液体吐出検査装置、液体吐出検査方法、印刷装置、及びプログラム
【課題】内部吐出検査の欠点を補うことにある。
【解決手段】本発明に係る液体吐出検査装置は、媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、を備え、前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行う。
【解決手段】本発明に係る液体吐出検査装置は、媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、を備え、前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出検査装置、液体吐出検査方法、印刷装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
紙やフィルム等の各種媒体に対してインク等の液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、を有するインクジェットプリンター等の印刷装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７９４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このインクジェットプリンターでは、ノズルが目詰まりして液滴を吐出できない場合がある（吐出不良）。これによってドット抜けが発生し、印刷画像を劣化させる原因となる。
このような吐出不良を検出するための吐出検査には、内部センサーを用いる内部吐出検査がある。この内部吐出検査では、内部センサーがヘッド内の液体状態を検出するものであるため、液体状態に異常があったとしても、実際に液体がヘッド外へ吐出されているのか否かは検知できなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内部吐出検査の欠点を補うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための主たる発明は、
媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、
前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、を備え、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行う液体吐出検査装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】プリンター１の構成例を示すブロック図である。
【図２】プリンター１の構成例を示す概略図である。
【図３】複数のヘッド３１の配列を示す図である。
【図４】図４Ａはヘッド３１の断面図であり、図４Ｂはノズルの配列を示す図である。
【図５】ヘッド内検査ユニット７０を説明する図である。
【図６】図６Ａは、ピエゾ素子の残留振動に応じて出力される信号を示す図である。図６Ｂは、オペアンプの出力をコンデンサーと抵抗からなる高域通過フィルターを通過した後に出力される信号を示す図である。図６Ｃは、コンパレーターを通過した後に出力される信号を示す図である。
【図７】図７Ａはヘッド外検査ユニット８０を説明する図であり、図７Ｂは検出制御部８７を説明するブロック図である。
【図８】図８Ａは駆動信号を示す図であり、図８Ｂ及び図８Ｃは増幅器から出力される電圧信号を説明する図である。
【図９】ドット抜け検査の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０Ａは、気泡が混入した状態を示す図である。図１０Ｂは、乾燥増粘した状態を示す図である。図１０Ｃは、紙粉がノズルに付着した状態を示す図である。
【図１１】プリンター１の他の構成例を示す概略図である。
【図１２】図１２Ａは、検査用パターンの一例を示すである。図１２Ｂは、図１２Ａに示す検査用パターンを巨視的に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
即ち、媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、
前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行うコントローラーと、
を有することを特徴とする液体吐出検査装置である。
このような液体吐出検査装置によれば、内部吐出検査に用いる内部センサーの欠点を外部吐出検査に用いる外部センサーで補うことで、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【０００８】
また、かかる液体吐出検査装置であって、
前記コントローラーは、
媒体に画像を印刷する印刷処理と並行して前記内部センサーの検知を行って、前記内部センサーの検知結果に基づいて前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知を行うことを決定した場合には、前記外部センサーの検知を行って、前記外部センサーの検知結果に応じて前記回復処理を行い、
装置本体に電力を供給するための電源を投入する際、または、当該電源を切断する際には、前記内部センサーの検知結果に基づくことなく前記外部センサーの検知を行って、当該外部センサーの検知結果に応じて前記回復処理を行うこととしてもよい。
このような液体吐出検査装置によれば、印刷中と異なり、電源投入・切断の際には、外部吐出検査を確実に行うことができる。
【０００９】
また、かかる液体吐出検査装置であって、
前記コントローラーは、
前記内部センサーの検知結果により吐出不良が有ると判定された異常ノズルに対して、前記外部センサーの検知を行うこととしてもよい。
このような液体吐出検査装置によれば、外部センサーを用いた外部吐出検査を、全ノズルに対して行う場合に比べて短時間で行うことができる。
【００１０】
また、媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、コントローラーと、を有する液体吐出検査装置を準備することと、
前記コントローラーにより、前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行うことと、
を有することを特徴とする液体吐出検査方法である。
このような液体吐出検査方法によれば、内部吐出検査に用いる内部センサーの欠点を補うことで、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【００１１】
また、媒体に対して液体を吐出して印刷を行うヘッドと、
前記ヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、
前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行うコントローラーと、
を有することを特徴とする印刷装置である。
このような印刷装置によれば、内部吐出検査に用いる内部センサーの欠点を補うことで、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【００１２】
また、媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、コントローラーと、を有する液体吐出検査装置に、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を実行させるためのプログラムである。
このようなプログラムによれば、内部吐出検査に用いる内部センサーの欠点を補うことで、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【００１３】
＝＝＝第一実施形態＝＝＝
＜＜＜液体吐出検査装置について＞＞＞
液体吐出検査装置は、印刷装置に組み込んだ状態で用いられる。また、工程内で用いる場合には専用装置として構成することもできる。以下に説明する実施形態では、印刷装置に組み込まれた液体吐出検査装置について説明する。具体的には、インクジェットプリンター１（以下、単に「プリンター１」ともいう。）を例に挙げて説明する。この場合、プリンター１は、印刷装置の一例であり、液体吐出検査装置の一例でもある。
【００１４】
＜＜＜プリンター１の構成例について＞＞＞
プリンター１の構成例について、図１〜図３、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図１は、プリンター１のブロック図である。図２は、プリンター１の概略図である。図３は、複数のヘッド３１の配列を示す図である。図４Ａは、ヘッドの断面図である。図４Ｂは、ノズルの配列を示す図である。
【００１５】
プリンター１は、用紙、布、フィルム等の媒体に向けて、液体の一例としてのインクを吐出するものであり、コンピューターＣＰと通信可能に接続されている。コンピューターＣＰは、プリンター１に画像を印刷させるため、その画像に応じた印刷データをプリンター１に送信することができる。
【００１６】
本実施の形態に係るプリンター１は、図１に示すように、搬送ユニット１０と、キャリッジユニット２０と、ヘッドユニット３０と、駆動信号生成部４０と、クリーニングユニット５０と、ヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド外検査ユニット８０と、検出器群９０と、これらのユニット等を制御しプリンター１としての動作を司るコントローラー１００と、を有している。
【００１７】
搬送ユニット１０は、媒体（例えば、連続紙Ｓなど）を所定の方向（以下、「搬送方向」という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット１０は、図２に示すように、上流側ローラー１２Ａ及び下流側ローラー１２Ｂと、ベルト１４とを有する。不図示の搬送モーターが回転すると、上流側ローラー１２Ａ及び下流側ローラー１２Ｂが回転し、ベルト１４が回転する。給紙された連続紙Ｓは、ベルト１４によって、印刷処理の実行可能な領域、つまり、ヘッドユニット３０（ヘッド３１）と対向する領域（以下、「印刷エリア」という）まで搬送される。ベルト１４が連続紙Ｓを搬送することによって、連続紙Ｓがヘッド３１に対して搬送方向に移動する。印刷エリアを通過した連続紙Ｓは、ベルト１４によって下流側の第一検査ユニット７０（スキャナー７１）へ向って搬送される。なお、搬送中の連続紙Ｓは、ベルト１４に静電吸着又はバキューム吸着されている。なお、本実施形態に係る搬送ユニット１０は、ベルト１４により連続紙Ｓを搬送するものに限定されるものではなく、ドラムにより連続紙Ｓを搬送するようにしてもよい。
【００１８】
キャリッジユニット２０は、ヘッドユニット３０（ヘッド３１）を移動させるためのものである。このキャリッジユニット２０は、ガイドレール（不図示）に沿って連続紙Ｓの紙幅方向へ往復移動可能に支持されたキャリッジ（不図示）と、キャリッジモーター（不図示）とを有する。キャリッジは、このキャリッジモーターの駆動により、ヘッド３１と一体となって移動するよう構成されている。キャリッジ（ヘッド３１）のガイドレールにおける位置（紙幅方向の位置）は、コントローラー１００がキャリッジモーターに設けられたエンコーダーから出力されるパルス信号における立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出してこのエッジをカウントすることにより、求めることができる。本実施形態においては、後述する回復処理が行われる際に、キャリッジが紙幅方向に移動することにより、印刷エリアに位置していたヘッド３１は、そこから離れたメンテナンスエリア（回復処理の実行可能な領域）に位置することになる（図２参照）。
【００１９】
ヘッドユニット３０は、搬送ユニット１０により印刷エリアに搬送された連続紙Ｓに対してインクを吐出するものである。ヘッドユニット３０は、搬送中の連続紙Ｓに対してインクを吐出することによって、連続紙Ｓにドットを形成し、画像を連続紙Ｓに印刷する。本実施形態に係るプリンター１は、ラインプリンターであり、ヘッドユニット３０は紙幅分のドットを一度に形成することができる。また、ヘッドユニット３０は、図３に示すように、紙幅方向に沿って千鳥列状に並んだ複数のヘッド３１と、コントローラー１００からのヘッド制御信号に基づいてヘッド３１を制御するヘッド制御部ＨＣ（図１参照）と、を有している。
【００２０】
ヘッド３１は、図４Ａに示すように、ケース３２と、流路ユニット３３と、ピエゾ素子ユニット３４とを有する。ケース３２は、ピエゾ素子ＰＺＴなどを収容して固定するための部材であり、例えばエポキシ樹脂等の非導電性の樹脂材によって作製される。
【００２１】
流路ユニット３３は、流路形成基板３３ａと、ノズルプレート３３ｂと、振動板３３ｃとを有する。流路形成基板３３ａにおける一方の表面にはノズルプレート３３ｂが接合され、他方の表面には振動板３３ｃが接合されている。流路形成基板３３ａには、圧力室３３１、インク供給路３３２、及び、共通インク室３３３となる空部や溝が形成されている。この流路形成基板３３ａは、例えばシリコン基板によって作製されている。ノズルプレート３３ｂには、複数のノズルＮｚからなるノズル群が設けられている。このノズルプレート３３ｂは、導電性を有する板状の部材、例えば薄手の金属板によって作製されている。また、ノズルプレート３３ｂは、グランド線に接続されてグランド電位になっている。振動板３３ｃにおける各圧力室３３１に対応する部分にはダイヤフラム部３３４が設けられている。このダイヤフラム部３３４はピエゾ素子ＰＺＴによって変形し、圧力室３３１の容積を変化させる。なお、振動板３３ｃや接着層等が介在していることで、ピエゾ素子ＰＺＴとノズルプレート３３ｂとは電気的に絶縁された状態になっている。
【００２２】
ピエゾ素子ユニット３４は、ピエゾ素子群３４１と、固定板３４２とを有する。ピエゾ素子群３４１は櫛歯状をしている。そして、櫛歯の１つ１つがピエゾ素子ＰＺＴである。各ピエゾ素子ＰＺＴの先端面は、対応するダイヤフラム部３３４が有する島部３３５に接着される。固定板３４２は、ピエゾ素子群３４１を支持するとともに、ケース３２に対する取り付け部となる。ピエゾ素子ＰＺＴは、電気機械変換素子の一例であり、駆動信号ＣＯＭが印加されると長手方向に伸縮し、圧力室３３１内の液体に圧力変化を与える。圧力室３３１内のインクには、圧力室３３１の容積の変化に起因して圧力変化が生じる。この圧力変化を利用して、ノズルＮｚからインク滴を吐出させることができる。なお、電気機械変換素子としてのピエゾＰＺＴに代えて、印加される駆動信号ＣＯＭに応じた気泡を発生させることによりインク滴を吐出させる構造にしてもよい。
【００２３】
図４Ｂに示すように、ノズルプレート３３ｂには媒体の搬送方向に沿って所定間隔（たとえば、１８０ｄｐｉ）でＮ個のノズル（たとえば、＃１〜＃１８０）が並んだノズル列が複数設けられている。各ノズル列はそれぞれ異なる色のインクを吐出するものであり、このノズルプレート３３ｂには例えば４つのノズル列が設けられている。具体的には、ブラックインクノズル列Ｋ、シアンインクノズル列Ｃ、マゼンタインクノズル列Ｍ、イエローインクノズル列Ｙである。なお、本実施形態においては、各インク色のノズル列を夫々１列ずつ備えなくてもよく、複数列ずつ備えるようにしてもよい。ある特定のインク色だけのノズル列を備えるようにしてもよい。
【００２４】
駆動信号生成部４０は、駆動信号ＣＯＭを生成するためのものである。駆動信号ＣＯＭがピエゾ素子ＰＺＴに印加されると、ピエゾ素子は伸縮し、各ノズルＮｚに対応する圧力室３３１の容積が変化する。そのため、駆動信号ＣＯＭは、印刷処理時、後述する内部吐出検査処理時や外部吐出検査処理時、ドット抜けするノズルＮｚに対して行うフラッシング処理時などに、ヘッド３１に印加される。
【００２５】
クリーニングユニット５０は、ヘッド３１のノズルＮｚに吐出不良が有る場合に、その吐出不良を解消させて正常状態に回復させるためのものである。このクリーニングユニット５０は、キャップをヘッド３１の下面（ノズル面）に密着させた状態で、不図示の吸引ポンプを動作させ、キャップの空間を負圧にすることにより、ヘッド内のインクを、ヘッド内（ノズル内）に混入した気泡と共に吸引する。これにより、ドット抜けノズルを回復させることができる。
【００２６】
なお、クリーニングユニット５０の構成は、これに限定されるものではない。たとえば、ヘッド３１のノズル面に当接可能なワイパーを有してもよい。そして、キャリッジ（ヘッド３１）がキャリッジモーターの駆動により紙幅方向に移動することにより、ワイパーの先端部がヘッド３１のノズル面に当接して撓むことで、ノズル面の表面をクリーニング（拭き掃除）する。これにより、ワイピングユニット５５は、ノズル面に付着した紙粉等の異物を取り除き、当該異物により目詰まりしていたノズルから正常にインクを吐出させることが可能となる。
【００２７】
また、フラッシング動作を行うようにしてもよい。このフラッシング動作とは、印刷する画像とは関係のない駆動信号を駆動素子（ピエゾ素子）に印加し、ノズルから強制的に連続してインク滴を吐出させる動作である。これにより、ヘッド内（ノズル内）のインクが増粘・乾燥して、適正な量のインクが吐出されなくなってしまうことを防止することができるため、目詰まりしたノズルが不吐出状態から回復することが可能となる。
【００２８】
ヘッド内検査ユニット７０は、ヘッド３１の内部におけるインクの状態を検査するためのものである。すなわち、このヘッド内検査ユニット７０は、後述する内部吐出検査時において、ヘッド３１の内部におけるインク状態を検知する内部センサーとして機能する。なお、このヘッド内検査ユニット７０の具体的な構成等については、追って詳述する。
【００２９】
