液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法及びプログラム
【課題】 ノズルの液滴の吐出異常の原因を正確に特定する。
【解決手段】本発明は、アクチュエータ２２を駆動し、液滴吐出動作を行った際に、このアクチュエータによって変位させられた振動板の残留振動を検出し、その振動板の残留振動パターンに基づいて、液滴が正常に吐出されたか否かを検出し、吐出異常の場合、上記振動板の残留振動の残留振動波形から計測したパルス幅計測値に基づいて、液滴の吐出異常の原因が気泡混入によるものか否かを判定し、液滴の吐出異常の原因が気泡混入以外と判定された場合に、上記振動板の残留振動の残留振動波形から計測したパルス幅計測値の初期状態における初期計測値と、前記初期状態の後に液滴吐出動作を所定回数駆動する毎にパルス幅計測値の順次計測値を比較し、液滴吐出動作の駆動回数の増加に応じて初期計測値が順次計測値が大きくなった場合に紙粉異常と判定し、逆に小さくなる場合に乾燥異常と判断するようにした。
【解決手段】本発明は、アクチュエータ２２を駆動し、液滴吐出動作を行った際に、このアクチュエータによって変位させられた振動板の残留振動を検出し、その振動板の残留振動パターンに基づいて、液滴が正常に吐出されたか否かを検出し、吐出異常の場合、上記振動板の残留振動の残留振動波形から計測したパルス幅計測値に基づいて、液滴の吐出異常の原因が気泡混入によるものか否かを判定し、液滴の吐出異常の原因が気泡混入以外と判定された場合に、上記振動板の残留振動の残留振動波形から計測したパルス幅計測値の初期状態における初期計測値と、前記初期状態の後に液滴吐出動作を所定回数駆動する毎にパルス幅計測値の順次計測値を比較し、液滴吐出動作の駆動回数の増加に応じて初期計測値が順次計測値が大きくなった場合に紙粉異常と判定し、逆に小さくなる場合に乾燥異常と判断するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタなどの液滴吐出装置、その液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置の１つであるインクジェットプリンタは、複数のノズルからインク滴（液滴）を吐出して所定の用紙上に画像形成を行う。インクジェットプリンタのインクジェットヘッド（印刷ヘッド）には、多数のノズルが設けられているが、インクの粘度の増加や、気泡の混入、塵や紙粉の付着などの原因によって、いくつかのノズルが目詰まりしてインク滴を吐出できない場合がある。ノズルが目詰まりすると、画像内にドット抜けが生じ、画質を劣化させる原因となる。
【０００３】
従来、このような不具合を解消するために、インク滴の吐出の有無を検査する装置として、インクを吐出するノズルを挟んで設けられた発光素子と受光素子により、その間をインク滴が通過することによる光の強弱の変化を検出し、各ノズルの動作を確認するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この光学的検出方法では、光センサを設置するスペースが必要となる上、微小なインク滴を高感度で検出するために、インク滴が受光領域を通過する検出位置や検出タイミングの精度を高くしなければならないという未解決の課題がある。
【０００４】
この未解決の課題を解決するために、インク滴の吐出の有無を検査する装置として、振動板と、この振動板を変位させる静電アクチュエータと、内部に液体が充填され、振動板の変位により、該内部の圧力が増減されるキャビティと、キャビティに連通し、キャビティ内の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、静電アクチュエータを駆動する駆動回路と、振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、残留振動検出手段によって検出された振動板の残留振動に基づいて、液滴の吐出の異常を検出し、各ノズルの動作を確認する技術がある。
【特許文献１】特開２００２−１９２７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記記載の技術にあっては、ノズルの異常は検出できるものの、ノズル乾燥、紙粉付着に関して残留振動波形の変化は、共に同じ傾向となって現れるため、これらの区別が困難であるという課題を残したままであった。これらの回復処理は、乾燥の場合にはポンプ吸引により増粘したインクを吸引し、紙粉付着の場合にはワイピング処理が実施されるため、それぞれ回復処理が異なっている。このため、ノズルの液滴の吐出異常の原因が、ノズル乾燥によるものか、紙粉付着によるものかを判断できないため、ポンプ吸引とワイピング処理の両方を実行していたため、回復処理のために時間がかかり、さらに紙粉付着が原因であってもポンプ吸引が行われるため、インク滴を浪費していた。
【０００６】
そこで、本発明は、このような未解決の課題に着目してなされたものであって、ノズルの液滴の吐出異常の原因を正確に特定することができる液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のように構成するようにした
すなわち、第１の発明は、
振動板と、該振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液滴が充填され前記振動板の変位により内部の圧力が増減されるキャビティと、該キャビティに連通し当該キャビティ内部の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する所定の駆動信号を出力する駆動手段と、
前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
該残留振動検出手段で検出された前記振動板の残留振動パターンに基づいて液滴の吐出の異常を検出する吐出異常検出手段と、
該吐出異常検出手段で吐出異常を検出したときに、前記駆動手段でノズル周辺の音響インピーダンスが変化するように前記駆動信号を所定回数出力させた後の前記残留振動検出手段で検出した残留振動パターンに基づいて前記ノズルの吐出異常原因を分別する分別手段と、を備えている。
【０００８】
このような構成からなる本発明によれば、ノズルの液滴の吐出異常の原因を正確に特定することができる。
第２の発明は、
振動板と、該振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液滴が充填され前記振動板の変位により内部の圧力が増減されるキャビティと、該キャビティに連通し当該キャビティ内部の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する所定の駆動信号を出力する駆動手段と、
前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
該残留振動検出手段で検出された前記振動板の残留振動パターンに基づいて液滴の吐出の異常を検出する吐出異常検出手段と、
該吐出異常検出手段で吐出異常を検出したときに、前記駆動手段でノズル周辺の音響インピーダンスが変化するように前記駆動信号を所定回数出力させた後の前記残留振動検出手段で検出した残留振動パターンに基づいて前記ノズルの吐出異常原因を分別する分別手段と、
前記吐出異常検出手段と、前記分別手段の分別結果に応じた回復処理を行う回復処理手段と、を備えている。
【０００９】
このような構成からなる本発明によれば、ノズルの液滴の吐出異常の原因を正確に特定することができ、原因に応じた最適な回復処理を行うことができる。
第３の発明は、第１又は２の発明において、
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動波形のパルス幅を計測するパルス幅計測部と、該パルス幅計測部の計測値と前記振動板の残留振動波形におけるパルス幅の正常範囲を示す正常吐出基準値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいてノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する第１の判定手段と、該第1の判定手段の判定結果がノズルから吐出される液滴が異常であるときに、ノズルからの液滴吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する第２の判定手段を備え、該第２の判定手段の判定結果が気泡混入ではないときに、このことを表す分別信号と前記パルス幅計測部の計測値とを前記分別手段に出力するように構成されている。
【００１０】
このような構成からなる本発明によれば、ノズルの液滴の吐出異常が発生したときに、残留振動波形のパルス幅に基づいてその異常の原因が、気泡混入によるものであるかが判定され、気泡混入でない場合に、分別手段による原因解析を行わせることができ、吐出異常原因を正確に特定することができる。
第４の発明は、第３の発明において、
前記第２の判定手段は、前記パルス幅計測部の計測値が正常範囲の下限値を示す正常吐出基準値未満であるときに気泡混入異常であると判定し、前記パルス幅計測部の計測値が正常範囲の上限値を示す正常吐出基準値を超えているときに気泡混入以外の異常であると判定するものである。
【００１１】
このような構成からなる本発明によれば、ノズルの液滴の吐出異常の原因が、残留振動波形のパルス幅が正常範囲未満であるときに、気泡混入による異常であると正確に判定することができる。
第５の発明は、第３又は４の発明において、
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、該比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値未満になったときに紙粉異常であると判断する異常判断手段とを備えている。
【００１２】
このような構成からなる本発明によれば、残留振動波形のパルス幅の初期計測値と、その後に計測した順次計測値を比較し、液滴の染み出しによる音響インピーダンスの変化によって初期計測値が順次計測値未満となったときに、ノズルの液滴の吐出異常の原因が紙粉異常であることを特定することができる。
第６の発明は、第３又は４の発明において、
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、前記比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値を超えたときに乾燥異常であると判断する異常判断手段とを備えている。
【００１３】
このような構成からなる本発明によれば、残留振動波形のパルス幅の初期計測値と、その後に計測した順次計測値を比較し、ノズル付近のインクの粘性が増加したことによる音響インピーダンスの変化によって初期計測値が順次計測値を超えたときに、ノズルの液滴の吐出異常の原因が乾燥異常であることを特定することができる。
第７の発明は、第３又は４の発明において、
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、該比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値未満になったときに紙粉異常であると判断し、前記比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値を超えたときに乾燥異常であると判断する異常判断手段とを備えている。
【００１４】
このような構成からなる本発明によれば、残留振動波形のパルス幅の初期計測値と、その後に計測した順次計測値を比較し、液滴の染み出しによる音響インピーダンスの変化によって初期計測値が順次計測値未満となったときに、ノズルの液滴の吐出異常の原因が紙粉異常であることを特定することができ、ノズル付近のインクの粘性が増加したことによる音響インピーダンスの変化によって初期計測値が順次計測値を超えたときに、ノズルの液滴の吐出異常の原因が乾燥異常であることを特定することができる。
【００１５】
第８の発明は、第１又は２の発明において、
前記駆動手段による前記駆動信号の出力回数は、前記分別手段がノズルからの液滴の吐出異常の原因が、乾燥異常によるものか、紙粉異常によるものか、を特定可能な回数に設定されている。
このような構成からなる本発明によれば、予め実験などによりノズルからの液滴の吐出異常の原因を検出するのに必要な回数を決めることができるので、残留振動波形のパルス幅の初期計測値と、その後に計測した順次計測値を比較し、乾燥異常によるものか、紙粉異常によるものか、を特定することができる。
【００１６】
第９の発明は、第５乃至８の発明において、
前記分別手段は、前記異常判断手段で異常判断が行われたときに前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止する駆動停止手段を備えている。
このような構成からなる本発明によれば、異常判断ができた場合に、速やかに前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止することができるので、ノズルの液滴の吐出異常の検出のための無駄な液滴吐出動作を無くすことができる。
【００１７】
第１０の発明は、第５乃至８の発明において、
前記分別手段は、前記駆動回数が所定回数に達するまでの間に前記異常判断手段での異常判断結果が得られないときに、前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止する駆動停止手段を備えている。
このような構成からなる本発明によれば、異常判断ができなかった場合に、速やかに前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止することができるので、ノズルの液滴の吐出異常の検出のための無駄な液滴吐出動作を無くすことができる。
【００１８】
第１１の発明は、
振動板を含むアクチュエータを駆動信号で駆動して前記振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、前記振動板の残留振動を検出し、検出された残留振動波形の初期パターンから、ノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する正常判定ステップと、該正常判定ステップで異常と判定されたときに、吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する気泡判定ステップと、該気泡判定ステップの判定結果が気泡混入ではないときに、ノズルから液体を吐出する動作を所定回数行って前記振動板の初期残留振動とその後の残留振動パターンとを検出し、両者を比較することにより、ノズルからの液滴吐出異常が乾燥異常であるか紙粉異常であるかを分別する分別ステップとを備えている。
【００１９】
これにより、第１の発明の液滴吐出装置と同等の効果が得られる。
第１２の発明は、
振動板を含むアクチュエータを駆動信号で駆動して前記振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、前記振動板の残留振動を検出し、検出された残留振動波形の初期パターンから、ノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する正常判定ステップと、該正常判定ステップで異常と判定されたときに、吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する気泡判定ステップと、該気泡判定ステップの判定結果が気泡混入ではないときに、ノズルから液体を吐出する動作を所定回数行って前記振動板の初期残留振動とその後の残留振動パターンとを検出し、両者を比較することにより、ノズルからの液滴吐出異常が乾燥異常であるか紙粉異常であるかを分別する分別ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００２０】
このような構成であれば、コンピュータによってプログラムが読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータが処理を実行すると、第１の発明の液滴吐出装置と同等の作用及び効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態における液滴吐出装置の一種であるインクジェットプリンタ１の概略構成を示す平面図である。
このインクジェットプリンタ１は、図１に示すように、ヘッドユニット２及びインクカートリッジ３を搭載したキャリッジ４を備え、このキャリッジ４は１組のキャリッジ軸５に案内されて主走査方向に移動できるようになっている。また、キャリッジ４の一部は歯付きベルト９に固定され、かつ歯付きベルト９は、モータ６の回転軸に固定された駆動プーリ７と従動プーリ８との間に掛け渡されている。
【００２２】
さらに、キャリッジ４にはエンコーダ１０が取り付けられ、キャリッジ４の移動方向に沿ってリニアスケール１１が設けられている。これにより、エンコーダ１０によりキャリッジ４上のヘッドユニット２の位置を検出するようになっている。
なお、図１において、１２は、ヘッドユニット２とシステムコントローラなどと電気的な接続を行うケーブルである。１３は、後述のインクジェットヘッドの表面をクリーニングするワイパである。１４は、そのインクジェットヘッドのノズル基板（図３参照）のキャッピングを行うキャップである。
【００２３】
このような構成からなるインクジェットプリンタ１では、エンコーダ１０の検出信号がモータ制御回路（図示せず）に入力されると、そのモータ制御回路によりモータ６の回転動作が次のように制御される。すなわち、加速、一定速度、減速、反転、加速、一定速度、減速、反転・・・というように制御される。
このようなモータ６の動作に伴って、キャリッジ４が主走査方向に往復移動を繰り返し、一定速度の区間が印刷領域に相当するので、その一定速度の際にキャリッジ４に搭載されるヘッドユニット２のノズルから記録紙ａ上にインク滴が吐出される。この結果、記録紙ａには、そのインク滴により所定の文字や画像が記録される。
【００２４】
次に、図１に示すヘッドユニット２の具体的な構成について、図２及び図３を参照して説明する。
このヘッドユニット２は、図２に示すように、多数のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）２０を備え、各インクジェットヘッド２０は静電式アクチュエータを用いたものである。
【００２５】
インクジェットヘッド２０は、図２に示すように、振動板２１と、この振動板２１を含み振動板２１を変位させる静電式アクチュエータ２２と、内部に液体であるインクが充填され振動板２１の変位により内部の圧力が増減されるキャビティ（圧力室）２３と、このキャビティ２３に連通しキャビティ２３内の圧力の増減によりインクを液滴として吐出するノズル２４とを少なくとも備えている。
【００２６】
さらに詳述すると、ヘッドユニット２は、中央のシリコン基板２５を挟んで、上側にシリコン製のノズル基板２６と、下側にガラス基板２７とが積層された３層構造からなる。中央のシリコン基板２５と上側のノズル基板２６との間には、キャビティ２３と、これに連通するリザーバ２８とが区画形成されている。また、リザーバ２８は、ガラス基板２７に設けたインク取り入れ口２９と連通している。
【００２７】
さらに、中央のシリコン基板２５により形成されキャビティ２３の底板として機能する振動板２１と、ガラス基板２７上に設けた個別電極３０との間には、空隙３１が形成されている。そして、振動板２１は、共通電極３２に接続されている。
従って、静電式アクチュエータ２２は、その主要部が振動板２１と、個別電極３０と、これらの間に形成される空隙３１とにより形成され、個別電極３０と共通電極３２との間に印加される駆動信号により駆動されるようになっている。
【００２８】
なお、図２に示すノズル基板２６に形成されるインクジェットヘッド２０ごとのノズル２４は、例えば図３に示すように配列されている。この図３の例では、４色のインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に適用した場合のノズル２４の配列パターンを示している。
このようなインクジェットヘッド２０を備えたインクジェットプリンタ１では、インク切れ、気泡の発生(気泡混入異常)、目詰まり（乾燥異常）、紙粉付着(紙粉異常)などの原因によって、ノズル２４からインク滴が吐出すべきときに吐出しないというインク滴の吐出異常（不吐出）、いわゆるドット抜け現象を生じることがある。
【００２９】
ここで、紙粉とは、木材パルプを原料とする記録紙が紙送りローラなどと摩擦接触した際に発生しやすく、記録紙の一部からなり繊維状またはその集合体のものを意味する。
次に、本発明のインク滴の吐出異常の検出原理について、図２、図４、及び図５を参照して説明する。
図２に示す静電式アクチュエータ２２に後述の駆動回路から駆動信号が供給されると、振動板２１が個別電極３０側に静電吸引力によって吸引され、弾性エネルギーが蓄えられ、駆動信号の供給がとまると弾性エネルギーが解放される。このとき、振動板２１は個別電極３０側とは反対側へ戻され、キャビティ２３内の圧力が増し、さらに減少する。この結果、キャビティ２３内を満たすインクの一部が、キャビティ２３に連通しているノズル２４からインク滴として吐出される。
【００３０】
この振動板２１の一連の動作により、ノズル２４、インク取り入れ口２９、またはインクの粘度などによる音響抵抗ｒと、インクの流路内のインク重量によるイナータンスｍと、振動板２１のコンプライアンスｃによって決定される固有振動周波数で振動板２１が自由振動を起こす。以下、この振動板２１による自由振動を残留振動という。
図４に、振動板２１の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す。この計算モデルに音圧Ｐを与えたときのステップ応答を体積速度ｕについて計算すると、次式を得ることができる。
【００３１】
【数１】
【００３２】
ここで、図２に示すインクジェットヘッド２０が正常にインクを吐出し、音響抵抗ｒ、イナータンスｍ、及びコンプライアンスｃに変化がなければ、振動板２１の残留振動は常に一定の波形となる。
しかし、インクの吐出が不良でドット抜けが発生する場合には、振動板２１の残留振動の波形は正常時とは異なるものとなる。図５に、残留振動の検出波形の実験結果の一例を示す。この実験結果と、単振動の計算モデルから以下のことがわかった。
【００３３】
（１）気泡がインクの流路や、ノズルの先端に詰まった気泡混入異常の場合には、気泡が混入した分のインク重量が減ってイナータンスｍが減少し、気泡によりノズル径が大きくなった状態と等価となり音響抵抗ｒが減少し、周波数が高くなるという特徴的な残留振動波形として検出できる（図５の「気泡混入」参照）。
（２）ノズル部のインクが乾燥して吐出しなくなった乾燥異常の場合には、その乾燥によりノズル付近のインクの粘性が増加し、音響抵抗ｒが増大し、過減衰になる（周波数が低くなる）という特徴的な残留振動波形として検出できる（図５の「乾燥」参照）。
【００３４】
（３）紙粉やゴミがノズル面に付着した紙粉異常の場合には、紙粉によりノズルからインクが染み出すことによって、振動板から見たインク重量が増加してイナータンスｍが増加する。また、ノズルに付着した紙粉の繊維によって音響抵抗ｒが増大し、正常吐出の周期と比べて周期が大きくなる（周波数が低くなる）という特徴的な残留振動波形として検出することができる（図５の「紙粉」参照）。
【００３５】
本発明は、このような振動板２１の残留振動を検出することにより、インクジェットヘッド２０のインク滴の吐出異常（ノズルの吐出異常）を検出するようにしたものであり、その残留振動の検出原理について、図６を参照して説明する。
いま、図６に示すように、図２に示す静電式アクチュエータ２２を個別電極３０と振動板２１とを平行な平板とするコンデンサと考えると、振動板２１の残留振動によってコンデンサのギャップ（空隙）が変化し、そのコンデンサの静電容量Ｃ（ｘ）は（４）式のように変化する。
【００３６】
一方、静電式アクチュエータ２２と後述の駆動回路とを切り離した直後において、すなわち駆動信号の供給を止めた直後において、コンデンサには電荷Ｑが残存している。このため、コンデンサの充電電圧Ｖｃは、（５）式に示すようにコンデンサの静電容量Ｃの変化に応じて変化し、振動板２１の機械的な残留振動をその電圧変化として検出することができる。
【００３７】
【数２】
【００３８】
ここで、Ｓは振動板２１及び個別電極３０のそれぞれの面積、ｇはその両者の間の距離（初期ギャップ）、εは空隙３１の誘電率、ｘは振動板２１の残留振動によって生じる振動板２１の基準位置からの変位量である。
以上から、振動板２１の残留振動の変化によってインク滴不吐出を検出すると共に、目詰まりの原因を特定する事ができるが、（２）の乾燥異常と（３）の紙粉異常の場合は、残留振動波形の変化が共に波形が減衰する傾向となってあらわれるため、これらの区別が困難となっている。
【００３９】
本発明は以下のようにして、乾燥異常と紙粉異常を分別するようにしている。
アクチュエータを駆動してノズルから液滴を予備的に吐出する予備吐出によって回復するノズル乾燥の場合、吐出動作を行う事によってノズル周辺で増粘したインクが新しいインクと交じり合う事によって、徐々に適正なインク粘度となり、音響抵抗ｒが正常値に変化しノズルが回復する傾向を示す。一方、紙粉付着の場合には、ノズルに付着した紙粉にインクが染み出す事によって音響抵抗ｒとイナータンスｍが増加する。この場合、予備吐出を行う事により音響抵抗ｒとイナータンスｍが、さらに増加する傾向を示す。従って、吐出動作を複数回行いノズル周辺の音響インピーダンスを変化させ、残留振動が変化する傾向を知る事で、紙粉と乾燥の分別を行う事ができる。
【００４０】
ノズル乾燥と紙粉付着について、液滴吐出回数（以降、Ｓｈｏｔ数）を変えて予備吐出を行った後に、残留振動波形を検出した実験結果と、これまでと同様に計算波形が一致するように計算モデルの音響抵抗ｒ、イナータンスｍを調整し傾向を見た。
図７は乾燥異常の場合のＳｈｏｔ数による残留振動波形の変化を示す。４Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動波形は図７（ａ）に示すように、大きく減衰した波形となっている。この時の、音響抵抗ｒは正常吐出時の約２倍となった。さらに１０Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動波形、図７（ｂ）では、波形の減衰が小さくなり（周波数が高くなり）、音響抵抗ｒは正常吐出時の約１．４倍となった。続けて、３２Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動波形、図７（ｃ）では、波形の減衰がさらに小さくなり、音響抵抗ｒは正常吐出時の約１．２５倍となった。３２Ｓｈｏｔ以上の予備吐出によって、正常時の残留振動波形に近い状態が得られた。
【００４１】
従って、ノズル乾燥の場合は、予備吐出のＳｈｏｔ数の増加にともない残留振動波形が正常時の波形に近づく（周波数が高くなる）傾向を示す事で分別できる。
図８はＳｈｏｔ数と紙粉付着の様子を撮影した写真、及び断面模式図を示す。図９は紙粉異常の場合のＳｈｏｔ数による残留振動波形の変化を示す。
図８（ａ）は紙粉が付着する前のノズルの写真と、断面模式図である。図８（ａ）の左側の写真の白丸で囲み矢印で示されているのが実験に使用したノズルである。
【００４２】
図８（ｂ）は図８（ａ）のノズルに紙粉が付着した状態で２Ｓｈｏｔ吐出後のノズルの写真と断面模式図である。図８（ｂ）の左側の写真及び右側の断面模式図に見られるように、ノズルから紙粉を伝わって横方向にインクが染み出しインク溜まりを作っている。この場合ノズルに接するインク染み出し量が少ないため、音響インピーダンスの変化が少なくなる。
【００４３】
図８（ｃ）は１０Ｓｈｏｔ吐出後のノズルの写真と断面模式図である。図８（ｃ）の左側の写真及び右側の断面模式図に見られるように、ノズルから紙粉を伝わって横方向へのインクの染み出し量が増加してインク溜まりが大きくなるものの、ノズルに接するインク染み出し量はまだ少ない。
図９（ａ）は１０Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動の計算値による波形と、測定結果の波形、及び正常吐出の場合の測定結果の波形である。図９（ａ）に見られるように、正常時の残留振動波形より、１０Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動の測定結果の波形は少し遅れた波形となっている。この時の、音響抵抗ｒは正常吐出時の約１．３倍、イナータンスｍは約１．２倍となった。
【００４４】
図９（ｂ）は３２Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動の計算値による波形と、測定結果の波形である。図９（ｂ）に見られるように、波形の減衰が大きくなり音響抵抗ｒは正常吐出時の約１．７倍、イナータンスｍは約１．７倍となった。
図８（ｄ）は２５６Ｓｈｏｔ吐出後のノズルの写真と断面模式図である。図８（ｄ）の左側の写真及び右側の断面模式図に見られるように、ノズルに付着した紙粉と横のインク溜まりが結合し、ノズルの周囲に大きなインク溜まりを作っている。
【００４５】
図９（ｃ）は２５６Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動の計算値による波形と、測定結果の波形である。図９（ｃ）に見られるように、波形の減衰がさらに大きくなり（周波数が低くなり）、音響抵抗ｒは正常吐出時の約２．０倍、イナータンスｍは約２．０倍となった。
従って、紙粉付着の場合は乾燥と逆の変化を示し、予備吐出のＳｈｏｔ数の増加にともない残留振動波形の減衰が大きくなる（周波数が低くなる）傾向を示す事で分別できる。
【００４６】
次に、このような残留振動の検出原理及び分別原理に基づき、インクジェットヘッド２０のインク滴の吐出異常（ノズルのドット抜け）の検出が必要なときに、その残留振動の検出と原因の分別を行うようにした本発明の実施形態について、図２及び図１０〜図１６、図１８を参照して説明する。
この実施形態は、図１０に示すように、システム全体を制御する制御部１０２と、この制御部１０２から出力される駆動指示信号によってアクチュエータ２２を駆動する駆動手段としての駆動回路１０４と、アクチュエータ２２の残留振動を検出する残留振動検出手段としての残留振動検出部１０６と、残留振動検出部１０６から出力されるパルス幅計測値に基づいて吐出異常を検出する吐出異常検出手段としての吐出異常検出回路１１０と、吐出異常検出回路１１０で吐出異常を検出したときにパルス幅計測値に基づいて乾燥異常と紙粉異常を分別する分別手段としての分別回路１１２と、を少なくとも備えている。
【００４７】
アクチュエータ２２の1実施例である静電式アクチュエータは、図２に示すように各インクジェットヘッド２０毎に設けられ、上記のように主要部が、振動板２１と、個別電極３０と、これらの間に形成される空隙３１とにより形成されるものであり、図６に示すように等価的にコンデンサで表現できる。振動板２１は後述する切替えスイッチ１１６の端子に接続されている。
【００４８】
駆動回路１０４は、システムコントローラである制御部１０２から出力される駆動指示信号により、アクチュエータ２２を駆動する駆動信号（駆動電圧）を出力する回路であり、インク滴による画像形成時には通常の駆動信号を出力し、インク滴の吐出異常の検出時には、後述するような駆動信号（図１８（Ａ）参照）を出力するようになっている。
さらに、駆動回路１０４は、駆動信号がオフになったタイミングから所定時間、休止信号（図１８（Ｂ）参照）を後述する検出タイミング発生回路１１４に出力する。
【００４９】
残留振動検出部１０６は、駆動回路１０４からから出力される駆動信号と、制御部１０２から出力される検出タイミング設定値に基づいて、アクチュエータ２２の残留振動を検出し、残留振動波形を残留振動パルスに変換し、残留振動パルスのパルス幅に対応する時間を計測したパルス幅計測値を出力するようになっている。また、リセット信号と、Ｌｏａｄ信号Ｌ１も出力するようになっている。
【００５０】
吐出異常検出回路１１０は、残留振動検出部１０６から出力されるパルス幅計測値と、Ｌｏａｄ信号Ｌ１と、制御部１０２から出力される後述する正常吐出基準値（ＴＲ±α）により、正常判定信号と、気泡判定信号と、分別信号（図１８（Ｊ）参照）を出力するようになっており、これらの出力信号は、残留振動検出部１０６から出力されるリセット信号と、後述する分別回路１１２から出力される分別終了信号によって「Ｌレベル」にリセットされるようになっている。
【００５１】
分別回路１１２は、残留振動検出部１０６から出力されるパルス幅計測値と、Ｌｏａｄ信号Ｌ１と、吐出異常検出回路１１０から出力される分別信号により、乾燥判定信号（図１８（Ｐ）参照）と、紙粉判定信号（図１８（Ｏ）参照）と、分別終了信号（図１８（Ｑ）参照）を出力するようになっている。
さらに、残留振動検出部１０６は、検出タイミング発生回路１１４と、切替えスイッチ１１６と、残留振動検出回路１１８と、パルス幅計測部としてのパルス幅計測回路１２０と、を備えている。
【００５２】
検出タイミング発生回路１１４は、駆動回路１０４から出力される休止信号と、制御部１０２から出力される検出タイミング設定値により、駆動／検出切替え信号（図１８（Ｃ）参照）と、Ｌｏａｄ信号Ｌ１（図１８（Ｈ）参照）と、リセット信号（図１８（Ｇ）参照）と、を出力するようになっている。
切替えスイッチ１１６は、可動接点と、常閉接点と、常開接点とを有し、可動接点がアクチュエータ２２に、常閉接点が駆動回路１０４に、常開接点が残留振動検出回路１１８に、それぞれ接続されている。通常は図１０に示すようにその接点が可動接点と、常閉接点とを接続させた状態にあり、インク滴の吐出異常の検出を行う場合に、検出タイミング発生回路１１４から駆動／検出切替え信号が出力されるので、これにより、その接点が常閉接点から常開接点側に切替わるスイッチである。
【００５３】
残留振動検出回路１１８は、インク滴の吐出異常の検出時に、切替えスイッチ１１６の切替え接点が常開接点側に切替えられ、アクチュエータ２２を形成するコンデンサの充電電圧Ｖｃの変化を検出し、これによりその振動板２１の残留振動を検出し、残留振動パルス（図１８（Ｅ）参照）を出力するようになっている。
すなわち、この実施形態では、アクチュエータ２２に残存した電荷と、振動板２１の変位によって変化するアクチュエータ２２の静電容量とから、アクチュエータ２２の充電電圧の変化が誘起される。そこで、残留振動検出回路１１８は、その誘起されたアクチュエータ２２の充電電圧の変化から振動板２１の残留振動を検出するようになっている。
【００５４】
パルス幅計測回路１２０は、残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスにおける最初のパルスのパルス幅に対応する時間を計測し、パルス幅計測値（図１８（Ｆ）参照）を出力するようになっている。また、パルス幅計測値は、検出タイミング発生回路１１４から出力されるリセット信号により、０にリセットされるようになっている。
次に、図１０に示す検出タイミング発生回路１１４の具体的な構成について、図１１を参照して説明する。
【００５５】
検出タイミング発生回路１１４は、図１１に示すように、カウンタ１３０と、一致比較器１３１と、例えばＲＳ型フリップフロップ回路で構成されるラッチ回路１３２と、２入力ＡＮＤ１３３と、エッジ検出器(立下り)１３４と、遅延回路１３５と、の組み合わせにより構成される。
カウンタ１３０は、駆動回路１０４から出力される休止信号の「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上るタイミングをカウントし、カウント値を一致比較器１３１に出力する。また、後述する遅延回路１３５から出力されるリセット信号により、カウンタ１３０のカウント値が０にリセットされるようになっている。
【００５６】
一致比較器１３１は、カウンタ１３０から出力されるカウント値と、制御部１０２から出力される検出タイミング設定値とを比較し、一致した場合には「Ｈレベル」の信号を、一致しない場合には「Ｌレベル」の信号をラッチ回路１３２に出力する。
ラッチ回路１３２は、一致比較器１３１から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を２入力ＡＮＤ１３３に出力する。また、後述する遅延回路１３５から出力されるリセット信号により、ラッチ回路１３２のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００５７】
２入力ＡＮＤ１３３は、駆動回路１０４から出力される休止信号と、ラッチ回路１３２から出力されるラッチ信号とが入力され、これらがともに「Ｈレベル」である場合に、「Ｈレベル」の駆動／検出切替え信号を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」の駆動／検出切替え信号を残留振動検出部１０６の切替えスイッチ１１６、エッジ検出器(立下り)１３４に出力する。
【００５８】
エッジ検出器(立下り)１３４は、２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に立下るタイミングを検出し、この検出時点でパルス信号からなるＬｏａｄ信号Ｌ１を吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２へ出力する。
遅延回路１３５は、エッジ検出器(立下り)１３４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１のパルス信号を所定時間遅延させてリセット信号として、カウンタ１３０、ラッチ回路１３２、パルス幅計測回路１２０及び吐出異常検出回路１１０へ出力する。
【００５９】
次に、図１０に示す残留振動検出回路１１８の具体的な構成について、図１２を参照して説明する。
アクチュエータ２２が静電アクチュエータの場合の残留振動検出回路１１８は、図１２の（ａ）に示すように、ＣＲ発信器、ＬＣ発信器等のコンデンサを含む発振回路１４０と、Ｆ/Ｖ変換器１４１と、コンデンサ１４２と増幅器１４３から構成される交流増幅器１４５と、波形整形回路１４４と、の組み合わせにより構成される。
【００６０】
静電アクチェータは図６に示すように、振動板２１と個別電極３０とを平行な平板とするコンデンサと考えられ、振動板２１の残留振動によって静電容量が変化する。この静電アクチェータの静電容量を発振回路１４０に組み込んで発振させ、その発振出力をＦ／Ｖ変換器１４１によって電圧値に変換し、この電圧値の交流成分を交流増幅器１４５で増幅することにより残留振動波形を出力し、この残留振動波形を、シュミットトリガ回路等を含む波形整形回路１４４によって残留振動パルスに整形してパルス幅計測回路１２０へ出力する。
【００６１】
また、アクチュエータ２２が圧電アクチュエータの場合の残留振動検出回路１１８は、図１２の（ｂ）に示すように、コンデンサ１４２と増幅器１４３から構成される交流増幅器１４５と、波形整形回路１４４と、の組み合わせにより構成される。
圧電アクチェータは、振動板の機械的な変化によって圧電素子に起電圧が発生する。この起電圧の交流成分を交流増幅器１４５で増幅することにより残留振動波形を出力し、波形整形回路１４４によって残留振動パルスに整形してパルス幅計測回路１２０へ出力する。
【００６２】
次に、図１０に示すパルス幅計測回路１２０の具体的な構成について、図１３を参照して説明する。
パルス幅計測回路１２０は、前述した図７〜図９で説明した分別原理に基づく吐出異常（不吐出）の分別を行うための基礎となる残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスの最初のパルス幅を計測するもので、図１３に示すように構成されている。
【００６３】
このパルス幅計測回路１２０は、残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスとクロック信号発生回路１６１から出力される所定周波数のクロックパルスとが入力される２入力ＡＮＤ１６２と、残留振動パルスがインバータ１６３を介してセット端子Ｓに、検出タイミング発生回路１１４から出力されるリセット信号がリセット端子Ｒに夫々入力されるＲＳ型フリップフロップ１６４とを有する。また、パルス幅計測回路１２０は、ＲＳ型フリップフロップ１６４の否定出力端子ＱＢから得られる出力信号と２入力ＡＮＤ１６２の出力信号とが入力される２入力ＡＮＤ１６５と、この２入力ＡＮＤ１６５の出力信号をカウントし、リセット信号によってカウント値がリセットされるカウンタ１６６とを有する。
【００６４】
このパルス幅計測回路１２０では、残留振動検出回路１１８から図１４（Ａ）に示す残留振動パルスが入力されると、この残留振動パルスが「Ｈレベル」となると、２入力ＡＮＤ１６２から図１４（Ｂ）に示すようにクロック信号が出力される。一方、残留振動パルスがインバータ１６３で図１４（Ｃ）に示すように反転されたパルスがＲＳ型フリップフロップ１６４に供給されるので、このＲＳ型フリップフロップ１６４の否定出力端子ＱＢから図１４（Ｄ）に示すように反転パルスが「Ｈレベル」となる時点で「Ｌレベル」となる否定出力が出力され、これが２入力ＡＮＤ１６５に供給されるので、この２入力ＡＮＤ１６５から図１４（Ｅ）に示すように、残留振動パルスの最初の「Ｈレベル」区間に対応するクロック信号が出力され、これがカウンタ１６６に供給されるので、このカウンタ１６６のカウント値が図１４（Ｆ）に示すように残留振動パルスの最初のパルス幅に対応する値となり、このカウント値がパルス幅計測値として吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２に出力される。
【００６５】
次に、図１０に示す吐出異常検出回路１１０の具体的な構成について、図１５を参照して説明する。
吐出異常検出回路１１０は、図１５に示すように、比較器１５０、１５１と、インバータ１５２、１５３と、３入力ＡＮＤ１５４と、２入力ＡＮＤ１５５、１５６と、例えばＲＳ型フリップフロップ回路で構成されるラッチ回路１５７、１５８及び１５９と、の組み合わせにより構成される。
【００６６】
比較器１５０は、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０から出力されるパルス幅計測値Ｔと、制御部１０２から出力される後述する正常吐出基準値（ＴＲ＋α）とを比較し、Ｔ＞（ＴＲ＋α）である場合に「Ｈレベル」を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」をインバータ１５２と、２入力ＡＮＤ１５６に出力する。
比較器１５１は、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０から出力されるパルス幅計測値Ｔと、制御部１０２から出力される後述する正常吐出基準値（ＴＲ−α）とを比較し、Ｔ＜（ＴＲ−α）である場合に「Ｈレベル」を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」をインバータ１５３と、２入力ＡＮＤ１５５に出力する。
【００６７】
３入力ＡＮＤ１５４は、比較器１５０から出力される出力信号をインバータ１５２により反転した信号と、比較器１５１から出力される出力信号をインバータ１５３により反転した信号とがともに「Ｈレベル」の場合に、検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１５７へ出力する。
【００６８】
ラッチ回路１５７は、３入力ＡＮＤ１５４から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を正常判定信号として制御部１０２へ出力する。このことは、パルス幅計測値Ｔが正常吐出基準値（ＴＲ±α）の範囲にあり、吐出が正常であることを意味する。また、検出タイミング発生回路１１４から出力されるリセット信号により、ラッチ回路１５７のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００６９】
２入力ＡＮＤ１５５は、比較器１５１から出力される出力信号が「Ｈレベル」の場合に、検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１５８へ出力する。
ラッチ回路１５８は、２入力ＡＮＤ１５５から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を気泡判定信号として制御部１０２へ出力する。このことは、パルス幅計測値Ｔが正常吐出基準値の下限（ＴＲ−α）未満にあり、吐出異常の原因が気泡混入によるものであることを意味する。また、検出タイミング発生回路１１４から出力されるリセット信号により、ラッチ回路１５８のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００７０】
２入力ＡＮＤ１５６は、比較器１５０から出力される出力信号が「Ｈレベル」の場合に、検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１５９へ出力する。
ラッチ回路１５９は、２入力ＡＮＤ１５６から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を分別信号として分別回路１１２へ出力する。このことは、パルス幅計測値Ｔが正常吐出基準値の上限（ＴＲ＋α）を超えており、吐出異常の原因が気泡混入以外によるものであり、紙粉異常か乾燥異常かの分別を必要と判断することを意味する。また、分別回路１１２から出力される分別終了信号により、ラッチ回路１５８のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００７１】
次に、図１０に示す分別回路１１２の具体的な構成について、図１６を参照して説明する。
分別回路１１２は、図１６に示すように、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０で計測した初期計測値と順次計測値を記憶する記憶手段である記憶回路部１９０と、初期計測値と順次計測値を比較する比較手段である比較回路部１９１と、比較回路部１９１での比較結果から紙粉異常か乾燥異常かを判断する異常判断手段である判断回路部１９２と、判断回路部１９２で異常判断が行われたときに駆動回路１０４と残留振動検出部１０６の駆動を停止する駆動停止手段である駆動停止回路部１９３と、の組み合わせにより構成される。
【００７２】
さらに、記憶回路部１９０は、エッジ検出器(立上り)１７０と、レジスタ（Ｔ）１７１と、レジスタ（Ｔｎ）１７２と、遅延回路１７３と、２入力ＡＮＤ１７４と、を備えている。
さらに、比較回路部１９１は、比較器１７５と、比較器１７６と、を備えている。
さらに、判断回路部１９２は、２入力ＡＮＤ１７７、１７８と、例えばＲＳ型フリップフロップ回路で構成されるラッチ回路１７９、１８０と、を備えている。
【００７３】
さらに、駆動停止回路部１９３は、２入力ＯＲ１８１と、遅延回路１８２と、を備えている。
エッジ検出器(立上り)１７０は、吐出異常検出回路１１０から出力される分別信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上るタイミングを検出し、この検出時点でパルス信号からなるＬｏａｄ信号Ｌ０（図１８（Ｋ）参照）をレジスタ（Ｔ）１７１へ出力する。
【００７４】
レジスタ（Ｔ）１７１は、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０から出力されるパルス幅計測値の初期計測値Ｔを、エッジ検出器(立上り)１７０から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ０がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて初期計測値Ｔを比較器１７５、比較器１７６に出力する。
２入力ＡＮＤ１７４は、吐出異常検出回路１１０から出力される分別信号が「Ｈレベル」の場合に、検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１のパルス信号をレジスタ（Ｔｎ）１７２及び遅延回路１７３に出力する。
【００７５】
レジスタ（Ｔｎ）１７２は、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０から出力されるパルス幅計測値の順次計測値Ｔｎを、２入力ＡＮＤ１７４から出力されるパルス信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて順次計測値Ｔｎを比較器１７５、比較器１７６に出力する。
遅延回路１７３は、２入力ＡＮＤ１７４から出力されるパルス信号を所定時間遅延させて分別判定信号として２入力ＡＮＤ１７７、１７８に出力する。
【００７６】
比較器１７５は、レジスタ（Ｔ）１７１から出力される初期計測値Ｔと、レジスタ（Ｔｎ）１７２から出力される順次計測値Ｔｎとを比較し、Ｔ＜Ｔｎである場合に「Ｈレベル」を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」を２入力ＡＮＤ１７７に出力する。
比較器１７６は、レジスタ（Ｔ）１７１から出力される初期計測値Ｔと、レジスタ（Ｔｎ）１７２から出力される順次計測値Ｔｎとを比較し、Ｔ＞Ｔｎである場合に「Ｈレベル」を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」を２入力ＡＮＤ１７８に出力する。
【００７７】
２入力ＡＮＤ１７７は、比較器１７５から出力される信号が「Ｈレベル」の場合に、遅延回路１７３から出力される分別判定信号の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１７９へ出力する。
ラッチ回路１７９は、２入力ＡＮＤ１７７から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を紙粉判定信号として制御部１０２、２入力ＯＲ１８１へ出力する。また、駆動停止回路部１９３から出力される分別終了信号により、ラッチ回路１７９のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００７８】
２入力ＡＮＤ１７８は、比較器１７６から出力される信号が「Ｈレベル」の場合に、遅延回路１７３から出力される分別判定信号の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１８０へ出力する。
ラッチ回路１８０は、２入力ＡＮＤ１７８から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を乾燥判定信号として制御部１０２、２入力ＯＲ１８１へ出力する。また、駆動停止回路部１９３から出力される分別終了信号により、ラッチ回路１８０のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００７９】
２入力ＯＲ１８１は、ラッチ回路１７９から出力される紙粉判定信号、または、ラッチ回路１８０から出力される乾燥判定信号のどちらかが「Ｈレベル」になった時点で「Ｈレベル」を、紙粉判定信号と乾燥判定信号がともに「Ｌレベル」の場合は「Ｌレベル」を遅延回路１８２に出力する。
遅延回路１８２は、２入力ＯＲ１８１の出力信号を、所定時間遅延させて、分別終了信号としてラッチ回路１７９、１８０、吐出異常検出回路１１０及び制御部１０２に出力する。
【００８０】
次に、制御部１０２で実行する吐出異常検出処理を、図１７に示すフローチャートに基づいて説明する。
なお、この吐出異常検出処理は、電源の投入時、または大量に記録紙に画像形成し所定ページ数の画像形成の終了ごとに行うというように、必要に応じてその都度行うものである。
【００８１】
先ず、ステップＳ１００では、吐出異常を検出するノズルを選択してから、ステップＳ１０２に移行する。
ステップＳ１０２では、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）を“１”に設定して、ステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０４では、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力して、ステップＳ１０６に移行する。
【００８２】
ステップＳ１０６では、吐出異常検出回路１１０から正常判定信号、気泡判定信号、分別信号のいずれかの信号が「Ｈレベル」になったか否かを判定し、「Ｈレベル」になっていないとき(No)には、「Ｈレベル」になるまで待機し、「Ｈレベル」になったとき(Yes)には、ステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０８では、吐出異常検出回路１１０から出力される正常判定信号が「Ｈレベル」であるか否かを判定し、「Ｈレベル」であると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１３８に移行し、「Ｈレベル」でないと判定したとき(No)は、ステップＳ１１０に移行する。
【００８３】
ステップＳ１３８では、すべてのノズルの検出が終了したか否かを判定し、終了したと判定したとき(Yes)は、吐出異常検出処理を終了し、終了していないと判定したとき(No)は、ステップＳ１００に移行する。
ステップＳ１１０では、吐出異常検出回路１１０から出力される気泡判定信号が「Ｈレベル」であるか否かを判定し、「Ｈレベル」であると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１１２に移行し、「Ｈレベル」でないと判定したとき(No)は、ステップＳ１１４に移行する。
【００８４】
ステップＳ１１２では、気泡回復処理を行い、ステップＳ１３８に移行する。
ステップＳ１１４では、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）をｎに、処理を最大何回繰り返すかを設定する最大回数をｍに設定し、処理回数をカウントする処理回数Ｍを“１”に設定し、ステップＳ１１５に移行する。
ステップＳ１１５では、Ｓｈｏｔ数をカウントするＳｈｏｔ数Ｓを“０”に設定し、ステップＳ１１６に移行する。
【００８５】
ステップＳ１１６では、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力し、ステップＳ１１８に移行する。
ステップＳ１１８では、Ｓｈｏｔ数をカウントするＳｈｏｔ数Ｓに“１”を加算し、ステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１２０では、駆動指示信号を出力後、休止信号が「Ｈレベル」の期間と駆動信号がオン状態の期間を加算した時間以上経過したか否かを判定し、経過したと判定したとき(Yes)は、ステップＳ１２２に移行し、経過していないと判定したとき(No)は、経過するまで待機する。
【００８６】
ステップＳ１２２では、Ｓｈｏｔ数Ｓ＝ｎか否かを判定し、Ｓｈｏｔ数Ｓ＝ｎであると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１２４に移行し、Ｓｈｏｔ数Ｓ＝ｎでないと判定したとき(No)は、ステップＳ１１６に移行する。
ステップＳ１２４では、分別回路１１２から紙粉判定信号か、乾燥判定信号のいずれかの信号が「Ｈレベル」になったか否かを判定し、「Ｈレベル」になっていないとき(No)には、ステップＳ１２５に移行し、「Ｈレベル」になったとき(Yes)には、ステップＳ１２６に移行する。
【００８７】
ステップＳ１２５では、所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過したと判定したとき(Yes)は、ステップＳ１３４に移行し、所定時間経過していないと判定したとき(No)は、ステップＳ１２４に移行する。
ステップＳ１２６では、分別回路１１２から出力される紙粉判定信号が「Ｈレベル」であるか否かを判定し、「Ｈレベル」であると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１２８に移行し、「Ｈレベル」でないと判定したとき(No)は、ステップＳ１３０に移行する。
【００８８】
ステップＳ１２８では、紙粉回復処理を行い、ステップＳ１３８に移行する。
ステップＳ１３０では、分別回路１１２から出力される乾燥判定信号が「Ｈレベル」であるか否かを判定し、「Ｈレベル」であると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１３２に移行し、「Ｈレベル」でないと判定したとき(No)は、ステップＳ１３４に移行する。
ステップＳ１３２では、乾燥回復処理を行い、ステップＳ１３８に移行する。
【００８９】
ステップＳ１３４では、処理回数Ｍ＝ｍか否かを判定し、処理回数Ｍ＝ｍであると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１３６に移行し、処理回数Ｍ＝ｍでないと判定したとき(No)は、ステップＳ１４０に移行する。
ステップＳ１３６では、吐出異常の原因が分別不可の場合の処理を行い、ステップＳ１３８に移行する。
【００９０】
ステップＳ１４０では、処理回数をカウントする処理回数Ｍに“１”を加算し、ステップＳ１１５に移行する。
上記実施形態のアクチュエータとして静電式アクチュエータを適用した場合の動作を図１８に示すタイミングチャートを伴って説明する。
この図１８では、あるノズルに紙粉が付着し、紙粉異常と判定される場合を粗干しており、説明を簡単にするために、制御部１０２で設定する検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）はｎ＝３に設定され、最大回数はｍ＝５に設定している。
【００９１】
今、制御部１０２で所定タイミング即ちプリンタの電源投入時、印刷開始指令が入力された時、印刷途中で所定枚数の印刷が終了した時等に図１７に示す吐出異常検出処理を実行する。
この吐出異常検出処理では、先ず、検出対象となるノズルを選択し（ステップＳ１００）、次いで検出タイミング設定値ｎを“１”に設定してから駆動指示信号を駆動回路１０４に出力する。
【００９２】
このため、駆動回路１０４で、図１８（Ａ）に示すように、時点ｔ１で、駆動信号が出力される。駆動信号がオンの期間は、図１８（Ｂ）に示す休止信号が「Ｌレベル」なので、カウンタ１３０はカウントすることがないと共に２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号も図１８（Ｃ）に示すように「Ｌレベル」を維持する。
したがって、残留振動検出部１０６の切替えスイッチ１１６が駆動回路１０４側に切替えられて駆動回路１０４とアクチュエータ２２とが接続された状態となるので、駆動回路１０４から出力された駆動信号が静電式アクチュエータ２２に印加されて、振動板２１が振動されることにより、インク液滴の吐出動作が行われる。
【００９３】
その後、時点ｔ２で駆動信号がオフになると、これに応じて休止信号が「Ｈレベル」となり、これがカウンタ１３０及び２入力ＡＮＤ１３３に供給される。このため、カウンタ１３０がカウントアップされてそのカウント値が“１”となり、このカウント値が“１”に設定された検出タイミング設定値が入力された一致比較器１３１に供給されるので、この一致比較器１３１から「Ｈレベル」の一致信号が出力され、これがラッチ回路１３２でラッチされて２入力ＡＮＤ１３３に供給される。このため、２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号が図１８（Ｃ）に示すように、時点ｔ２で「Ｈレベル」となり、これが切替スイッチ１１６に供給されることにより、この切替スイッチ１１６が残留振動検出回路１１８側に切替えられて、静電式アクチュエータ２２の個別電極３０と振動板２１とで構成されるコンデンサが残留振動検出回路１１８の発振回路１４０に組込まれる。
【００９４】
このため、発振回路１４０から残留振動波形に対応する発振信号が出力され、これがＦ／Ｖ変換器１４１で電圧信号に変換され、次いで交流増幅器で増幅されて図１８（Ｄ）に示す残留振動波形となる。
この残留振動波形が波形整形回路１４４に供給されることにより、この波形整形回路１４４から図１８（Ｅ）に示す残留振動波形が所定の閾値を超えた時点ｔ３で「Ｈレベル」となる残留振動パルスが形成され、これがパルス幅計測回路１２０に出力する。
【００９５】
このため、パルス幅計測回路１２０では、前述したように、残留振動パルスの最初のパルス幅に対応するクロック信号をカウンタ１６６でカウントすることにより、図１８（Ｆ）に示す残留振動パルスの最初のパルス幅区間で増加するパルス幅計測値Ｔを出力する。
このとき、異常検出対象となるノズルに紙粉異常が発生しているものとすると、残留振動パルスにおける最初のパルスのパルス幅が正常値よりは長くなるので、パルス幅計測値Ｔは正常吐出範囲の下限値ＴＲ−αを時点ｔ４で超え、さらに時点ｔ５で正常吐出範囲の上限値ＴＲ＋αを超えて残留振動パルスが「Ｌレベル」となる時点ｔ６で最大値となる。
【００９６】
このパルス幅計測値Ｔが吐出異常検出回路１１０に供給されるので、この吐出異常検出回路１１０ではパルス幅計測値Ｔが正常吐出範囲の下限値ＴＲ−α未満であるときに、比較器１５０が「Ｌレベル」、比較器１５１が「Ｈレベル」となり、その後ＴＲ−α≦Ｔ≦ＴＲ＋αである時点ｔ４〜時点ｔ５間で比較器１５０及び１５１が共に「Ｌレベル」となり、パルス幅計測値Ｔが正常吐出範囲の上限値ＴＲ＋αを超える時点ｔ５で比較器１５０の出力が図１８（Ｉ）に示すように「Ｈレベル」となり、比較器１５１は「Ｌレベル」を維持する。
【００９７】
その後、時点ｔ２から所定時間経過後の時点ｔ７で駆動回路１０４から出力される休止信号が図１８（Ｂ）に示すように「Ｌレベル」となると、これに応じて検出タイミング発生回路１１４の２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号が図１８（Ｃ）に示すように「Ｌレベル」となり、これによって切替えスイッチ１１６が駆動回路１０４側に切替えられる。これと同時に、検出タイミング発生回路１１４のエッジ検出器１３４から図１８（Ｈ）に示すＬｏａｄ信号Ｌ１が吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２に出力される。
【００９８】
このため、吐出異常検出回路１１０では、Ｌｏａｄ信号Ｌ１が３入力ＡＮＤ１５４と、２入力ＡＮＤ１５５及び１５６に供給されるが、この時点ｔ７では、前述したように、比較器１５０の出力が「Ｈレベル」、比較器１５１の出力が「Ｌレベル」であり、２入力ＡＮＤ１５６のみに「Ｈレベル」が入力されているので、この２入力ＡＮＤ１５６の出力のみが「Ｈレベル」となり、これがラッチ回路１５９でラッチされ、このラッチ回路１５９から図１８（Ｊ）に示す「Ｈレベル」となる分別信号が出力され、これが分別回路１１２に供給される。
【００９９】
したがって、分別回路１１２では、分別信号がエッジ検出器１７０及び２入力ＡＮＤ１７４に供給されるので、エッジ検出器１７０から図１８（Ｋ）に示す分別信号の立上りで「Ｈレベル」となり、所定時間経過後に「Ｌレベル」となるＬｏａｄ信号Ｌ０がレジスタ１７１に出力される。このため、レジスタ１７１では、Ｌｏａｄ信号Ｌ０が入力された時点ｔ７で図１８（Ｌ）に示すようにパルス幅計測値Ｔを初期パルス幅計測値Ｔ０として記憶する。このとき、分別信号とＬｏａｄ信号Ｌ１とが２入力ＡＮＤ１７４に供給されるので、この２入力ＡＮＤ１７４の出力が「Ｈレベル」となり、これがレジスタ１７２に供給されるので、このレジスタ１７２にもパルス幅計測値Ｔが記憶される。
【０１００】