ヘッド外検査ユニット８０は、ヘッド３１の外部にインクが吐出されているか否かを検査するためのものである。すなわち、このヘッド外検査ユニット８０は、後述する外部吐出検査時において、ヘッド３１の外部においてインクの吐出不良を検知する外部センサーとして機能する。なお、このヘッド外検査ユニット８０の具体的な構成等については、追って詳述する。
【００３０】
コントローラー１００は、プリンター１の制御を行うための制御ユニットである。このコントローラー１００は、図１に示すように、インターフェース部１０１と、ＣＰＵ１０２と、メモリー１０３と、ユニット制御回路１０４と、を有している。インターフェース部１０１は、外部装置であるホストコンピューターＣＰとプリンター１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１０２は、プリンター１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー１０３は、ＣＰＵ１０２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。ＣＰＵ１０２は、メモリー１０３に格納されているプログラムに従ったユニット制御回路１０４により各ユニットを制御する。
【００３１】
検出器群９０は、プリンター１内の状況を監視するものであり、例えば、媒体の搬送などの制御に利用されるロータリー式エンコーダー、搬送される媒体の有無を検出する用紙検出センサー、キャリッジ（又はヘッド３１）の移動方向の位置を検出するためのリニア式エンコーダーなどがある。
【００３２】
＜ヘッド内検査ユニット７０について＞
ここでは、ヘッド内検査ユニット７０について説明する。ヘッド内検査ユニット７０は、後述する内部吐出検査時にヘッド３１の内部におけるインク状態を検知する内部センサーである。
【００３３】
（吐出検査の原理）
図４Ａに示すように、ピエゾ素子ＰＺＴに駆動信号ＣＯＭが印加されると、ピエゾ素子ＰＺＴが撓んで振動板３３ｃが振動する。ピエゾ素子ＰＺＴへの駆動信号ＣＯＭの印加を止めても、振動板３３ｃには残留振動が生じている。振動板３３ｃが残留振動により振動すると、ピエゾ素子ＰＺＴは、振動板３３ｃの残留振動に応じて振動し信号を出力する。よって、振動板３３ｃに残留振動を発生させて、そのときのピエゾ素子ＰＺＴに発生する信号を検出することで、各ピエゾ素子ＰＺＴの特性（周波数特性）を求めることができる。
【００３４】
具体的には、駆動信号生成部４０から出力される駆動信号ＣＯＭが、対応するピエゾ素子ＰＺＴに印加されると、当該ピエゾ素子ＰＺＴと接する振動板３３ｃが振動する。その振動板３３ｃの振動はすぐに停止せず残留振動が生じる。このため、ピエゾ素子ＰＺＴが残留振動に応じて振動して信号（逆起電圧）を出力する。そして、その信号がヘッド内検査ユニット７０に入力される。ヘッド内検査ユニット７０は、入力される信号に基づいて、そのピエゾ素子ＰＺＴの周波数特性を検出する。この処理を各ノズルに対応するピエゾ素子ＰＺＴについて順次行っていけば、各ピエゾ素子ＰＺＴの周波数特性を検出することができる。このようにして検出された周波数特性は、ヘッド３１の内部のインク状態（正常、気泡の混入、インクの増粘、紙粉の密着）によって異なる。すなわち、残留振動の振動パターンが、ヘッド３１の内部のインク状態（正常、気泡の混入、インクの増粘、紙粉の密着）に応じて異なる。
【００３５】
（構成）
図５は、ヘッド内検査ユニット７０の構成の説明図である。ヘッド内検査ユニット７０は、増幅部７０１と、パルス幅検出部７０２とを有する。
増幅部７０１では、ピエゾ素子３４１からの信号に含まれる低周波成分をコンデンサーＣ１と抵抗Ｒ１からなる高域通過フィルターによって除去し、オペアンプ７０１ａにより所定の増幅率で増幅する。次に、オペアンプ７０１ａの出力をコンデンサーＣ２と抵抗Ｒ４からなる高域通過フィルターに通過させることにより、基準電圧Ｖｒｅｆを中心に上下に振動する信号に変換する。そして、コンパレーター７０１ｂによって基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、基準電圧Ｖｒｅｆより高いか否かによって信号を２値化する。
【００３６】
（検査時の動作）
図６Ａは、ピエゾ素子ＰＺＴが残留振動に応じて出力する信号を示す図である。周波数特性はヘッド内のインク状態（正常、気泡の混入、インクの増粘、紙粉の密着）に応じて異なるため、そのインク状態それぞれに対応する固有の電圧波形（振動パターン）が出力されることになる。
図６Ｂは、オペアンプ７０１ａの出力をコンデンサーＣ２と抵抗Ｒ４からなる高域通過フィルターに通過させた後の信号、及び基準電圧Ｖｒｅｆを示す図である。すなわち、これらはコンパレーター７０１ｂに入力される信号である。
図６Ｃは、コンパレーター７０１ｂからの出力信号を示す図である。すなわち、パルス幅検出部７０２に入力される信号である。
【００３７】
パルス幅検出部７０２は、図６Ｃに示されるパルスが入力されると、パルスの立ち上がりでカウント値をリセットし、その後のクロック信号毎にカウント値をインクリメントし、次のパルスの立ち上がりでのカウント値をコントローラー１００のＣＰＵ１０２に出力する。ＣＰＵ１０２は、パルス幅検出部７０２の出力するカウント値に基づいて、すなわち、ヘッド内検査ユニット７０から出力される検知結果に基づいて、ピエゾ素子ＰＺＴの出力する信号の周期を検出することができる。
【００３８】
以上のように、ヘッド内検査ユニット７０が残留振動に応じた周波数特性を有する振動パターンを出力することにより、コントローラー１００は、ヘッド内のインク状態（正常であるのか、又は、ヘッド内に気泡が混入したことによる異常が生じているのか、又は、インクの増粘により異常が生じているのか、又は、紙粉等の異物がノズルＮｚに密着して異常が生じているのか）を特定することができるため、当該インク状態それぞれに対応する適切な回復動作を行うことができる。
【００３９】
＜ヘッド外検査ユニット８０について＞
次に、ヘッド外検査ユニット８０の構成例について説明する。ヘッド外検査ユニット８０は、後述する外部吐出検査時に、各ノズルから実際にインクを吐出させ、正常にインクが吐出されたか否かによって、ドット抜けする異常ノズルを検出する外部センサーである。
【００４０】
（構成）
図７Ａは、ヘッド外検査ユニット８０の構成を説明する図であり、図７Ｂは、検出制御部８７を説明するブロック図である。
【００４１】
ヘッド外検査ユニット８０は、図７Ａに示すように、検出用電極５１３と、高圧電源ユニット８１と、第１制限抵抗８２と、第２制限抵抗８３と、検出用コンデンサー８４と、増幅器８５と、平滑コンデンサー８６と、検出制御部８７とを有する。なお、ヘッド３１のノズルプレート３３ｂは、接地されており、ヘッド外検査ユニット８０の一部としても機能する。
【００４２】
後述する外部吐出検査処理時においては、図７Ａに示すように、キャップ５１はノズル面と所定の間隔ｄを空けて対向するように配置される。ヘッド３１のクリーニング用に設けられたキャップ５１には、保湿部材５１２と、ワイヤー状の検出用電極５１３が配設されている。このため、ノズルプレート３３ｂと検出用電極５１３とが所定の間隔ｄを空けて対向するように配置されることになる。
【００４３】
この検出用電極５１３は、後述する外部吐出検査処理時には６００Ｖ〜１ｋＶ程度の高電位に設定される。本実施形態のインク溶媒は導電性を有する液体（例えば水）とし、保湿部材５１２が湿った状態で検出用電極５１３を高電位にすると、保湿部材５１２の表面も同じ電位になる。この点で、ノズルからインクが吐出される領域は広い範囲に亘って一様に帯電されるようになる。
【００４４】
高圧電源ユニット８１は、キャップ５１内の検出用電極５１３を所定電位にする電源である。本実施形態の高圧電源ユニット８１は、６００Ｖ〜１ｋＶ程度の直流電源によって構成され、検出制御部８７からの制御信号によって動作が制御される。
【００４５】
第１制限抵抗８２及び第２制限抵抗８３は、高圧電源ユニット８１の出力端子と検出用電極５１３との間に配置され、高圧電源ユニット８１と検出用電極５１３との間で流れる電流を制限する。本実施形態では、第１制限抵抗８２と第２制限抵抗８３は同じ抵抗値（例えば１．６ＭΩ）とし、第１制限抵抗８２と第２制限抵抗８３は直列に接続する。図示するように、第１制限抵抗８２の一端を高圧電源ユニット８１の出力端子に接続し、他端を第２制限抵抗８３の一端と接続し、第２制限抵抗８３の他端を検出用電極５１３に接続する。
【００４６】
検出用コンデンサー８４は、検出用電極５１３の電位変化成分を抽出するための素子であり、一方の導体が検出用電極５１３に接続され、他方の導体が増幅器８５に接続されている。この間に検出用コンデンサー８４を介在させることで、検出用電極５１３のバイアス成分（直流成分）を除くことができ、信号の扱いを容易にすることができる。本実施形態では、検出用コンデンサー８４を容量が４７００ｐＦとする。
【００４７】
増幅器８５は、検出用コンデンサー８４の他端に現れる信号（電位変化）を増幅して出力する。本実施形態の増幅器８５は増幅率が４０００倍のものによって構成されている。これにより、電位の変化成分を２〜３Ｖ程度の変化幅を持った電圧信号として取得できる。これらの検出用コンデンサー８４及び増幅器８５の組は検出部の一種に相当し、インク滴の吐出によって生じた検出用電極５１３に生じた電気的な変化を検出する。
【００４８】
平滑コンデンサー８６は、電位の急激な変化を抑制する。本実施形態の平滑コンデンサー８６は一端が第１制限抵抗８２と第２制限抵抗８３とを接続する信号線に接続され、他端がグランドに接続されている。そして、その容量は０．１μＦである。
【００４９】
検出制御部８７は、ヘッド外検査ユニット８０の制御を行う。この検出制御部８７は、図７Ｂに示すように、レジスタ群８７ａ、ＡＤ変換部８７ｂ、電圧比較部８７ｃ、及び、制御信号出力部８７ｄを有する。レジスタ群８７ａは、複数のレジスタによって構成されている。各レジスタには、ノズルＮｚ毎の判定結果や判定用の電圧閾値などが記憶される。ＡＤ変換部８７ｂは、増幅器８５から出力された増幅後の電圧信号（アナログ値）をデジタル値に変換する。電圧比較部８７ｃは、増幅後の電圧信号に基づく振幅値の大きさを電圧閾値と比較する。制御信号出力部８７ｄは、高圧電源ユニット５１の動作を制御するための制御信号を出力する。
【００５０】
（吐出検査の原理）
ノズルプレート３３ｂのノズルからインクが吐出されると、検出用電極５１３の電位が変化し、この電位変化を検出用コンデンサー８４及び増幅器８５が検出し、検出信号が検出制御部８７に出力される。異常ノズルからインクを吐出させようとしても、インクがヘッド３１の外部へ吐出されないため、検出用電極５１３の電位は変化せず、検出信号に電圧変化は現れないことになる。
【００５１】
具体的には、ノズルプレート３３ｂをグランド電位に設定し、キャップ５１に配置された検出用電極５１３を６００Ｖ〜１ｋＶ程度の高い電位に設定する。ノズルプレート３３ｂがグランド電位に設定されているため、ノズルから吐出されるインク滴もグランド電位になる。ノズルプレート３３ｂと検出用電極５１３とを、所定間隔ｄ（図７Ａを参照）を空けた状態で対向させ、検出対象のノズルからインク滴を吐出させる。インク滴が吐出されると、これに起因して検出用電極５１３側に生じた電気的な変化を検出用コンデンサー８４及び増幅器８５を介して検出制御部８７が電圧信号ＳＧとして取得する。そして、検出制御部８７は、電圧信号ＳＧにおける振幅値（電位変化）に基づいて、検出対象のノズルからインク滴が正常に吐出されたか否かを判断する。
【００５２】
すなわち、図７Ａに示すように、ノズルプレート３３ｂと検出用電極５１３とを所定間隔ｄを空けて配置したことにより、これらの部材が恰もコンデンサーの様に振る舞う構成ができる。一般的に、コンデンサーを構成する２個の導体の間隔ｄが変化すると、コンデンサーに蓄えられる電荷Ｑが変化することが知られている。グランド電位のノズルプレート３３ｂから高電位の検出用電極５１３に向ってインクが吐出されると、グランド電位のインク滴と検出用電極５１３との間隔ｄが変化し、コンデンサーの２個の導体の間隔ｄが変化したときのように、検出用電極５１３に蓄えられる電荷Ｑが変化する（コンデンサーの静電容量が変化する）。そして、コンデンサーにおける静電容量が小さくなると、ノズルプレート３３ｂと検出用電極５１３との間で蓄えることのできる電荷の量が減少することになるため、余剰の電荷が検出用電極５１３から各制限抵抗８２、８３を通って高圧電源ユニット８１側へ移動する。すなわち、高圧電源ユニット８１へ向けて電流が流れる。一方、静電容量が増えたり、減少した静電容量が戻ったりすると、電荷が高圧電源ユニット８１から各制限抵抗８２、８３を通って検出用電極６１３側へ移動する。すなわち、検出用電極６１３へ向けて電流が流れる。このような電流（便宜上、吐出検査用電流Ｉｆともいう）が流れることにより、検出用電極５１３の電位が変化する。検出用電極５１３の電位の変化は、検出用コンデンサー８４における他方の導体（増幅器８５側の導体）の電位変化としても現れる。従って、他方の導体の電位変化を監視することで、インク滴が吐出されたか否かを判定できる。
【００５３】
（検査時の動作）
図８Ａは、吐出検査時に用いる駆動信号ＣＯＭの一例を示す図であり、図８Ｂは、図８Ａの駆動信号ＣＯＭによってノズルからインクが吐出された場合に増幅器５５から出力される電圧信号ＳＧを説明する図であり、図８Ｃは、複数のノズル（＃１〜＃１０）の吐出検査結果である電圧信号ＳＧを示す図である。駆動信号ＣＯＭは、図８Ａに示すように、繰り返し期間Ｔの前半期間ＴＡにノズルからインクを吐出するための複数の駆動波形Ｗ（例えば２４個）を有し、後半期間ＴＢでは中間電位で一定の電位が保たれる。駆動信号生成部４０は、複数の駆動波形Ｗ（２４個の駆動波形）を繰り返し期間Ｔ毎に繰り返し生成する。この繰り返し期間Ｔが１つのノズルの検査に要する時間に相当する。
【００５４】
まず、検査対象の中の或るノズルに対応するピエゾ素子に、繰り返し期間Ｔに亘って駆動信号ＣＯＭを印加する。そうすると、前半期間ＴＡにて吐出検査対象のノズルからインク滴が連続的に吐出される（例えば２４ショット打たれる）。これにより、検出用電極５１３の電位が変化し、増幅器８５は、その電位変化を図８Ｂに示す電圧信号ＳＧ（サインカーブ）として検出制御部８７に出力する。なお、１ショット分のインク滴による電圧信号ＳＧの振幅が小さいため、ノズルからインク滴を連続的に吐出させることで、検査に十分な振幅である電圧信号ＳＧが得られるようにした。
【００５５】
そして、検出制御部８７は、検査対象のノズルの検査期間（Ｔ）の電圧信号ＳＧから最大振幅Ｖｍａｘ（最高電圧ＶＨと最低電圧ＶＬの差）を算出し、最大振幅Ｖｍａｘと所定の閾値ＴＨとを比較する。駆動信号ＣＯＭに応じて検査対象のノズルからインクが吐出されれば、検出用電極５１３の電位が変化し、電圧信号ＳＧの最大振幅Ｖｍａｘが閾値ＴＨよりも大きくなる。一方、目詰まり等により、検査対象のノズルからインクが吐出されなかったり、吐出されるインク量が少なかったりすると、検出用電極５１３の電位が変化しなかったり、電位変化が小さかったりするため、電圧信号ＳＧの最大振幅Ｖｍａｘが閾値ＴＨ以下となる。
【００５６】
或るノズルに対応するピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭを印加した後は、次の検査対象ノズルに対応するピエゾ素子に繰り返し期間Ｔに亘って駆動信号ＣＯＭを印加するというように、検査対象の１ノズルごとに、繰り返し期間Ｔに亘って、そのノズルに対応するピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭを印加する。その結果、検出制御部８７は、図８Ｃに示すように、繰り返し期間Ｔごとに、サインカーブの電位変化が発生する電圧信号ＳＧを取得できる。
【００５７】
例えば、図８Ｃの結果では、ノズル＃５の検査期間に対応する電圧信号ＳＧの最大振幅Ｖｍａｘが閾値ＴＨよりも小さいため、検出制御部５７はノズル＃５がドット抜けノズル（異常ノズル）であると判断する。他のノズル（＃１〜＃４・＃６〜＃１０）の各検査期間に対応する電圧信号ＳＧの最大振幅Ｖｍａｘは閾値ＴＨ以上であるため、検出制御部８７は他のノズルは正常なノズルであると判断する。
【００５８】
＜＜＜プリンター１の動作例について＞＞＞
＜全体的な動作について＞
ここでは、プリンター１の全体的な動作について説明する。本実施形態に係るプリンター１では、コントローラー１００が、メモリー１０３に格納されたコンピュータープログラムに従って、制御対象（搬送ユニット１０、キャリッジユニット２０、ヘッドユニット３０、駆動信号生成部４０、クリーニングユニット５０、ヘッド内検査ユニット７０、ヘッド外検査ユニット８０）を制御して、各処理を行う。従って、このコンピュータープログラムは、これらの処理を実行するため、制御対象を制御するためのコードを有する。
【００５９】
具体的には、コントローラー１００は、印刷処理及びドット抜け検査処理を行う。具体的には、コントローラー１００は、印刷命令の受信、給紙動作、ドット形成動作、搬送動作、印刷終了判断、内部吐出検査処理、外部吐出検査処理、回復動作を行う。以下、各処理について、簡単に説明する。
【００６０】
印刷命令の受信は、コンピューターＣＰからの印刷命令を受信する処理である。この処理において、コントローラー１００はインターフェース部１０１を介して印刷命令を受信する。
【００６１】
給紙動作は、印刷対象となる連続紙Ｓを移動させ、印刷開始位置（所謂頭出し位置）に位置決めする動作である。この動作において、コントローラー１００は、搬送モーターを駆動させることにより、連続紙Ｓを移動させる。
【００６２】
ドット形成動作は、連続紙Ｓにドットを形成するための動作である。この動作において、コントローラー１００は、ヘッド３１に対して制御信号を出力する。このとき、駆動信号生成部４０が生成した駆動信号ＣＯＭがピエゾ素子ＰＺＴに印加されることにより、ノズルＮｚからインクが吐出される。これにより、ヘッド３１のノズルＮｚから断続的にインクがされ、連続紙Ｓにドットが形成される。