しかしながら、レジスタ１７１及び１７２に同一値のパルス幅計測値Ｔが記憶されることにより、比較器１７５及び１７６は共に「Ｌレベル」を維持するので、２入力ＡＮＤ１７７及び１７８の出力は「Ｌレベル」となり、ラッチ回路１７９及び１８０のラッチ出力である紙粉判定信号及び乾燥判定信号も図１８（Ｏ）及び（Ｐ）に示すように「Ｌレベル」を維持する。その後、時点ｔ８で検出タイミング発生回路１１４の遅延回路１３５からＬｏａｄ信号Ｌ１を所定時間遅延させたリセット信号が出力され、このリセット信号によって検出タイミング発生回路１１４のカウンタ１３０及びラッチ回路１３２がリセットされると共に、吐出異常回路１１０のラッチ回路１５９を除くラッチ回路１５７及び１５８がリセットされ、さらにパルス幅計測回路１２０のＲＳフリップフロップ１６４がリセットされる。
【０１０１】
一方、制御部１０２では、時点ｔ７で吐出異常検出回路１１０から分別信号が出力され、これが入力されるので、異常検出対象ノズルが正常ではなく、異常状態であり、しかも気泡異常ではなく乾燥異常及び紙粉異常の何れかが発生したものと判断してステップＳ１０８からステップＳ１１０を経てステップＳ１１４に移行する。
このため、検出タイミング設定値をｎ＝３に設定すると共に、最大回数をｍ＝５に設定してからステップＳ１１５を経て、ステップＳ１１６に移行して、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力する。
【０１０２】
このため、駆動回路１０４から図１８（Ａ）に示すように駆動信号が出力され、これが切替えスイッチ１１６を介して静電式アクチュエータ２２に供給されて、インク液滴の吐出動作が行われ、リセット信号が出力された時点ｔ８より遅い時点ｔ９で駆動信号がオフになると休止信号が「Ｈレベル」となる。
このとき、検出タイミング発生回路１１４では、休止信号が「Ｈレベル」となることによりカウンタ１３０がカウントアップしてカウント値が“１”となるが、一致比較器１３１には制御部１０２から“３”に設定された検出タイミング設定値が入力されているので、この一致比較器１３１の出力は「Ｌレベル」を維持し、ラッチ回路１３２は時点ｔ８で出力されたリセット信号によって「Ｌレベル」にリセットされているので、２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号も図１８（Ｃ）に示すように「Ｌレベル」を維持する。
【０１０３】
このため、残留振動検出回路１１８、パルス幅計測回路１２０、吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２は動作を停止しており、吐出異常検出回路１１０の分別信号のみが「Ｈレベル」を継続する。
その後、時点ｔ７から休止信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に復帰する時点と等しく設定された所定時間が経過した時点ｔ１０で再度制御部１０２から駆動指示信号が出力される。この場合も時点ｔ７と同様に駆動回路１０４から駆動信号が静電式アクチュエータ２２に供給されることにより、インク液滴が吐出されるが、その後に休止信号が「Ｈレベル」となったときに検出タイミング発生回路１１４のカウンタ１３０がカウントアップされて、そのカウント値が“２”となるが、検出タイミング設定値とは一致しないので、駆動／検出切替え信号が「Ｌレベル」を維持し、残留振動検出回路１１８、パルス幅計測回路１２０、吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２は動作を停止しており、分別回路１１２の判定信号のみが「Ｈレベル」を継続する。
【０１０４】
その後、時点ｔ１０から前述した所定時間が経過した時点ｔ１１で、再度制御部１０２から駆動指示信号が出力される。この場合も時点ｔ７と同様に駆動回路１０４から駆動信号が静電式アクチュエータ２２に供給されることにより、インク液滴が吐出されるが、その後、時点ｔ１２に休止信号が「Ｈレベル」となったときに検出タイミング発生回路１１４のカウンタ１３０がカウントアップされて、そのカウント値が“３”となる。このため、一致比較器１３１の出力信号が「Ｈレベル」となって、２入力ＡＮＤ１３３から図１８（Ｃ）に示すように、駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、前述した時点ｔ２と同様に、吐出異常検出回路１１０、パルス幅計測回路１２０及び分別回路１１２が駆動されて、静電式アクチュエータ２２の残留振動を検出する。
【０１０５】
このとき、前回のパルス幅計測時より３回インク液滴吐出動作が行われており、ノズルから吐出されたインク液滴が紙粉を伝わって横方向にインクが染み出し、インク溜まりを形成しているが、ノズルに接するインク染み出し量が極めて少ないものとすると、ノズルの音響インピーダンスの変化が殆どなく、前回の計測時と等しいパルス幅計測値Ｔ１が得られている。
【０１０６】
このため、時点ｔ１３で検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１が図１８（Ｈ）に示すように「Ｈレベル」となると、分別回路１１２の２入力ＡＮＤ１７４の出力が「Ｈレベル」となってレジスタ１７２にパルス幅計測値Ｔ１が順次パルス幅計測値Ｔｎとして記憶される。
この場合にも、レジスタ１７１に記憶されている初期パルス幅計測値Ｔ０と今回レジスタ１７２に記憶された順次パルス幅計測値Ｔｎとが等しいので、比較器１７５及び１７６の比較出力は「Ｌレベル」を維持し、ラッチ回路１７９及び１８０から出力される紙粉判定信号及び乾燥判定信号も共に「Ｌレベル」を維持する。
【０１０７】
このため、処理部１０２では、駆動信号を３回出力した時点でステップＳ１２２からステップＳ１２４に移行して、紙粉判定信号及び乾燥判定信号を読込んだときに、これらが共に「Ｌレベル」であるので、ステップＳ１２５に移行し、所定時間経過するまでステップＳ１２４が繰り返される。
その後、所定時間が経過しても紙粉判定信号及び乾燥判定信号が共に「Ｌレベル」を継続するので、ステップＳ１３４に移行し、処理回数Ｍ＝１なので、ステップＳ１４０に移行し、処理回数Ｍが“２”となり、ステップＳ１１５を経て、ステップＳ１１６に戻り、前述した時点ｔ７と同様に駆動指示信号を出力する。また、カウンタ１３０は０にリセットされる。
【０１０８】
時点ｔ１３から、３回の駆動指示信号が出された後、時点ｔ１４でカウンタ１３０のカウント値が“３”になり、一致比較器１３１の出力信号が「Ｈレベル」となって、２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号が図１８（Ｃ）に示すように「Ｈレベル」となり、前述した時点ｔ２と同様に、吐出異常検出回路１１０、パルス幅計測回路１２０及び分別回路１１２が駆動されて、静電式アクチュエータ２２の残留振動を検出する。
【０１０９】
このとき、前回のパルス幅計測時より３回インク液滴吐出動作が行われており、ノズルから吐出されたインク液滴が紙粉を伝わって横方向にインクが染み出し、インク溜まりを形成し、ノズルに接するインク染み出し量が増加したとすると、ノズルの音響インピーダンスに変化が起こり、前回の計測時よりも大きいパルス幅計測値Ｔ２が得られる。
このため、時点ｔ１５で検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１が図１８（Ｈ）に示すように「Ｈレベル」となると、分別回路１１２の２入力ＡＮＤ１７４の出力が「Ｈレベル」となってレジスタ１７２にパルス幅計測値Ｔ２が順次パルス幅計測値Ｔｎとして記憶される。
【０１１０】
この場合、レジスタ１７１に記憶されている初期パルス幅計測値Ｔ０よりも今回レジスタ１７２に記憶された順次パルス幅計測値Ｔｎの方が大きいので、比較器１７５の出力は図１８（Ｍ）に示すように「Ｈレベル」になる。時点ｔ１６で図１８（Ｎ）に示すように分別判定信号が「Ｈレベル」となると、２入力ＡＮＤ１７７の出力は「Ｈレベル」となり、これがラッチ回路１７９でラッチされ、紙粉判定信号が「Ｈレベル」となる。また、比較器１７６の比較出力は「Ｌレベル」を維持し、２入力ＡＮＤ１７８の出力も「Ｌレベル」を維持し、ラッチ１８０から出力される乾燥判定信号も「Ｌレベル」を維持する。
【０１１１】
このため、処理部１０２では、駆動信号を３回出力した時点でステップＳ１２２からステップＳ１２４に移行して、判定入力があったものと判定され、ステップＳ１２６に移行し、紙粉判定信号が「Ｈレベル」あると判定され、ステップ１２８に移行し、紙粉回復処理が実行される。
ここで、紙粉付着の状態における回復処理として適切な処理であるワイピング処理の具体的な構成と方法について、図２２を参照して説明する。
【０１１２】
ここで、ワイピング処理とは、インクジェットヘッド２０のノズル基板２６（ノズル面）に付着した紙粉などの異物をワイパ１３により拭き取る処理のことをいう。
図２２は、図１に示すワイパ１３とヘッドユニット２との位置関係を示す図である。この図２２において、ヘッドユニット２とワイパ１３は、図１に示すインクジェットプリンタ１の図中下側から上側を見た場合の側面図の一部として示される。ワイパ１３は、図２２（ａ）に示すように、ヘッドユニット２のノズル面、すなわち、インクジェットヘッド２０のノズル基板２６と当接可能なように、上下移動可能に配置される。
【０１１３】
ここで、ワイパ１３を利用する回復処理であるワイピング処理について説明する。ワイピング処理を行う際、図２２（ａ）に示すように、ノズル面（ノズル基板２６）よりもワイパ１３の先端が上側に位置するように図示しない駆動装置によってワイパ１３は上方に移動される。この場合において、モータ６を駆動して図中左方向（矢印の方向）にヘッドユニット２を移動させると、ワイピング部材３５がノズル基板２６（ノズル面）に当接することになる。
【０１１４】
なお、ワイピング部材３５は可撓性のゴム部材等から構成されるので、図２２（ｂ）に示すように、ワイピング部材３５のノズル基板２６と当接する先端部分は撓み、その先端部によってノズル基板２６（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、ノズル基板２６（ノズル面）に付着した紙粉などの異物（例えば、紙粉、空気中に浮遊するごみ、ゴムの切れ端など）を除去することができる。また、このような異物の付着状態に応じて（異物が多く付着している場合には）、ヘッドユニット２にワイパ１３の上方を往復移動させることによって、ワイピング処理を複数回実施することもできる。
【０１１５】
時点ｔ１６で、分別回路１１２の２入力ＯＲ回路１８１は紙粉判定信号の「Ｈレベル」の信号により「Ｈレベル」を出力し、遅延回路１８２により所定時間経過後、図１８（Ｑ）に示すように分別終了信号が「Ｈレベル」で出力され、ラッチ回路１７９、１８０の値を「Ｌレベル」にし、吐出異常検出回路１１０のラッチ回路１５９の値を「Ｌレベル」にし、さらに、制御部１０２に入力され、このノズルに対する吐出異常検出処理を終了し、ステップ１３８に移行し、すべてのノズルの検出が終了したか判定し、終了していないと判定されたときは、ステップＳ１００に移行し、別のノズルに対して同様の処理が繰り返される。
【０１１６】
以上説明したように、紙粉異常の場合は、図１８（Ｃ）の駆動／検出切替え信号の時点ｔ６に静電式アクチュエータ２２から出力された残留振動波形のパルス幅計測値Ｔ０が正常吐出基準値の上限値ＴＲ＋αを超えていることから、気泡混入以外の原因であることが吐出異常検出回路１１０により判定され、３回の吐出動作毎に計測された時点ｔ１０の期間のパルス幅計測値Ｔ１と、次の時点ｔ１３のパルス幅計測値Ｔ２が、Ｔ０＜Ｔ２と増加傾向にあり、分別回路１１２により、紙粉異常と判定された。
【０１１７】
次に、乾燥異常と判定される場合についての動作を、図１９を参照して簡単に説明する。上記紙粉異常の場合の説明と同様に、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）はｎ＝３、最大回数はｍ＝５に設定されているものとする。
時点ｔ１で、図１９（Ａ）の駆動信号が出力され、時点ｔ２で駆動信号がオフとなると同時に図１９（Ｂ）の休止信号が「Ｈレベル」になり、図１９（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図１９（Ｄ）の残留振動波形が検出される。残留振動検出回路１１８により、図１９（Ｅ）の残留振動パルスが出力され、パルス幅計測回路１２０により、図１９（Ｆ）のパルス幅計測値が出力される。パルス幅計測値は時点ｔ３から計測が始まり、時点ｔ４で正常吐出基準値の下限値ＴＲ−αの値を上回り、時点ｔ５で上限値ＴＲ＋αを上回り、時点ｔ６で図１９（Ｅ）の残留振動パルスが「Ｌレベル」となるので、計測が終了し、パルス幅計測値がＴ０と計測された。時点ｔ５で図１９（Ｉ）の比較器１５０の出力は「Ｈレベル」となり、比較器１５１の出力は「Ｌレベル」なので、図１９（Ｂ）の休止信号が「Ｌレベル」となる時点ｔ７で図１９（Ｈ）のＬｏａｄ信号Ｌ１が「Ｈレベル」の信号を出力し、図１９（Ｊ）の分別信号が「Ｈレベル」となる。図１９（Ｋ）のＬｏａｄ信号Ｌ０も「Ｈレベル」となり、レジスタ１７１に初期計測値ＴとしてＴ０が設定される。
【０１１８】
分別信号が「Ｈレベル」となったので、ステップＳ１１４に移行し、時点ｔ７から図１９（Ａ）の３回の駆動信号が出力され、時点ｔ１２で図１９（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図１９（Ｄ）の残留振動波形が計測され、図１９（Ｆ）のパルス幅計測値がＴ１と計測され、レジスタ１７２に順次計測値ＴｎとしてＴ１が設定された。初期計測値Ｔ０と順次計測値Ｔ１は値が等しく、比較器１７５、１７６はともに「Ｌレベル」なので、紙粉判定信号、乾燥判定信号はともに「Ｌレベル」を維持し、ステップＳ１３４、Ｓ１４０を経て、ステップＳ１１５に移行する。
【０１１９】
時点ｔ１３から図１９（Ａ）の３回の駆動信号が出力され、時点ｔ１４で図１９（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図１９（Ｄ）の残留振動波形が計測され、図１９（Ｆ）のパルス幅計測値がＴ２と計測され、レジスタ１７２に順次計測値ＴｎとしてＴ２が設定された。時点ｔ７から６回の駆動信号により液滴吐出動作が行われたことにより、ノズル付近のインクの粘性が下がり、初期計測値Ｔ０に対し順次計測値Ｔ２が減少する傾向が現れ、図１９（Ｍ）の比較器１７６の出力が時点ｔ１５「Ｈレベル」となった。時点ｔ１６で図１９（Ｎ）の分別判定信号が「Ｈレベル」となり、図１９（Ｑ）の乾燥判定信号が「Ｈレベル」となる。
【０１２０】
このため、処理部１０２では、駆動信号を３回出力した時点でステップＳ１２２からステップＳ１２４に移行して、判定入力があったものと判定され、ステップＳ１２６を経てステップ１３０に移行し、乾燥判定信号が「Ｈレベル」あると判定され、ステップ１３２に移行し、乾燥回復処理が実行される。
ここで、ノズルの乾燥による吐出異常を回復するために適切な処理であるポンピング処理（ポンプ吸引処理）の具体的な構成と方法について、図２３及び図２４を参照して説明する。
【０１２１】
図２３及び図２４（ａ）は、ポンプ吸引処理時における、ヘッドユニット２と、キャップ１４及びチューブポンプ４０との関係を示す図である。チューブ４２は、ポンピング処理（ポンプ吸引処理）におけるインク排出路を形成するものであり、その一端は、上述のように、キャップ１４の底部に接続され、他端は、チューブポンプ４０を介して排インクカートリッジ４７に接続されている。
【０１２２】
キャップ１４の内部底面には、インク吸収体４１が配置されている。このインク吸収体４１は、ポンプ吸引処理やフラッシング処理においてインクジェットヘッド２０のノズル２４から吐出されるインクを吸収して、一時貯蔵する。なお、インク吸収体４１によって、キャップ１４内へのフラッシング動作時に、吐出された液滴が跳ね返ってノズル基板２６を汚すことを防止することができる。
【０１２３】
図２４（ｂ）は、図２３に示すチューブポンプ４０の構成を示す概略図である。この図２４（ｂ）に示すように、チューブポンプ４０は、回転式ポンプであり、回転体４３と、その回転体４３の円周部に配置された４つのローラ４４と、ガイド部材４５とを備えている。なお、ローラ４４は、回転体４３により支持されており、ガイド部材４５のガイド４６に沿って円弧状に載置された可撓性のチューブ４２を加圧するものである。
【０１２４】
このチューブポンプ４０は、軸４３ａを中心にして回転体４３を図２４（ｂ）に示す矢印Ｘ方向に回転させることにより、チューブ４２に当接している１つ又は２つのローラ４４が、Ｙ方向に回転しながら、ガイド部材４５の円弧状のガイド４６に載置されたチューブ４２を順次加圧する。これにより、チューブ４２が変形し、このチューブ４２内に発生した負圧により、各インクジェットヘッド２０のキャビティ２３内のインク（液状材料）がキャップ１４を介して吸引され、気泡が混入し、あるいは乾燥により増粘した不要なインクがノズル２４を介して、インク吸収体４１に排出され、このインク吸収体４１に吸収された排インクがチューブポンプ４０を介して排インクカートリッジ４７（図２３参照）に排出される。
【０１２５】
なお、このチューブポンプ４０は、図示しないパルスモータなどのモータにより駆動される。パルスモータは、制御部１０２により制御される。チューブポンプ４０の回転制御に対する駆動情報、例えば、回転速度、回転数が記述されたルックアップテーブル、シーケンス制御が記述された制御プログラムなどは、制御部１０２のＲＯＭ１２６などに格納されており、これらの駆動情報に基づいて、制御部１０２のＣＰＵ１２４によってチューブポンプ４０の制御が行われている。
【０１２６】
次に、正常と判定される場合についての動作を、図２０を参照して簡単に説明する。
時点ｔ１で、図２０（Ａ）の駆動信号が出力され、時点ｔ２で駆動信号がオフとなると同時に図２０（Ｂ）の休止信号が「Ｈレベル」になり、図２０（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図２０（Ｄ）の残留振動波形が検出される。残留振動検出回路１１８により、図２０（Ｅ）の残留振動パルスが出力され、パルス幅計測回路１２０により、図２０（Ｆ）のパルス幅計測値が出力される。パルス幅計測値は時点ｔ３から計測が始まり、時点ｔ４で正常吐出基準値の下限値ＴＲ−αの値を上回り、時点ｔ５で図２０（Ｅ）の残留振動パルスが「Ｌレベル」となるので、計測が終了し、パルス幅計測値がＴ０と計測された。時点ｔ５で、図２０（Ｉ）の比較器１５０の出力は「Ｌレベル」となり、図２０（Ｊ）の比較器１５１の出力は「Ｌレベル」なので、図２０（Ｂ）の休止信号が「Ｌレベル」となる時点ｔ７で図２０（Ｈ）のＬｏａｄ信号Ｌ１が「Ｈレベル」の信号を出力し、図２０（Ｒ）の正常判定信号が「Ｈレベル」となる。
【０１２７】
制御部１０２は、正常判定信号が「Ｈレベル」であると判定し（ステップＳ１０８）、ステップ１３８に移行する。
次に、気泡異常と判定される場合についての動作を、図２１を参照して簡単に説明する。
時点ｔ１で、図２１（Ａ）の駆動信号が出力され、時点ｔ２で駆動信号がオフとなると同時に図２１（Ｂ）の休止信号が「Ｈレベル」になり、図２１（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図２１（Ｄ）の残留振動波形が検出される。残留振動検出回路１１８により、図２１（Ｅ）の残留振動パルスが出力され、パルス幅計測回路１２０により、図２１（Ｆ）のパルス幅計測値が出力される。パルス幅計測値は時点ｔ３から計測が始まり、時点ｔ４で図２１（Ｅ）の残留振動パルスが「Ｌレベル」となるので、計測が終了し、パルス幅計測値がＴ０と計測された。図２１（Ｆ）のようにパルス幅計測値Ｔ０は正常吐出基準値の下限値ＴＲ−αの値を下回っている。時点ｔ４で図２１（Ｉ）の比較器１５０の出力は「Ｌレベル」であり、図２１（Ｊ）の比較器１５１の出力は「Ｈレベル」なので、図２１（Ｂ）の休止信号が「Ｌレベル」となる時点ｔ７で図２１（Ｈ）のＬｏａｄ信号Ｌ１が「Ｈレベル」の信号を出力し、図２１（Ｓ）の気泡判定信号が「Ｈレベル」となる。
【０１２８】
制御部１０２は、気泡判定信号が「Ｈレベル」であると判定し（ステップＳ１１０）、気泡回復処理が実行される（ステップＳ１１２）。気泡回復処理では、ポンピング処理（ポンプ吸引処理）が行われる。
次に、分別不可と判定される場合についての動作を、図１８を参照して簡単に説明する。上記紙粉異常の場合の説明と同様に、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）はｎ＝３、最大回数はｍ＝５に設定されているものとする。
【０１２９】
分別不可と判定されるのは、時点ｔ７で計測された図１８（Ｆ）のパルス幅計測値Ｔ０に対し、図１８（Ｊ）の分別信号が時点ｔ７で「Ｈレベル」になった後、３回の駆動信号が出力された後に計測される時点ｔ１３のパルス幅計測値Ｔｎが変化せず、紙粉判定信号、乾燥判定信号がともに「Ｌレベル」を維持する状態が、５回処理しても変わらず、制御部１０２は、処理回数Ｍ＝５と判定し（ステップＳ１３４）、分別不可処理が実行される（ステップＳ１３６）。
【０１３０】
分別不可処理では、ワイピング処理とポンピング処理（ポンプ吸引処理）を行い、それでも回復しない場合は、ヘッドユニットの故障として扱う。
なお、本発明では、残留振動を検出するために切替えスイッチ１１６により、駆動回路１０４から残留振動検出回路１１８への切替えを行い、紙粉異常か乾燥異常かの分別処理が実行されると、分別が終了するまで、または、最大処理回数まで、切替えが行われるので、この切替えの回数を考えると、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）は多く設定した方がよい。
【０１３１】
また、１つのノズルで紙粉異常を検出したら後述するワイピング処理を行うので、他のノズルで紙粉異常が発生していても同時に払拭することができるので、他の紙粉異常は正常と判断される確率が高い。乾燥の場合も後述する吸引処理ですべてのノズルを吸引するので、同様のことが言え、全体の処理時間は短くなる。
また、本実施形態での説明では、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）を３に設定したが、例えば検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）を１に設定すれば、毎回の吐出動作後に吐出異常検出を行うことができ、吐出異常が判定できた時点で、吐出異常検出作業を終了できるので、インク滴の吐出を無駄に行うことがなくなり、インクの消費を抑えることができる。また、１つのノズルに対する処理時間も節約できるので、すべてのノズルに対する吐出異常検出作業の処理時間を短くすることができる。
【０１３２】
次に、本発明を、制御部１０２のＲＯＭ１２６の所定領域に格納したプログラムに基づいてＣＰＵ１２４が処理を行う場合の実施形態について、図２９〜図３３を参照して説明する。
この実施形態は、図２９に示すように、システム全体を制御する制御部１０２と、この制御部１０２から出力される駆動指示信号によってアクチュエータ２２を駆動する駆動手段としての駆動回路１０４と、アクチュエータ２２の残留振動を検出する残留振動検出手段としての残留振動検出部１０６と、を少なくとも備えている。
【０１３３】
また、残留振動検出部１０６は、切替えスイッチ１１６と、残留振動検出回路１１８と、を備えている。
また、制御部１０２は、制御プログラムに基づいて演算及びシステム全体を制御するＣＰＵ１２４と、所定領域に予めＣＰＵの制御プログラム等を格納しているＲＯＭ１２６と、ＲＯＭ等から読み出したデータやＣＰＵの演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭ１２８から構成されている。
【０１３４】
ＣＰＵ１２４は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）等からなり、ＲＯＭ１２６の所定の領域に格納されている所定のプログラムを起動させ、そのプログラムに従って、図３０のフローチャートに示す吐出異常検出処理を実行するようになっている。
次に、制御部１０２で実行する吐出異常検出処理を、図３０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【０１３５】
先ず、ステップＳ２００では、吐出異常を検出するノズルを選択してから、ステップＳ２０２に移行する。
ステップＳ２０２では、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力して、ステップＳ２０４に移行する。
ステップＳ２０４では、駆動回路１０４から出力される休止信号をチェックし、休止信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上ったか否かを判定し、立上っていないとき(No)には、立上るまで待機し、立下ったとき(Yes)には、ステップＳ２０６に移行する。
【０１３６】
ステップＳ２０６では、図３１に示すパルス幅計測処理を実行してから、ステップＳ２０８に移行する。
ステップＳ２０８では、図３２に示す吐出異常判定処理を実行してから、ステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２１０では、吐出異常判定処理によりＲＡＭ１２８に保持された正常判定フラグの値が“１”に設定されているか否かを判定し、“１”に設定されていると判定したとき(Yes)は、ステップＳ２１２に移行し、“１”に設定されていないと判定したとき(No)は、ステップＳ２１４に移行する。
【０１３７】
ステップＳ２１２では、すべてのノズルの検出が終了したか否かを判定し、終了したと判定したとき(Yes)は、吐出異常検出処理を終了し、終了していないと判定したとき(No)は、ステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２１４では、吐出異常判定処理によりＲＡＭ１２８に保持された気泡判定フラグの値が“１”に設定されているか否かを判定し、“１”に設定されていると判定したとき(Yes)は、ステップＳ２１６に移行し、“１”に設定されていないと判定したとき(No)は、ステップＳ２１８に移行する。
【０１３８】
ステップＳ２１６では、気泡回復処理を行い、ステップＳ２１２に移行する。
ステップＳ２１８では、図３３に示す紙粉・乾燥分別処理を実行してから、ステップＳ２１２に移行する。
次に、ステップ２０６のパルス幅計測処理は、図３１に示すように、先ず、ステップＳ２３０では、駆動／検出切替え信号を「Ｈレベル」に切替え、切替えスイッチ１１６に出力し、ステップＳ２３２に移行する。
【０１３９】
ステップＳ２３２では、パルス幅計測値Ｔの値を“０”にセットし、ステップＳ２３４に移行する。
ステップＳ２３４では、残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスをチェックし、残留振動パルスが「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上ったか否かを判定し、立上っていないとき(No)には、立下るまで待機し、立上ったとき(Yes)には、ステップＳ２３６に移行する。
【０１４０】
ステップＳ２３６では、現在の時刻を開始時刻としてＴｓに設定し、ステップＳ２３８に移行する。
ステップＳ２３８では、残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスをチェックし、残留振動パルスが「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に立下ったか否かを判定し、立下ったとき(Yes)には、ステップＳ２４０に移行し、立下っていないとき(No)には、ステップＳ２３９に移行する。
【０１４１】
ステップＳ２３９では、駆動回路１０４から出力される休止信号をチェックし、休止信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に立下ったか否かを判定し、立下ったとき(Yes)には、ステップＳ２４０に移行し、立下っていないとき(No)には、ステップＳ２３８に移行する。
ステップＳ２４０では、現在の時刻を終了時刻としてＴｅに設定し、ステップＳ２４２に移行する。
【０１４２】
ステップＳ２４２では、パルス幅計測値Ｔに（Ｔｅ−Ｔｓ）の値を設定し、ＲＡＭ１２８に保持し、ステップＳ２４４に移行する。
ステップＳ２４４では、駆動／検出切替え信号を「Ｌレベル」に切替え、切替えスイッチ１１６に出力し、パルス幅計測処理を終了する。
次に、ステップ２０８の吐出異常判定処理は、図３２に示すように、先ず、ステップＳ２５０では、正常判定フラグ、気泡判定フラグ、分別判定フラグの値を“０”にリセットし、ステップＳ２５２に移行する。
【０１４３】
ステップＳ２５２では、ＲＡＭ１２８に保持したパルス幅計測値Ｔの値と、ＲＯＭ１２６に記憶された正常吐出基準値の上限値ＴＲ+αを比較し、Ｔ＞ＴＲ+αであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２５４に移行し、Ｔ＞ＴＲ+αではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ２５６に移行する。
ステップＳ２５４では、分別判定フラグの値を“１”に設定し、ＲＡＭ１２８に保持して、吐出異常判定処理を終了する。
【０１４４】
ステップＳ２５６では、ＲＡＭ１２８に保持したパルス幅計測値Ｔの値と、ＲＯＭ１２６に記憶された正常吐出基準値の下限値ＴＲ−αを比較し、Ｔ＜ＴＲ−αであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２５８に移行し、Ｔ＜ＴＲ−αではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ２６０に移行する。
ステップＳ２５８では、気泡判定フラグの値を“１”に設定し、ＲＡＭ１２８に保持して、吐出異常判定処理を終了する。
【０１４５】
ステップＳ２６０では、正常判定フラグの値を“１”に設定し、ＲＡＭ１２８に保持して、吐出異常判定処理を終了する。
次に、ステップＳ２１８の紙粉・乾燥分別処理を、図３３に示すフローチャートに基づいて説明する。
なお、以下の説明で、パルス幅計測値の初期計測値と順次計測値の差の許容幅としてΔＴの値が、ＲＯＭ１２６に記憶されている。
【０１４６】
先ず、ステップＳ２７０では、ｎにＲＯＭ１２６に記憶された検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）を設定して、ｍにＲＯＭ１２６に記憶された最大処理回数を設定して、ステップＳ２７２に移行する。
ステップＳ２７２では、初期計測値Ｔ０にパルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持したパルス幅計測値Ｔの値を設定して、ステップＳ２７４に移行する。
【０１４７】
ステップＳ２７４では、現在の処理回数をカウントするためのＭに“１”を設定して、ステップＳ２７６に移行する。
ステップＳ２７６では、現在のＳｈｏｔ数をカウントするためのＳに“０”を設定して、ステップＳ２７８に移行する。
ステップＳ２７８では、現在のＳｈｏｔ数Ｓの値に“１”を加算して、ステップＳ２８０に移行する。
【０１４８】
ステップＳ２８０では、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力して、ステップＳ２８２に移行する。
ステップＳ２８２では、現在のＳｈｏｔ数Ｓの値と、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）ｎの値を比較し、Ｓ＝ｎであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２８６に移行し、Ｓ＝ｎではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ２８４に移行する。
【０１４９】
ステップＳ２８４では、所定時間（休止信号が「Ｈレベル」の期間と駆動信号がオン状態の期間を加算した時間以上）経過するまで待機し、ステップＳ２７８に移行する。
ステップＳ２８６では、駆動回路１０４から出力される休止信号をチェックし、休止信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上ったか否かを判定し、立上っていないとき(No)には、立上るまで待機し、立上ったとき(Yes)には、ステップＳ２８８に移行する。
【０１５０】
ステップＳ２８８では、パルス幅計測処理が実行され、ステップＳ２９０に移行する。
ステップＳ２９０では、順次計測値Ｔｎにパルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持したパルス幅計測値Ｔの値を設定して、ステップＳ２９２に移行する。
ステップＳ２９２では、初期計測値Ｔ０の値と、順次計測値Ｔｎの値を比較し、ΔＴ＜Ｔｎ−Ｔ０であると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２９４に移行し、ΔＴ＜Ｔｎ−Ｔ０ではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ２９６に移行する。
【０１５１】
ステップＳ２９４では、紙粉回復処理を行い、紙粉・乾燥分別処理を終了する。
ステップＳ２９６では、初期計測値Ｔ０の値と、順次計測値Ｔｎの値を比較し、ΔＴ＜Ｔ０−Ｔｎであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２９８に移行し、ΔＴ＜Ｔ０−Ｔｎではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ３００に移行する。
ステップＳ２９８では、乾燥回復処理を行い、紙粉・乾燥分別処理を終了する。
【０１５２】
ステップＳ３００では、最大処理回数ｍの値と、現在の処理回数Ｍの値を比較し、Ｍ＝ｍであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ３０２に移行し、Ｍ＝ｍではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ３０４に移行する。
ステップＳ３０２では、分別不可処理を行い、紙粉・乾燥分別処理を終了する。
ステップＳ３０４では、現在の処理回数Ｍの値に“１”を加算して、ステップＳ２７６に移行する。
【０１５３】
なお、本実施形態において、駆動回路１０４は駆動手段に対応し、残留振動検出部１０６は残留振動検出手段に対応し、図３２の吐出異常判定処理は吐出異常検出手段に対応し、図３３の紙粉・乾燥分別処理は分別手段に対応する。
また、ステップＳ２１６の気泡回復処理と、ステップＳ２９４の紙粉回復処理と、ステップＳ２９８の乾燥回復処理と、ステップＳ３０２の分別不可処理とが、回復処理手段に対応する。
【０１５４】
また、図３１のパルス幅計測処理はパルス幅計測部に対応し、ステップＳ２５２とステップＳ２５６の処理は、比較手段に対応する。
また、ステップＳ２５２で(No)と判定され、ステップＳ２５６で(No)と判定される一連の判定は、第１の判定手段に対応する。
また、ステップＳ２５２で(No)と判定され、ステップＳ２５６で(Yes)と判定される一連の判定は、第２の判定手段に対応する。
【０１５５】
また、ステップＳ２７２の処理は第１の記憶部に対応し、ステップＳ２９０の処理は第２の記憶部に対応し、ＲＡＭ１２８は記憶手段に対応する。
また、ステップＳ２９２とステップＳ２９６の処理が、異常判断手段に対応する。
次に、本実施形態において紙粉異常と判定される場合についてのプログラムの動作を、図１８と、図２９〜図３３を参照して簡単に説明する。
【０１５６】
この図１８では、あるノズルに紙粉が付着し、紙粉異常と判定される場合を粗干しており、説明を簡単にするために、制御部１０２で設定する検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）はｎ＝３に設定され、最大回数はｍ＝５に設定している。
今、制御部１０２で所定タイミング即ちプリンタの電源投入時、印刷開始指令が入力された時、印刷途中で所定枚数の印刷が終了した時等に図３０に示す吐出異常検出処理を実行する。
【０１５７】
まず、検出対象となるノズルを選択し（ステップＳ２００）、時点ｔ１に駆動指示信号を駆動回路１０４に出力する（ステップＳ２０２）。図１８（Ａ）の駆動信号が駆動回路からアクチュエータ２２に出力され、時点ｔ１２で駆動信号がオフとなり、図１８（Ｂ）に示す「Ｈレベル」の休止信号が駆動回路１０４から制御部１０２に出力されると、パルス幅計測処理に移行する（ステップＳ２０６）。
【０１５８】
時点ｔ２で、図１８（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」で切替えスイッチ１１６に出力され（ステップＳ２３０）、残留振動検出回路１１８側に切替わる。アクチュエータ２２の図１８（Ｄ）の残留振動波形を残留振動検出回路１１８が検出し、図１８（Ｅ）の残留振動パルスを制御部１０２に出力する。
この残留振動パルスが時点ｔ３で「Ｈレベル」となると、制御部１０２に内蔵されている時計から時点ｔ３の時刻をＴｓに設定する。（ステップＳ２３６）
その後、時点ｔ６で、残留振動パルスが「Ｌレベル」となるので、時点ｔ６の時刻をＴｅに設定し（ステップＳ２４０）、パルス幅計測値Ｔに（Ｔｅ−Ｔｓ）の値を設定し、ＲＡＭ１２８に保持し（ステップＳ２４２）、駆動／検出切替え信号を「Ｌレベル」に設定し、切替えスイッチ１１６に出力する（ステップＳ２４４）。
【０１５９】
次に、吐出異常判定処理に移行し（ステップＳ２０８）、正常判定フラグ、気泡判定フラグ、分別判定フラグの値を“０”にリセットする（ステップＳ２５０）。
そしてＲＡＭ１２８に保持されたパルス幅計測値Ｔの値と、ＲＯＭ１２６に記憶された正常吐出基準値の上限値ＴＲ+αを比較する（ステップＳ２５２）。図１８（Ｆ）に示すように、時点ｔ６のパルス幅計測値ＴはＴＲ+αを上回っているので、Ｔ＞ＴＲ+αであると判定され、分別判定フラグに“１”を設定し（ステップＳ２５４）、ＲＡＭ１２８に保持し、ステップＳ２１０に移行する。
【０１６０】
ここで正常判定フラグが“０”なので正常ではないと判定され（ステップ２１０）、気泡判定フラグも“０”なので正常ではないと判定され（ステップＳ２１４）、ステップＳ２１８の紙粉・乾燥分別処理に移行する。
紙粉・乾燥分別処理はまず、Ｓｈｏｔ数ｎに“３”、最大処理回数ｍに“５”を設定し（ステップ２７０）、パルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持されたパルス幅計測値Ｔの値を初期計測値としてＴ０に設定し（ステップＳ２７２）、処理回数Ｍに“１”を設定する。
【０１６１】
次に、Ｓｈｏｔ数Ｓを“０”にリセットする（ステップＳ２７６）。
次に、Ｓｈｏｔ数に設定した回数の駆動指示信号の出力を行う。まず、Ｓｈｏｔ数Ｓに“１”を加算し（ステップＳ２７８）、Ｓｈｏｔ数Ｓの値が“１”になり、時点ｔ７に駆動指示信号を駆動回路１０４に出力し（ステップＳ２８０）、Ｓｈｏｔ数Ｓが“１”なので（ステップＳ２８２）、所定時間待機後（ステップＳ２８４）、ステップＳ２７８に戻る。
【０１６２】
時点ｔ１０と時点ｔ１１に、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力し（ステップＳ２８０）、Ｓｈｏｔ数Ｓの値が“３”になったので、駆動指示信号の出力を終了する。
時点ｔ１２で、図１８（Ｂ）に示すように休止信号が「Ｈレベル」になり、パルス幅計測処理に移行し（ステップＳ２８８）、パルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持されたパルス幅計測値Ｔの値を順次計測値としてＴｎに設定する（ステップＳ２９０）。時点ｔ１３のパルス幅計測値Ｔ１は、初期計測値Ｔ０と等しいので、紙粉異常ではないと判定され（ステップＳ２９２）、さらに乾燥異常ではないと判定され（ステップＳ２９６）、ステップＳ２７６に戻る。
【０１６３】
同様に、駆動指示信号の出力が３回行われ、時点ｔ１４で休止信号が「Ｈレベル」となるので（ステップＳ２８６）、パルス幅計測処理に移行し（ステップＳ２８８）、パルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持されたパルス幅計測値Ｔの値を順次計測値としてＴｎに設定する（ステップＳ２９０）。
時点ｔ１５のパルス幅計測値Ｔ２は、初期計測値Ｔ０の値を上回り、紙粉異常であると判定され（ステップＳ２９２）、紙粉回復処理が行われる（ステップＳ２９４）。
【０１６４】
以上の説明のように、残留振動波形のパルス幅に基づいて紙粉異常が判定され、紙粉異常処理が行われる。
乾燥異常と判定される場合は、図１９に示すように、時点ｔ１５のパルス幅計測値Ｔ２が初期計測値Ｔ０を下回るので、乾燥異常であると判定され（ステップＳ２９６）、乾燥回復処理が行われる（ステップＳ２９８）。
【０１６５】
正常と判定される場合は、図２０に示すように、時点ｔ５のパルス幅計測値Ｔ０が、ＴＲ−αを上回り（ステップＳ２５６）、ＴＲ＋αを下回っている（ステップＳ２５２）ので、正常判定フラグに“１”が設定され（ステップＳ２６０）、正常であると判定される（ステップＳ２１０）。
気泡異常と判定される場合は、図２１に示すように、時点ｔ４のパルス幅計測値Ｔ０が、ＴＲ−αを下回っている（ステップＳ２５６）ので、気泡判定フラグに“１”が設定され（ステップＳ２５８）、気泡異常であると判定され（ステップＳ２１４）、気泡回復処理（ステップＳ２１６）が行われる。
【０１６６】
分別不可と判定される場合は、最大処理回数実行しても（ステップＳ３００）、初期計測値Ｔ０と順次計測値Ｔｎの値の差が許容値ΔＴ未満のため、紙粉異常とも、乾燥異常とも判定されず、分別不可処理（ステップＳ３０２）が行われる。
次に、本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例について説明する。図２５〜図２８は、それぞれ、インクジェットヘッド２０の他の構成例の概略を示す断面図である。以下、これらの図に基づいて説明するが、前述した実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１６７】
図２５に示すインクジェットヘッド２０Ａは、圧電素子２００の駆動により振動板２１が振動し、キャビティ２３内のインク（液体）がノズル２４から吐出するものである。ノズル（孔）２４が形成されたステンレス鋼製のノズル基板２６には、ステンレス鋼製の金属基板２０４が接着フィルム２０５を介して接合されており、さらにその上に同様のステンレス鋼製の金属基板２０４が接着フィルム２０５を介して接合されている。そして、その上には、連通口形成基板２０６及びキャビティ基板２０７が順次接合されている。
【０１６８】
ノズル基板２６、金属基板２０４、接着フィルム２０５、連通口形成基板２０６及びキャビティ基板２０７は、それぞれ所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これらを重ねることにより、キャビティ２３及びリザーバ２８が形成される。キャビティ２３とリザーバ２８とは、インク供給口２１０を介して連通している。また、リザーバ２８は、インク取り入れ口２９に連通している。
【０１６９】
キャビティ基板２０７の上面開口部には、振動板２１が設置され、この振動板２１には、下部電極２１３を介して圧電素子（ピエゾ素子）２００が接合されている。また、圧電素子２００の下部電極２１３と反対側には、上部電極２１４が接合されている。ヘッドドライブ２１５は、駆動電圧波形を生成する駆動回路を備え、上部電極２１４と下部電極２１３との間に駆動電圧波形を印加（供給）することにより、圧電素子２００が振動し、それに接合された振動板２１が振動する。この振動板２１の振動によりキャビティ２３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３内に充填されたインク（液体）がノズル２４より液滴として吐出する。
【０１７０】
液滴の吐出によりキャビティ２３内で減少した液量は、リザーバ２８からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２８へは、インク取り入れ口２９からインクが供給される。
図２６に示すインクジェットヘッド２０Ｂも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２３内のインク（液体）がノズルから吐出するものである。このインクジェットヘッド２０Ｂは、一対の対向する基板２２０を有し、両基板２２０間に、複数の圧電素子２００が所定間隔をおいて間欠的に設置されている。
【０１７１】
隣接する圧電素子２００同士の間には、キャビティ２３が形成されている。キャビティ２３の図２６中前方にはプレート（図示せず）、後方にはノズル基板２６が設置され、ノズル基板２６の各キャビティ２３に対応する位置には、ノズル（孔）２４が形成されている。
各圧電素子２００の一方の面及び他方の面には、それぞれ、一対の電極２２４が設置されている。すなわち、１つの圧電素子２００に対し、４つの電極２２４が接合されている。これらの電極２２４のうち所定の電極間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子２００がシェアモード変形して振動し（図２６において矢印で示す）、この振動によりキャビティ２３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３内に充填されたインク（液体）がノズル２４より液滴として吐出する。すなわち、インクジェットヘッド２０Ｂでは、圧電素子２００自体が振動板として機能する。
【０１７２】
図２７に示すインクジェットヘッド２０Ｃも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２３内のインク（液体）がノズル２４から吐出するものである。このインクジェットヘッド２０Ｃは、ノズル２４が形成されたノズル基板２６と、スペーサ２３２と、圧電素子２００とを備えている。圧電素子２００は、ノズル基板２６に対しスペーサ２３２を介して所定距離に離して設置されており、ノズル基板２６と圧電素子２００とスペーサ２３２とで囲まれる空間にキャビティ２３が形成されている。
【０１７３】
圧電素子２００の図２７中上面には、複数の電極が接合されている。すなわち、圧電素子２００のほぼ中央部には、第１電極２３４が接合され、その両側部には、それぞれ第２の電極２３５が接合されている。第１電極２３４と第２電極２３５との間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子２００がシェアモード変形して振動し（図２７において矢印で示す）、この振動によりキャビティ２３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３内に充填されたインク（液体）がノズル２４より液滴として吐出する。すなわち、インクジェットヘッド２０Ｃでは、圧電素子２００自体が振動板として機能する。
【０１７４】
図２８に示すインクジェットヘッド２０Ｄも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２３内のインク（液体）がノズル２４から吐出するものである。このインクジェットヘッド２０Ｄは、ノズル２４が形成されたノズル基板２６と、キャビティ基板２４２と、振動板２１と、複数の圧電素子２００を積層してなる積層圧電素子２０１とを備えている。
【０１７５】
キャビティ基板２４２は、所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これにより、キャビティ２３及びリザーバ２８が形成される。キャビティ２３とリザーバ２８とは、インク供給口２４７を介して連通している。また、リザーバ２８は、インク供給チューブ３１１を介してインクカートリッジ３と連通している。
積層圧電素子２０１の図２８中下端は、中間層２４４を介して振動板２１と接合されている。積層圧電素子２０１には、複数の外部電極２４８及び内部電極２４９が接合されている。すなわち、積層圧電素子２０１の外表面には、外部電極２４８が接合され、積層圧電素子２０１を構成する各圧電素子２００同士の間（又は各圧電素子の内部）には、内部電極２４９が設置されている。この場合、外部電極２４８と内部電極２４９の一部が、交互に、圧電素子２００の厚さ方向に重なるように配置される。
【０１７６】
そして、外部電極２４８と内部電極２４９との間にヘッドドライブ２１５より駆動電圧波形を印加することにより、積層圧電素子２０１が図２８中の矢印で示すように変形して（図２８中上下方向に伸縮して）振動し、この振動により振動板２１が振動する。この振動板２１の振動によりキャビティ２３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３内に充填されたインク（液体）がノズル２４より液滴として吐出する。
【０１７７】
液滴の吐出によりキャビティ２３内で減少した液量は、リザーバ２８からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２８へは、インクカートリッジ３からインク供給チューブ３１１を介してインクが供給される。
以上のような圧電素子を備えるインクジェットヘッド２０Ａ〜２０Ｄにおいても、前述した静電容量方式のインクジェットヘッド２０と同様にして、振動板又は振動板として機能する圧電素子の残留振動に基づき、液滴吐出の異常を検出しあるいはその異常の原因を特定することができる。なお、インクジェットヘッド２０Ｂ及び２０Ｃにおいては、キャビティに面した位置にセンサとしての振動板（残留振動検出用の振動板）を設け、この振動板の残留振動を検出するような構成とすることもできる。
【０１７８】
以上のように、本発明の液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法及びプログラムは、静電アクチュエータ又は圧電アクチュエータの駆動により、液滴吐出ヘッドから液体を液滴として吐出する動作を行った際に、このアクチュエータによって変位させられた振動板の残留振動を検出し、その振動板の残留振動パターンに基づいて、液滴が正常に吐出されたか、あるいは吐出されなかったか（吐出異常）を検出することとした。
【０１７９】
また、本発明は、吐出異常と判定された場合、上記振動板の残留振動の残留振動波形から計測したパルス幅計測値に基づいて、液滴の吐出異常の原因が気泡混入によるものか否かを判定することとした。さらに、液滴の吐出異常の原因が気泡混入以外と判定された場合に、上記振動板の残留振動の残留振動波形から計測したパルス幅計測値の初期状態における初期計測値と、前記初期状態の後に液滴吐出動作を所定回数駆動する毎にパルス幅計測値の順次計測値を比較し、液滴吐出動作の駆動回数の増加に応じて初期計測値が順次計測値が大きくなった場合には紙粉異常と判定し、逆に小さくなる場合には乾燥異常と判断するようにした。
【０１８０】
したがって、本発明によって、従来の吐出異常検出方法を備える液滴吐出装置に比べ、ノズルの液滴の吐出異常の原因を正確に特定し、原因に応じた最適な回復処理を実現することができる。これにより、回復処理のために無駄なインクを吐出することなく、回復処理時間も短縮できる。
以上、本発明の液滴吐出装置、及び、液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、液滴吐出ヘッドあるいは液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、本発明の液滴吐出ヘッドあるいは液滴吐出装置に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１８１】
なお、本発明の液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド（上述の実施形態では、インクジェットヘッド２０）から吐出する吐出対象液（液滴）としては、特に限定されず、例えば以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルション等の分散液を含む）とすることができる。すなわち、カラーフィルタのフィルタ材料を含むインク、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料、電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料などである。
【０１８２】
また、本発明では、液滴を吐出する対象となる液滴受容物は、記録用紙のような紙に限らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種基板のようなワークであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明の実施形態における液滴吐出装置の一種であるインクジェットプリンタの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタのヘッドユニットの構成を示す断面図である。
【図３】図２に示すヘッドユニットのノズル基板の構成を示す平面図である。
【図４】図２に示す振動板の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。
【図５】図２に示す振動板の残留振動の検出波形の実験結果の一例を示す図であり、正常の場合と異常の場合についてそれぞれ示す。
【図６】本発明に係る振動板の残留振動の検出原理を説明する図である。
【図７】乾燥異常の場合のＳｈｏｔ数による残留振動波形の変化を示すグラフである。
【図８】紙粉異常の場合のＳｈｏｔ数と紙粉付着の様子を撮影した写真、及び断面模式図である。
【図９】紙粉異常の場合のＳｈｏｔ数による残留振動波形の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の吐出異常検出を行うための構成図である。
【図１１】本発明の検出タイミング発生回路の構成図である。
【図１２】本発明の残留振動検出回路の回路図である。
【図１３】本発明のパルス幅計測回路の構成図である。
【図１４】本発明のパルス幅計測回路のタイミングチャートである。
【図１５】本発明の吐出異常検出回路の構成図である。
【図１６】本発明の分別回路の構成図である。
【図１７】本発明の制御部のフローチャートである。
【図１８】本発明の分別処理の紙粉異常の場合のタイミングチャートである。
【図１９】本発明の分別処理の乾燥異常の場合のタイミングチャートである。
【図２０】本発明の吐出異常検出処理の正常の場合のタイミングチャートである。
【図２１】本発明の吐出異常検出処理の気泡異常の場合のタイミングチャートである。
【図２２】図１に示すワイパとヘッドユニットとの位置関係を示す図である。
【図２３】ポンプ吸引処理時における、インクジェットヘッドと、キャップ及びポンプとの関係を示す図である。
【図２４】図２３に示すチューブポンプの構成を示す概略図である。
【図２５】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図２６】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図２７】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図２８】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図２９】本発明の吐出異常検出をプログラムで行う場合の構成図である。
【図３０】本発明の吐出異常検出をプログラムで行う場合のフローチャートである。
【図３１】本発明のパルス幅計測処理のフローチャートである。
【図３２】本発明の吐出異常判定処理のフローチャートである。
【図３３】本発明の紙粉・乾燥分別処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８４】
１・・・インクジェットプリンタ、２・・・ヘッドユニット、３・・・インクカートリッジ、４・・・キャリッジ、５・・・キャリッジ軸、６・・・モータ、２０・・・インクジェットヘッド、１３・・・ワイパ、１４・・・キャップ、２１・・・振動板、２２・・・静電式アクチュエータ、２３・・・キャビティ（圧力室）、２４・・・ノズル、２６・・・ノズル基板、２８・・・リザーバ、２９・・・インク取り入れ口、３０・・・個別電極、３１・・・空隙、３２・・・共通電極、１０２・・・制御部、 １０４・・・駆動回路、 １０６・・・残留振動検出部、 １１０・・・吐出異常検出回路、 １１２・・・分別回路、 １１４・・・検出タイミング発生回路、 １１６・・・駆動／検出切替えスイッチ、 １１８・・・残留振動検出回路、 １２０・・・パルス幅計測回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタなどの液滴吐出装置、その液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置の１つであるインクジェットプリンタは、複数のノズルからインク滴（液滴）を吐出して所定の用紙上に画像形成を行う。インクジェットプリンタのインクジェットヘッド（印刷ヘッド）には、多数のノズルが設けられているが、インクの粘度の増加や、気泡の混入、塵や紙粉の付着などの原因によって、いくつかのノズルが目詰まりしてインク滴を吐出できない場合がある。ノズルが目詰まりすると、画像内にドット抜けが生じ、画質を劣化させる原因となる。
【０００３】
従来、このような不具合を解消するために、インク滴の吐出の有無を検査する装置として、インクを吐出するノズルを挟んで設けられた発光素子と受光素子により、その間をインク滴が通過することによる光の強弱の変化を検出し、各ノズルの動作を確認するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この光学的検出方法では、光センサを設置するスペースが必要となる上、微小なインク滴を高感度で検出するために、インク滴が受光領域を通過する検出位置や検出タイミングの精度を高くしなければならないという未解決の課題がある。
【０００４】
この未解決の課題を解決するために、インク滴の吐出の有無を検査する装置として、振動板と、この振動板を変位させる静電アクチュエータと、内部に液体が充填され、振動板の変位により、該内部の圧力が増減されるキャビティと、キャビティに連通し、キャビティ内の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、静電アクチュエータを駆動する駆動回路と、振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、残留振動検出手段によって検出された振動板の残留振動に基づいて、液滴の吐出の異常を検出し、各ノズルの動作を確認する技術がある。
【特許文献１】特開２００２−１９２７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記記載の技術にあっては、ノズルの異常は検出できるものの、ノズル乾燥、紙粉付着に関して残留振動波形の変化は、共に同じ傾向となって現れるため、これらの区別が困難であるという課題を残したままであった。これらの回復処理は、乾燥の場合にはポンプ吸引により増粘したインクを吸引し、紙粉付着の場合にはワイピング処理が実施されるため、それぞれ回復処理が異なっている。このため、ノズルの液滴の吐出異常の原因が、ノズル乾燥によるものか、紙粉付着によるものかを判断できないため、ポンプ吸引とワイピング処理の両方を実行していたため、回復処理のために時間がかかり、さらに紙粉付着が原因であってもポンプ吸引が行われるため、インク滴を浪費していた。
【０００６】
そこで、本発明は、このような未解決の課題に着目してなされたものであって、ノズルの液滴の吐出異常の原因を正確に特定することができる液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のように構成するようにした
すなわち、第１の発明は、
振動板と、該振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液滴が充填され前記振動板の変位により内部の圧力が増減されるキャビティと、該キャビティに連通し当該キャビティ内部の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する所定の駆動信号を出力する駆動手段と、
前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
該残留振動検出手段で検出された前記振動板の残留振動パターンに基づいて液滴の吐出の異常を検出する吐出異常検出手段と、
該吐出異常検出手段で吐出異常を検出したときに、前記駆動手段でノズル周辺の音響インピーダンスが変化するように前記駆動信号を所定回数出力させた後の前記残留振動検出手段で検出した残留振動パターンに基づいて前記ノズルの吐出異常原因を分別する分別手段と、を備えている。
【０００８】
このような構成からなる本発明によれば、ノズルの液滴の吐出異常の原因を正確に特定することができる。
第２の発明は、
振動板と、該振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液滴が充填され前記振動板の変位により内部の圧力が増減されるキャビティと、該キャビティに連通し当該キャビティ内部の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する所定の駆動信号を出力する駆動手段と、
前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
該残留振動検出手段で検出された前記振動板の残留振動パターンに基づいて液滴の吐出の異常を検出する吐出異常検出手段と、
該吐出異常検出手段で吐出異常を検出したときに、前記駆動手段でノズル周辺の音響インピーダンスが変化するように前記駆動信号を所定回数出力させた後の前記残留振動検出手段で検出した残留振動パターンに基づいて前記ノズルの吐出異常原因を分別する分別手段と、
前記吐出異常検出手段と、前記分別手段の分別結果に応じた回復処理を行う回復処理手段と、を備えている。
【０００９】
このような構成からなる本発明によれば、ノズルの液滴の吐出異常の原因を正確に特定することができ、原因に応じた最適な回復処理を行うことができる。
第３の発明は、第１又は２の発明において、
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動波形のパルス幅を計測するパルス幅計測部と、該パルス幅計測部の計測値と前記振動板の残留振動波形におけるパルス幅の正常範囲を示す正常吐出基準値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいてノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する第１の判定手段と、該第1の判定手段の判定結果がノズルから吐出される液滴が異常であるときに、ノズルからの液滴吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する第２の判定手段を備え、該第２の判定手段の判定結果が気泡混入ではないときに、このことを表す分別信号と前記パルス幅計測部の計測値とを前記分別手段に出力するように構成されている。
【００１０】
このような構成からなる本発明によれば、ノズルの液滴の吐出異常が発生したときに、残留振動波形のパルス幅に基づいてその異常の原因が、気泡混入によるものであるかが判定され、気泡混入でない場合に、分別手段による原因解析を行わせることができ、吐出異常原因を正確に特定することができる。
第４の発明は、第３の発明において、
前記第２の判定手段は、前記パルス幅計測部の計測値が正常範囲の下限値を示す正常吐出基準値未満であるときに気泡混入異常であると判定し、前記パルス幅計測部の計測値が正常範囲の上限値を示す正常吐出基準値を超えているときに気泡混入以外の異常であると判定するものである。