【００６３】
搬送動作は、連続紙Ｓを搬送方向へ移動させる動作である。コントローラー１００は、搬送モーターを駆動させることにより、先程のドット形成動作によって形成されたドットとは異なる位置に、ドットを形成することができる。
【００６４】
印刷終了判断は、印刷を続行するか否かの判断である。コントローラー１００は、印刷対象となっている連続紙Ｓに対する印刷データの有無に基づき印刷終了判断を行う。
【００６５】
ドット抜け検査動作は、吐出不良（ドット抜け）の有無を検査する動作である。コントローラー１００は、印刷処理と並行してヘッド内検査ユニット７０を用いた内部吐出検査処理を行い、内部吐出検査処理の検知結果から吐出不良があった場合にヘッド外検査ユニット８０を用いた外部吐出検査処理を行う。そして、コントローラー１００は、外部吐出検査処理の検知結果に応じて回復動作を行う。なお、このドット抜け検査動作については、追って詳述する。
【００６６】
回復動作は、吐出不良の状態にあるヘッド３１を、インクを正常に吐出できる状態に回復させる動作である。コントローラー１００は、クリーニングユニット５０を作動させることにより、吐出不良の状態にあるヘッド３１に対して、フラッシング動作、インク吸引動作、ワイピング動作等の回復処理を行う。
【００６７】
＜ドット抜け検出動作について＞
次に、ドット抜け検査動作について、図９、図１０Ａ乃至図１０Ｃを用いて説明する。図９は、ドット抜け検査の動作例を示すフローチャートである。図１０Ａは、気泡が混入した状態を示す図である。図１０Ｂは、インクが増粘・乾燥した状態を示す図である。図１０Ｃは、紙粉等の異物がノズルに付着した状態を示す図である。
【００６８】
図９に示すように、先ず、コントローラー１００は、ヘッド３１を印刷エリアに位置させた状態で（図２参照）、印刷処理と並行して内部吐出検査処理を行う（Ｓ１０１）。
【００６９】
この内部吐出検査処理では、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果を取得することにより、ヘッド内のインク状態が正常であるのか又は異常であるのかがノズル毎に検査される。そして、この内部吐出検査により、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果として、インクの状態が正常であること、気泡混入により異常が生じていること（図１０Ａ参照）、インクの増粘・乾燥により異常が生じていること（図１０Ｂ参照）、紙粉等の異物がノズルＮｚに付着することにより異常が生じていること（図１０Ｃ参照）、のいずれかの結果を、コントローラー１００は取得することができる。すなわち、コントローラー１００は、ヘッド内のインク状態（吐出不良の原因）と、当該インク状態から吐出不良があるものと推定される異常ノズルを特定することができる。
【００７０】
次いで、コントローラー１００は、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に基づいて、インク状態に異常が有る異常ノズルの有無を判定し（Ｓ１０２）、異常ノズルが無いと判定した場合（Ｓ１０２：NO）、ヘッド３１は正常状態にあるため、そのまま処理を終了し、異常ノズルが有ると判定した場合には（Ｓ１０２：YES）、印刷処理を中断させて、外部吐出検査処理を行う（Ｓ１０３）。この際、コントローラー１００は、キャリッジユニット２０を作動させることによってヘッドユニット３０を印刷エリアからメンテナンスエリアへ移動させ、その後に外部吐出検査処理を行う。そのため、この外部吐出検査を行う場合には、連続紙Ｓに印刷画像を形成しながら行う内部吐出検査に比べて、画像形成時間と異なる吐出検査のための時間を別途費やすことになる。したがって、まず先に内部吐出検査を行って異常ノズルが検出された場合に外部吐出検査へ移行することで、多くの時間が必要な外部吐出検査を行う頻度を減らすことができるため、効率的にドット抜け検査を行うことができる。
【００７１】
この外部吐出検査処理では、ヘッド外検査ユニット８０の検知結果を取得することにより、ヘッド３１の外部にインク滴が吐出されないことに起因する吐出不良（ドット抜け）の有無が検査される。そして、この外部吐出検査により、ヘッド外検査ユニット８０の検知結果として、ヘッド外に向けてインク滴が正常に吐出されていること（ドット抜けなし）、ヘッド外に向けてインク滴が正常に吐出されていないこと（ドット抜けあり）、のいずれかの結果を、コントローラー１００は取得することができる。
【００７２】
本実施形態では、先に行った内部吐出検査処理において異常ノズルとして特定されたノズルに対し、外部吐出検査処理が行われる。このため、必要最低限のノズルに対して検査処理が行われることになり、駆動信号生成部４０が生成する駆動信号ＣＯＭ等の情報量を少なくすることができるため、全ノズルに対して検査処理を行う場合に比べて短時間で吐出検査を行うことが可能となる。
【００７３】
次いで、コントローラー１００は、ヘッド外検査ユニット８０の検知結果に基づいて、吐出不良の有る異常ノズルの有無を判定し（Ｓ１０４）、異常ノズルが無いと判定した場合は（Ｓ１０４：NO）、ヘッド３１内のインク状態に異常があるものの、連続紙Ｓに対して実際にインク滴が吐出されることにより正常に印刷が行われていることになるため、回復処理を行うことなくそのまま処理を終了し、印刷処理を再開させる。
【００７４】
一方で、コントローラー１００は、異常ノズルが有ると判定した場合には（Ｓ１０４：YES）、異常ノズルを正常ノズルに回復させるための回復処理を行う（Ｓ１０５）。
【００７５】
この回復処理は、ヘッドユニット３０がメンテナンスエリアに位置する際に行われるため、外部吐出検査の結果により異常ノズルが検出されたときには、直ちに回復処理を行うことができる。その後、コントローラー１００は、回復処理が完了すると、ヘッドユニット３０をメンテナンスエリアから印刷エリアへ移動させて、印刷処理を再開させる。
【００７６】
以上のように、本実施形態においては、印刷処理を行いながらドット抜け検出動作を行うものであるが、これに加えて、印刷処理が終了した後であっても、ドット抜け検出動作を行うことができる。
【００７７】
たとえば、プリンター本体の電源を切断する前に、ドット抜け検出動作を行うことも可能である。また、電源投入した直後で、印刷処理を開始する前に、ドット抜け検出動作を行うことも可能である。
【００７８】
そして、この場合におけるドット抜け検出動作は、内部吐出検査処理の検知結果に基づくことなく外部吐出検査処理を行って、この外部吐出検査処理の検知結果に応じて回復処理を行うようにする。これは、上述したように、内部吐出検査処理の検知結果によりインク状態に異常があった場合にのみ、外部吐出検査処理を開始させるように制御すると、たとえば、電源投入・切断の際など、実際の印刷画像にドット抜けがない状態を確保したい場合（印刷画質を維持したい場合）、内部吐出検査では印刷画像のドット抜けを検出することができないために外部吐出検査を行う必要があるにも関わらず、直ちに外部吐出検査処理を開始することができなくなってしまうからである。
【００７９】
また、このように電源投入・電源切断の際にドット抜け検査を行うことには、以下のようなメリットがある。たとえば、印刷処理終了後、吐出不良の有る異常ノズルが存在するにも関わらず、クリーニングを行わずに電源切断すれば、異常ノズルの異常状態はそのまま維持されることになる。そうすると、その後にプリンター１の電源を投入して改めて印刷処理を開始すれば、印刷開始時から不良印刷物を作成することになってしまう。これに対し、電源投入・電源切断の際にもドット抜け検査を行うことで、最初から不良印刷物を作成することなく、速やかに印刷処理を開始することが可能となる。
【００８０】
＜＜＜本実施の形態に係るプリンター１の有効性について＞＞＞
上述したとおり、本実施形態に係るプリンター１は、媒体に対してインクを吐出して印刷を行うヘッド３１と、ヘッド３１の内部においてインク状態を検知するヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド３１の外部においてインクの吐出不良を検知するヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に基づいて、ヘッド内検査ユニット７０の検知を行うか否かを決定し、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に応じて、ヘッド３１によるインクの吐出を回復させる回復処理を行うコントローラー１００と、を備えている。
【００８１】
インクカートリッジからヘッドへインクを充填する際に気泡が混入したり、長時間ノズルＮｚからインク（液体）が吐出されないことによりインクが増粘・乾燥したり、ノズルＮｚに紙粉などの異物が付着したりすると、ノズルＮｚが目詰まりすることがある。このようにノズルＮｚが目詰まりすると、ノズルＮｚからインクが吐出されるべき時にインクが吐出されず、ドット抜けが発生する（吐出不良）。ドット抜けとは、本来ノズルＮｚからインクが吐出されてドットが形成されるべき所にドットが形成されない現象をいう。ドット抜けが発生すると画質劣化の原因となる。上述したとおり、ドット抜けを検出するための吐出検査の１つとして、内部センサーを用いた内部吐出検査がある。この内部吐出検査では、内部センサーがヘッド内のインク状態を検出するものであるため、インク状態に異常があったとしても、実際にインク滴がヘッド外へ吐出されているのか否かは検知できなかった。そこで、本実施形態では、内部吐出検査の欠点を補うべく、外部センサーを用いた外部吐出検査を行うようにした。このため、内部吐出検査の検出結果によりインク状態に異常があると判定されたときに外部吐出検査を行うことで、実際にインク滴がヘッド外に吐出されることによりドット抜けを生じさせることなく印刷画像が形成されているか否かを特定できようになり、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【００８２】
また、本実施形態に係るドット抜け検査処理においては、先に内部吐出検査を行ってから外部吐出検査を行うようにした。これによって以下の点が有効となる。たとえば、仮に、先に外部吐出検査を行ったとすると、実際に印刷画像にドット抜けが生じているかを直ちに検出することができるものの、印刷処理と並行して行われないため（印刷を中断し、ヘッドユニット３０を印刷エリアからメンテナンスエリアへ移動させて行うため）、印刷画像を形成しながら行う内部吐出検査に比べて、画像形成時間とは異なる吐出検査用の時間を別途費やすことになる。これに対し、本実施形態では、内部吐出検査を行って、吐出不良の有る異常ノズルを推定し、その後に外部吐出検査に移行して、印字時間とは異なる時間を使って吐出不良の有無をチェックすることにより、実際に印刷画質に影響を与えているおそれのある異常ノズルを特定することとした。これにより、検査のために別途時間が必要な外部吐出検査の頻度を減らすことができるため、効率的にドット抜け検査を行うことができる。
【００８３】
また、コントローラー１００は、連続紙Ｓに画像を印刷する印刷処理と並行して内部吐出検査処理を行って、内部吐出検査の検知結果に基づいて外部吐出検査処理を行うか否かを決定し、行うことを決定した場合には、外部吐出検査処理を行って、外部吐出検査の検知結果に応じて回復処理を行い、かつ、装置本体に電力を供給するための電源を投入する際、または、当該電源を切断する際には、内部吐出検査の検知結果に基づくことなく外部吐出検査処理を行って、外部吐出検査の検知結果に応じて回復処理を行うこととした。このように、印刷中と異なり、電源投入・切断の際には、外部吐出検査を確実に行うことができるため、吐出不良が実際に印刷画質に影響を与えているか否かを検出することができる。
【００８４】
また、コントローラー１００は、ヘッド内検査ユニット７０（内部センサー）を用いた内部吐出検査の検知結果により吐出不良が有ると判定された異常ノズルに対して、ヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）を用いた外部吐出検査を行うこととした。これにより、外部センサーを用いた外部吐出検査を、全ノズルに対して行う場合に比べて短時間で行うことが可能となる。
【００８５】
＝＝＝第二実施形態＝＝＝
第二実施形態に係るプリンター１は、上述した第一実施形態に係るプリンター１と同様に、搬送ユニット１０と、キャリッジユニット２０と、ヘッドユニット３０と、駆動信号生成部４０と、クリーニングユニット５０と、ヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド外検査ユニット８０と、検出器群９０と、これらのユニット等を制御しプリンター１としての動作を司るコントローラー１００と、を有している。
【００８６】
しかしながら、第二実施形態に係るプリンター１においては、ヘッド外検査ユニット８０の構成が、第一実施形態に係る液体吐出装置１のものと異なる。また、第二実施形態に係るプリンター１におけるドット抜け検査動作も、第一実施形態に係るプリンター１のものと異なる。
【００８７】
従って、以下では、第一実施形態とは異なる構成のヘッド外検査ユニット８０、及び、第一実施形態とは異なるドット抜け検査動作について、具体的に説明する。
【００８８】
＜ヘッド外検査ユニット８０について＞
上述した第一実施形態においては、ヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）の一例として、帯電させたインク滴をノズルから検出用の電極に向けて吐出させ、この電極に生じる電気的な変化を検知するもの（図７Ａ及び図７Ｂ参照）を挙げて説明した。
【００８９】
これに対して、第二実施形態においては、スキャナー等の読取装置を外部センサーとして用い、連続紙Ｓの空きスペースに印刷画像と重ならないように検出用パターンを印刷して、この検出用パターンをスキャナーで読み取ることにより、吐出不良を検出するようにした。以下、具体的に説明する。
【００９０】
（構成）
図１１は、プリンター１の他の構成例を示す概略図である。ヘッド外検査ユニット８０は、ヘッドユニット３０（ヘッド３１）よりも搬送方向の下流側の位置に設けられ、連続紙Ｓの紙幅分の印刷画像を一度に読み取ることができるスキャナー８１を有している。このスキャナー８１は、連続紙Ｓに対して照明光を照射する光源部と、連続紙Ｓで反射した反射光を受光する感光部とを有しており、プリンター１が印刷した印刷画像を色毎に読み取ることができる。光源部は、複数の白色ＬＥＤが配置された基板を有している。感光部は、ＣＣＤなどのイメージセンサーと、反射光をイメージセンサーに集めるためのレンズとを有しており、受光した反射光の強度に応じた大きさの電圧を出力する。
【００９１】
（検出用パターンの概要）
図１２Ａは、異常ノズルを検出するための検出用パターンを示す図である。ここでは、ブラックノズル列（Ｋ）３１１によって形成する検出用パターンを示す。また、ヘッドユニット３０では図４Ａに示すようにヘッド３１が千鳥状に配置されているが、以下では説明のため、図１２Ａのようにヘッドユニット３０の下面にてノズルを紙幅方向に１列に並べて示す。また、ヘッドユニット３０が有するノズルの数を減らし、紙幅方向の左側のノズルから順に若い番号を付す。
【００９２】
ヘッドユニット３０の下を搬送される連続紙Ｓに対して、偶数番号のノズルからインクを吐出させ、その後、奇数番号のノズルからインクを吐出させることによって、１つのノズル列に対応する検査用パターンを形成する。そのため、検査用パターンは搬送方向に沿うドット列から構成される。ここでは、たとえば、１つのドット列が１００個のドットから構成されるとする。そして、紙幅方向に並ぶ１個おきのノズルにてドット列を形成させるため、紙幅方向に所定間隔（たとえば、３６０ｄｐｉ）で並んだドット列群（点線にて囲まれた領域）が、搬送方向に２つ並んで形成される。この１つのドット列群を「不良検出用パターン」と呼ぶ。また、本実施形態では紙幅方向に並ぶ１個おきのノズルにて不良検出用パターンを形成し、１つのノズル列に対して２つの不良検出用パターンが形成される。そのため、ブラックノズル列（Ｋ）３１１に形成された２つの不良検出用パターンを区別するために、例えば「ブラックの偶数ノズル不良検出用パターン」「ブラックの奇数ノズル不良検出用パターン」と呼ぶ。
【００９３】
図１２Ｂは、ブラックノズル列（Ｋ）３１１によって形成された不良検出用パターンを巨視的に見た図である。図１２Ａでは、説明のためにドット列を拡大して描いているが、多数の微小なドット列から構成される不良検出用パターンを巨視的に見ると、図１２Ｂに示すように黒い帯状のパターンとして視認される。図中ではノズル＃ｉとノズル＃ｊを異常ノズルとし、異常ノズル＃ｉ、＃ｊがドット列を形成すべき連続紙Ｓ上の領域にはドット列が形成されず、黒い不良検出用パターンにおいて白い筋（連続紙Ｓの地色）が現れる。
【００９４】
つまり、本実施形態では、不良検出用パターンを形成させるための印刷データに基づいて、コントローラー１００が、各ノズル列にドット列を形成させて、不良検出用パターンを形成させる。そして、正しくドット列を形成できなかったノズルを異常ノズルとして検出する。そのために、連続紙Ｓに形成された不良検出用パターンをヘッドユニット３０の下流側に位置する外部検査ユニット８０（スキャナー８１）に読み取らせる。そして、コントローラー１００が、外部検査ユニット８０（スキャナー８１）の読取結果に基づいて、図１２Ｂに示すような白筋が発生していないかを判定し、異常ノズルの有無と、異常ノズルの位置（ノズル番号）を検出する（詳細は後述する）。なお、スキャナー８１は紙幅方向に並ぶノズル列長さ以上のラインセンサーであり、スキャナー８１が紙幅方向の読取解像度がドット列間隔３６０ｄｐｉ以上であるとする。
【００９５】
このように、本実施形態では、各ノズルに搬送方向に沿ったドット列を形成させることによって、不良検出用パターンを形成させる。そして、適切にドット列が形成されなかった連続紙Ｓ上の領域に対応するノズルを異常ノズルとして検出する。
【００９６】
また、本実施形態では、１つの不良検出用パターンを紙幅方向の１個おきのノズルに形成させている。これは、ノズルピッチは微小（ここでは７２０ｄｐｉ）であるからである。仮に、奇数ノズルによるドット列と偶数ノズルによるドット列を紙幅方向に並べて、ドット列間隔がノズルピッチ（７２０ｄｐｉ）である不良検出用パターンを形成したとすると、隣接するノズルにて形成されるドット列が重複してしまうおそれがある。また、テストパターンを印刷する用紙（媒体）によっては、インクが滲みやすく、ドット列が重複してしまうおそれがある。そうすると、例えば、ある異常ノズルがドット列を形成すべき領域に、その異常ノズルと隣接するノズルにて形成されたドット列の一部が形成されて、その異常ノズルが正常にドット列を形成したものと誤って判定してしまう。
【００９７】
そこで、本実施形態では、紙幅方向に並ぶノズル列の１個おきのノズルにてドット列を形成させて、隣接するノズルのドット列を搬送方向にずらして不良検出用パターンを形成させる。すなわち、奇数番号ノズルによる不良検出用パターンと偶数番号ノズルによる不良検出用パターンを別々に形成する。そうすることで、隣接するノズルによって形成されるドット列の影響を受けてしまうことを抑止でき、不良ノズルの検出をより正確に行うことができるようになる。なお、１個おきのノズルにて異なる不良検出用パターンを形成させる場合に限られず、例えば、ノズルピッチが更に狭いヘッドユニット３０では、２個おき、３個おきのノズルに、異なる検出用パターンを形成させるようにしてもよい。これにより、異常ノズルの検出を正確に行うことができるようになる。
【００９８】
また、紙幅方向に並ぶ交互のノズルごとに不良検出用パターンを形成させて、ドット列の紙幅方向の間隔を広くすることで、スキャナー８１が不良検出用パターンを読み取る際の紙幅方向の解像度を低くすることができる。そのため、高性能なスキャナーを設ける必要がなくなり、コストを抑えることができる。
【００９９】
（検査時の動作）
先ず、コントローラー１００は、印刷データに基づいて、連続紙Ｓの空き領域に不良検出用パターンを印刷する。たとえば、印刷画像と重ならない余白部分に不良検出用パターンを印刷する。次いで、コントローラー１００は、搬送ユニット１０により搬送方向の上流側から下流側へ搬送された不良検出用パターンをスキャナー８１に読み取らせ、読取データを取得する。次いで、コントローラー１００は、不良検出用パターンの読取データと基準データ（印刷データから生成されたデータ）とを比較することによって吐出不良の有無を判定すると共に、吐出不良の有る異常ノズルを特定する。
【０１００】
＜ドット抜け検出動作について＞
次に、ドット抜け検査動作について、図９、図１０Ａ乃至図１０Ｃを用いて説明する。なお、以下において、かかる検査動作を簡略して説明する部分もあるが、詳細は上述した第一実施形態と同じである。
【０１０１】
図９に示すように、先ず、コントローラー１００は、ヘッド３１を印刷エリアに位置させた状態で（図２参照）、印刷処理と並行して内部吐出検査処理を行う（Ｓ１０１）。
【０１０２】
次いで、コントローラー１００は、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に基づいて、インク状態に異常が有る異常ノズルの有無を判定し（Ｓ１０２）、異常ノズルが無いと判定した場合（Ｓ１０２：NO）、ヘッド３１は正常状態にあるため、そのまま処理を終了し、異常ノズルが有ると判定した場合には（Ｓ１０２：YES）、印刷処理を中断させて、外部吐出検査処理を行う（Ｓ１０３）。この際、コントローラー１００は、ヘッドユニット３０を作動させて、連続紙Ｓに印刷画像の形成する印刷処理を中断し、連続紙Ｓの空き領域に検出用パターンを形成する。よって、この外部吐出検査を行う場合には、検出用パターンを連続紙Ｓの空きスペースに形成する必要があるため、印刷画像の形成と並行して行う内部吐出検査に比べて、吐出検査のために別途時間を費やすことになる。そのため、まず先に内部吐出検査を行って異常ノズルが検出された場合に外部吐出検査へ移行することで、検査のために別途時間が必要な外部吐出検査を行う頻度を減らすことができるため、効率的にドット抜け検査を行うことができる。そして、本実施形態では、先に行った内部吐出検査処理で特定された異常ノズルに対し、外部吐出検査処理が行われる。
【０１０３】
次いで、コントローラー１００は、ヘッド外検査ユニット８０の検知結果に基づいて、吐出不良の有る異常ノズルの有無を判定し（Ｓ１０４）、異常ノズルが無いと判定した場合は（Ｓ１０４：NO）、ヘッド３１内のインク状態に異常があるものの、連続紙Ｓに印刷された印刷画像に対して実際には悪影響を及ぼすことなく（ドット抜けのあるドット不良箇所を生じさせることなく）正常に印刷が行われていることになる。このため、回復処理を行わずにそのまま処理を終了し、印刷処理を再開させる。
【０１０４】
一方で、コントローラー１００は、異常ノズルが有ると判定した場合には（Ｓ１０４：YES）、ドット抜けを生じさせた異常ノズルを正常ノズルに回復させるための回復処理を行う（Ｓ１０５）。この際、コントローラー１００は、キャリッジユニット２０を作動させることによってヘッドユニット３０を印刷エリアからメンテナンスエリアへ移動させた後に、回復処理を行う。
【０１０５】
その後、コントローラー１００は、回復処理が完了すると、ヘッドユニット３０をメンテナンスエリアから印刷エリアへ移動させて、印刷処理を再開させる。
【０１０６】
以上のように、本実施形態においては、印刷処理を行いながらドット抜け検出動作を行うものであるが、これに加えて、印刷処理が終了した後であっても、ドット抜け検出動作を行うことができる。たとえば、プリンター本体の電源を切断する前に、ドット抜け検出動作を行うことも可能である。また、電源投入した直後で、印刷処理を開始する前に、ドット抜け検出動作を行うことも可能である。この点については、上述した第一実施形態と同様である。
【０１０７】
＜＜＜本実施の形態に係るプリンター１の有効性について＞＞＞
上述したとおり、本実施形態に係るプリンター１は、媒体に対してインクを吐出して印刷を行うヘッド３１と、ヘッド３１の内部においてインク状態を検知するヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド３１の外部においてインクの吐出不良を検知するヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に基づいて、ヘッド内検査ユニット７０の検知を行うか否かを決定し、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に応じて、ヘッド３１によるインクの吐出を回復させる回復処理を行うコントローラー１００と、を備えている。このため、内部吐出検査の検出結果によりインク状態に異常があると判定されたときに外部吐出検査を行うことで、実際に印刷画質に悪影響を及ぼしているのか否かを特定することができようになり、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【０１０８】
また、先に内部吐出検査を行ってから外部吐出検査を行うことによって、以下の点が有効となる。たとえば、仮に、先に外部吐出検査を行ったとすると、実際に印刷画像にドット抜けが生じているかを直ちに検出することができるものの、検出用パターンを印刷画像と重ならないように連続紙Ｓの空き領域に形成する必要があるため、印刷画像を形成しながら行う内部吐出検査に比べて、その画像形成時間とは異なる吐出検査用の時間を別途費やすことになる。これに対し、本実施形態では、内部吐出検査を行って、吐出不良の有る異常ノズルを推定し、その後に外部吐出検査に移行して、ドット抜けの有無をチェックすることにより、実際に印刷画質に影響を与えている異常ノズルを特定することとした。これにより、検査のために別途時間が必要な外部吐出検査の頻度を減らすことができるため、効率的にドット抜け検査を行うことができる。
【０１０９】
また、コントローラー１００は、連続紙Ｓに画像を印刷する印刷処理と並行してヘッド内検査ユニット７０（内部センサー）を用いた内部吐出検査を行って、内部吐出検査の検知結果に基づいてヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）を用いた外部吐出検査を行うか否かを決定し、行うことを決定した場合には、外部吐出検査を行って、外部吐出検査の検知結果に応じて回復処理を行い、かつ、装置本体に電力を供給するための電源を投入する際、または、当該電源を切断する際には、内部吐出検査の検知結果に基づくことなく外部吐出検査を行って、外部吐出検査の検知結果に応じて回復処理を行うこととした。このように、印刷中と異なり、電源投入・切断の際には、外部吐出検査を確実に行うことができるため、吐出不良が実際に印刷画質に影響を与えているか否かを検出することができる。
【０１１０】
また、コントローラー１００は、ヘッド内検査ユニット７０（内部センサー）を用いた内部吐出検査の検知結果により吐出不良が有ると判定された異常ノズルに対して、ヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）を用いた外部吐出検査を行うこととした。これにより、外部センサーを用いた外部吐出検査を、全ノズルに対して行う場合に比べて短時間で行うことが可能となる。
【０１１１】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
本実施形態は、主として印刷装置（液体吐出検査装置）について記載されているが、液体吐出検査方法等の開示も含まれる。また、本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【０１１２】
＜印刷装置＞
上記の実施形態においては、印刷装置としてインクジェット式プリンターを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、インク以外の他の液体を吐出する印刷装置であってもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の印刷装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記印刷装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、印刷装置が吐出させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。印刷装置の具体例としては、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、カラーフィルターの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を吐出する印刷装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する印刷装置、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印刷装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、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印刷装置、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印刷装置、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印刷装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の印刷装置に本発明を適用することができる。
【０１１３】
また、上記の実施形態においては、印刷装置としてラインプリンターを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、シリアルプリンターに適用してもよい。
【０１１４】
＜内部センサー＞
上記の実施形態においては、ヘッド内検査ユニット７０（内部センサー）の一例として、ピエゾ素子等のアクチュエーターが振動板を振動させ、この振動板に生じる残留振動の周波数特性（振動パターン）の変化を検知するもの（図５及び図６）を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、振動板に限らず、ピエゾ素子等のアクチュエーター自体の振動から残留振動の周波数特性の変化を検知してもよい。
【０１１５】
＜外部センサー＞
上記の実施形態においては、ヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）の一例として、帯電させたインク滴をノズルから検出用の電極に向けて吐出させ、この電極に生じる電気的な変化を検知するもの（図７Ａ及び図７Ｂ参照）を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、光源と光学センサーを有する検出器を第二センサーとして用いてもよい。具体的には、かかる検出器は、ノズルからヘッド外に吐出されたインク滴が、光源と光学センサーとの間を通過し、光源と光学センサーとの間の光を遮断したこと、を検出する。そして、インク滴が光を遮断した場合には、インクが正常に吐出されたものと判断され、インク滴が光を遮断しなかった場合には、吐出不良（ドット抜け）と判定される。そして、この判定をノズルそれぞれに対して行う。
【０１１６】
＜回復処理＞
上記の実施形態においては、回復処理の一例として、インク吸引処理、ワイピング処理、フラッシング処理を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、ドット抜け検査の結果により特定された異常ノズルに対してクリーニングを行うのではなく、異常ノズルの周囲に存在する正常ノズルから、色の濃いインクを吐出させたり、増量したインクを吐出させたりして、連続紙Ｓ上のドット不良箇所を補完する処理を行っても良い。
【符号の説明】
【０１１７】
１ プリンター、 １０ 搬送ユニット、
１２Ａ 上流側ローラー、 １２Ｂ 下流側ローラー、
１４ ベルト、 ２０ キャリッジユニット、
３０ ヘッドユニット、 ３１ ヘッド、
３２ ケース、 ３３ 流路ユニット、
３３ａ 流路形成基板、 ３３ｂ ノズルプレート、
３３１ 圧力室、 ３３２ インク供給路、
３３３ 共通インク室、 ３３４ ダイヤフラム部、
３３５ 島部、 ３４ ピエゾ素子ユニット、
３４１ ピエゾ素子群、 ３４２ 固定板、
４０ 駆動信号生成部、 ５０ クリーニングユニット、
５１ キャップ、７０ ヘッド内検査ユニット、
７０１ 増幅部、 ７０１ａ オペアンプ、
７０１ｂ コンパレーター、 ７０２ パルス幅検出部、
８０ ヘッド外検査ユニット、 ８１ 高電圧ユニット、
８２ 第一制限抵抗、 ８３ 第二制限抵抗、
８４ 検出用コンデンサー、 ８５ 増幅器、
８６ 平滑コンデンサー、 ８７ 検出制御部、
９０ 検出器群、 １００ コントローラー、
ＣＰ コンピューター、 Ｎｚ ノズル、 ＰＺＴ ピエゾ素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出検査装置、液体吐出検査方法、印刷装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
紙やフィルム等の各種媒体に対してインク等の液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、を有するインクジェットプリンター等の印刷装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７９４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このインクジェットプリンターでは、ノズルが目詰まりして液滴を吐出できない場合がある（吐出不良）。これによってドット抜けが発生し、印刷画像を劣化させる原因となる。
このような吐出不良を検出するための吐出検査には、内部センサーを用いる内部吐出検査がある。この内部吐出検査では、内部センサーがヘッド内の液体状態を検出するものであるため、液体状態に異常があったとしても、実際に液体がヘッド外へ吐出されているのか否かは検知できなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内部吐出検査の欠点を補うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための主たる発明は、
媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、
前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、を備え、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行う液体吐出検査装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】プリンター１の構成例を示すブロック図である。
【図２】プリンター１の構成例を示す概略図である。
【図３】複数のヘッド３１の配列を示す図である。
【図４】図４Ａはヘッド３１の断面図であり、図４Ｂはノズルの配列を示す図である。
【図５】ヘッド内検査ユニット７０を説明する図である。