【００１１】
このような構成からなる本発明によれば、ノズルの液滴の吐出異常の原因が、残留振動波形のパルス幅が正常範囲未満であるときに、気泡混入による異常であると正確に判定することができる。
第５の発明は、第３又は４の発明において、
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、該比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値未満になったときに紙粉異常であると判断する異常判断手段とを備えている。
【００１２】
このような構成からなる本発明によれば、残留振動波形のパルス幅の初期計測値と、その後に計測した順次計測値を比較し、液滴の染み出しによる音響インピーダンスの変化によって初期計測値が順次計測値未満となったときに、ノズルの液滴の吐出異常の原因が紙粉異常であることを特定することができる。
第６の発明は、第３又は４の発明において、
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、前記比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値を超えたときに乾燥異常であると判断する異常判断手段とを備えている。
【００１３】
このような構成からなる本発明によれば、残留振動波形のパルス幅の初期計測値と、その後に計測した順次計測値を比較し、ノズル付近のインクの粘性が増加したことによる音響インピーダンスの変化によって初期計測値が順次計測値を超えたときに、ノズルの液滴の吐出異常の原因が乾燥異常であることを特定することができる。
第７の発明は、第３又は４の発明において、
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、該比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値未満になったときに紙粉異常であると判断し、前記比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値を超えたときに乾燥異常であると判断する異常判断手段とを備えている。
【００１４】
このような構成からなる本発明によれば、残留振動波形のパルス幅の初期計測値と、その後に計測した順次計測値を比較し、液滴の染み出しによる音響インピーダンスの変化によって初期計測値が順次計測値未満となったときに、ノズルの液滴の吐出異常の原因が紙粉異常であることを特定することができ、ノズル付近のインクの粘性が増加したことによる音響インピーダンスの変化によって初期計測値が順次計測値を超えたときに、ノズルの液滴の吐出異常の原因が乾燥異常であることを特定することができる。
【００１５】
第８の発明は、第１又は２の発明において、
前記駆動手段による前記駆動信号の出力回数は、前記分別手段がノズルからの液滴の吐出異常の原因が、乾燥異常によるものか、紙粉異常によるものか、を特定可能な回数に設定されている。
このような構成からなる本発明によれば、予め実験などによりノズルからの液滴の吐出異常の原因を検出するのに必要な回数を決めることができるので、残留振動波形のパルス幅の初期計測値と、その後に計測した順次計測値を比較し、乾燥異常によるものか、紙粉異常によるものか、を特定することができる。
【００１６】
第９の発明は、第５乃至８の発明において、
前記分別手段は、前記異常判断手段で異常判断が行われたときに前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止する駆動停止手段を備えている。
このような構成からなる本発明によれば、異常判断ができた場合に、速やかに前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止することができるので、ノズルの液滴の吐出異常の検出のための無駄な液滴吐出動作を無くすことができる。
【００１７】
第１０の発明は、第５乃至８の発明において、
前記分別手段は、前記駆動回数が所定回数に達するまでの間に前記異常判断手段での異常判断結果が得られないときに、前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止する駆動停止手段を備えている。
このような構成からなる本発明によれば、異常判断ができなかった場合に、速やかに前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止することができるので、ノズルの液滴の吐出異常の検出のための無駄な液滴吐出動作を無くすことができる。
【００１８】
第１１の発明は、
振動板を含むアクチュエータを駆動信号で駆動して前記振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、前記振動板の残留振動を検出し、検出された残留振動波形の初期パターンから、ノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する正常判定ステップと、該正常判定ステップで異常と判定されたときに、吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する気泡判定ステップと、該気泡判定ステップの判定結果が気泡混入ではないときに、ノズルから液体を吐出する動作を所定回数行って前記振動板の初期残留振動とその後の残留振動パターンとを検出し、両者を比較することにより、ノズルからの液滴吐出異常が乾燥異常であるか紙粉異常であるかを分別する分別ステップとを備えている。
【００１９】
これにより、第１の発明の液滴吐出装置と同等の効果が得られる。
第１２の発明は、
振動板を含むアクチュエータを駆動信号で駆動して前記振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、前記振動板の残留振動を検出し、検出された残留振動波形の初期パターンから、ノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する正常判定ステップと、該正常判定ステップで異常と判定されたときに、吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する気泡判定ステップと、該気泡判定ステップの判定結果が気泡混入ではないときに、ノズルから液体を吐出する動作を所定回数行って前記振動板の初期残留振動とその後の残留振動パターンとを検出し、両者を比較することにより、ノズルからの液滴吐出異常が乾燥異常であるか紙粉異常であるかを分別する分別ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００２０】
このような構成であれば、コンピュータによってプログラムが読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータが処理を実行すると、第１の発明の液滴吐出装置と同等の作用及び効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態における液滴吐出装置の一種であるインクジェットプリンタ１の概略構成を示す平面図である。
このインクジェットプリンタ１は、図１に示すように、ヘッドユニット２及びインクカートリッジ３を搭載したキャリッジ４を備え、このキャリッジ４は１組のキャリッジ軸５に案内されて主走査方向に移動できるようになっている。また、キャリッジ４の一部は歯付きベルト９に固定され、かつ歯付きベルト９は、モータ６の回転軸に固定された駆動プーリ７と従動プーリ８との間に掛け渡されている。
【００２２】
さらに、キャリッジ４にはエンコーダ１０が取り付けられ、キャリッジ４の移動方向に沿ってリニアスケール１１が設けられている。これにより、エンコーダ１０によりキャリッジ４上のヘッドユニット２の位置を検出するようになっている。
なお、図１において、１２は、ヘッドユニット２とシステムコントローラなどと電気的な接続を行うケーブルである。１３は、後述のインクジェットヘッドの表面をクリーニングするワイパである。１４は、そのインクジェットヘッドのノズル基板（図３参照）のキャッピングを行うキャップである。
【００２３】
このような構成からなるインクジェットプリンタ１では、エンコーダ１０の検出信号がモータ制御回路（図示せず）に入力されると、そのモータ制御回路によりモータ６の回転動作が次のように制御される。すなわち、加速、一定速度、減速、反転、加速、一定速度、減速、反転・・・というように制御される。
このようなモータ６の動作に伴って、キャリッジ４が主走査方向に往復移動を繰り返し、一定速度の区間が印刷領域に相当するので、その一定速度の際にキャリッジ４に搭載されるヘッドユニット２のノズルから記録紙ａ上にインク滴が吐出される。この結果、記録紙ａには、そのインク滴により所定の文字や画像が記録される。
【００２４】
次に、図１に示すヘッドユニット２の具体的な構成について、図２及び図３を参照して説明する。
このヘッドユニット２は、図２に示すように、多数のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）２０を備え、各インクジェットヘッド２０は静電式アクチュエータを用いたものである。
【００２５】
インクジェットヘッド２０は、図２に示すように、振動板２１と、この振動板２１を含み振動板２１を変位させる静電式アクチュエータ２２と、内部に液体であるインクが充填され振動板２１の変位により内部の圧力が増減されるキャビティ（圧力室）２３と、このキャビティ２３に連通しキャビティ２３内の圧力の増減によりインクを液滴として吐出するノズル２４とを少なくとも備えている。
【００２６】
さらに詳述すると、ヘッドユニット２は、中央のシリコン基板２５を挟んで、上側にシリコン製のノズル基板２６と、下側にガラス基板２７とが積層された３層構造からなる。中央のシリコン基板２５と上側のノズル基板２６との間には、キャビティ２３と、これに連通するリザーバ２８とが区画形成されている。また、リザーバ２８は、ガラス基板２７に設けたインク取り入れ口２９と連通している。
【００２７】
さらに、中央のシリコン基板２５により形成されキャビティ２３の底板として機能する振動板２１と、ガラス基板２７上に設けた個別電極３０との間には、空隙３１が形成されている。そして、振動板２１は、共通電極３２に接続されている。
従って、静電式アクチュエータ２２は、その主要部が振動板２１と、個別電極３０と、これらの間に形成される空隙３１とにより形成され、個別電極３０と共通電極３２との間に印加される駆動信号により駆動されるようになっている。
【００２８】
なお、図２に示すノズル基板２６に形成されるインクジェットヘッド２０ごとのノズル２４は、例えば図３に示すように配列されている。この図３の例では、４色のインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に適用した場合のノズル２４の配列パターンを示している。
このようなインクジェットヘッド２０を備えたインクジェットプリンタ１では、インク切れ、気泡の発生(気泡混入異常)、目詰まり（乾燥異常）、紙粉付着(紙粉異常)などの原因によって、ノズル２４からインク滴が吐出すべきときに吐出しないというインク滴の吐出異常（不吐出）、いわゆるドット抜け現象を生じることがある。
【００２９】
ここで、紙粉とは、木材パルプを原料とする記録紙が紙送りローラなどと摩擦接触した際に発生しやすく、記録紙の一部からなり繊維状またはその集合体のものを意味する。
次に、本発明のインク滴の吐出異常の検出原理について、図２、図４、及び図５を参照して説明する。
図２に示す静電式アクチュエータ２２に後述の駆動回路から駆動信号が供給されると、振動板２１が個別電極３０側に静電吸引力によって吸引され、弾性エネルギーが蓄えられ、駆動信号の供給がとまると弾性エネルギーが解放される。このとき、振動板２１は個別電極３０側とは反対側へ戻され、キャビティ２３内の圧力が増し、さらに減少する。この結果、キャビティ２３内を満たすインクの一部が、キャビティ２３に連通しているノズル２４からインク滴として吐出される。
【００３０】
この振動板２１の一連の動作により、ノズル２４、インク取り入れ口２９、またはインクの粘度などによる音響抵抗ｒと、インクの流路内のインク重量によるイナータンスｍと、振動板２１のコンプライアンスｃによって決定される固有振動周波数で振動板２１が自由振動を起こす。以下、この振動板２１による自由振動を残留振動という。
図４に、振動板２１の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す。この計算モデルに音圧Ｐを与えたときのステップ応答を体積速度ｕについて計算すると、次式を得ることができる。
【００３１】
【数１】
【００３２】
ここで、図２に示すインクジェットヘッド２０が正常にインクを吐出し、音響抵抗ｒ、イナータンスｍ、及びコンプライアンスｃに変化がなければ、振動板２１の残留振動は常に一定の波形となる。
しかし、インクの吐出が不良でドット抜けが発生する場合には、振動板２１の残留振動の波形は正常時とは異なるものとなる。図５に、残留振動の検出波形の実験結果の一例を示す。この実験結果と、単振動の計算モデルから以下のことがわかった。
【００３３】
（１）気泡がインクの流路や、ノズルの先端に詰まった気泡混入異常の場合には、気泡が混入した分のインク重量が減ってイナータンスｍが減少し、気泡によりノズル径が大きくなった状態と等価となり音響抵抗ｒが減少し、周波数が高くなるという特徴的な残留振動波形として検出できる（図５の「気泡混入」参照）。
（２）ノズル部のインクが乾燥して吐出しなくなった乾燥異常の場合には、その乾燥によりノズル付近のインクの粘性が増加し、音響抵抗ｒが増大し、過減衰になる（周波数が低くなる）という特徴的な残留振動波形として検出できる（図５の「乾燥」参照）。
【００３４】
（３）紙粉やゴミがノズル面に付着した紙粉異常の場合には、紙粉によりノズルからインクが染み出すことによって、振動板から見たインク重量が増加してイナータンスｍが増加する。また、ノズルに付着した紙粉の繊維によって音響抵抗ｒが増大し、正常吐出の周期と比べて周期が大きくなる（周波数が低くなる）という特徴的な残留振動波形として検出することができる（図５の「紙粉」参照）。
【００３５】
本発明は、このような振動板２１の残留振動を検出することにより、インクジェットヘッド２０のインク滴の吐出異常（ノズルの吐出異常）を検出するようにしたものであり、その残留振動の検出原理について、図６を参照して説明する。
いま、図６に示すように、図２に示す静電式アクチュエータ２２を個別電極３０と振動板２１とを平行な平板とするコンデンサと考えると、振動板２１の残留振動によってコンデンサのギャップ（空隙）が変化し、そのコンデンサの静電容量Ｃ（ｘ）は（４）式のように変化する。
【００３６】
一方、静電式アクチュエータ２２と後述の駆動回路とを切り離した直後において、すなわち駆動信号の供給を止めた直後において、コンデンサには電荷Ｑが残存している。このため、コンデンサの充電電圧Ｖｃは、（５）式に示すようにコンデンサの静電容量Ｃの変化に応じて変化し、振動板２１の機械的な残留振動をその電圧変化として検出することができる。
【００３７】
【数２】
【００３８】
ここで、Ｓは振動板２１及び個別電極３０のそれぞれの面積、ｇはその両者の間の距離（初期ギャップ）、εは空隙３１の誘電率、ｘは振動板２１の残留振動によって生じる振動板２１の基準位置からの変位量である。
以上から、振動板２１の残留振動の変化によってインク滴不吐出を検出すると共に、目詰まりの原因を特定する事ができるが、（２）の乾燥異常と（３）の紙粉異常の場合は、残留振動波形の変化が共に波形が減衰する傾向となってあらわれるため、これらの区別が困難となっている。
【００３９】
本発明は以下のようにして、乾燥異常と紙粉異常を分別するようにしている。
アクチュエータを駆動してノズルから液滴を予備的に吐出する予備吐出によって回復するノズル乾燥の場合、吐出動作を行う事によってノズル周辺で増粘したインクが新しいインクと交じり合う事によって、徐々に適正なインク粘度となり、音響抵抗ｒが正常値に変化しノズルが回復する傾向を示す。一方、紙粉付着の場合には、ノズルに付着した紙粉にインクが染み出す事によって音響抵抗ｒとイナータンスｍが増加する。この場合、予備吐出を行う事により音響抵抗ｒとイナータンスｍが、さらに増加する傾向を示す。従って、吐出動作を複数回行いノズル周辺の音響インピーダンスを変化させ、残留振動が変化する傾向を知る事で、紙粉と乾燥の分別を行う事ができる。
【００４０】
ノズル乾燥と紙粉付着について、液滴吐出回数（以降、Ｓｈｏｔ数）を変えて予備吐出を行った後に、残留振動波形を検出した実験結果と、これまでと同様に計算波形が一致するように計算モデルの音響抵抗ｒ、イナータンスｍを調整し傾向を見た。
図７は乾燥異常の場合のＳｈｏｔ数による残留振動波形の変化を示す。４Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動波形は図７（ａ）に示すように、大きく減衰した波形となっている。この時の、音響抵抗ｒは正常吐出時の約２倍となった。さらに１０Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動波形、図７（ｂ）では、波形の減衰が小さくなり（周波数が高くなり）、音響抵抗ｒは正常吐出時の約１．４倍となった。続けて、３２Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動波形、図７（ｃ）では、波形の減衰がさらに小さくなり、音響抵抗ｒは正常吐出時の約１．２５倍となった。３２Ｓｈｏｔ以上の予備吐出によって、正常時の残留振動波形に近い状態が得られた。
【００４１】
従って、ノズル乾燥の場合は、予備吐出のＳｈｏｔ数の増加にともない残留振動波形が正常時の波形に近づく（周波数が高くなる）傾向を示す事で分別できる。
図８はＳｈｏｔ数と紙粉付着の様子を撮影した写真、及び断面模式図を示す。図９は紙粉異常の場合のＳｈｏｔ数による残留振動波形の変化を示す。
図８（ａ）は紙粉が付着する前のノズルの写真と、断面模式図である。図８（ａ）の左側の写真の白丸で囲み矢印で示されているのが実験に使用したノズルである。
【００４２】
図８（ｂ）は図８（ａ）のノズルに紙粉が付着した状態で２Ｓｈｏｔ吐出後のノズルの写真と断面模式図である。図８（ｂ）の左側の写真及び右側の断面模式図に見られるように、ノズルから紙粉を伝わって横方向にインクが染み出しインク溜まりを作っている。この場合ノズルに接するインク染み出し量が少ないため、音響インピーダンスの変化が少なくなる。
【００４３】
図８（ｃ）は１０Ｓｈｏｔ吐出後のノズルの写真と断面模式図である。図８（ｃ）の左側の写真及び右側の断面模式図に見られるように、ノズルから紙粉を伝わって横方向へのインクの染み出し量が増加してインク溜まりが大きくなるものの、ノズルに接するインク染み出し量はまだ少ない。
図９（ａ）は１０Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動の計算値による波形と、測定結果の波形、及び正常吐出の場合の測定結果の波形である。図９（ａ）に見られるように、正常時の残留振動波形より、１０Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動の測定結果の波形は少し遅れた波形となっている。この時の、音響抵抗ｒは正常吐出時の約１．３倍、イナータンスｍは約１．２倍となった。
【００４４】
図９（ｂ）は３２Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動の計算値による波形と、測定結果の波形である。図９（ｂ）に見られるように、波形の減衰が大きくなり音響抵抗ｒは正常吐出時の約１．７倍、イナータンスｍは約１．７倍となった。
図８（ｄ）は２５６Ｓｈｏｔ吐出後のノズルの写真と断面模式図である。図８（ｄ）の左側の写真及び右側の断面模式図に見られるように、ノズルに付着した紙粉と横のインク溜まりが結合し、ノズルの周囲に大きなインク溜まりを作っている。
【００４５】
図９（ｃ）は２５６Ｓｈｏｔ吐出後の残留振動の計算値による波形と、測定結果の波形である。図９（ｃ）に見られるように、波形の減衰がさらに大きくなり（周波数が低くなり）、音響抵抗ｒは正常吐出時の約２．０倍、イナータンスｍは約２．０倍となった。
従って、紙粉付着の場合は乾燥と逆の変化を示し、予備吐出のＳｈｏｔ数の増加にともない残留振動波形の減衰が大きくなる（周波数が低くなる）傾向を示す事で分別できる。
【００４６】
次に、このような残留振動の検出原理及び分別原理に基づき、インクジェットヘッド２０のインク滴の吐出異常（ノズルのドット抜け）の検出が必要なときに、その残留振動の検出と原因の分別を行うようにした本発明の実施形態について、図２及び図１０〜図１６、図１８を参照して説明する。
この実施形態は、図１０に示すように、システム全体を制御する制御部１０２と、この制御部１０２から出力される駆動指示信号によってアクチュエータ２２を駆動する駆動手段としての駆動回路１０４と、アクチュエータ２２の残留振動を検出する残留振動検出手段としての残留振動検出部１０６と、残留振動検出部１０６から出力されるパルス幅計測値に基づいて吐出異常を検出する吐出異常検出手段としての吐出異常検出回路１１０と、吐出異常検出回路１１０で吐出異常を検出したときにパルス幅計測値に基づいて乾燥異常と紙粉異常を分別する分別手段としての分別回路１１２と、を少なくとも備えている。
【００４７】
アクチュエータ２２の1実施例である静電式アクチュエータは、図２に示すように各インクジェットヘッド２０毎に設けられ、上記のように主要部が、振動板２１と、個別電極３０と、これらの間に形成される空隙３１とにより形成されるものであり、図６に示すように等価的にコンデンサで表現できる。振動板２１は後述する切替えスイッチ１１６の端子に接続されている。
【００４８】
駆動回路１０４は、システムコントローラである制御部１０２から出力される駆動指示信号により、アクチュエータ２２を駆動する駆動信号（駆動電圧）を出力する回路であり、インク滴による画像形成時には通常の駆動信号を出力し、インク滴の吐出異常の検出時には、後述するような駆動信号（図１８（Ａ）参照）を出力するようになっている。
さらに、駆動回路１０４は、駆動信号がオフになったタイミングから所定時間、休止信号（図１８（Ｂ）参照）を後述する検出タイミング発生回路１１４に出力する。
【００４９】
残留振動検出部１０６は、駆動回路１０４からから出力される駆動信号と、制御部１０２から出力される検出タイミング設定値に基づいて、アクチュエータ２２の残留振動を検出し、残留振動波形を残留振動パルスに変換し、残留振動パルスのパルス幅に対応する時間を計測したパルス幅計測値を出力するようになっている。また、リセット信号と、Ｌｏａｄ信号Ｌ１も出力するようになっている。
【００５０】
吐出異常検出回路１１０は、残留振動検出部１０６から出力されるパルス幅計測値と、Ｌｏａｄ信号Ｌ１と、制御部１０２から出力される後述する正常吐出基準値（ＴＲ±α）により、正常判定信号と、気泡判定信号と、分別信号（図１８（Ｊ）参照）を出力するようになっており、これらの出力信号は、残留振動検出部１０６から出力されるリセット信号と、後述する分別回路１１２から出力される分別終了信号によって「Ｌレベル」にリセットされるようになっている。
【００５１】
分別回路１１２は、残留振動検出部１０６から出力されるパルス幅計測値と、Ｌｏａｄ信号Ｌ１と、吐出異常検出回路１１０から出力される分別信号により、乾燥判定信号（図１８（Ｐ）参照）と、紙粉判定信号（図１８（Ｏ）参照）と、分別終了信号（図１８（Ｑ）参照）を出力するようになっている。
さらに、残留振動検出部１０６は、検出タイミング発生回路１１４と、切替えスイッチ１１６と、残留振動検出回路１１８と、パルス幅計測部としてのパルス幅計測回路１２０と、を備えている。
【００５２】
検出タイミング発生回路１１４は、駆動回路１０４から出力される休止信号と、制御部１０２から出力される検出タイミング設定値により、駆動／検出切替え信号（図１８（Ｃ）参照）と、Ｌｏａｄ信号Ｌ１（図１８（Ｈ）参照）と、リセット信号（図１８（Ｇ）参照）と、を出力するようになっている。
切替えスイッチ１１６は、可動接点と、常閉接点と、常開接点とを有し、可動接点がアクチュエータ２２に、常閉接点が駆動回路１０４に、常開接点が残留振動検出回路１１８に、それぞれ接続されている。通常は図１０に示すようにその接点が可動接点と、常閉接点とを接続させた状態にあり、インク滴の吐出異常の検出を行う場合に、検出タイミング発生回路１１４から駆動／検出切替え信号が出力されるので、これにより、その接点が常閉接点から常開接点側に切替わるスイッチである。
【００５３】
残留振動検出回路１１８は、インク滴の吐出異常の検出時に、切替えスイッチ１１６の切替え接点が常開接点側に切替えられ、アクチュエータ２２を形成するコンデンサの充電電圧Ｖｃの変化を検出し、これによりその振動板２１の残留振動を検出し、残留振動パルス（図１８（Ｅ）参照）を出力するようになっている。
すなわち、この実施形態では、アクチュエータ２２に残存した電荷と、振動板２１の変位によって変化するアクチュエータ２２の静電容量とから、アクチュエータ２２の充電電圧の変化が誘起される。そこで、残留振動検出回路１１８は、その誘起されたアクチュエータ２２の充電電圧の変化から振動板２１の残留振動を検出するようになっている。
【００５４】
パルス幅計測回路１２０は、残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスにおける最初のパルスのパルス幅に対応する時間を計測し、パルス幅計測値（図１８（Ｆ）参照）を出力するようになっている。また、パルス幅計測値は、検出タイミング発生回路１１４から出力されるリセット信号により、０にリセットされるようになっている。
次に、図１０に示す検出タイミング発生回路１１４の具体的な構成について、図１１を参照して説明する。
【００５５】
検出タイミング発生回路１１４は、図１１に示すように、カウンタ１３０と、一致比較器１３１と、例えばＲＳ型フリップフロップ回路で構成されるラッチ回路１３２と、２入力ＡＮＤ１３３と、エッジ検出器(立下り)１３４と、遅延回路１３５と、の組み合わせにより構成される。
カウンタ１３０は、駆動回路１０４から出力される休止信号の「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上るタイミングをカウントし、カウント値を一致比較器１３１に出力する。また、後述する遅延回路１３５から出力されるリセット信号により、カウンタ１３０のカウント値が０にリセットされるようになっている。
【００５６】
一致比較器１３１は、カウンタ１３０から出力されるカウント値と、制御部１０２から出力される検出タイミング設定値とを比較し、一致した場合には「Ｈレベル」の信号を、一致しない場合には「Ｌレベル」の信号をラッチ回路１３２に出力する。
ラッチ回路１３２は、一致比較器１３１から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を２入力ＡＮＤ１３３に出力する。また、後述する遅延回路１３５から出力されるリセット信号により、ラッチ回路１３２のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００５７】
２入力ＡＮＤ１３３は、駆動回路１０４から出力される休止信号と、ラッチ回路１３２から出力されるラッチ信号とが入力され、これらがともに「Ｈレベル」である場合に、「Ｈレベル」の駆動／検出切替え信号を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」の駆動／検出切替え信号を残留振動検出部１０６の切替えスイッチ１１６、エッジ検出器(立下り)１３４に出力する。
【００５８】
エッジ検出器(立下り)１３４は、２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に立下るタイミングを検出し、この検出時点でパルス信号からなるＬｏａｄ信号Ｌ１を吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２へ出力する。
遅延回路１３５は、エッジ検出器(立下り)１３４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１のパルス信号を所定時間遅延させてリセット信号として、カウンタ１３０、ラッチ回路１３２、パルス幅計測回路１２０及び吐出異常検出回路１１０へ出力する。
【００５９】
次に、図１０に示す残留振動検出回路１１８の具体的な構成について、図１２を参照して説明する。
アクチュエータ２２が静電アクチュエータの場合の残留振動検出回路１１８は、図１２の（ａ）に示すように、ＣＲ発信器、ＬＣ発信器等のコンデンサを含む発振回路１４０と、Ｆ/Ｖ変換器１４１と、コンデンサ１４２と増幅器１４３から構成される交流増幅器１４５と、波形整形回路１４４と、の組み合わせにより構成される。
【００６０】
静電アクチェータは図６に示すように、振動板２１と個別電極３０とを平行な平板とするコンデンサと考えられ、振動板２１の残留振動によって静電容量が変化する。この静電アクチェータの静電容量を発振回路１４０に組み込んで発振させ、その発振出力をＦ／Ｖ変換器１４１によって電圧値に変換し、この電圧値の交流成分を交流増幅器１４５で増幅することにより残留振動波形を出力し、この残留振動波形を、シュミットトリガ回路等を含む波形整形回路１４４によって残留振動パルスに整形してパルス幅計測回路１２０へ出力する。
【００６１】
また、アクチュエータ２２が圧電アクチュエータの場合の残留振動検出回路１１８は、図１２の（ｂ）に示すように、コンデンサ１４２と増幅器１４３から構成される交流増幅器１４５と、波形整形回路１４４と、の組み合わせにより構成される。
圧電アクチェータは、振動板の機械的な変化によって圧電素子に起電圧が発生する。この起電圧の交流成分を交流増幅器１４５で増幅することにより残留振動波形を出力し、波形整形回路１４４によって残留振動パルスに整形してパルス幅計測回路１２０へ出力する。
【００６２】
次に、図１０に示すパルス幅計測回路１２０の具体的な構成について、図１３を参照して説明する。
パルス幅計測回路１２０は、前述した図７〜図９で説明した分別原理に基づく吐出異常（不吐出）の分別を行うための基礎となる残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスの最初のパルス幅を計測するもので、図１３に示すように構成されている。
【００６３】
このパルス幅計測回路１２０は、残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスとクロック信号発生回路１６１から出力される所定周波数のクロックパルスとが入力される２入力ＡＮＤ１６２と、残留振動パルスがインバータ１６３を介してセット端子Ｓに、検出タイミング発生回路１１４から出力されるリセット信号がリセット端子Ｒに夫々入力されるＲＳ型フリップフロップ１６４とを有する。また、パルス幅計測回路１２０は、ＲＳ型フリップフロップ１６４の否定出力端子ＱＢから得られる出力信号と２入力ＡＮＤ１６２の出力信号とが入力される２入力ＡＮＤ１６５と、この２入力ＡＮＤ１６５の出力信号をカウントし、リセット信号によってカウント値がリセットされるカウンタ１６６とを有する。
【００６４】
このパルス幅計測回路１２０では、残留振動検出回路１１８から図１４（Ａ）に示す残留振動パルスが入力されると、この残留振動パルスが「Ｈレベル」となると、２入力ＡＮＤ１６２から図１４（Ｂ）に示すようにクロック信号が出力される。一方、残留振動パルスがインバータ１６３で図１４（Ｃ）に示すように反転されたパルスがＲＳ型フリップフロップ１６４に供給されるので、このＲＳ型フリップフロップ１６４の否定出力端子ＱＢから図１４（Ｄ）に示すように反転パルスが「Ｈレベル」となる時点で「Ｌレベル」となる否定出力が出力され、これが２入力ＡＮＤ１６５に供給されるので、この２入力ＡＮＤ１６５から図１４（Ｅ）に示すように、残留振動パルスの最初の「Ｈレベル」区間に対応するクロック信号が出力され、これがカウンタ１６６に供給されるので、このカウンタ１６６のカウント値が図１４（Ｆ）に示すように残留振動パルスの最初のパルス幅に対応する値となり、このカウント値がパルス幅計測値として吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２に出力される。