【図６】図６Ａは、ピエゾ素子の残留振動に応じて出力される信号を示す図である。図６Ｂは、オペアンプの出力をコンデンサーと抵抗からなる高域通過フィルターを通過した後に出力される信号を示す図である。図６Ｃは、コンパレーターを通過した後に出力される信号を示す図である。
【図７】図７Ａはヘッド外検査ユニット８０を説明する図であり、図７Ｂは検出制御部８７を説明するブロック図である。
【図８】図８Ａは駆動信号を示す図であり、図８Ｂ及び図８Ｃは増幅器から出力される電圧信号を説明する図である。
【図９】ドット抜け検査の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０Ａは、気泡が混入した状態を示す図である。図１０Ｂは、乾燥増粘した状態を示す図である。図１０Ｃは、紙粉がノズルに付着した状態を示す図である。
【図１１】プリンター１の他の構成例を示す概略図である。
【図１２】図１２Ａは、検査用パターンの一例を示すである。図１２Ｂは、図１２Ａに示す検査用パターンを巨視的に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
即ち、媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、
前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行うコントローラーと、
を有することを特徴とする液体吐出検査装置である。
このような液体吐出検査装置によれば、内部吐出検査に用いる内部センサーの欠点を外部吐出検査に用いる外部センサーで補うことで、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【０００８】
また、かかる液体吐出検査装置であって、
前記コントローラーは、
媒体に画像を印刷する印刷処理と並行して前記内部センサーの検知を行って、前記内部センサーの検知結果に基づいて前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知を行うことを決定した場合には、前記外部センサーの検知を行って、前記外部センサーの検知結果に応じて前記回復処理を行い、
装置本体に電力を供給するための電源を投入する際、または、当該電源を切断する際には、前記内部センサーの検知結果に基づくことなく前記外部センサーの検知を行って、当該外部センサーの検知結果に応じて前記回復処理を行うこととしてもよい。
このような液体吐出検査装置によれば、印刷中と異なり、電源投入・切断の際には、外部吐出検査を確実に行うことができる。
【０００９】
また、かかる液体吐出検査装置であって、
前記コントローラーは、
前記内部センサーの検知結果により吐出不良が有ると判定された異常ノズルに対して、前記外部センサーの検知を行うこととしてもよい。
このような液体吐出検査装置によれば、外部センサーを用いた外部吐出検査を、全ノズルに対して行う場合に比べて短時間で行うことができる。
【００１０】
また、媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、コントローラーと、を有する液体吐出検査装置を準備することと、
前記コントローラーにより、前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行うことと、
を有することを特徴とする液体吐出検査方法である。
このような液体吐出検査方法によれば、内部吐出検査に用いる内部センサーの欠点を補うことで、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【００１１】
また、媒体に対して液体を吐出して印刷を行うヘッドと、
前記ヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、
前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行うコントローラーと、
を有することを特徴とする印刷装置である。
このような印刷装置によれば、内部吐出検査に用いる内部センサーの欠点を補うことで、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【００１２】
また、媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、コントローラーと、を有する液体吐出検査装置に、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を実行させるためのプログラムである。
このようなプログラムによれば、内部吐出検査に用いる内部センサーの欠点を補うことで、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【００１３】
＝＝＝第一実施形態＝＝＝
＜＜＜液体吐出検査装置について＞＞＞
液体吐出検査装置は、印刷装置に組み込んだ状態で用いられる。また、工程内で用いる場合には専用装置として構成することもできる。以下に説明する実施形態では、印刷装置に組み込まれた液体吐出検査装置について説明する。具体的には、インクジェットプリンター１（以下、単に「プリンター１」ともいう。）を例に挙げて説明する。この場合、プリンター１は、印刷装置の一例であり、液体吐出検査装置の一例でもある。
【００１４】
＜＜＜プリンター１の構成例について＞＞＞
プリンター１の構成例について、図１〜図３、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図１は、プリンター１のブロック図である。図２は、プリンター１の概略図である。図３は、複数のヘッド３１の配列を示す図である。図４Ａは、ヘッドの断面図である。図４Ｂは、ノズルの配列を示す図である。
【００１５】
プリンター１は、用紙、布、フィルム等の媒体に向けて、液体の一例としてのインクを吐出するものであり、コンピューターＣＰと通信可能に接続されている。コンピューターＣＰは、プリンター１に画像を印刷させるため、その画像に応じた印刷データをプリンター１に送信することができる。
【００１６】
本実施の形態に係るプリンター１は、図１に示すように、搬送ユニット１０と、キャリッジユニット２０と、ヘッドユニット３０と、駆動信号生成部４０と、クリーニングユニット５０と、ヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド外検査ユニット８０と、検出器群９０と、これらのユニット等を制御しプリンター１としての動作を司るコントローラー１００と、を有している。
【００１７】
搬送ユニット１０は、媒体（例えば、連続紙Ｓなど）を所定の方向（以下、「搬送方向」という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット１０は、図２に示すように、上流側ローラー１２Ａ及び下流側ローラー１２Ｂと、ベルト１４とを有する。不図示の搬送モーターが回転すると、上流側ローラー１２Ａ及び下流側ローラー１２Ｂが回転し、ベルト１４が回転する。給紙された連続紙Ｓは、ベルト１４によって、印刷処理の実行可能な領域、つまり、ヘッドユニット３０（ヘッド３１）と対向する領域（以下、「印刷エリア」という）まで搬送される。ベルト１４が連続紙Ｓを搬送することによって、連続紙Ｓがヘッド３１に対して搬送方向に移動する。印刷エリアを通過した連続紙Ｓは、ベルト１４によって下流側の第一検査ユニット７０（スキャナー７１）へ向って搬送される。なお、搬送中の連続紙Ｓは、ベルト１４に静電吸着又はバキューム吸着されている。なお、本実施形態に係る搬送ユニット１０は、ベルト１４により連続紙Ｓを搬送するものに限定されるものではなく、ドラムにより連続紙Ｓを搬送するようにしてもよい。
【００１８】
キャリッジユニット２０は、ヘッドユニット３０（ヘッド３１）を移動させるためのものである。このキャリッジユニット２０は、ガイドレール（不図示）に沿って連続紙Ｓの紙幅方向へ往復移動可能に支持されたキャリッジ（不図示）と、キャリッジモーター（不図示）とを有する。キャリッジは、このキャリッジモーターの駆動により、ヘッド３１と一体となって移動するよう構成されている。キャリッジ（ヘッド３１）のガイドレールにおける位置（紙幅方向の位置）は、コントローラー１００がキャリッジモーターに設けられたエンコーダーから出力されるパルス信号における立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出してこのエッジをカウントすることにより、求めることができる。本実施形態においては、後述する回復処理が行われる際に、キャリッジが紙幅方向に移動することにより、印刷エリアに位置していたヘッド３１は、そこから離れたメンテナンスエリア（回復処理の実行可能な領域）に位置することになる（図２参照）。
【００１９】
ヘッドユニット３０は、搬送ユニット１０により印刷エリアに搬送された連続紙Ｓに対してインクを吐出するものである。ヘッドユニット３０は、搬送中の連続紙Ｓに対してインクを吐出することによって、連続紙Ｓにドットを形成し、画像を連続紙Ｓに印刷する。本実施形態に係るプリンター１は、ラインプリンターであり、ヘッドユニット３０は紙幅分のドットを一度に形成することができる。また、ヘッドユニット３０は、図３に示すように、紙幅方向に沿って千鳥列状に並んだ複数のヘッド３１と、コントローラー１００からのヘッド制御信号に基づいてヘッド３１を制御するヘッド制御部ＨＣ（図１参照）と、を有している。
【００２０】
ヘッド３１は、図４Ａに示すように、ケース３２と、流路ユニット３３と、ピエゾ素子ユニット３４とを有する。ケース３２は、ピエゾ素子ＰＺＴなどを収容して固定するための部材であり、例えばエポキシ樹脂等の非導電性の樹脂材によって作製される。
【００２１】
流路ユニット３３は、流路形成基板３３ａと、ノズルプレート３３ｂと、振動板３３ｃとを有する。流路形成基板３３ａにおける一方の表面にはノズルプレート３３ｂが接合され、他方の表面には振動板３３ｃが接合されている。流路形成基板３３ａには、圧力室３３１、インク供給路３３２、及び、共通インク室３３３となる空部や溝が形成されている。この流路形成基板３３ａは、例えばシリコン基板によって作製されている。ノズルプレート３３ｂには、複数のノズルＮｚからなるノズル群が設けられている。このノズルプレート３３ｂは、導電性を有する板状の部材、例えば薄手の金属板によって作製されている。また、ノズルプレート３３ｂは、グランド線に接続されてグランド電位になっている。振動板３３ｃにおける各圧力室３３１に対応する部分にはダイヤフラム部３３４が設けられている。このダイヤフラム部３３４はピエゾ素子ＰＺＴによって変形し、圧力室３３１の容積を変化させる。なお、振動板３３ｃや接着層等が介在していることで、ピエゾ素子ＰＺＴとノズルプレート３３ｂとは電気的に絶縁された状態になっている。
【００２２】
ピエゾ素子ユニット３４は、ピエゾ素子群３４１と、固定板３４２とを有する。ピエゾ素子群３４１は櫛歯状をしている。そして、櫛歯の１つ１つがピエゾ素子ＰＺＴである。各ピエゾ素子ＰＺＴの先端面は、対応するダイヤフラム部３３４が有する島部３３５に接着される。固定板３４２は、ピエゾ素子群３４１を支持するとともに、ケース３２に対する取り付け部となる。ピエゾ素子ＰＺＴは、電気機械変換素子の一例であり、駆動信号ＣＯＭが印加されると長手方向に伸縮し、圧力室３３１内の液体に圧力変化を与える。圧力室３３１内のインクには、圧力室３３１の容積の変化に起因して圧力変化が生じる。この圧力変化を利用して、ノズルＮｚからインク滴を吐出させることができる。なお、電気機械変換素子としてのピエゾＰＺＴに代えて、印加される駆動信号ＣＯＭに応じた気泡を発生させることによりインク滴を吐出させる構造にしてもよい。
【００２３】
図４Ｂに示すように、ノズルプレート３３ｂには媒体の搬送方向に沿って所定間隔（たとえば、１８０ｄｐｉ）でＮ個のノズル（たとえば、＃１〜＃１８０）が並んだノズル列が複数設けられている。各ノズル列はそれぞれ異なる色のインクを吐出するものであり、このノズルプレート３３ｂには例えば４つのノズル列が設けられている。具体的には、ブラックインクノズル列Ｋ、シアンインクノズル列Ｃ、マゼンタインクノズル列Ｍ、イエローインクノズル列Ｙである。なお、本実施形態においては、各インク色のノズル列を夫々１列ずつ備えなくてもよく、複数列ずつ備えるようにしてもよい。ある特定のインク色だけのノズル列を備えるようにしてもよい。
【００２４】
駆動信号生成部４０は、駆動信号ＣＯＭを生成するためのものである。駆動信号ＣＯＭがピエゾ素子ＰＺＴに印加されると、ピエゾ素子は伸縮し、各ノズルＮｚに対応する圧力室３３１の容積が変化する。そのため、駆動信号ＣＯＭは、印刷処理時、後述する内部吐出検査処理時や外部吐出検査処理時、ドット抜けするノズルＮｚに対して行うフラッシング処理時などに、ヘッド３１に印加される。
【００２５】
クリーニングユニット５０は、ヘッド３１のノズルＮｚに吐出不良が有る場合に、その吐出不良を解消させて正常状態に回復させるためのものである。このクリーニングユニット５０は、キャップをヘッド３１の下面（ノズル面）に密着させた状態で、不図示の吸引ポンプを動作させ、キャップの空間を負圧にすることにより、ヘッド内のインクを、ヘッド内（ノズル内）に混入した気泡と共に吸引する。これにより、ドット抜けノズルを回復させることができる。
【００２６】
なお、クリーニングユニット５０の構成は、これに限定されるものではない。たとえば、ヘッド３１のノズル面に当接可能なワイパーを有してもよい。そして、キャリッジ（ヘッド３１）がキャリッジモーターの駆動により紙幅方向に移動することにより、ワイパーの先端部がヘッド３１のノズル面に当接して撓むことで、ノズル面の表面をクリーニング（拭き掃除）する。これにより、ワイピングユニット５５は、ノズル面に付着した紙粉等の異物を取り除き、当該異物により目詰まりしていたノズルから正常にインクを吐出させることが可能となる。
【００２７】
また、フラッシング動作を行うようにしてもよい。このフラッシング動作とは、印刷する画像とは関係のない駆動信号を駆動素子（ピエゾ素子）に印加し、ノズルから強制的に連続してインク滴を吐出させる動作である。これにより、ヘッド内（ノズル内）のインクが増粘・乾燥して、適正な量のインクが吐出されなくなってしまうことを防止することができるため、目詰まりしたノズルが不吐出状態から回復することが可能となる。
【００２８】
ヘッド内検査ユニット７０は、ヘッド３１の内部におけるインクの状態を検査するためのものである。すなわち、このヘッド内検査ユニット７０は、後述する内部吐出検査時において、ヘッド３１の内部におけるインク状態を検知する内部センサーとして機能する。なお、このヘッド内検査ユニット７０の具体的な構成等については、追って詳述する。
【００２９】
ヘッド外検査ユニット８０は、ヘッド３１の外部にインクが吐出されているか否かを検査するためのものである。すなわち、このヘッド外検査ユニット８０は、後述する外部吐出検査時において、ヘッド３１の外部においてインクの吐出不良を検知する外部センサーとして機能する。なお、このヘッド外検査ユニット８０の具体的な構成等については、追って詳述する。
【００３０】
コントローラー１００は、プリンター１の制御を行うための制御ユニットである。このコントローラー１００は、図１に示すように、インターフェース部１０１と、ＣＰＵ１０２と、メモリー１０３と、ユニット制御回路１０４と、を有している。インターフェース部１０１は、外部装置であるホストコンピューターＣＰとプリンター１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１０２は、プリンター１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー１０３は、ＣＰＵ１０２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。ＣＰＵ１０２は、メモリー１０３に格納されているプログラムに従ったユニット制御回路１０４により各ユニットを制御する。
【００３１】
検出器群９０は、プリンター１内の状況を監視するものであり、例えば、媒体の搬送などの制御に利用されるロータリー式エンコーダー、搬送される媒体の有無を検出する用紙検出センサー、キャリッジ（又はヘッド３１）の移動方向の位置を検出するためのリニア式エンコーダーなどがある。
【００３２】
＜ヘッド内検査ユニット７０について＞
ここでは、ヘッド内検査ユニット７０について説明する。ヘッド内検査ユニット７０は、後述する内部吐出検査時にヘッド３１の内部におけるインク状態を検知する内部センサーである。
【００３３】
（吐出検査の原理）
図４Ａに示すように、ピエゾ素子ＰＺＴに駆動信号ＣＯＭが印加されると、ピエゾ素子ＰＺＴが撓んで振動板３３ｃが振動する。ピエゾ素子ＰＺＴへの駆動信号ＣＯＭの印加を止めても、振動板３３ｃには残留振動が生じている。振動板３３ｃが残留振動により振動すると、ピエゾ素子ＰＺＴは、振動板３３ｃの残留振動に応じて振動し信号を出力する。よって、振動板３３ｃに残留振動を発生させて、そのときのピエゾ素子ＰＺＴに発生する信号を検出することで、各ピエゾ素子ＰＺＴの特性（周波数特性）を求めることができる。
【００３４】
具体的には、駆動信号生成部４０から出力される駆動信号ＣＯＭが、対応するピエゾ素子ＰＺＴに印加されると、当該ピエゾ素子ＰＺＴと接する振動板３３ｃが振動する。その振動板３３ｃの振動はすぐに停止せず残留振動が生じる。このため、ピエゾ素子ＰＺＴが残留振動に応じて振動して信号（逆起電圧）を出力する。そして、その信号がヘッド内検査ユニット７０に入力される。ヘッド内検査ユニット７０は、入力される信号に基づいて、そのピエゾ素子ＰＺＴの周波数特性を検出する。この処理を各ノズルに対応するピエゾ素子ＰＺＴについて順次行っていけば、各ピエゾ素子ＰＺＴの周波数特性を検出することができる。このようにして検出された周波数特性は、ヘッド３１の内部のインク状態（正常、気泡の混入、インクの増粘、紙粉の密着）によって異なる。すなわち、残留振動の振動パターンが、ヘッド３１の内部のインク状態（正常、気泡の混入、インクの増粘、紙粉の密着）に応じて異なる。