【００６５】
次に、図１０に示す吐出異常検出回路１１０の具体的な構成について、図１５を参照して説明する。
吐出異常検出回路１１０は、図１５に示すように、比較器１５０、１５１と、インバータ１５２、１５３と、３入力ＡＮＤ１５４と、２入力ＡＮＤ１５５、１５６と、例えばＲＳ型フリップフロップ回路で構成されるラッチ回路１５７、１５８及び１５９と、の組み合わせにより構成される。
【００６６】
比較器１５０は、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０から出力されるパルス幅計測値Ｔと、制御部１０２から出力される後述する正常吐出基準値（ＴＲ＋α）とを比較し、Ｔ＞（ＴＲ＋α）である場合に「Ｈレベル」を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」をインバータ１５２と、２入力ＡＮＤ１５６に出力する。
比較器１５１は、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０から出力されるパルス幅計測値Ｔと、制御部１０２から出力される後述する正常吐出基準値（ＴＲ−α）とを比較し、Ｔ＜（ＴＲ−α）である場合に「Ｈレベル」を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」をインバータ１５３と、２入力ＡＮＤ１５５に出力する。
【００６７】
３入力ＡＮＤ１５４は、比較器１５０から出力される出力信号をインバータ１５２により反転した信号と、比較器１５１から出力される出力信号をインバータ１５３により反転した信号とがともに「Ｈレベル」の場合に、検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１５７へ出力する。
【００６８】
ラッチ回路１５７は、３入力ＡＮＤ１５４から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を正常判定信号として制御部１０２へ出力する。このことは、パルス幅計測値Ｔが正常吐出基準値（ＴＲ±α）の範囲にあり、吐出が正常であることを意味する。また、検出タイミング発生回路１１４から出力されるリセット信号により、ラッチ回路１５７のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００６９】
２入力ＡＮＤ１５５は、比較器１５１から出力される出力信号が「Ｈレベル」の場合に、検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１５８へ出力する。
ラッチ回路１５８は、２入力ＡＮＤ１５５から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を気泡判定信号として制御部１０２へ出力する。このことは、パルス幅計測値Ｔが正常吐出基準値の下限（ＴＲ−α）未満にあり、吐出異常の原因が気泡混入によるものであることを意味する。また、検出タイミング発生回路１１４から出力されるリセット信号により、ラッチ回路１５８のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００７０】
２入力ＡＮＤ１５６は、比較器１５０から出力される出力信号が「Ｈレベル」の場合に、検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１５９へ出力する。
ラッチ回路１５９は、２入力ＡＮＤ１５６から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を分別信号として分別回路１１２へ出力する。このことは、パルス幅計測値Ｔが正常吐出基準値の上限（ＴＲ＋α）を超えており、吐出異常の原因が気泡混入以外によるものであり、紙粉異常か乾燥異常かの分別を必要と判断することを意味する。また、分別回路１１２から出力される分別終了信号により、ラッチ回路１５８のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００７１】
次に、図１０に示す分別回路１１２の具体的な構成について、図１６を参照して説明する。
分別回路１１２は、図１６に示すように、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０で計測した初期計測値と順次計測値を記憶する記憶手段である記憶回路部１９０と、初期計測値と順次計測値を比較する比較手段である比較回路部１９１と、比較回路部１９１での比較結果から紙粉異常か乾燥異常かを判断する異常判断手段である判断回路部１９２と、判断回路部１９２で異常判断が行われたときに駆動回路１０４と残留振動検出部１０６の駆動を停止する駆動停止手段である駆動停止回路部１９３と、の組み合わせにより構成される。
【００７２】
さらに、記憶回路部１９０は、エッジ検出器(立上り)１７０と、レジスタ（Ｔ）１７１と、レジスタ（Ｔｎ）１７２と、遅延回路１７３と、２入力ＡＮＤ１７４と、を備えている。
さらに、比較回路部１９１は、比較器１７５と、比較器１７６と、を備えている。
さらに、判断回路部１９２は、２入力ＡＮＤ１７７、１７８と、例えばＲＳ型フリップフロップ回路で構成されるラッチ回路１７９、１８０と、を備えている。
【００７３】
さらに、駆動停止回路部１９３は、２入力ＯＲ１８１と、遅延回路１８２と、を備えている。
エッジ検出器(立上り)１７０は、吐出異常検出回路１１０から出力される分別信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上るタイミングを検出し、この検出時点でパルス信号からなるＬｏａｄ信号Ｌ０（図１８（Ｋ）参照）をレジスタ（Ｔ）１７１へ出力する。
【００７４】
レジスタ（Ｔ）１７１は、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０から出力されるパルス幅計測値の初期計測値Ｔを、エッジ検出器(立上り)１７０から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ０がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて初期計測値Ｔを比較器１７５、比較器１７６に出力する。
２入力ＡＮＤ１７４は、吐出異常検出回路１１０から出力される分別信号が「Ｈレベル」の場合に、検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１のパルス信号をレジスタ（Ｔｎ）１７２及び遅延回路１７３に出力する。
【００７５】
レジスタ（Ｔｎ）１７２は、残留振動検出部１０６のパルス幅計測回路１２０から出力されるパルス幅計測値の順次計測値Ｔｎを、２入力ＡＮＤ１７４から出力されるパルス信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて順次計測値Ｔｎを比較器１７５、比較器１７６に出力する。
遅延回路１７３は、２入力ＡＮＤ１７４から出力されるパルス信号を所定時間遅延させて分別判定信号として２入力ＡＮＤ１７７、１７８に出力する。
【００７６】
比較器１７５は、レジスタ（Ｔ）１７１から出力される初期計測値Ｔと、レジスタ（Ｔｎ）１７２から出力される順次計測値Ｔｎとを比較し、Ｔ＜Ｔｎである場合に「Ｈレベル」を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」を２入力ＡＮＤ１７７に出力する。
比較器１７６は、レジスタ（Ｔ）１７１から出力される初期計測値Ｔと、レジスタ（Ｔｎ）１７２から出力される順次計測値Ｔｎとを比較し、Ｔ＞Ｔｎである場合に「Ｈレベル」を、それ以外の場合は、「Ｌレベル」を２入力ＡＮＤ１７８に出力する。
【００７７】
２入力ＡＮＤ１７７は、比較器１７５から出力される信号が「Ｈレベル」の場合に、遅延回路１７３から出力される分別判定信号の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１７９へ出力する。
ラッチ回路１７９は、２入力ＡＮＤ１７７から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を紙粉判定信号として制御部１０２、２入力ＯＲ１８１へ出力する。また、駆動停止回路部１９３から出力される分別終了信号により、ラッチ回路１７９のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００７８】
２入力ＡＮＤ１７８は、比較器１７６から出力される信号が「Ｈレベル」の場合に、遅延回路１７３から出力される分別判定信号の「Ｈレベル」のパルス信号が入力された時点で「Ｈレベル」をラッチ回路１８０へ出力する。
ラッチ回路１８０は、２入力ＡＮＤ１７８から出力される信号がセット信号として供給され、これが「Ｈレベル」となったときにセットされて「Ｈレベル」のラッチ信号を乾燥判定信号として制御部１０２、２入力ＯＲ１８１へ出力する。また、駆動停止回路部１９３から出力される分別終了信号により、ラッチ回路１８０のラッチ信号が「Ｌレベル」にリセットされる。
【００７９】
２入力ＯＲ１８１は、ラッチ回路１７９から出力される紙粉判定信号、または、ラッチ回路１８０から出力される乾燥判定信号のどちらかが「Ｈレベル」になった時点で「Ｈレベル」を、紙粉判定信号と乾燥判定信号がともに「Ｌレベル」の場合は「Ｌレベル」を遅延回路１８２に出力する。
遅延回路１８２は、２入力ＯＲ１８１の出力信号を、所定時間遅延させて、分別終了信号としてラッチ回路１７９、１８０、吐出異常検出回路１１０及び制御部１０２に出力する。
【００８０】
次に、制御部１０２で実行する吐出異常検出処理を、図１７に示すフローチャートに基づいて説明する。
なお、この吐出異常検出処理は、電源の投入時、または大量に記録紙に画像形成し所定ページ数の画像形成の終了ごとに行うというように、必要に応じてその都度行うものである。
【００８１】
先ず、ステップＳ１００では、吐出異常を検出するノズルを選択してから、ステップＳ１０２に移行する。
ステップＳ１０２では、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）を“１”に設定して、ステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０４では、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力して、ステップＳ１０６に移行する。
【００８２】
ステップＳ１０６では、吐出異常検出回路１１０から正常判定信号、気泡判定信号、分別信号のいずれかの信号が「Ｈレベル」になったか否かを判定し、「Ｈレベル」になっていないとき(No)には、「Ｈレベル」になるまで待機し、「Ｈレベル」になったとき(Yes)には、ステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０８では、吐出異常検出回路１１０から出力される正常判定信号が「Ｈレベル」であるか否かを判定し、「Ｈレベル」であると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１３８に移行し、「Ｈレベル」でないと判定したとき(No)は、ステップＳ１１０に移行する。
【００８３】
ステップＳ１３８では、すべてのノズルの検出が終了したか否かを判定し、終了したと判定したとき(Yes)は、吐出異常検出処理を終了し、終了していないと判定したとき(No)は、ステップＳ１００に移行する。
ステップＳ１１０では、吐出異常検出回路１１０から出力される気泡判定信号が「Ｈレベル」であるか否かを判定し、「Ｈレベル」であると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１１２に移行し、「Ｈレベル」でないと判定したとき(No)は、ステップＳ１１４に移行する。
【００８４】
ステップＳ１１２では、気泡回復処理を行い、ステップＳ１３８に移行する。
ステップＳ１１４では、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）をｎに、処理を最大何回繰り返すかを設定する最大回数をｍに設定し、処理回数をカウントする処理回数Ｍを“１”に設定し、ステップＳ１１５に移行する。
ステップＳ１１５では、Ｓｈｏｔ数をカウントするＳｈｏｔ数Ｓを“０”に設定し、ステップＳ１１６に移行する。
【００８５】
ステップＳ１１６では、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力し、ステップＳ１１８に移行する。
ステップＳ１１８では、Ｓｈｏｔ数をカウントするＳｈｏｔ数Ｓに“１”を加算し、ステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１２０では、駆動指示信号を出力後、休止信号が「Ｈレベル」の期間と駆動信号がオン状態の期間を加算した時間以上経過したか否かを判定し、経過したと判定したとき(Yes)は、ステップＳ１２２に移行し、経過していないと判定したとき(No)は、経過するまで待機する。
【００８６】
ステップＳ１２２では、Ｓｈｏｔ数Ｓ＝ｎか否かを判定し、Ｓｈｏｔ数Ｓ＝ｎであると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１２４に移行し、Ｓｈｏｔ数Ｓ＝ｎでないと判定したとき(No)は、ステップＳ１１６に移行する。
ステップＳ１２４では、分別回路１１２から紙粉判定信号か、乾燥判定信号のいずれかの信号が「Ｈレベル」になったか否かを判定し、「Ｈレベル」になっていないとき(No)には、ステップＳ１２５に移行し、「Ｈレベル」になったとき(Yes)には、ステップＳ１２６に移行する。
【００８７】
ステップＳ１２５では、所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過したと判定したとき(Yes)は、ステップＳ１３４に移行し、所定時間経過していないと判定したとき(No)は、ステップＳ１２４に移行する。
ステップＳ１２６では、分別回路１１２から出力される紙粉判定信号が「Ｈレベル」であるか否かを判定し、「Ｈレベル」であると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１２８に移行し、「Ｈレベル」でないと判定したとき(No)は、ステップＳ１３０に移行する。
【００８８】
ステップＳ１２８では、紙粉回復処理を行い、ステップＳ１３８に移行する。
ステップＳ１３０では、分別回路１１２から出力される乾燥判定信号が「Ｈレベル」であるか否かを判定し、「Ｈレベル」であると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１３２に移行し、「Ｈレベル」でないと判定したとき(No)は、ステップＳ１３４に移行する。
ステップＳ１３２では、乾燥回復処理を行い、ステップＳ１３８に移行する。
【００８９】
ステップＳ１３４では、処理回数Ｍ＝ｍか否かを判定し、処理回数Ｍ＝ｍであると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１３６に移行し、処理回数Ｍ＝ｍでないと判定したとき(No)は、ステップＳ１４０に移行する。
ステップＳ１３６では、吐出異常の原因が分別不可の場合の処理を行い、ステップＳ１３８に移行する。
【００９０】
ステップＳ１４０では、処理回数をカウントする処理回数Ｍに“１”を加算し、ステップＳ１１５に移行する。
上記実施形態のアクチュエータとして静電式アクチュエータを適用した場合の動作を図１８に示すタイミングチャートを伴って説明する。
この図１８では、あるノズルに紙粉が付着し、紙粉異常と判定される場合を粗干しており、説明を簡単にするために、制御部１０２で設定する検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）はｎ＝３に設定され、最大回数はｍ＝５に設定している。
【００９１】
今、制御部１０２で所定タイミング即ちプリンタの電源投入時、印刷開始指令が入力された時、印刷途中で所定枚数の印刷が終了した時等に図１７に示す吐出異常検出処理を実行する。
この吐出異常検出処理では、先ず、検出対象となるノズルを選択し（ステップＳ１００）、次いで検出タイミング設定値ｎを“１”に設定してから駆動指示信号を駆動回路１０４に出力する。
【００９２】
このため、駆動回路１０４で、図１８（Ａ）に示すように、時点ｔ１で、駆動信号が出力される。駆動信号がオンの期間は、図１８（Ｂ）に示す休止信号が「Ｌレベル」なので、カウンタ１３０はカウントすることがないと共に２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号も図１８（Ｃ）に示すように「Ｌレベル」を維持する。
したがって、残留振動検出部１０６の切替えスイッチ１１６が駆動回路１０４側に切替えられて駆動回路１０４とアクチュエータ２２とが接続された状態となるので、駆動回路１０４から出力された駆動信号が静電式アクチュエータ２２に印加されて、振動板２１が振動されることにより、インク液滴の吐出動作が行われる。
【００９３】
その後、時点ｔ２で駆動信号がオフになると、これに応じて休止信号が「Ｈレベル」となり、これがカウンタ１３０及び２入力ＡＮＤ１３３に供給される。このため、カウンタ１３０がカウントアップされてそのカウント値が“１”となり、このカウント値が“１”に設定された検出タイミング設定値が入力された一致比較器１３１に供給されるので、この一致比較器１３１から「Ｈレベル」の一致信号が出力され、これがラッチ回路１３２でラッチされて２入力ＡＮＤ１３３に供給される。このため、２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号が図１８（Ｃ）に示すように、時点ｔ２で「Ｈレベル」となり、これが切替スイッチ１１６に供給されることにより、この切替スイッチ１１６が残留振動検出回路１１８側に切替えられて、静電式アクチュエータ２２の個別電極３０と振動板２１とで構成されるコンデンサが残留振動検出回路１１８の発振回路１４０に組込まれる。
【００９４】
このため、発振回路１４０から残留振動波形に対応する発振信号が出力され、これがＦ／Ｖ変換器１４１で電圧信号に変換され、次いで交流増幅器で増幅されて図１８（Ｄ）に示す残留振動波形となる。
この残留振動波形が波形整形回路１４４に供給されることにより、この波形整形回路１４４から図１８（Ｅ）に示す残留振動波形が所定の閾値を超えた時点ｔ３で「Ｈレベル」となる残留振動パルスが形成され、これがパルス幅計測回路１２０に出力する。
【００９５】
このため、パルス幅計測回路１２０では、前述したように、残留振動パルスの最初のパルス幅に対応するクロック信号をカウンタ１６６でカウントすることにより、図１８（Ｆ）に示す残留振動パルスの最初のパルス幅区間で増加するパルス幅計測値Ｔを出力する。
このとき、異常検出対象となるノズルに紙粉異常が発生しているものとすると、残留振動パルスにおける最初のパルスのパルス幅が正常値よりは長くなるので、パルス幅計測値Ｔは正常吐出範囲の下限値ＴＲ−αを時点ｔ４で超え、さらに時点ｔ５で正常吐出範囲の上限値ＴＲ＋αを超えて残留振動パルスが「Ｌレベル」となる時点ｔ６で最大値となる。
【００９６】
このパルス幅計測値Ｔが吐出異常検出回路１１０に供給されるので、この吐出異常検出回路１１０ではパルス幅計測値Ｔが正常吐出範囲の下限値ＴＲ−α未満であるときに、比較器１５０が「Ｌレベル」、比較器１５１が「Ｈレベル」となり、その後ＴＲ−α≦Ｔ≦ＴＲ＋αである時点ｔ４〜時点ｔ５間で比較器１５０及び１５１が共に「Ｌレベル」となり、パルス幅計測値Ｔが正常吐出範囲の上限値ＴＲ＋αを超える時点ｔ５で比較器１５０の出力が図１８（Ｉ）に示すように「Ｈレベル」となり、比較器１５１は「Ｌレベル」を維持する。
【００９７】
その後、時点ｔ２から所定時間経過後の時点ｔ７で駆動回路１０４から出力される休止信号が図１８（Ｂ）に示すように「Ｌレベル」となると、これに応じて検出タイミング発生回路１１４の２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号が図１８（Ｃ）に示すように「Ｌレベル」となり、これによって切替えスイッチ１１６が駆動回路１０４側に切替えられる。これと同時に、検出タイミング発生回路１１４のエッジ検出器１３４から図１８（Ｈ）に示すＬｏａｄ信号Ｌ１が吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２に出力される。
【００９８】
このため、吐出異常検出回路１１０では、Ｌｏａｄ信号Ｌ１が３入力ＡＮＤ１５４と、２入力ＡＮＤ１５５及び１５６に供給されるが、この時点ｔ７では、前述したように、比較器１５０の出力が「Ｈレベル」、比較器１５１の出力が「Ｌレベル」であり、２入力ＡＮＤ１５６のみに「Ｈレベル」が入力されているので、この２入力ＡＮＤ１５６の出力のみが「Ｈレベル」となり、これがラッチ回路１５９でラッチされ、このラッチ回路１５９から図１８（Ｊ）に示す「Ｈレベル」となる分別信号が出力され、これが分別回路１１２に供給される。
【００９９】
したがって、分別回路１１２では、分別信号がエッジ検出器１７０及び２入力ＡＮＤ１７４に供給されるので、エッジ検出器１７０から図１８（Ｋ）に示す分別信号の立上りで「Ｈレベル」となり、所定時間経過後に「Ｌレベル」となるＬｏａｄ信号Ｌ０がレジスタ１７１に出力される。このため、レジスタ１７１では、Ｌｏａｄ信号Ｌ０が入力された時点ｔ７で図１８（Ｌ）に示すようにパルス幅計測値Ｔを初期パルス幅計測値Ｔ０として記憶する。このとき、分別信号とＬｏａｄ信号Ｌ１とが２入力ＡＮＤ１７４に供給されるので、この２入力ＡＮＤ１７４の出力が「Ｈレベル」となり、これがレジスタ１７２に供給されるので、このレジスタ１７２にもパルス幅計測値Ｔが記憶される。
【０１００】
しかしながら、レジスタ１７１及び１７２に同一値のパルス幅計測値Ｔが記憶されることにより、比較器１７５及び１７６は共に「Ｌレベル」を維持するので、２入力ＡＮＤ１７７及び１７８の出力は「Ｌレベル」となり、ラッチ回路１７９及び１８０のラッチ出力である紙粉判定信号及び乾燥判定信号も図１８（Ｏ）及び（Ｐ）に示すように「Ｌレベル」を維持する。その後、時点ｔ８で検出タイミング発生回路１１４の遅延回路１３５からＬｏａｄ信号Ｌ１を所定時間遅延させたリセット信号が出力され、このリセット信号によって検出タイミング発生回路１１４のカウンタ１３０及びラッチ回路１３２がリセットされると共に、吐出異常回路１１０のラッチ回路１５９を除くラッチ回路１５７及び１５８がリセットされ、さらにパルス幅計測回路１２０のＲＳフリップフロップ１６４がリセットされる。
【０１０１】
一方、制御部１０２では、時点ｔ７で吐出異常検出回路１１０から分別信号が出力され、これが入力されるので、異常検出対象ノズルが正常ではなく、異常状態であり、しかも気泡異常ではなく乾燥異常及び紙粉異常の何れかが発生したものと判断してステップＳ１０８からステップＳ１１０を経てステップＳ１１４に移行する。
このため、検出タイミング設定値をｎ＝３に設定すると共に、最大回数をｍ＝５に設定してからステップＳ１１５を経て、ステップＳ１１６に移行して、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力する。
【０１０２】
このため、駆動回路１０４から図１８（Ａ）に示すように駆動信号が出力され、これが切替えスイッチ１１６を介して静電式アクチュエータ２２に供給されて、インク液滴の吐出動作が行われ、リセット信号が出力された時点ｔ８より遅い時点ｔ９で駆動信号がオフになると休止信号が「Ｈレベル」となる。
このとき、検出タイミング発生回路１１４では、休止信号が「Ｈレベル」となることによりカウンタ１３０がカウントアップしてカウント値が“１”となるが、一致比較器１３１には制御部１０２から“３”に設定された検出タイミング設定値が入力されているので、この一致比較器１３１の出力は「Ｌレベル」を維持し、ラッチ回路１３２は時点ｔ８で出力されたリセット信号によって「Ｌレベル」にリセットされているので、２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号も図１８（Ｃ）に示すように「Ｌレベル」を維持する。
【０１０３】
このため、残留振動検出回路１１８、パルス幅計測回路１２０、吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２は動作を停止しており、吐出異常検出回路１１０の分別信号のみが「Ｈレベル」を継続する。
その後、時点ｔ７から休止信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に復帰する時点と等しく設定された所定時間が経過した時点ｔ１０で再度制御部１０２から駆動指示信号が出力される。この場合も時点ｔ７と同様に駆動回路１０４から駆動信号が静電式アクチュエータ２２に供給されることにより、インク液滴が吐出されるが、その後に休止信号が「Ｈレベル」となったときに検出タイミング発生回路１１４のカウンタ１３０がカウントアップされて、そのカウント値が“２”となるが、検出タイミング設定値とは一致しないので、駆動／検出切替え信号が「Ｌレベル」を維持し、残留振動検出回路１１８、パルス幅計測回路１２０、吐出異常検出回路１１０及び分別回路１１２は動作を停止しており、分別回路１１２の判定信号のみが「Ｈレベル」を継続する。
【０１０４】
その後、時点ｔ１０から前述した所定時間が経過した時点ｔ１１で、再度制御部１０２から駆動指示信号が出力される。この場合も時点ｔ７と同様に駆動回路１０４から駆動信号が静電式アクチュエータ２２に供給されることにより、インク液滴が吐出されるが、その後、時点ｔ１２に休止信号が「Ｈレベル」となったときに検出タイミング発生回路１１４のカウンタ１３０がカウントアップされて、そのカウント値が“３”となる。このため、一致比較器１３１の出力信号が「Ｈレベル」となって、２入力ＡＮＤ１３３から図１８（Ｃ）に示すように、駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、前述した時点ｔ２と同様に、吐出異常検出回路１１０、パルス幅計測回路１２０及び分別回路１１２が駆動されて、静電式アクチュエータ２２の残留振動を検出する。
【０１０５】
このとき、前回のパルス幅計測時より３回インク液滴吐出動作が行われており、ノズルから吐出されたインク液滴が紙粉を伝わって横方向にインクが染み出し、インク溜まりを形成しているが、ノズルに接するインク染み出し量が極めて少ないものとすると、ノズルの音響インピーダンスの変化が殆どなく、前回の計測時と等しいパルス幅計測値Ｔ１が得られている。
【０１０６】
このため、時点ｔ１３で検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１が図１８（Ｈ）に示すように「Ｈレベル」となると、分別回路１１２の２入力ＡＮＤ１７４の出力が「Ｈレベル」となってレジスタ１７２にパルス幅計測値Ｔ１が順次パルス幅計測値Ｔｎとして記憶される。
この場合にも、レジスタ１７１に記憶されている初期パルス幅計測値Ｔ０と今回レジスタ１７２に記憶された順次パルス幅計測値Ｔｎとが等しいので、比較器１７５及び１７６の比較出力は「Ｌレベル」を維持し、ラッチ回路１７９及び１８０から出力される紙粉判定信号及び乾燥判定信号も共に「Ｌレベル」を維持する。
【０１０７】
このため、処理部１０２では、駆動信号を３回出力した時点でステップＳ１２２からステップＳ１２４に移行して、紙粉判定信号及び乾燥判定信号を読込んだときに、これらが共に「Ｌレベル」であるので、ステップＳ１２５に移行し、所定時間経過するまでステップＳ１２４が繰り返される。
その後、所定時間が経過しても紙粉判定信号及び乾燥判定信号が共に「Ｌレベル」を継続するので、ステップＳ１３４に移行し、処理回数Ｍ＝１なので、ステップＳ１４０に移行し、処理回数Ｍが“２”となり、ステップＳ１１５を経て、ステップＳ１１６に戻り、前述した時点ｔ７と同様に駆動指示信号を出力する。また、カウンタ１３０は０にリセットされる。
【０１０８】
時点ｔ１３から、３回の駆動指示信号が出された後、時点ｔ１４でカウンタ１３０のカウント値が“３”になり、一致比較器１３１の出力信号が「Ｈレベル」となって、２入力ＡＮＤ１３３から出力される駆動／検出切替え信号が図１８（Ｃ）に示すように「Ｈレベル」となり、前述した時点ｔ２と同様に、吐出異常検出回路１１０、パルス幅計測回路１２０及び分別回路１１２が駆動されて、静電式アクチュエータ２２の残留振動を検出する。
【０１０９】
このとき、前回のパルス幅計測時より３回インク液滴吐出動作が行われており、ノズルから吐出されたインク液滴が紙粉を伝わって横方向にインクが染み出し、インク溜まりを形成し、ノズルに接するインク染み出し量が増加したとすると、ノズルの音響インピーダンスに変化が起こり、前回の計測時よりも大きいパルス幅計測値Ｔ２が得られる。
このため、時点ｔ１５で検出タイミング発生回路１１４から出力されるＬｏａｄ信号Ｌ１が図１８（Ｈ）に示すように「Ｈレベル」となると、分別回路１１２の２入力ＡＮＤ１７４の出力が「Ｈレベル」となってレジスタ１７２にパルス幅計測値Ｔ２が順次パルス幅計測値Ｔｎとして記憶される。
【０１１０】
この場合、レジスタ１７１に記憶されている初期パルス幅計測値Ｔ０よりも今回レジスタ１７２に記憶された順次パルス幅計測値Ｔｎの方が大きいので、比較器１７５の出力は図１８（Ｍ）に示すように「Ｈレベル」になる。時点ｔ１６で図１８（Ｎ）に示すように分別判定信号が「Ｈレベル」となると、２入力ＡＮＤ１７７の出力は「Ｈレベル」となり、これがラッチ回路１７９でラッチされ、紙粉判定信号が「Ｈレベル」となる。また、比較器１７６の比較出力は「Ｌレベル」を維持し、２入力ＡＮＤ１７８の出力も「Ｌレベル」を維持し、ラッチ１８０から出力される乾燥判定信号も「Ｌレベル」を維持する。
【０１１１】
このため、処理部１０２では、駆動信号を３回出力した時点でステップＳ１２２からステップＳ１２４に移行して、判定入力があったものと判定され、ステップＳ１２６に移行し、紙粉判定信号が「Ｈレベル」あると判定され、ステップ１２８に移行し、紙粉回復処理が実行される。
ここで、紙粉付着の状態における回復処理として適切な処理であるワイピング処理の具体的な構成と方法について、図２２を参照して説明する。
【０１１２】
ここで、ワイピング処理とは、インクジェットヘッド２０のノズル基板２６（ノズル面）に付着した紙粉などの異物をワイパ１３により拭き取る処理のことをいう。
図２２は、図１に示すワイパ１３とヘッドユニット２との位置関係を示す図である。この図２２において、ヘッドユニット２とワイパ１３は、図１に示すインクジェットプリンタ１の図中下側から上側を見た場合の側面図の一部として示される。ワイパ１３は、図２２（ａ）に示すように、ヘッドユニット２のノズル面、すなわち、インクジェットヘッド２０のノズル基板２６と当接可能なように、上下移動可能に配置される。
【０１１３】
ここで、ワイパ１３を利用する回復処理であるワイピング処理について説明する。ワイピング処理を行う際、図２２（ａ）に示すように、ノズル面（ノズル基板２６）よりもワイパ１３の先端が上側に位置するように図示しない駆動装置によってワイパ１３は上方に移動される。この場合において、モータ６を駆動して図中左方向（矢印の方向）にヘッドユニット２を移動させると、ワイピング部材３５がノズル基板２６（ノズル面）に当接することになる。
【０１１４】