【００３５】
（構成）
図５は、ヘッド内検査ユニット７０の構成の説明図である。ヘッド内検査ユニット７０は、増幅部７０１と、パルス幅検出部７０２とを有する。
増幅部７０１では、ピエゾ素子３４１からの信号に含まれる低周波成分をコンデンサーＣ１と抵抗Ｒ１からなる高域通過フィルターによって除去し、オペアンプ７０１ａにより所定の増幅率で増幅する。次に、オペアンプ７０１ａの出力をコンデンサーＣ２と抵抗Ｒ４からなる高域通過フィルターに通過させることにより、基準電圧Ｖｒｅｆを中心に上下に振動する信号に変換する。そして、コンパレーター７０１ｂによって基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、基準電圧Ｖｒｅｆより高いか否かによって信号を２値化する。
【００３６】
（検査時の動作）
図６Ａは、ピエゾ素子ＰＺＴが残留振動に応じて出力する信号を示す図である。周波数特性はヘッド内のインク状態（正常、気泡の混入、インクの増粘、紙粉の密着）に応じて異なるため、そのインク状態それぞれに対応する固有の電圧波形（振動パターン）が出力されることになる。
図６Ｂは、オペアンプ７０１ａの出力をコンデンサーＣ２と抵抗Ｒ４からなる高域通過フィルターに通過させた後の信号、及び基準電圧Ｖｒｅｆを示す図である。すなわち、これらはコンパレーター７０１ｂに入力される信号である。
図６Ｃは、コンパレーター７０１ｂからの出力信号を示す図である。すなわち、パルス幅検出部７０２に入力される信号である。
【００３７】
パルス幅検出部７０２は、図６Ｃに示されるパルスが入力されると、パルスの立ち上がりでカウント値をリセットし、その後のクロック信号毎にカウント値をインクリメントし、次のパルスの立ち上がりでのカウント値をコントローラー１００のＣＰＵ１０２に出力する。ＣＰＵ１０２は、パルス幅検出部７０２の出力するカウント値に基づいて、すなわち、ヘッド内検査ユニット７０から出力される検知結果に基づいて、ピエゾ素子ＰＺＴの出力する信号の周期を検出することができる。
【００３８】
以上のように、ヘッド内検査ユニット７０が残留振動に応じた周波数特性を有する振動パターンを出力することにより、コントローラー１００は、ヘッド内のインク状態（正常であるのか、又は、ヘッド内に気泡が混入したことによる異常が生じているのか、又は、インクの増粘により異常が生じているのか、又は、紙粉等の異物がノズルＮｚに密着して異常が生じているのか）を特定することができるため、当該インク状態それぞれに対応する適切な回復動作を行うことができる。
【００３９】
＜ヘッド外検査ユニット８０について＞
次に、ヘッド外検査ユニット８０の構成例について説明する。ヘッド外検査ユニット８０は、後述する外部吐出検査時に、各ノズルから実際にインクを吐出させ、正常にインクが吐出されたか否かによって、ドット抜けする異常ノズルを検出する外部センサーである。
【００４０】
（構成）
図７Ａは、ヘッド外検査ユニット８０の構成を説明する図であり、図７Ｂは、検出制御部８７を説明するブロック図である。
【００４１】
ヘッド外検査ユニット８０は、図７Ａに示すように、検出用電極５１３と、高圧電源ユニット８１と、第１制限抵抗８２と、第２制限抵抗８３と、検出用コンデンサー８４と、増幅器８５と、平滑コンデンサー８６と、検出制御部８７とを有する。なお、ヘッド３１のノズルプレート３３ｂは、接地されており、ヘッド外検査ユニット８０の一部としても機能する。
【００４２】
後述する外部吐出検査処理時においては、図７Ａに示すように、キャップ５１はノズル面と所定の間隔ｄを空けて対向するように配置される。ヘッド３１のクリーニング用に設けられたキャップ５１には、保湿部材５１２と、ワイヤー状の検出用電極５１３が配設されている。このため、ノズルプレート３３ｂと検出用電極５１３とが所定の間隔ｄを空けて対向するように配置されることになる。
【００４３】
この検出用電極５１３は、後述する外部吐出検査処理時には６００Ｖ〜１ｋＶ程度の高電位に設定される。本実施形態のインク溶媒は導電性を有する液体（例えば水）とし、保湿部材５１２が湿った状態で検出用電極５１３を高電位にすると、保湿部材５１２の表面も同じ電位になる。この点で、ノズルからインクが吐出される領域は広い範囲に亘って一様に帯電されるようになる。
【００４４】
高圧電源ユニット８１は、キャップ５１内の検出用電極５１３を所定電位にする電源である。本実施形態の高圧電源ユニット８１は、６００Ｖ〜１ｋＶ程度の直流電源によって構成され、検出制御部８７からの制御信号によって動作が制御される。
【００４５】
第１制限抵抗８２及び第２制限抵抗８３は、高圧電源ユニット８１の出力端子と検出用電極５１３との間に配置され、高圧電源ユニット８１と検出用電極５１３との間で流れる電流を制限する。本実施形態では、第１制限抵抗８２と第２制限抵抗８３は同じ抵抗値（例えば１．６ＭΩ）とし、第１制限抵抗８２と第２制限抵抗８３は直列に接続する。図示するように、第１制限抵抗８２の一端を高圧電源ユニット８１の出力端子に接続し、他端を第２制限抵抗８３の一端と接続し、第２制限抵抗８３の他端を検出用電極５１３に接続する。
【００４６】
検出用コンデンサー８４は、検出用電極５１３の電位変化成分を抽出するための素子であり、一方の導体が検出用電極５１３に接続され、他方の導体が増幅器８５に接続されている。この間に検出用コンデンサー８４を介在させることで、検出用電極５１３のバイアス成分（直流成分）を除くことができ、信号の扱いを容易にすることができる。本実施形態では、検出用コンデンサー８４を容量が４７００ｐＦとする。
【００４７】
増幅器８５は、検出用コンデンサー８４の他端に現れる信号（電位変化）を増幅して出力する。本実施形態の増幅器８５は増幅率が４０００倍のものによって構成されている。これにより、電位の変化成分を２〜３Ｖ程度の変化幅を持った電圧信号として取得できる。これらの検出用コンデンサー８４及び増幅器８５の組は検出部の一種に相当し、インク滴の吐出によって生じた検出用電極５１３に生じた電気的な変化を検出する。
【００４８】
平滑コンデンサー８６は、電位の急激な変化を抑制する。本実施形態の平滑コンデンサー８６は一端が第１制限抵抗８２と第２制限抵抗８３とを接続する信号線に接続され、他端がグランドに接続されている。そして、その容量は０．１μＦである。
【００４９】
検出制御部８７は、ヘッド外検査ユニット８０の制御を行う。この検出制御部８７は、図７Ｂに示すように、レジスタ群８７ａ、ＡＤ変換部８７ｂ、電圧比較部８７ｃ、及び、制御信号出力部８７ｄを有する。レジスタ群８７ａは、複数のレジスタによって構成されている。各レジスタには、ノズルＮｚ毎の判定結果や判定用の電圧閾値などが記憶される。ＡＤ変換部８７ｂは、増幅器８５から出力された増幅後の電圧信号（アナログ値）をデジタル値に変換する。電圧比較部８７ｃは、増幅後の電圧信号に基づく振幅値の大きさを電圧閾値と比較する。制御信号出力部８７ｄは、高圧電源ユニット５１の動作を制御するための制御信号を出力する。
【００５０】
（吐出検査の原理）
ノズルプレート３３ｂのノズルからインクが吐出されると、検出用電極５１３の電位が変化し、この電位変化を検出用コンデンサー８４及び増幅器８５が検出し、検出信号が検出制御部８７に出力される。異常ノズルからインクを吐出させようとしても、インクがヘッド３１の外部へ吐出されないため、検出用電極５１３の電位は変化せず、検出信号に電圧変化は現れないことになる。
【００５１】
具体的には、ノズルプレート３３ｂをグランド電位に設定し、キャップ５１に配置された検出用電極５１３を６００Ｖ〜１ｋＶ程度の高い電位に設定する。ノズルプレート３３ｂがグランド電位に設定されているため、ノズルから吐出されるインク滴もグランド電位になる。ノズルプレート３３ｂと検出用電極５１３とを、所定間隔ｄ（図７Ａを参照）を空けた状態で対向させ、検出対象のノズルからインク滴を吐出させる。インク滴が吐出されると、これに起因して検出用電極５１３側に生じた電気的な変化を検出用コンデンサー８４及び増幅器８５を介して検出制御部８７が電圧信号ＳＧとして取得する。そして、検出制御部８７は、電圧信号ＳＧにおける振幅値（電位変化）に基づいて、検出対象のノズルからインク滴が正常に吐出されたか否かを判断する。
【００５２】
すなわち、図７Ａに示すように、ノズルプレート３３ｂと検出用電極５１３とを所定間隔ｄを空けて配置したことにより、これらの部材が恰もコンデンサーの様に振る舞う構成ができる。一般的に、コンデンサーを構成する２個の導体の間隔ｄが変化すると、コンデンサーに蓄えられる電荷Ｑが変化することが知られている。グランド電位のノズルプレート３３ｂから高電位の検出用電極５１３に向ってインクが吐出されると、グランド電位のインク滴と検出用電極５１３との間隔ｄが変化し、コンデンサーの２個の導体の間隔ｄが変化したときのように、検出用電極５１３に蓄えられる電荷Ｑが変化する（コンデンサーの静電容量が変化する）。そして、コンデンサーにおける静電容量が小さくなると、ノズルプレート３３ｂと検出用電極５１３との間で蓄えることのできる電荷の量が減少することになるため、余剰の電荷が検出用電極５１３から各制限抵抗８２、８３を通って高圧電源ユニット８１側へ移動する。すなわち、高圧電源ユニット８１へ向けて電流が流れる。一方、静電容量が増えたり、減少した静電容量が戻ったりすると、電荷が高圧電源ユニット８１から各制限抵抗８２、８３を通って検出用電極６１３側へ移動する。すなわち、検出用電極６１３へ向けて電流が流れる。このような電流（便宜上、吐出検査用電流Ｉｆともいう）が流れることにより、検出用電極５１３の電位が変化する。検出用電極５１３の電位の変化は、検出用コンデンサー８４における他方の導体（増幅器８５側の導体）の電位変化としても現れる。従って、他方の導体の電位変化を監視することで、インク滴が吐出されたか否かを判定できる。
【００５３】
（検査時の動作）
図８Ａは、吐出検査時に用いる駆動信号ＣＯＭの一例を示す図であり、図８Ｂは、図８Ａの駆動信号ＣＯＭによってノズルからインクが吐出された場合に増幅器５５から出力される電圧信号ＳＧを説明する図であり、図８Ｃは、複数のノズル（＃１〜＃１０）の吐出検査結果である電圧信号ＳＧを示す図である。駆動信号ＣＯＭは、図８Ａに示すように、繰り返し期間Ｔの前半期間ＴＡにノズルからインクを吐出するための複数の駆動波形Ｗ（例えば２４個）を有し、後半期間ＴＢでは中間電位で一定の電位が保たれる。駆動信号生成部４０は、複数の駆動波形Ｗ（２４個の駆動波形）を繰り返し期間Ｔ毎に繰り返し生成する。この繰り返し期間Ｔが１つのノズルの検査に要する時間に相当する。
【００５４】
まず、検査対象の中の或るノズルに対応するピエゾ素子に、繰り返し期間Ｔに亘って駆動信号ＣＯＭを印加する。そうすると、前半期間ＴＡにて吐出検査対象のノズルからインク滴が連続的に吐出される（例えば２４ショット打たれる）。これにより、検出用電極５１３の電位が変化し、増幅器８５は、その電位変化を図８Ｂに示す電圧信号ＳＧ（サインカーブ）として検出制御部８７に出力する。なお、１ショット分のインク滴による電圧信号ＳＧの振幅が小さいため、ノズルからインク滴を連続的に吐出させることで、検査に十分な振幅である電圧信号ＳＧが得られるようにした。
【００５５】
そして、検出制御部８７は、検査対象のノズルの検査期間（Ｔ）の電圧信号ＳＧから最大振幅Ｖｍａｘ（最高電圧ＶＨと最低電圧ＶＬの差）を算出し、最大振幅Ｖｍａｘと所定の閾値ＴＨとを比較する。駆動信号ＣＯＭに応じて検査対象のノズルからインクが吐出されれば、検出用電極５１３の電位が変化し、電圧信号ＳＧの最大振幅Ｖｍａｘが閾値ＴＨよりも大きくなる。一方、目詰まり等により、検査対象のノズルからインクが吐出されなかったり、吐出されるインク量が少なかったりすると、検出用電極５１３の電位が変化しなかったり、電位変化が小さかったりするため、電圧信号ＳＧの最大振幅Ｖｍａｘが閾値ＴＨ以下となる。
【００５６】
或るノズルに対応するピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭを印加した後は、次の検査対象ノズルに対応するピエゾ素子に繰り返し期間Ｔに亘って駆動信号ＣＯＭを印加するというように、検査対象の１ノズルごとに、繰り返し期間Ｔに亘って、そのノズルに対応するピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭを印加する。その結果、検出制御部８７は、図８Ｃに示すように、繰り返し期間Ｔごとに、サインカーブの電位変化が発生する電圧信号ＳＧを取得できる。
【００５７】
例えば、図８Ｃの結果では、ノズル＃５の検査期間に対応する電圧信号ＳＧの最大振幅Ｖｍａｘが閾値ＴＨよりも小さいため、検出制御部５７はノズル＃５がドット抜けノズル（異常ノズル）であると判断する。他のノズル（＃１〜＃４・＃６〜＃１０）の各検査期間に対応する電圧信号ＳＧの最大振幅Ｖｍａｘは閾値ＴＨ以上であるため、検出制御部８７は他のノズルは正常なノズルであると判断する。
【００５８】
＜＜＜プリンター１の動作例について＞＞＞
＜全体的な動作について＞
ここでは、プリンター１の全体的な動作について説明する。本実施形態に係るプリンター１では、コントローラー１００が、メモリー１０３に格納されたコンピュータープログラムに従って、制御対象（搬送ユニット１０、キャリッジユニット２０、ヘッドユニット３０、駆動信号生成部４０、クリーニングユニット５０、ヘッド内検査ユニット７０、ヘッド外検査ユニット８０）を制御して、各処理を行う。従って、このコンピュータープログラムは、これらの処理を実行するため、制御対象を制御するためのコードを有する。
【００５９】
具体的には、コントローラー１００は、印刷処理及びドット抜け検査処理を行う。具体的には、コントローラー１００は、印刷命令の受信、給紙動作、ドット形成動作、搬送動作、印刷終了判断、内部吐出検査処理、外部吐出検査処理、回復動作を行う。以下、各処理について、簡単に説明する。
【００６０】
印刷命令の受信は、コンピューターＣＰからの印刷命令を受信する処理である。この処理において、コントローラー１００はインターフェース部１０１を介して印刷命令を受信する。
【００６１】
給紙動作は、印刷対象となる連続紙Ｓを移動させ、印刷開始位置（所謂頭出し位置）に位置決めする動作である。この動作において、コントローラー１００は、搬送モーターを駆動させることにより、連続紙Ｓを移動させる。
【００６２】
ドット形成動作は、連続紙Ｓにドットを形成するための動作である。この動作において、コントローラー１００は、ヘッド３１に対して制御信号を出力する。このとき、駆動信号生成部４０が生成した駆動信号ＣＯＭがピエゾ素子ＰＺＴに印加されることにより、ノズルＮｚからインクが吐出される。これにより、ヘッド３１のノズルＮｚから断続的にインクがされ、連続紙Ｓにドットが形成される。
【００６３】
搬送動作は、連続紙Ｓを搬送方向へ移動させる動作である。コントローラー１００は、搬送モーターを駆動させることにより、先程のドット形成動作によって形成されたドットとは異なる位置に、ドットを形成することができる。
【００６４】
印刷終了判断は、印刷を続行するか否かの判断である。コントローラー１００は、印刷対象となっている連続紙Ｓに対する印刷データの有無に基づき印刷終了判断を行う。
【００６５】
ドット抜け検査動作は、吐出不良（ドット抜け）の有無を検査する動作である。コントローラー１００は、印刷処理と並行してヘッド内検査ユニット７０を用いた内部吐出検査処理を行い、内部吐出検査処理の検知結果から吐出不良があった場合にヘッド外検査ユニット８０を用いた外部吐出検査処理を行う。そして、コントローラー１００は、外部吐出検査処理の検知結果に応じて回復動作を行う。なお、このドット抜け検査動作については、追って詳述する。
【００６６】
回復動作は、吐出不良の状態にあるヘッド３１を、インクを正常に吐出できる状態に回復させる動作である。コントローラー１００は、クリーニングユニット５０を作動させることにより、吐出不良の状態にあるヘッド３１に対して、フラッシング動作、インク吸引動作、ワイピング動作等の回復処理を行う。
【００６７】
＜ドット抜け検出動作について＞
次に、ドット抜け検査動作について、図９、図１０Ａ乃至図１０Ｃを用いて説明する。図９は、ドット抜け検査の動作例を示すフローチャートである。図１０Ａは、気泡が混入した状態を示す図である。図１０Ｂは、インクが増粘・乾燥した状態を示す図である。図１０Ｃは、紙粉等の異物がノズルに付着した状態を示す図である。
【００６８】
図９に示すように、先ず、コントローラー１００は、ヘッド３１を印刷エリアに位置させた状態で（図２参照）、印刷処理と並行して内部吐出検査処理を行う（Ｓ１０１）。
【００６９】
この内部吐出検査処理では、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果を取得することにより、ヘッド内のインク状態が正常であるのか又は異常であるのかがノズル毎に検査される。そして、この内部吐出検査により、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果として、インクの状態が正常であること、気泡混入により異常が生じていること（図１０Ａ参照）、インクの増粘・乾燥により異常が生じていること（図１０Ｂ参照）、紙粉等の異物がノズルＮｚに付着することにより異常が生じていること（図１０Ｃ参照）、のいずれかの結果を、コントローラー１００は取得することができる。すなわち、コントローラー１００は、ヘッド内のインク状態（吐出不良の原因）と、当該インク状態から吐出不良があるものと推定される異常ノズルを特定することができる。
【００７０】