なお、ワイピング部材３５は可撓性のゴム部材等から構成されるので、図２２（ｂ）に示すように、ワイピング部材３５のノズル基板２６と当接する先端部分は撓み、その先端部によってノズル基板２６（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、ノズル基板２６（ノズル面）に付着した紙粉などの異物（例えば、紙粉、空気中に浮遊するごみ、ゴムの切れ端など）を除去することができる。また、このような異物の付着状態に応じて（異物が多く付着している場合には）、ヘッドユニット２にワイパ１３の上方を往復移動させることによって、ワイピング処理を複数回実施することもできる。
【０１１５】
時点ｔ１６で、分別回路１１２の２入力ＯＲ回路１８１は紙粉判定信号の「Ｈレベル」の信号により「Ｈレベル」を出力し、遅延回路１８２により所定時間経過後、図１８（Ｑ）に示すように分別終了信号が「Ｈレベル」で出力され、ラッチ回路１７９、１８０の値を「Ｌレベル」にし、吐出異常検出回路１１０のラッチ回路１５９の値を「Ｌレベル」にし、さらに、制御部１０２に入力され、このノズルに対する吐出異常検出処理を終了し、ステップ１３８に移行し、すべてのノズルの検出が終了したか判定し、終了していないと判定されたときは、ステップＳ１００に移行し、別のノズルに対して同様の処理が繰り返される。
【０１１６】
以上説明したように、紙粉異常の場合は、図１８（Ｃ）の駆動／検出切替え信号の時点ｔ６に静電式アクチュエータ２２から出力された残留振動波形のパルス幅計測値Ｔ０が正常吐出基準値の上限値ＴＲ＋αを超えていることから、気泡混入以外の原因であることが吐出異常検出回路１１０により判定され、３回の吐出動作毎に計測された時点ｔ１０の期間のパルス幅計測値Ｔ１と、次の時点ｔ１３のパルス幅計測値Ｔ２が、Ｔ０＜Ｔ２と増加傾向にあり、分別回路１１２により、紙粉異常と判定された。
【０１１７】
次に、乾燥異常と判定される場合についての動作を、図１９を参照して簡単に説明する。上記紙粉異常の場合の説明と同様に、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）はｎ＝３、最大回数はｍ＝５に設定されているものとする。
時点ｔ１で、図１９（Ａ）の駆動信号が出力され、時点ｔ２で駆動信号がオフとなると同時に図１９（Ｂ）の休止信号が「Ｈレベル」になり、図１９（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図１９（Ｄ）の残留振動波形が検出される。残留振動検出回路１１８により、図１９（Ｅ）の残留振動パルスが出力され、パルス幅計測回路１２０により、図１９（Ｆ）のパルス幅計測値が出力される。パルス幅計測値は時点ｔ３から計測が始まり、時点ｔ４で正常吐出基準値の下限値ＴＲ−αの値を上回り、時点ｔ５で上限値ＴＲ＋αを上回り、時点ｔ６で図１９（Ｅ）の残留振動パルスが「Ｌレベル」となるので、計測が終了し、パルス幅計測値がＴ０と計測された。時点ｔ５で図１９（Ｉ）の比較器１５０の出力は「Ｈレベル」となり、比較器１５１の出力は「Ｌレベル」なので、図１９（Ｂ）の休止信号が「Ｌレベル」となる時点ｔ７で図１９（Ｈ）のＬｏａｄ信号Ｌ１が「Ｈレベル」の信号を出力し、図１９（Ｊ）の分別信号が「Ｈレベル」となる。図１９（Ｋ）のＬｏａｄ信号Ｌ０も「Ｈレベル」となり、レジスタ１７１に初期計測値ＴとしてＴ０が設定される。
【０１１８】
分別信号が「Ｈレベル」となったので、ステップＳ１１４に移行し、時点ｔ７から図１９（Ａ）の３回の駆動信号が出力され、時点ｔ１２で図１９（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図１９（Ｄ）の残留振動波形が計測され、図１９（Ｆ）のパルス幅計測値がＴ１と計測され、レジスタ１７２に順次計測値ＴｎとしてＴ１が設定された。初期計測値Ｔ０と順次計測値Ｔ１は値が等しく、比較器１７５、１７６はともに「Ｌレベル」なので、紙粉判定信号、乾燥判定信号はともに「Ｌレベル」を維持し、ステップＳ１３４、Ｓ１４０を経て、ステップＳ１１５に移行する。
【０１１９】
時点ｔ１３から図１９（Ａ）の３回の駆動信号が出力され、時点ｔ１４で図１９（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図１９（Ｄ）の残留振動波形が計測され、図１９（Ｆ）のパルス幅計測値がＴ２と計測され、レジスタ１７２に順次計測値ＴｎとしてＴ２が設定された。時点ｔ７から６回の駆動信号により液滴吐出動作が行われたことにより、ノズル付近のインクの粘性が下がり、初期計測値Ｔ０に対し順次計測値Ｔ２が減少する傾向が現れ、図１９（Ｍ）の比較器１７６の出力が時点ｔ１５「Ｈレベル」となった。時点ｔ１６で図１９（Ｎ）の分別判定信号が「Ｈレベル」となり、図１９（Ｑ）の乾燥判定信号が「Ｈレベル」となる。
【０１２０】
このため、処理部１０２では、駆動信号を３回出力した時点でステップＳ１２２からステップＳ１２４に移行して、判定入力があったものと判定され、ステップＳ１２６を経てステップ１３０に移行し、乾燥判定信号が「Ｈレベル」あると判定され、ステップ１３２に移行し、乾燥回復処理が実行される。
ここで、ノズルの乾燥による吐出異常を回復するために適切な処理であるポンピング処理（ポンプ吸引処理）の具体的な構成と方法について、図２３及び図２４を参照して説明する。
【０１２１】
図２３及び図２４（ａ）は、ポンプ吸引処理時における、ヘッドユニット２と、キャップ１４及びチューブポンプ４０との関係を示す図である。チューブ４２は、ポンピング処理（ポンプ吸引処理）におけるインク排出路を形成するものであり、その一端は、上述のように、キャップ１４の底部に接続され、他端は、チューブポンプ４０を介して排インクカートリッジ４７に接続されている。
【０１２２】
キャップ１４の内部底面には、インク吸収体４１が配置されている。このインク吸収体４１は、ポンプ吸引処理やフラッシング処理においてインクジェットヘッド２０のノズル２４から吐出されるインクを吸収して、一時貯蔵する。なお、インク吸収体４１によって、キャップ１４内へのフラッシング動作時に、吐出された液滴が跳ね返ってノズル基板２６を汚すことを防止することができる。
【０１２３】
図２４（ｂ）は、図２３に示すチューブポンプ４０の構成を示す概略図である。この図２４（ｂ）に示すように、チューブポンプ４０は、回転式ポンプであり、回転体４３と、その回転体４３の円周部に配置された４つのローラ４４と、ガイド部材４５とを備えている。なお、ローラ４４は、回転体４３により支持されており、ガイド部材４５のガイド４６に沿って円弧状に載置された可撓性のチューブ４２を加圧するものである。
【０１２４】
このチューブポンプ４０は、軸４３ａを中心にして回転体４３を図２４（ｂ）に示す矢印Ｘ方向に回転させることにより、チューブ４２に当接している１つ又は２つのローラ４４が、Ｙ方向に回転しながら、ガイド部材４５の円弧状のガイド４６に載置されたチューブ４２を順次加圧する。これにより、チューブ４２が変形し、このチューブ４２内に発生した負圧により、各インクジェットヘッド２０のキャビティ２３内のインク（液状材料）がキャップ１４を介して吸引され、気泡が混入し、あるいは乾燥により増粘した不要なインクがノズル２４を介して、インク吸収体４１に排出され、このインク吸収体４１に吸収された排インクがチューブポンプ４０を介して排インクカートリッジ４７（図２３参照）に排出される。
【０１２５】
なお、このチューブポンプ４０は、図示しないパルスモータなどのモータにより駆動される。パルスモータは、制御部１０２により制御される。チューブポンプ４０の回転制御に対する駆動情報、例えば、回転速度、回転数が記述されたルックアップテーブル、シーケンス制御が記述された制御プログラムなどは、制御部１０２のＲＯＭ１２６などに格納されており、これらの駆動情報に基づいて、制御部１０２のＣＰＵ１２４によってチューブポンプ４０の制御が行われている。
【０１２６】
次に、正常と判定される場合についての動作を、図２０を参照して簡単に説明する。
時点ｔ１で、図２０（Ａ）の駆動信号が出力され、時点ｔ２で駆動信号がオフとなると同時に図２０（Ｂ）の休止信号が「Ｈレベル」になり、図２０（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図２０（Ｄ）の残留振動波形が検出される。残留振動検出回路１１８により、図２０（Ｅ）の残留振動パルスが出力され、パルス幅計測回路１２０により、図２０（Ｆ）のパルス幅計測値が出力される。パルス幅計測値は時点ｔ３から計測が始まり、時点ｔ４で正常吐出基準値の下限値ＴＲ−αの値を上回り、時点ｔ５で図２０（Ｅ）の残留振動パルスが「Ｌレベル」となるので、計測が終了し、パルス幅計測値がＴ０と計測された。時点ｔ５で、図２０（Ｉ）の比較器１５０の出力は「Ｌレベル」となり、図２０（Ｊ）の比較器１５１の出力は「Ｌレベル」なので、図２０（Ｂ）の休止信号が「Ｌレベル」となる時点ｔ７で図２０（Ｈ）のＬｏａｄ信号Ｌ１が「Ｈレベル」の信号を出力し、図２０（Ｒ）の正常判定信号が「Ｈレベル」となる。
【０１２７】
制御部１０２は、正常判定信号が「Ｈレベル」であると判定し（ステップＳ１０８）、ステップ１３８に移行する。
次に、気泡異常と判定される場合についての動作を、図２１を参照して簡単に説明する。
時点ｔ１で、図２１（Ａ）の駆動信号が出力され、時点ｔ２で駆動信号がオフとなると同時に図２１（Ｂ）の休止信号が「Ｈレベル」になり、図２１（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」となり、図２１（Ｄ）の残留振動波形が検出される。残留振動検出回路１１８により、図２１（Ｅ）の残留振動パルスが出力され、パルス幅計測回路１２０により、図２１（Ｆ）のパルス幅計測値が出力される。パルス幅計測値は時点ｔ３から計測が始まり、時点ｔ４で図２１（Ｅ）の残留振動パルスが「Ｌレベル」となるので、計測が終了し、パルス幅計測値がＴ０と計測された。図２１（Ｆ）のようにパルス幅計測値Ｔ０は正常吐出基準値の下限値ＴＲ−αの値を下回っている。時点ｔ４で図２１（Ｉ）の比較器１５０の出力は「Ｌレベル」であり、図２１（Ｊ）の比較器１５１の出力は「Ｈレベル」なので、図２１（Ｂ）の休止信号が「Ｌレベル」となる時点ｔ７で図２１（Ｈ）のＬｏａｄ信号Ｌ１が「Ｈレベル」の信号を出力し、図２１（Ｓ）の気泡判定信号が「Ｈレベル」となる。
【０１２８】
制御部１０２は、気泡判定信号が「Ｈレベル」であると判定し（ステップＳ１１０）、気泡回復処理が実行される（ステップＳ１１２）。気泡回復処理では、ポンピング処理（ポンプ吸引処理）が行われる。
次に、分別不可と判定される場合についての動作を、図１８を参照して簡単に説明する。上記紙粉異常の場合の説明と同様に、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）はｎ＝３、最大回数はｍ＝５に設定されているものとする。
【０１２９】
分別不可と判定されるのは、時点ｔ７で計測された図１８（Ｆ）のパルス幅計測値Ｔ０に対し、図１８（Ｊ）の分別信号が時点ｔ７で「Ｈレベル」になった後、３回の駆動信号が出力された後に計測される時点ｔ１３のパルス幅計測値Ｔｎが変化せず、紙粉判定信号、乾燥判定信号がともに「Ｌレベル」を維持する状態が、５回処理しても変わらず、制御部１０２は、処理回数Ｍ＝５と判定し（ステップＳ１３４）、分別不可処理が実行される（ステップＳ１３６）。
【０１３０】
分別不可処理では、ワイピング処理とポンピング処理（ポンプ吸引処理）を行い、それでも回復しない場合は、ヘッドユニットの故障として扱う。
なお、本発明では、残留振動を検出するために切替えスイッチ１１６により、駆動回路１０４から残留振動検出回路１１８への切替えを行い、紙粉異常か乾燥異常かの分別処理が実行されると、分別が終了するまで、または、最大処理回数まで、切替えが行われるので、この切替えの回数を考えると、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）は多く設定した方がよい。
【０１３１】
また、１つのノズルで紙粉異常を検出したら後述するワイピング処理を行うので、他のノズルで紙粉異常が発生していても同時に払拭することができるので、他の紙粉異常は正常と判断される確率が高い。乾燥の場合も後述する吸引処理ですべてのノズルを吸引するので、同様のことが言え、全体の処理時間は短くなる。
また、本実施形態での説明では、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）を３に設定したが、例えば検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）を１に設定すれば、毎回の吐出動作後に吐出異常検出を行うことができ、吐出異常が判定できた時点で、吐出異常検出作業を終了できるので、インク滴の吐出を無駄に行うことがなくなり、インクの消費を抑えることができる。また、１つのノズルに対する処理時間も節約できるので、すべてのノズルに対する吐出異常検出作業の処理時間を短くすることができる。
【０１３２】
次に、本発明を、制御部１０２のＲＯＭ１２６の所定領域に格納したプログラムに基づいてＣＰＵ１２４が処理を行う場合の実施形態について、図２９〜図３３を参照して説明する。
この実施形態は、図２９に示すように、システム全体を制御する制御部１０２と、この制御部１０２から出力される駆動指示信号によってアクチュエータ２２を駆動する駆動手段としての駆動回路１０４と、アクチュエータ２２の残留振動を検出する残留振動検出手段としての残留振動検出部１０６と、を少なくとも備えている。
【０１３３】
また、残留振動検出部１０６は、切替えスイッチ１１６と、残留振動検出回路１１８と、を備えている。
また、制御部１０２は、制御プログラムに基づいて演算及びシステム全体を制御するＣＰＵ１２４と、所定領域に予めＣＰＵの制御プログラム等を格納しているＲＯＭ１２６と、ＲＯＭ等から読み出したデータやＣＰＵの演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭ１２８から構成されている。
【０１３４】
ＣＰＵ１２４は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）等からなり、ＲＯＭ１２６の所定の領域に格納されている所定のプログラムを起動させ、そのプログラムに従って、図３０のフローチャートに示す吐出異常検出処理を実行するようになっている。
次に、制御部１０２で実行する吐出異常検出処理を、図３０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【０１３５】
先ず、ステップＳ２００では、吐出異常を検出するノズルを選択してから、ステップＳ２０２に移行する。
ステップＳ２０２では、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力して、ステップＳ２０４に移行する。
ステップＳ２０４では、駆動回路１０４から出力される休止信号をチェックし、休止信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上ったか否かを判定し、立上っていないとき(No)には、立上るまで待機し、立下ったとき(Yes)には、ステップＳ２０６に移行する。
【０１３６】
ステップＳ２０６では、図３１に示すパルス幅計測処理を実行してから、ステップＳ２０８に移行する。
ステップＳ２０８では、図３２に示す吐出異常判定処理を実行してから、ステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２１０では、吐出異常判定処理によりＲＡＭ１２８に保持された正常判定フラグの値が“１”に設定されているか否かを判定し、“１”に設定されていると判定したとき(Yes)は、ステップＳ２１２に移行し、“１”に設定されていないと判定したとき(No)は、ステップＳ２１４に移行する。
【０１３７】
ステップＳ２１２では、すべてのノズルの検出が終了したか否かを判定し、終了したと判定したとき(Yes)は、吐出異常検出処理を終了し、終了していないと判定したとき(No)は、ステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２１４では、吐出異常判定処理によりＲＡＭ１２８に保持された気泡判定フラグの値が“１”に設定されているか否かを判定し、“１”に設定されていると判定したとき(Yes)は、ステップＳ２１６に移行し、“１”に設定されていないと判定したとき(No)は、ステップＳ２１８に移行する。
【０１３８】
ステップＳ２１６では、気泡回復処理を行い、ステップＳ２１２に移行する。
ステップＳ２１８では、図３３に示す紙粉・乾燥分別処理を実行してから、ステップＳ２１２に移行する。
次に、ステップ２０６のパルス幅計測処理は、図３１に示すように、先ず、ステップＳ２３０では、駆動／検出切替え信号を「Ｈレベル」に切替え、切替えスイッチ１１６に出力し、ステップＳ２３２に移行する。
【０１３９】
ステップＳ２３２では、パルス幅計測値Ｔの値を“０”にセットし、ステップＳ２３４に移行する。
ステップＳ２３４では、残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスをチェックし、残留振動パルスが「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上ったか否かを判定し、立上っていないとき(No)には、立下るまで待機し、立上ったとき(Yes)には、ステップＳ２３６に移行する。
【０１４０】
ステップＳ２３６では、現在の時刻を開始時刻としてＴｓに設定し、ステップＳ２３８に移行する。
ステップＳ２３８では、残留振動検出回路１１８から出力される残留振動パルスをチェックし、残留振動パルスが「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に立下ったか否かを判定し、立下ったとき(Yes)には、ステップＳ２４０に移行し、立下っていないとき(No)には、ステップＳ２３９に移行する。
【０１４１】
ステップＳ２３９では、駆動回路１０４から出力される休止信号をチェックし、休止信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に立下ったか否かを判定し、立下ったとき(Yes)には、ステップＳ２４０に移行し、立下っていないとき(No)には、ステップＳ２３８に移行する。
ステップＳ２４０では、現在の時刻を終了時刻としてＴｅに設定し、ステップＳ２４２に移行する。
【０１４２】
ステップＳ２４２では、パルス幅計測値Ｔに（Ｔｅ−Ｔｓ）の値を設定し、ＲＡＭ１２８に保持し、ステップＳ２４４に移行する。
ステップＳ２４４では、駆動／検出切替え信号を「Ｌレベル」に切替え、切替えスイッチ１１６に出力し、パルス幅計測処理を終了する。
次に、ステップ２０８の吐出異常判定処理は、図３２に示すように、先ず、ステップＳ２５０では、正常判定フラグ、気泡判定フラグ、分別判定フラグの値を“０”にリセットし、ステップＳ２５２に移行する。
【０１４３】
ステップＳ２５２では、ＲＡＭ１２８に保持したパルス幅計測値Ｔの値と、ＲＯＭ１２６に記憶された正常吐出基準値の上限値ＴＲ+αを比較し、Ｔ＞ＴＲ+αであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２５４に移行し、Ｔ＞ＴＲ+αではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ２５６に移行する。
ステップＳ２５４では、分別判定フラグの値を“１”に設定し、ＲＡＭ１２８に保持して、吐出異常判定処理を終了する。
【０１４４】
ステップＳ２５６では、ＲＡＭ１２８に保持したパルス幅計測値Ｔの値と、ＲＯＭ１２６に記憶された正常吐出基準値の下限値ＴＲ−αを比較し、Ｔ＜ＴＲ−αであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２５８に移行し、Ｔ＜ＴＲ−αではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ２６０に移行する。
ステップＳ２５８では、気泡判定フラグの値を“１”に設定し、ＲＡＭ１２８に保持して、吐出異常判定処理を終了する。
【０１４５】
ステップＳ２６０では、正常判定フラグの値を“１”に設定し、ＲＡＭ１２８に保持して、吐出異常判定処理を終了する。
次に、ステップＳ２１８の紙粉・乾燥分別処理を、図３３に示すフローチャートに基づいて説明する。
なお、以下の説明で、パルス幅計測値の初期計測値と順次計測値の差の許容幅としてΔＴの値が、ＲＯＭ１２６に記憶されている。
【０１４６】
先ず、ステップＳ２７０では、ｎにＲＯＭ１２６に記憶された検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）を設定して、ｍにＲＯＭ１２６に記憶された最大処理回数を設定して、ステップＳ２７２に移行する。
ステップＳ２７２では、初期計測値Ｔ０にパルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持したパルス幅計測値Ｔの値を設定して、ステップＳ２７４に移行する。
【０１４７】
ステップＳ２７４では、現在の処理回数をカウントするためのＭに“１”を設定して、ステップＳ２７６に移行する。
ステップＳ２７６では、現在のＳｈｏｔ数をカウントするためのＳに“０”を設定して、ステップＳ２７８に移行する。
ステップＳ２７８では、現在のＳｈｏｔ数Ｓの値に“１”を加算して、ステップＳ２８０に移行する。
【０１４８】
ステップＳ２８０では、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力して、ステップＳ２８２に移行する。
ステップＳ２８２では、現在のＳｈｏｔ数Ｓの値と、検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）ｎの値を比較し、Ｓ＝ｎであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２８６に移行し、Ｓ＝ｎではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ２８４に移行する。
【０１４９】
ステップＳ２８４では、所定時間（休止信号が「Ｈレベル」の期間と駆動信号がオン状態の期間を加算した時間以上）経過するまで待機し、ステップＳ２７８に移行する。
ステップＳ２８６では、駆動回路１０４から出力される休止信号をチェックし、休止信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に立上ったか否かを判定し、立上っていないとき(No)には、立上るまで待機し、立上ったとき(Yes)には、ステップＳ２８８に移行する。
【０１５０】
ステップＳ２８８では、パルス幅計測処理が実行され、ステップＳ２９０に移行する。
ステップＳ２９０では、順次計測値Ｔｎにパルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持したパルス幅計測値Ｔの値を設定して、ステップＳ２９２に移行する。
ステップＳ２９２では、初期計測値Ｔ０の値と、順次計測値Ｔｎの値を比較し、ΔＴ＜Ｔｎ−Ｔ０であると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２９４に移行し、ΔＴ＜Ｔｎ−Ｔ０ではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ２９６に移行する。
【０１５１】
ステップＳ２９４では、紙粉回復処理を行い、紙粉・乾燥分別処理を終了する。
ステップＳ２９６では、初期計測値Ｔ０の値と、順次計測値Ｔｎの値を比較し、ΔＴ＜Ｔ０−Ｔｎであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ２９８に移行し、ΔＴ＜Ｔ０−Ｔｎではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ３００に移行する。
ステップＳ２９８では、乾燥回復処理を行い、紙粉・乾燥分別処理を終了する。
【０１５２】
ステップＳ３００では、最大処理回数ｍの値と、現在の処理回数Ｍの値を比較し、Ｍ＝ｍであると判定されたとき(Yes)には、ステップＳ３０２に移行し、Ｍ＝ｍではないと判定されたとき(No)には、ステップＳ３０４に移行する。
ステップＳ３０２では、分別不可処理を行い、紙粉・乾燥分別処理を終了する。
ステップＳ３０４では、現在の処理回数Ｍの値に“１”を加算して、ステップＳ２７６に移行する。
【０１５３】
なお、本実施形態において、駆動回路１０４は駆動手段に対応し、残留振動検出部１０６は残留振動検出手段に対応し、図３２の吐出異常判定処理は吐出異常検出手段に対応し、図３３の紙粉・乾燥分別処理は分別手段に対応する。
また、ステップＳ２１６の気泡回復処理と、ステップＳ２９４の紙粉回復処理と、ステップＳ２９８の乾燥回復処理と、ステップＳ３０２の分別不可処理とが、回復処理手段に対応する。
【０１５４】
また、図３１のパルス幅計測処理はパルス幅計測部に対応し、ステップＳ２５２とステップＳ２５６の処理は、比較手段に対応する。
また、ステップＳ２５２で(No)と判定され、ステップＳ２５６で(No)と判定される一連の判定は、第１の判定手段に対応する。
また、ステップＳ２５２で(No)と判定され、ステップＳ２５６で(Yes)と判定される一連の判定は、第２の判定手段に対応する。
【０１５５】
また、ステップＳ２７２の処理は第１の記憶部に対応し、ステップＳ２９０の処理は第２の記憶部に対応し、ＲＡＭ１２８は記憶手段に対応する。
また、ステップＳ２９２とステップＳ２９６の処理が、異常判断手段に対応する。
次に、本実施形態において紙粉異常と判定される場合についてのプログラムの動作を、図１８と、図２９〜図３３を参照して簡単に説明する。
【０１５６】
この図１８では、あるノズルに紙粉が付着し、紙粉異常と判定される場合を粗干しており、説明を簡単にするために、制御部１０２で設定する検出タイミング設定値（Ｓｈｏｔ数）はｎ＝３に設定され、最大回数はｍ＝５に設定している。
今、制御部１０２で所定タイミング即ちプリンタの電源投入時、印刷開始指令が入力された時、印刷途中で所定枚数の印刷が終了した時等に図３０に示す吐出異常検出処理を実行する。
【０１５７】
まず、検出対象となるノズルを選択し（ステップＳ２００）、時点ｔ１に駆動指示信号を駆動回路１０４に出力する（ステップＳ２０２）。図１８（Ａ）の駆動信号が駆動回路からアクチュエータ２２に出力され、時点ｔ１２で駆動信号がオフとなり、図１８（Ｂ）に示す「Ｈレベル」の休止信号が駆動回路１０４から制御部１０２に出力されると、パルス幅計測処理に移行する（ステップＳ２０６）。
【０１５８】
時点ｔ２で、図１８（Ｃ）の駆動／検出切替え信号が「Ｈレベル」で切替えスイッチ１１６に出力され（ステップＳ２３０）、残留振動検出回路１１８側に切替わる。アクチュエータ２２の図１８（Ｄ）の残留振動波形を残留振動検出回路１１８が検出し、図１８（Ｅ）の残留振動パルスを制御部１０２に出力する。
この残留振動パルスが時点ｔ３で「Ｈレベル」となると、制御部１０２に内蔵されている時計から時点ｔ３の時刻をＴｓに設定する。（ステップＳ２３６）
その後、時点ｔ６で、残留振動パルスが「Ｌレベル」となるので、時点ｔ６の時刻をＴｅに設定し（ステップＳ２４０）、パルス幅計測値Ｔに（Ｔｅ−Ｔｓ）の値を設定し、ＲＡＭ１２８に保持し（ステップＳ２４２）、駆動／検出切替え信号を「Ｌレベル」に設定し、切替えスイッチ１１６に出力する（ステップＳ２４４）。
【０１５９】
次に、吐出異常判定処理に移行し（ステップＳ２０８）、正常判定フラグ、気泡判定フラグ、分別判定フラグの値を“０”にリセットする（ステップＳ２５０）。
そしてＲＡＭ１２８に保持されたパルス幅計測値Ｔの値と、ＲＯＭ１２６に記憶された正常吐出基準値の上限値ＴＲ+αを比較する（ステップＳ２５２）。図１８（Ｆ）に示すように、時点ｔ６のパルス幅計測値ＴはＴＲ+αを上回っているので、Ｔ＞ＴＲ+αであると判定され、分別判定フラグに“１”を設定し（ステップＳ２５４）、ＲＡＭ１２８に保持し、ステップＳ２１０に移行する。
【０１６０】
ここで正常判定フラグが“０”なので正常ではないと判定され（ステップ２１０）、気泡判定フラグも“０”なので正常ではないと判定され（ステップＳ２１４）、ステップＳ２１８の紙粉・乾燥分別処理に移行する。
紙粉・乾燥分別処理はまず、Ｓｈｏｔ数ｎに“３”、最大処理回数ｍに“５”を設定し（ステップ２７０）、パルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持されたパルス幅計測値Ｔの値を初期計測値としてＴ０に設定し（ステップＳ２７２）、処理回数Ｍに“１”を設定する。
【０１６１】
次に、Ｓｈｏｔ数Ｓを“０”にリセットする（ステップＳ２７６）。
次に、Ｓｈｏｔ数に設定した回数の駆動指示信号の出力を行う。まず、Ｓｈｏｔ数Ｓに“１”を加算し（ステップＳ２７８）、Ｓｈｏｔ数Ｓの値が“１”になり、時点ｔ７に駆動指示信号を駆動回路１０４に出力し（ステップＳ２８０）、Ｓｈｏｔ数Ｓが“１”なので（ステップＳ２８２）、所定時間待機後（ステップＳ２８４）、ステップＳ２７８に戻る。
【０１６２】
時点ｔ１０と時点ｔ１１に、駆動指示信号を駆動回路１０４に出力し（ステップＳ２８０）、Ｓｈｏｔ数Ｓの値が“３”になったので、駆動指示信号の出力を終了する。
時点ｔ１２で、図１８（Ｂ）に示すように休止信号が「Ｈレベル」になり、パルス幅計測処理に移行し（ステップＳ２８８）、パルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持されたパルス幅計測値Ｔの値を順次計測値としてＴｎに設定する（ステップＳ２９０）。時点ｔ１３のパルス幅計測値Ｔ１は、初期計測値Ｔ０と等しいので、紙粉異常ではないと判定され（ステップＳ２９２）、さらに乾燥異常ではないと判定され（ステップＳ２９６）、ステップＳ２７６に戻る。
【０１６３】
同様に、駆動指示信号の出力が３回行われ、時点ｔ１４で休止信号が「Ｈレベル」となるので（ステップＳ２８６）、パルス幅計測処理に移行し（ステップＳ２８８）、パルス幅計測処理で計測しＲＡＭ１２８に保持されたパルス幅計測値Ｔの値を順次計測値としてＴｎに設定する（ステップＳ２９０）。
時点ｔ１５のパルス幅計測値Ｔ２は、初期計測値Ｔ０の値を上回り、紙粉異常であると判定され（ステップＳ２９２）、紙粉回復処理が行われる（ステップＳ２９４）。
【０１６４】
以上の説明のように、残留振動波形のパルス幅に基づいて紙粉異常が判定され、紙粉異常処理が行われる。
乾燥異常と判定される場合は、図１９に示すように、時点ｔ１５のパルス幅計測値Ｔ２が初期計測値Ｔ０を下回るので、乾燥異常であると判定され（ステップＳ２９６）、乾燥回復処理が行われる（ステップＳ２９８）。
【０１６５】
正常と判定される場合は、図２０に示すように、時点ｔ５のパルス幅計測値Ｔ０が、ＴＲ−αを上回り（ステップＳ２５６）、ＴＲ＋αを下回っている（ステップＳ２５２）ので、正常判定フラグに“１”が設定され（ステップＳ２６０）、正常であると判定される（ステップＳ２１０）。
気泡異常と判定される場合は、図２１に示すように、時点ｔ４のパルス幅計測値Ｔ０が、ＴＲ−αを下回っている（ステップＳ２５６）ので、気泡判定フラグに“１”が設定され（ステップＳ２５８）、気泡異常であると判定され（ステップＳ２１４）、気泡回復処理（ステップＳ２１６）が行われる。
【０１６６】
分別不可と判定される場合は、最大処理回数実行しても（ステップＳ３００）、初期計測値Ｔ０と順次計測値Ｔｎの値の差が許容値ΔＴ未満のため、紙粉異常とも、乾燥異常とも判定されず、分別不可処理（ステップＳ３０２）が行われる。
次に、本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例について説明する。図２５〜図２８は、それぞれ、インクジェットヘッド２０の他の構成例の概略を示す断面図である。以下、これらの図に基づいて説明するが、前述した実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１６７】
図２５に示すインクジェットヘッド２０Ａは、圧電素子２００の駆動により振動板２１が振動し、キャビティ２３内のインク（液体）がノズル２４から吐出するものである。ノズル（孔）２４が形成されたステンレス鋼製のノズル基板２６には、ステンレス鋼製の金属基板２０４が接着フィルム２０５を介して接合されており、さらにその上に同様のステンレス鋼製の金属基板２０４が接着フィルム２０５を介して接合されている。そして、その上には、連通口形成基板２０６及びキャビティ基板２０７が順次接合されている。
【０１６８】
ノズル基板２６、金属基板２０４、接着フィルム２０５、連通口形成基板２０６及びキャビティ基板２０７は、それぞれ所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これらを重ねることにより、キャビティ２３及びリザーバ２８が形成される。キャビティ２３とリザーバ２８とは、インク供給口２１０を介して連通している。また、リザーバ２８は、インク取り入れ口２９に連通している。
【０１６９】
キャビティ基板２０７の上面開口部には、振動板２１が設置され、この振動板２１には、下部電極２１３を介して圧電素子（ピエゾ素子）２００が接合されている。また、圧電素子２００の下部電極２１３と反対側には、上部電極２１４が接合されている。ヘッドドライブ２１５は、駆動電圧波形を生成する駆動回路を備え、上部電極２１４と下部電極２１３との間に駆動電圧波形を印加（供給）することにより、圧電素子２００が振動し、それに接合された振動板２１が振動する。この振動板２１の振動によりキャビティ２３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３内に充填されたインク（液体）がノズル２４より液滴として吐出する。
【０１７０】
液滴の吐出によりキャビティ２３内で減少した液量は、リザーバ２８からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２８へは、インク取り入れ口２９からインクが供給される。
図２６に示すインクジェットヘッド２０Ｂも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２３内のインク（液体）がノズルから吐出するものである。このインクジェットヘッド２０Ｂは、一対の対向する基板２２０を有し、両基板２２０間に、複数の圧電素子２００が所定間隔をおいて間欠的に設置されている。
【０１７１】
隣接する圧電素子２００同士の間には、キャビティ２３が形成されている。キャビティ２３の図２６中前方にはプレート（図示せず）、後方にはノズル基板２６が設置され、ノズル基板２６の各キャビティ２３に対応する位置には、ノズル（孔）２４が形成されている。
各圧電素子２００の一方の面及び他方の面には、それぞれ、一対の電極２２４が設置されている。すなわち、１つの圧電素子２００に対し、４つの電極２２４が接合されている。これらの電極２２４のうち所定の電極間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子２００がシェアモード変形して振動し（図２６において矢印で示す）、この振動によりキャビティ２３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３内に充填されたインク（液体）がノズル２４より液滴として吐出する。すなわち、インクジェットヘッド２０Ｂでは、圧電素子２００自体が振動板として機能する。
【０１７２】
図２７に示すインクジェットヘッド２０Ｃも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２３内のインク（液体）がノズル２４から吐出するものである。このインクジェットヘッド２０Ｃは、ノズル２４が形成されたノズル基板２６と、スペーサ２３２と、圧電素子２００とを備えている。圧電素子２００は、ノズル基板２６に対しスペーサ２３２を介して所定距離に離して設置されており、ノズル基板２６と圧電素子２００とスペーサ２３２とで囲まれる空間にキャビティ２３が形成されている。
【０１７３】
圧電素子２００の図２７中上面には、複数の電極が接合されている。すなわち、圧電素子２００のほぼ中央部には、第１電極２３４が接合され、その両側部には、それぞれ第２の電極２３５が接合されている。第１電極２３４と第２電極２３５との間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子２００がシェアモード変形して振動し（図２７において矢印で示す）、この振動によりキャビティ２３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３内に充填されたインク（液体）がノズル２４より液滴として吐出する。すなわち、インクジェットヘッド２０Ｃでは、圧電素子２００自体が振動板として機能する。
【０１７４】
図２８に示すインクジェットヘッド２０Ｄも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２３内のインク（液体）がノズル２４から吐出するものである。このインクジェットヘッド２０Ｄは、ノズル２４が形成されたノズル基板２６と、キャビティ基板２４２と、振動板２１と、複数の圧電素子２００を積層してなる積層圧電素子２０１とを備えている。
【０１７５】
キャビティ基板２４２は、所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これにより、キャビティ２３及びリザーバ２８が形成される。キャビティ２３とリザーバ２８とは、インク供給口２４７を介して連通している。また、リザーバ２８は、インク供給チューブ３１１を介してインクカートリッジ３と連通している。
積層圧電素子２０１の図２８中下端は、中間層２４４を介して振動板２１と接合されている。積層圧電素子２０１には、複数の外部電極２４８及び内部電極２４９が接合されている。すなわち、積層圧電素子２０１の外表面には、外部電極２４８が接合され、積層圧電素子２０１を構成する各圧電素子２００同士の間（又は各圧電素子の内部）には、内部電極２４９が設置されている。この場合、外部電極２４８と内部電極２４９の一部が、交互に、圧電素子２００の厚さ方向に重なるように配置される。
【０１７６】
そして、外部電極２４８と内部電極２４９との間にヘッドドライブ２１５より駆動電圧波形を印加することにより、積層圧電素子２０１が図２８中の矢印で示すように変形して（図２８中上下方向に伸縮して）振動し、この振動により振動板２１が振動する。この振動板２１の振動によりキャビティ２３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３内に充填されたインク（液体）がノズル２４より液滴として吐出する。
【０１７７】
液滴の吐出によりキャビティ２３内で減少した液量は、リザーバ２８からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２８へは、インクカートリッジ３からインク供給チューブ３１１を介してインクが供給される。
以上のような圧電素子を備えるインクジェットヘッド２０Ａ〜２０Ｄにおいても、前述した静電容量方式のインクジェットヘッド２０と同様にして、振動板又は振動板として機能する圧電素子の残留振動に基づき、液滴吐出の異常を検出しあるいはその異常の原因を特定することができる。なお、インクジェットヘッド２０Ｂ及び２０Ｃにおいては、キャビティに面した位置にセンサとしての振動板（残留振動検出用の振動板）を設け、この振動板の残留振動を検出するような構成とすることもできる。
【０１７８】
以上のように、本発明の液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法及びプログラムは、静電アクチュエータ又は圧電アクチュエータの駆動により、液滴吐出ヘッドから液体を液滴として吐出する動作を行った際に、このアクチュエータによって変位させられた振動板の残留振動を検出し、その振動板の残留振動パターンに基づいて、液滴が正常に吐出されたか、あるいは吐出されなかったか（吐出異常）を検出することとした。
【０１７９】
また、本発明は、吐出異常と判定された場合、上記振動板の残留振動の残留振動波形から計測したパルス幅計測値に基づいて、液滴の吐出異常の原因が気泡混入によるものか否かを判定することとした。さらに、液滴の吐出異常の原因が気泡混入以外と判定された場合に、上記振動板の残留振動の残留振動波形から計測したパルス幅計測値の初期状態における初期計測値と、前記初期状態の後に液滴吐出動作を所定回数駆動する毎にパルス幅計測値の順次計測値を比較し、液滴吐出動作の駆動回数の増加に応じて初期計測値が順次計測値が大きくなった場合には紙粉異常と判定し、逆に小さくなる場合には乾燥異常と判断するようにした。
【０１８０】
したがって、本発明によって、従来の吐出異常検出方法を備える液滴吐出装置に比べ、ノズルの液滴の吐出異常の原因を正確に特定し、原因に応じた最適な回復処理を実現することができる。これにより、回復処理のために無駄なインクを吐出することなく、回復処理時間も短縮できる。
以上、本発明の液滴吐出装置、及び、液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、液滴吐出ヘッドあるいは液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、本発明の液滴吐出ヘッドあるいは液滴吐出装置に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１８１】
なお、本発明の液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド（上述の実施形態では、インクジェットヘッド２０）から吐出する吐出対象液（液滴）としては、特に限定されず、例えば以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルション等の分散液を含む）とすることができる。すなわち、カラーフィルタのフィルタ材料を含むインク、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料、電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料などである。
【０１８２】
また、本発明では、液滴を吐出する対象となる液滴受容物は、記録用紙のような紙に限らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種基板のようなワークであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明の実施形態における液滴吐出装置の一種であるインクジェットプリンタの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタのヘッドユニットの構成を示す断面図である。
【図３】図２に示すヘッドユニットのノズル基板の構成を示す平面図である。
【図４】図２に示す振動板の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。
【図５】図２に示す振動板の残留振動の検出波形の実験結果の一例を示す図であり、正常の場合と異常の場合についてそれぞれ示す。
【図６】本発明に係る振動板の残留振動の検出原理を説明する図である。
【図７】乾燥異常の場合のＳｈｏｔ数による残留振動波形の変化を示すグラフである。
【図８】紙粉異常の場合のＳｈｏｔ数と紙粉付着の様子を撮影した写真、及び断面模式図である。
【図９】紙粉異常の場合のＳｈｏｔ数による残留振動波形の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の吐出異常検出を行うための構成図である。
【図１１】本発明の検出タイミング発生回路の構成図である。
【図１２】本発明の残留振動検出回路の回路図である。
【図１３】本発明のパルス幅計測回路の構成図である。
【図１４】本発明のパルス幅計測回路のタイミングチャートである。
【図１５】本発明の吐出異常検出回路の構成図である。
【図１６】本発明の分別回路の構成図である。
【図１７】本発明の制御部のフローチャートである。
【図１８】本発明の分別処理の紙粉異常の場合のタイミングチャートである。
【図１９】本発明の分別処理の乾燥異常の場合のタイミングチャートである。
【図２０】本発明の吐出異常検出処理の正常の場合のタイミングチャートである。
【図２１】本発明の吐出異常検出処理の気泡異常の場合のタイミングチャートである。
【図２２】図１に示すワイパとヘッドユニットとの位置関係を示す図である。
【図２３】ポンプ吸引処理時における、インクジェットヘッドと、キャップ及びポンプとの関係を示す図である。
【図２４】図２３に示すチューブポンプの構成を示す概略図である。
【図２５】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図２６】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図２７】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図２８】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図２９】本発明の吐出異常検出をプログラムで行う場合の構成図である。
【図３０】本発明の吐出異常検出をプログラムで行う場合のフローチャートである。
【図３１】本発明のパルス幅計測処理のフローチャートである。
【図３２】本発明の吐出異常判定処理のフローチャートである。
【図３３】本発明の紙粉・乾燥分別処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８４】
１・・・インクジェットプリンタ、２・・・ヘッドユニット、３・・・インクカートリッジ、４・・・キャリッジ、５・・・キャリッジ軸、６・・・モータ、２０・・・インクジェットヘッド、１３・・・ワイパ、１４・・・キャップ、２１・・・振動板、２２・・・静電式アクチュエータ、２３・・・キャビティ（圧力室）、２４・・・ノズル、２６・・・ノズル基板、２８・・・リザーバ、２９・・・インク取り入れ口、３０・・・個別電極、３１・・・空隙、３２・・・共通電極、１０２・・・制御部、 １０４・・・駆動回路、 １０６・・・残留振動検出部、 １１０・・・吐出異常検出回路、 １１２・・・分別回路、 １１４・・・検出タイミング発生回路、 １１６・・・駆動／検出切替えスイッチ、 １１８・・・残留振動検出回路、 １２０・・・パルス幅計測回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、該振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液滴が充填され前記振動板の変位により内部の圧力が増減されるキャビティと、該キャビティに連通し当該キャビティ内部の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する所定の駆動信号を出力する駆動手段と、
前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
該残留振動検出手段で検出された前記振動板の残留振動パターンに基づいて液滴の吐出の異常を検出する吐出異常検出手段と、
該吐出異常検出手段で吐出異常を検出したときに、前記駆動手段でノズル周辺の音響インピーダンスが変化するように前記駆動信号を所定回数出力させた後の前記残留振動検出手段で検出した残留振動パターンに基づいて前記ノズルの吐出異常原因を分別する分別手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
振動板と、該振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液滴が充填され前記振動板の変位により内部の圧力が増減されるキャビティと、該キャビティに連通し当該キャビティ内部の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する所定の駆動信号を出力する駆動手段と、
前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
該残留振動検出手段で検出された前記振動板の残留振動パターンに基づいて液滴の吐出の異常を検出する吐出異常検出手段と、
該吐出異常検出手段で吐出異常を検出したときに、前記駆動手段でノズル周辺の音響インピーダンスが変化するように前記駆動信号を所定回数出力させた後の前記残留振動検出手段で検出した残留振動パターンに基づいて前記ノズルの吐出異常原因を分別する分別手段と、
前記吐出異常検出手段と、前記分別手段の分別結果に応じた回復処理を行う回復処理手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動波形のパルス幅を計測するパルス幅計測部と、該パルス幅計測部の計測値と前記振動板の残留振動波形におけるパルス幅の正常範囲を示す正常吐出基準値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいてノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する第１の判定手段と、該第1の判定手段の判定結果がノズルから吐出される液滴が異常であるときに、ノズルからの液滴吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する第２の判定手段を備え、該第２の判定手段の判定結果が気泡混入ではないときに、このことを表す分別信号と前記パルス幅計測部の計測値とを前記分別手段に出力するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記第２の判定手段は、前記パルス幅計測部の計測値が正常範囲の下限値を示す正常吐出基準値未満であるときに気泡混入異常であると判定し、前記パルス幅計測部の計測値が正常範囲の上限値を示す正常吐出基準値を超えているときに気泡混入以外の異常であると判定することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、該比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値未満になったときに紙粉異常であると判断する異常判断手段とを備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、前記比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値を超えたときに乾燥異常であると判断する異常判断手段とを備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、該比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値未満になったときに紙粉異常であると判断し、前記比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値を超えたときに乾燥異常であると判断する異常判断手段とを備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記駆動手段による前記駆動信号の出力回数は、前記分別手段がノズルからの液滴の吐出異常の原因が、乾燥異常によるものか、紙粉異常によるものか、を特定可能な回数に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記分別手段は、前記異常判断手段で異常判断が行われたときに前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止する駆動停止手段を備えていることを特徴とする請求項５乃至８の何れか１つに記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記分別手段は、前記駆動回数が所定回数に達するまでの間に前記異常判断手段での異常判断結果が得られないときに、前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止する駆動停止手段を備えていることを特徴とする請求項５乃至８の何れか１つに記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
振動板を含むアクチュエータを駆動信号で駆動して前記振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、前記振動板の残留振動を検出し、検出された残留振動波形の初期パターンから、ノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する正常判定ステップと、該正常判定ステップで異常と判定されたときに、吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する気泡判定ステップと、該気泡判定ステップの判定結果が気泡混入ではないときに、ノズルから液体を吐出する動作を所定回数行って前記振動板の初期残留振動とその後の残留振動パターンとを検出し、両者を比較することにより、ノズルからの液滴吐出異常が乾燥異常であるか紙粉異常であるかを分別する分別ステップとを備えていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法。
【請求項１２】
振動板を含むアクチュエータを駆動信号で駆動して前記振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、前記振動板の残留振動を検出し、検出された残留振動波形の初期パターンから、ノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する正常判定ステップと、該正常判定ステップで異常と判定されたときに、吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する気泡判定ステップと、該気泡判定ステップの判定結果が気泡混入ではないときに、ノズルから液体を吐出する動作を所定回数行って前記振動板の初期残留振動とその後の残留振動パターンとを検出し、両者を比較することにより、ノズルからの液滴吐出異常が乾燥異常であるか紙粉異常であるかを分別する分別ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出異常検出プログラム。
【請求項１】
振動板と、該振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液滴が充填され前記振動板の変位により内部の圧力が増減されるキャビティと、該キャビティに連通し当該キャビティ内部の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する所定の駆動信号を出力する駆動手段と、
前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
該残留振動検出手段で検出された前記振動板の残留振動パターンに基づいて液滴の吐出の異常を検出する吐出異常検出手段と、
該吐出異常検出手段で吐出異常を検出したときに、前記駆動手段でノズル周辺の音響インピーダンスが変化するように前記駆動信号を所定回数出力させた後の前記残留振動検出手段で検出した残留振動パターンに基づいて前記ノズルの吐出異常原因を分別する分別手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
振動板と、該振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液滴が充填され前記振動板の変位により内部の圧力が増減されるキャビティと、該キャビティに連通し当該キャビティ内部の圧力の増減により液体を液滴として吐出するノズルとを有する液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する所定の駆動信号を出力する駆動手段と、
前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
該残留振動検出手段で検出された前記振動板の残留振動パターンに基づいて液滴の吐出の異常を検出する吐出異常検出手段と、
該吐出異常検出手段で吐出異常を検出したときに、前記駆動手段でノズル周辺の音響インピーダンスが変化するように前記駆動信号を所定回数出力させた後の前記残留振動検出手段で検出した残留振動パターンに基づいて前記ノズルの吐出異常原因を分別する分別手段と、
前記吐出異常検出手段と、前記分別手段の分別結果に応じた回復処理を行う回復処理手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動波形のパルス幅を計測するパルス幅計測部と、該パルス幅計測部の計測値と前記振動板の残留振動波形におけるパルス幅の正常範囲を示す正常吐出基準値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいてノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する第１の判定手段と、該第1の判定手段の判定結果がノズルから吐出される液滴が異常であるときに、ノズルからの液滴吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する第２の判定手段を備え、該第２の判定手段の判定結果が気泡混入ではないときに、このことを表す分別信号と前記パルス幅計測部の計測値とを前記分別手段に出力するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記第２の判定手段は、前記パルス幅計測部の計測値が正常範囲の下限値を示す正常吐出基準値未満であるときに気泡混入異常であると判定し、前記パルス幅計測部の計測値が正常範囲の上限値を示す正常吐出基準値を超えているときに気泡混入以外の異常であると判定することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、該比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値未満になったときに紙粉異常であると判断する異常判断手段とを備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、前記比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値を超えたときに乾燥異常であると判断する異常判断手段とを備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記分別手段は、前記吐出異常検出手段から入力される分別信号に基づいて初期状態における前記パルス幅計測部の初期計測値を記憶する第１の記憶部と、前記初期状態の後に前記駆動手段が所定回数駆動される毎に前記パルス幅計測部の順次計測値を記憶する第２の記憶部とを備えた記憶手段と、該記憶手段の第１の記憶部に記憶されている初期計測値と第２の記憶部に記憶されている順次計測値とを比較する順次比較手段と、該比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値未満になったときに紙粉異常であると判断し、前記比較手段の比較結果が前記駆動手段の駆動回数の増加に応じて前記初期計測値が前記順次計測値を超えたときに乾燥異常であると判断する異常判断手段とを備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記駆動手段による前記駆動信号の出力回数は、前記分別手段がノズルからの液滴の吐出異常の原因が、乾燥異常によるものか、紙粉異常によるものか、を特定可能な回数に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記分別手段は、前記異常判断手段で異常判断が行われたときに前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止する駆動停止手段を備えていることを特徴とする請求項５乃至８の何れか１つに記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記分別手段は、前記駆動回数が所定回数に達するまでの間に前記異常判断手段での異常判断結果が得られないときに、前記駆動手段及び前記残留振動検出手段の駆動を停止する駆動停止手段を備えていることを特徴とする請求項５乃至８の何れか１つに記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
振動板を含むアクチュエータを駆動信号で駆動して前記振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、前記振動板の残留振動を検出し、検出された残留振動波形の初期パターンから、ノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する正常判定ステップと、該正常判定ステップで異常と判定されたときに、吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する気泡判定ステップと、該気泡判定ステップの判定結果が気泡混入ではないときに、ノズルから液体を吐出する動作を所定回数行って前記振動板の初期残留振動とその後の残留振動パターンとを検出し、両者を比較することにより、ノズルからの液滴吐出異常が乾燥異常であるか紙粉異常であるかを分別する分別ステップとを備えていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法。
【請求項１２】
振動板を含むアクチュエータを駆動信号で駆動して前記振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、前記振動板の残留振動を検出し、検出された残留振動波形の初期パターンから、ノズルから吐出される液滴が正常であるか否かを判定する正常判定ステップと、該正常判定ステップで異常と判定されたときに、吐出異常原因が気泡混入であるか否かを判定する気泡判定ステップと、該気泡判定ステップの判定結果が気泡混入ではないときに、ノズルから液体を吐出する動作を所定回数行って前記振動板の初期残留振動とその後の残留振動パターンとを検出し、両者を比較することにより、ノズルからの液滴吐出異常が乾燥異常であるか紙粉異常であるかを分別する分別ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出異常検出プログラム。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
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【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
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【公開番号】特開２００６−１１７４（Ｐ２００６−１１７４Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８１０５４（Ｐ２００４−１８１０５４）
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【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１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【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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