次いで、コントローラー１００は、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に基づいて、インク状態に異常が有る異常ノズルの有無を判定し（Ｓ１０２）、異常ノズルが無いと判定した場合（Ｓ１０２：NO）、ヘッド３１は正常状態にあるため、そのまま処理を終了し、異常ノズルが有ると判定した場合には（Ｓ１０２：YES）、印刷処理を中断させて、外部吐出検査処理を行う（Ｓ１０３）。この際、コントローラー１００は、キャリッジユニット２０を作動させることによってヘッドユニット３０を印刷エリアからメンテナンスエリアへ移動させ、その後に外部吐出検査処理を行う。そのため、この外部吐出検査を行う場合には、連続紙Ｓに印刷画像を形成しながら行う内部吐出検査に比べて、画像形成時間と異なる吐出検査のための時間を別途費やすことになる。したがって、まず先に内部吐出検査を行って異常ノズルが検出された場合に外部吐出検査へ移行することで、多くの時間が必要な外部吐出検査を行う頻度を減らすことができるため、効率的にドット抜け検査を行うことができる。
【００７１】
この外部吐出検査処理では、ヘッド外検査ユニット８０の検知結果を取得することにより、ヘッド３１の外部にインク滴が吐出されないことに起因する吐出不良（ドット抜け）の有無が検査される。そして、この外部吐出検査により、ヘッド外検査ユニット８０の検知結果として、ヘッド外に向けてインク滴が正常に吐出されていること（ドット抜けなし）、ヘッド外に向けてインク滴が正常に吐出されていないこと（ドット抜けあり）、のいずれかの結果を、コントローラー１００は取得することができる。
【００７２】
本実施形態では、先に行った内部吐出検査処理において異常ノズルとして特定されたノズルに対し、外部吐出検査処理が行われる。このため、必要最低限のノズルに対して検査処理が行われることになり、駆動信号生成部４０が生成する駆動信号ＣＯＭ等の情報量を少なくすることができるため、全ノズルに対して検査処理を行う場合に比べて短時間で吐出検査を行うことが可能となる。
【００７３】
次いで、コントローラー１００は、ヘッド外検査ユニット８０の検知結果に基づいて、吐出不良の有る異常ノズルの有無を判定し（Ｓ１０４）、異常ノズルが無いと判定した場合は（Ｓ１０４：NO）、ヘッド３１内のインク状態に異常があるものの、連続紙Ｓに対して実際にインク滴が吐出されることにより正常に印刷が行われていることになるため、回復処理を行うことなくそのまま処理を終了し、印刷処理を再開させる。
【００７４】
一方で、コントローラー１００は、異常ノズルが有ると判定した場合には（Ｓ１０４：YES）、異常ノズルを正常ノズルに回復させるための回復処理を行う（Ｓ１０５）。
【００７５】
この回復処理は、ヘッドユニット３０がメンテナンスエリアに位置する際に行われるため、外部吐出検査の結果により異常ノズルが検出されたときには、直ちに回復処理を行うことができる。その後、コントローラー１００は、回復処理が完了すると、ヘッドユニット３０をメンテナンスエリアから印刷エリアへ移動させて、印刷処理を再開させる。
【００７６】
以上のように、本実施形態においては、印刷処理を行いながらドット抜け検出動作を行うものであるが、これに加えて、印刷処理が終了した後であっても、ドット抜け検出動作を行うことができる。
【００７７】
たとえば、プリンター本体の電源を切断する前に、ドット抜け検出動作を行うことも可能である。また、電源投入した直後で、印刷処理を開始する前に、ドット抜け検出動作を行うことも可能である。
【００７８】
そして、この場合におけるドット抜け検出動作は、内部吐出検査処理の検知結果に基づくことなく外部吐出検査処理を行って、この外部吐出検査処理の検知結果に応じて回復処理を行うようにする。これは、上述したように、内部吐出検査処理の検知結果によりインク状態に異常があった場合にのみ、外部吐出検査処理を開始させるように制御すると、たとえば、電源投入・切断の際など、実際の印刷画像にドット抜けがない状態を確保したい場合（印刷画質を維持したい場合）、内部吐出検査では印刷画像のドット抜けを検出することができないために外部吐出検査を行う必要があるにも関わらず、直ちに外部吐出検査処理を開始することができなくなってしまうからである。
【００７９】
また、このように電源投入・電源切断の際にドット抜け検査を行うことには、以下のようなメリットがある。たとえば、印刷処理終了後、吐出不良の有る異常ノズルが存在するにも関わらず、クリーニングを行わずに電源切断すれば、異常ノズルの異常状態はそのまま維持されることになる。そうすると、その後にプリンター１の電源を投入して改めて印刷処理を開始すれば、印刷開始時から不良印刷物を作成することになってしまう。これに対し、電源投入・電源切断の際にもドット抜け検査を行うことで、最初から不良印刷物を作成することなく、速やかに印刷処理を開始することが可能となる。
【００８０】
＜＜＜本実施の形態に係るプリンター１の有効性について＞＞＞
上述したとおり、本実施形態に係るプリンター１は、媒体に対してインクを吐出して印刷を行うヘッド３１と、ヘッド３１の内部においてインク状態を検知するヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド３１の外部においてインクの吐出不良を検知するヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に基づいて、ヘッド内検査ユニット７０の検知を行うか否かを決定し、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に応じて、ヘッド３１によるインクの吐出を回復させる回復処理を行うコントローラー１００と、を備えている。
【００８１】
インクカートリッジからヘッドへインクを充填する際に気泡が混入したり、長時間ノズルＮｚからインク（液体）が吐出されないことによりインクが増粘・乾燥したり、ノズルＮｚに紙粉などの異物が付着したりすると、ノズルＮｚが目詰まりすることがある。このようにノズルＮｚが目詰まりすると、ノズルＮｚからインクが吐出されるべき時にインクが吐出されず、ドット抜けが発生する（吐出不良）。ドット抜けとは、本来ノズルＮｚからインクが吐出されてドットが形成されるべき所にドットが形成されない現象をいう。ドット抜けが発生すると画質劣化の原因となる。上述したとおり、ドット抜けを検出するための吐出検査の１つとして、内部センサーを用いた内部吐出検査がある。この内部吐出検査では、内部センサーがヘッド内のインク状態を検出するものであるため、インク状態に異常があったとしても、実際にインク滴がヘッド外へ吐出されているのか否かは検知できなかった。そこで、本実施形態では、内部吐出検査の欠点を補うべく、外部センサーを用いた外部吐出検査を行うようにした。このため、内部吐出検査の検出結果によりインク状態に異常があると判定されたときに外部吐出検査を行うことで、実際にインク滴がヘッド外に吐出されることによりドット抜けを生じさせることなく印刷画像が形成されているか否かを特定できようになり、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【００８２】
また、本実施形態に係るドット抜け検査処理においては、先に内部吐出検査を行ってから外部吐出検査を行うようにした。これによって以下の点が有効となる。たとえば、仮に、先に外部吐出検査を行ったとすると、実際に印刷画像にドット抜けが生じているかを直ちに検出することができるものの、印刷処理と並行して行われないため（印刷を中断し、ヘッドユニット３０を印刷エリアからメンテナンスエリアへ移動させて行うため）、印刷画像を形成しながら行う内部吐出検査に比べて、画像形成時間とは異なる吐出検査用の時間を別途費やすことになる。これに対し、本実施形態では、内部吐出検査を行って、吐出不良の有る異常ノズルを推定し、その後に外部吐出検査に移行して、印字時間とは異なる時間を使って吐出不良の有無をチェックすることにより、実際に印刷画質に影響を与えているおそれのある異常ノズルを特定することとした。これにより、検査のために別途時間が必要な外部吐出検査の頻度を減らすことができるため、効率的にドット抜け検査を行うことができる。
【００８３】
また、コントローラー１００は、連続紙Ｓに画像を印刷する印刷処理と並行して内部吐出検査処理を行って、内部吐出検査の検知結果に基づいて外部吐出検査処理を行うか否かを決定し、行うことを決定した場合には、外部吐出検査処理を行って、外部吐出検査の検知結果に応じて回復処理を行い、かつ、装置本体に電力を供給するための電源を投入する際、または、当該電源を切断する際には、内部吐出検査の検知結果に基づくことなく外部吐出検査処理を行って、外部吐出検査の検知結果に応じて回復処理を行うこととした。このように、印刷中と異なり、電源投入・切断の際には、外部吐出検査を確実に行うことができるため、吐出不良が実際に印刷画質に影響を与えているか否かを検出することができる。
【００８４】
また、コントローラー１００は、ヘッド内検査ユニット７０（内部センサー）を用いた内部吐出検査の検知結果により吐出不良が有ると判定された異常ノズルに対して、ヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）を用いた外部吐出検査を行うこととした。これにより、外部センサーを用いた外部吐出検査を、全ノズルに対して行う場合に比べて短時間で行うことが可能となる。
【００８５】
＝＝＝第二実施形態＝＝＝
第二実施形態に係るプリンター１は、上述した第一実施形態に係るプリンター１と同様に、搬送ユニット１０と、キャリッジユニット２０と、ヘッドユニット３０と、駆動信号生成部４０と、クリーニングユニット５０と、ヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド外検査ユニット８０と、検出器群９０と、これらのユニット等を制御しプリンター１としての動作を司るコントローラー１００と、を有している。
【００８６】
しかしながら、第二実施形態に係るプリンター１においては、ヘッド外検査ユニット８０の構成が、第一実施形態に係る液体吐出装置１のものと異なる。また、第二実施形態に係るプリンター１におけるドット抜け検査動作も、第一実施形態に係るプリンター１のものと異なる。
【００８７】
従って、以下では、第一実施形態とは異なる構成のヘッド外検査ユニット８０、及び、第一実施形態とは異なるドット抜け検査動作について、具体的に説明する。
【００８８】
＜ヘッド外検査ユニット８０について＞
上述した第一実施形態においては、ヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）の一例として、帯電させたインク滴をノズルから検出用の電極に向けて吐出させ、この電極に生じる電気的な変化を検知するもの（図７Ａ及び図７Ｂ参照）を挙げて説明した。
【００８９】
これに対して、第二実施形態においては、スキャナー等の読取装置を外部センサーとして用い、連続紙Ｓの空きスペースに印刷画像と重ならないように検出用パターンを印刷して、この検出用パターンをスキャナーで読み取ることにより、吐出不良を検出するようにした。以下、具体的に説明する。
【００９０】
（構成）
図１１は、プリンター１の他の構成例を示す概略図である。ヘッド外検査ユニット８０は、ヘッドユニット３０（ヘッド３１）よりも搬送方向の下流側の位置に設けられ、連続紙Ｓの紙幅分の印刷画像を一度に読み取ることができるスキャナー８１を有している。このスキャナー８１は、連続紙Ｓに対して照明光を照射する光源部と、連続紙Ｓで反射した反射光を受光する感光部とを有しており、プリンター１が印刷した印刷画像を色毎に読み取ることができる。光源部は、複数の白色ＬＥＤが配置された基板を有している。感光部は、ＣＣＤなどのイメージセンサーと、反射光をイメージセンサーに集めるためのレンズとを有しており、受光した反射光の強度に応じた大きさの電圧を出力する。
【００９１】
（検出用パターンの概要）
図１２Ａは、異常ノズルを検出するための検出用パターンを示す図である。ここでは、ブラックノズル列（Ｋ）３１１によって形成する検出用パターンを示す。また、ヘッドユニット３０では図４Ａに示すようにヘッド３１が千鳥状に配置されているが、以下では説明のため、図１２Ａのようにヘッドユニット３０の下面にてノズルを紙幅方向に１列に並べて示す。また、ヘッドユニット３０が有するノズルの数を減らし、紙幅方向の左側のノズルから順に若い番号を付す。
【００９２】
ヘッドユニット３０の下を搬送される連続紙Ｓに対して、偶数番号のノズルからインクを吐出させ、その後、奇数番号のノズルからインクを吐出させることによって、１つのノズル列に対応する検査用パターンを形成する。そのため、検査用パターンは搬送方向に沿うドット列から構成される。ここでは、たとえば、１つのドット列が１００個のドットから構成されるとする。そして、紙幅方向に並ぶ１個おきのノズルにてドット列を形成させるため、紙幅方向に所定間隔（たとえば、３６０ｄｐｉ）で並んだドット列群（点線にて囲まれた領域）が、搬送方向に２つ並んで形成される。この１つのドット列群を「不良検出用パターン」と呼ぶ。また、本実施形態では紙幅方向に並ぶ１個おきのノズルにて不良検出用パターンを形成し、１つのノズル列に対して２つの不良検出用パターンが形成される。そのため、ブラックノズル列（Ｋ）３１１に形成された２つの不良検出用パターンを区別するために、例えば「ブラックの偶数ノズル不良検出用パターン」「ブラックの奇数ノズル不良検出用パターン」と呼ぶ。
【００９３】
図１２Ｂは、ブラックノズル列（Ｋ）３１１によって形成された不良検出用パターンを巨視的に見た図である。図１２Ａでは、説明のためにドット列を拡大して描いているが、多数の微小なドット列から構成される不良検出用パターンを巨視的に見ると、図１２Ｂに示すように黒い帯状のパターンとして視認される。図中ではノズル＃ｉとノズル＃ｊを異常ノズルとし、異常ノズル＃ｉ、＃ｊがドット列を形成すべき連続紙Ｓ上の領域にはドット列が形成されず、黒い不良検出用パターンにおいて白い筋（連続紙Ｓの地色）が現れる。
【００９４】
つまり、本実施形態では、不良検出用パターンを形成させるための印刷データに基づいて、コントローラー１００が、各ノズル列にドット列を形成させて、不良検出用パターンを形成させる。そして、正しくドット列を形成できなかったノズルを異常ノズルとして検出する。そのために、連続紙Ｓに形成された不良検出用パターンをヘッドユニット３０の下流側に位置する外部検査ユニット８０（スキャナー８１）に読み取らせる。そして、コントローラー１００が、外部検査ユニット８０（スキャナー８１）の読取結果に基づいて、図１２Ｂに示すような白筋が発生していないかを判定し、異常ノズルの有無と、異常ノズルの位置（ノズル番号）を検出する（詳細は後述する）。なお、スキャナー８１は紙幅方向に並ぶノズル列長さ以上のラインセンサーであり、スキャナー８１が紙幅方向の読取解像度がドット列間隔３６０ｄｐｉ以上であるとする。
【００９５】
このように、本実施形態では、各ノズルに搬送方向に沿ったドット列を形成させることによって、不良検出用パターンを形成させる。そして、適切にドット列が形成されなかった連続紙Ｓ上の領域に対応するノズルを異常ノズルとして検出する。
【００９６】
また、本実施形態では、１つの不良検出用パターンを紙幅方向の１個おきのノズルに形成させている。これは、ノズルピッチは微小（ここでは７２０ｄｐｉ）であるからである。仮に、奇数ノズルによるドット列と偶数ノズルによるドット列を紙幅方向に並べて、ドット列間隔がノズルピッチ（７２０ｄｐｉ）である不良検出用パターンを形成したとすると、隣接するノズルにて形成されるドット列が重複してしまうおそれがある。また、テストパターンを印刷する用紙（媒体）によっては、インクが滲みやすく、ドット列が重複してしまうおそれがある。そうすると、例えば、ある異常ノズルがドット列を形成すべき領域に、その異常ノズルと隣接するノズルにて形成されたドット列の一部が形成されて、その異常ノズルが正常にドット列を形成したものと誤って判定してしまう。
【００９７】
そこで、本実施形態では、紙幅方向に並ぶノズル列の１個おきのノズルにてドット列を形成させて、隣接するノズルのドット列を搬送方向にずらして不良検出用パターンを形成させる。すなわち、奇数番号ノズルによる不良検出用パターンと偶数番号ノズルによる不良検出用パターンを別々に形成する。そうすることで、隣接するノズルによって形成されるドット列の影響を受けてしまうことを抑止でき、不良ノズルの検出をより正確に行うことができるようになる。なお、１個おきのノズルにて異なる不良検出用パターンを形成させる場合に限られず、例えば、ノズルピッチが更に狭いヘッドユニット３０では、２個おき、３個おきのノズルに、異なる検出用パターンを形成させるようにしてもよい。これにより、異常ノズルの検出を正確に行うことができるようになる。
【００９８】
また、紙幅方向に並ぶ交互のノズルごとに不良検出用パターンを形成させて、ドット列の紙幅方向の間隔を広くすることで、スキャナー８１が不良検出用パターンを読み取る際の紙幅方向の解像度を低くすることができる。そのため、高性能なスキャナーを設ける必要がなくなり、コストを抑えることができる。
【００９９】
（検査時の動作）
先ず、コントローラー１００は、印刷データに基づいて、連続紙Ｓの空き領域に不良検出用パターンを印刷する。たとえば、印刷画像と重ならない余白部分に不良検出用パターンを印刷する。次いで、コントローラー１００は、搬送ユニット１０により搬送方向の上流側から下流側へ搬送された不良検出用パターンをスキャナー８１に読み取らせ、読取データを取得する。次いで、コントローラー１００は、不良検出用パターンの読取データと基準データ（印刷データから生成されたデータ）とを比較することによって吐出不良の有無を判定すると共に、吐出不良の有る異常ノズルを特定する。
【０１００】
＜ドット抜け検出動作について＞
次に、ドット抜け検査動作について、図９、図１０Ａ乃至図１０Ｃを用いて説明する。なお、以下において、かかる検査動作を簡略して説明する部分もあるが、詳細は上述した第一実施形態と同じである。
【０１０１】
図９に示すように、先ず、コントローラー１００は、ヘッド３１を印刷エリアに位置させた状態で（図２参照）、印刷処理と並行して内部吐出検査処理を行う（Ｓ１０１）。
【０１０２】
次いで、コントローラー１００は、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に基づいて、インク状態に異常が有る異常ノズルの有無を判定し（Ｓ１０２）、異常ノズルが無いと判定した場合（Ｓ１０２：NO）、ヘッド３１は正常状態にあるため、そのまま処理を終了し、異常ノズルが有ると判定した場合には（Ｓ１０２：YES）、印刷処理を中断させて、外部吐出検査処理を行う（Ｓ１０３）。この際、コントローラー１００は、ヘッドユニット３０を作動させて、連続紙Ｓに印刷画像の形成する印刷処理を中断し、連続紙Ｓの空き領域に検出用パターンを形成する。よって、この外部吐出検査を行う場合には、検出用パターンを連続紙Ｓの空きスペースに形成する必要があるため、印刷画像の形成と並行して行う内部吐出検査に比べて、吐出検査のために別途時間を費やすことになる。そのため、まず先に内部吐出検査を行って異常ノズルが検出された場合に外部吐出検査へ移行することで、検査のために別途時間が必要な外部吐出検査を行う頻度を減らすことができるため、効率的にドット抜け検査を行うことができる。そして、本実施形態では、先に行った内部吐出検査処理で特定された異常ノズルに対し、外部吐出検査処理が行われる。
【０１０３】
次いで、コントローラー１００は、ヘッド外検査ユニット８０の検知結果に基づいて、吐出不良の有る異常ノズルの有無を判定し（Ｓ１０４）、異常ノズルが無いと判定した場合は（Ｓ１０４：NO）、ヘッド３１内のインク状態に異常があるものの、連続紙Ｓに印刷された印刷画像に対して実際には悪影響を及ぼすことなく（ドット抜けのあるドット不良箇所を生じさせることなく）正常に印刷が行われていることになる。このため、回復処理を行わずにそのまま処理を終了し、印刷処理を再開させる。
【０１０４】
一方で、コントローラー１００は、異常ノズルが有ると判定した場合には（Ｓ１０４：YES）、ドット抜けを生じさせた異常ノズルを正常ノズルに回復させるための回復処理を行う（Ｓ１０５）。この際、コントローラー１００は、キャリッジユニット２０を作動させることによってヘッドユニット３０を印刷エリアからメンテナンスエリアへ移動させた後に、回復処理を行う。
【０１０５】
その後、コントローラー１００は、回復処理が完了すると、ヘッドユニット３０をメンテナンスエリアから印刷エリアへ移動させて、印刷処理を再開させる。
【０１０６】
以上のように、本実施形態においては、印刷処理を行いながらドット抜け検出動作を行うものであるが、これに加えて、印刷処理が終了した後であっても、ドット抜け検出動作を行うことができる。たとえば、プリンター本体の電源を切断する前に、ドット抜け検出動作を行うことも可能である。また、電源投入した直後で、印刷処理を開始する前に、ドット抜け検出動作を行うことも可能である。この点については、上述した第一実施形態と同様である。
【０１０７】
＜＜＜本実施の形態に係るプリンター１の有効性について＞＞＞
上述したとおり、本実施形態に係るプリンター１は、媒体に対してインクを吐出して印刷を行うヘッド３１と、ヘッド３１の内部においてインク状態を検知するヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド３１の外部においてインクの吐出不良を検知するヘッド内検査ユニット７０と、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に基づいて、ヘッド内検査ユニット７０の検知を行うか否かを決定し、ヘッド内検査ユニット７０の検知結果に応じて、ヘッド３１によるインクの吐出を回復させる回復処理を行うコントローラー１００と、を備えている。このため、内部吐出検査の検出結果によりインク状態に異常があると判定されたときに外部吐出検査を行うことで、実際に印刷画質に悪影響を及ぼしているのか否かを特定することができようになり、吐出不良の検出精度を向上させることができる。
【０１０８】
また、先に内部吐出検査を行ってから外部吐出検査を行うことによって、以下の点が有効となる。たとえば、仮に、先に外部吐出検査を行ったとすると、実際に印刷画像にドット抜けが生じているかを直ちに検出することができるものの、検出用パターンを印刷画像と重ならないように連続紙Ｓの空き領域に形成する必要があるため、印刷画像を形成しながら行う内部吐出検査に比べて、その画像形成時間とは異なる吐出検査用の時間を別途費やすことになる。これに対し、本実施形態では、内部吐出検査を行って、吐出不良の有る異常ノズルを推定し、その後に外部吐出検査に移行して、ドット抜けの有無をチェックすることにより、実際に印刷画質に影響を与えている異常ノズルを特定することとした。これにより、検査のために別途時間が必要な外部吐出検査の頻度を減らすことができるため、効率的にドット抜け検査を行うことができる。
【０１０９】
また、コントローラー１００は、連続紙Ｓに画像を印刷する印刷処理と並行してヘッド内検査ユニット７０（内部センサー）を用いた内部吐出検査を行って、内部吐出検査の検知結果に基づいてヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）を用いた外部吐出検査を行うか否かを決定し、行うことを決定した場合には、外部吐出検査を行って、外部吐出検査の検知結果に応じて回復処理を行い、かつ、装置本体に電力を供給するための電源を投入する際、または、当該電源を切断する際には、内部吐出検査の検知結果に基づくことなく外部吐出検査を行って、外部吐出検査の検知結果に応じて回復処理を行うこととした。このように、印刷中と異なり、電源投入・切断の際には、外部吐出検査を確実に行うことができるため、吐出不良が実際に印刷画質に影響を与えているか否かを検出することができる。
【０１１０】
また、コントローラー１００は、ヘッド内検査ユニット７０（内部センサー）を用いた内部吐出検査の検知結果により吐出不良が有ると判定された異常ノズルに対して、ヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）を用いた外部吐出検査を行うこととした。これにより、外部センサーを用いた外部吐出検査を、全ノズルに対して行う場合に比べて短時間で行うことが可能となる。
【０１１１】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
本実施形態は、主として印刷装置（液体吐出検査装置）について記載されているが、液体吐出検査方法等の開示も含まれる。また、本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【０１１２】
＜印刷装置＞
上記の実施形態においては、印刷装置としてインクジェット式プリンターを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、インク以外の他の液体を吐出する印刷装置であってもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の印刷装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記印刷装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、印刷装置が吐出させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。印刷装置の具体例としては、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、カラーフィルターの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を吐出する印刷装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する印刷装置、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印刷装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、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印刷装置、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印刷装置、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印刷装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の印刷装置に本発明を適用することができる。
【０１１３】
また、上記の実施形態においては、印刷装置としてラインプリンターを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、シリアルプリンターに適用してもよい。
【０１１４】
＜内部センサー＞
上記の実施形態においては、ヘッド内検査ユニット７０（内部センサー）の一例として、ピエゾ素子等のアクチュエーターが振動板を振動させ、この振動板に生じる残留振動の周波数特性（振動パターン）の変化を検知するもの（図５及び図６）を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、振動板に限らず、ピエゾ素子等のアクチュエーター自体の振動から残留振動の周波数特性の変化を検知してもよい。
【０１１５】
＜外部センサー＞
上記の実施形態においては、ヘッド外検査ユニット８０（外部センサー）の一例として、帯電させたインク滴をノズルから検出用の電極に向けて吐出させ、この電極に生じる電気的な変化を検知するもの（図７Ａ及び図７Ｂ参照）を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、光源と光学センサーを有する検出器を第二センサーとして用いてもよい。具体的には、かかる検出器は、ノズルからヘッド外に吐出されたインク滴が、光源と光学センサーとの間を通過し、光源と光学センサーとの間の光を遮断したこと、を検出する。そして、インク滴が光を遮断した場合には、インクが正常に吐出されたものと判断され、インク滴が光を遮断しなかった場合には、吐出不良（ドット抜け）と判定される。そして、この判定をノズルそれぞれに対して行う。
【０１１６】
＜回復処理＞
上記の実施形態においては、回復処理の一例として、インク吸引処理、ワイピング処理、フラッシング処理を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、ドット抜け検査の結果により特定された異常ノズルに対してクリーニングを行うのではなく、異常ノズルの周囲に存在する正常ノズルから、色の濃いインクを吐出させたり、増量したインクを吐出させたりして、連続紙Ｓ上のドット不良箇所を補完する処理を行っても良い。
【符号の説明】
【０１１７】
１ プリンター、 １０ 搬送ユニット、
１２Ａ 上流側ローラー、 １２Ｂ 下流側ローラー、
１４ ベルト、 ２０ キャリッジユニット、
３０ ヘッドユニット、 ３１ ヘッド、
３２ ケース、 ３３ 流路ユニット、
３３ａ 流路形成基板、 ３３ｂ ノズルプレート、
３３１ 圧力室、 ３３２ インク供給路、
３３３ 共通インク室、 ３３４ ダイヤフラム部、
３３５ 島部、 ３４ ピエゾ素子ユニット、
３４１ ピエゾ素子群、 ３４２ 固定板、
４０ 駆動信号生成部、 ５０ クリーニングユニット、
５１ キャップ、７０ ヘッド内検査ユニット、
７０１ 増幅部、 ７０１ａ オペアンプ、
７０１ｂ コンパレーター、 ７０２ パルス幅検出部、
８０ ヘッド外検査ユニット、 ８１ 高電圧ユニット、
８２ 第一制限抵抗、 ８３ 第二制限抵抗、
８４ 検出用コンデンサー、 ８５ 増幅器、
８６ 平滑コンデンサー、 ８７ 検出制御部、
９０ 検出器群、 １００ コントローラー、
ＣＰ コンピューター、 Ｎｚ ノズル、 ＰＺＴ ピエゾ素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、
前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、を備え、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行う液体吐出検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出検査装置であって、
媒体に画像を印刷する印刷処理と並行して前記内部センサーの検知を行って、前記内部センサーの検知結果に基づいて前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、
前記外部センサーの検知を行うことを決定した場合には、前記外部センサーの検知を行って、前記外部センサーの検知結果に応じて前記回復処理を行い、
装置本体に電力を供給するための電源を投入する際、または、当該電源を切断する際には、前記内部センサーの検知結果に基づくことなく前記外部センサーの検知を行って、当該外部センサーの検知結果に応じて前記回復処理を行うことを特徴とする液体吐出検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体吐出検査装置であって、
前記内部センサーの検知結果により吐出不良が有ると判定された異常ノズルに対して、前記外部センサーの検知を行うことを特徴とする液体吐出検査装置。
【請求項４】
媒体に対して液体を吐出して印刷を行うヘッドと、
請求項１乃至３に記載の液体吐出検査装置と、を備える印刷装置。
【請求項５】
液体吐出検査装置を用いる液体吐出検査方法であって、
前記液体吐出検査装置は、
媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、コントローラーと、を有し、
前記コントローラーにより、前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行うことと、
を有することを特徴とする液体吐出検査方法。
【請求項６】
媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、コントローラーと、を有する液体吐出検査装置に、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を実行させるためのプログラム。
【請求項１】
媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、
前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、を備え、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行う液体吐出検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出検査装置であって、
媒体に画像を印刷する印刷処理と並行して前記内部センサーの検知を行って、前記内部センサーの検知結果に基づいて前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、
前記外部センサーの検知を行うことを決定した場合には、前記外部センサーの検知を行って、前記外部センサーの検知結果に応じて前記回復処理を行い、
装置本体に電力を供給するための電源を投入する際、または、当該電源を切断する際には、前記内部センサーの検知結果に基づくことなく前記外部センサーの検知を行って、当該外部センサーの検知結果に応じて前記回復処理を行うことを特徴とする液体吐出検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体吐出検査装置であって、
前記内部センサーの検知結果により吐出不良が有ると判定された異常ノズルに対して、前記外部センサーの検知を行うことを特徴とする液体吐出検査装置。
【請求項４】
媒体に対して液体を吐出して印刷を行うヘッドと、
請求項１乃至３に記載の液体吐出検査装置と、を備える印刷装置。
【請求項５】
液体吐出検査装置を用いる液体吐出検査方法であって、
前記液体吐出検査装置は、
媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、コントローラーと、を有し、
前記コントローラーにより、前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を行うことと、
を有することを特徴とする液体吐出検査方法。
【請求項６】
媒体に対して液体を吐出するヘッドの内部において液体状態を検知する内部センサーと、前記ヘッドの外部において液体の吐出不良を検知する外部センサーと、コントローラーと、を有する液体吐出検査装置に、
前記内部センサーの検知結果に基づいて、前記外部センサーの検知を行うか否かを決定し、前記外部センサーの検知結果に応じて、前記ヘッドによる液体の吐出を回復させる回復処理を実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１１１７９５（Ｐ２０１３−１１１７９５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７９９９（Ｐ２０１１−２５７９９９）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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