JP2012206287A

JP2012206287A - 吐出検査装置、吐出検査方法

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Publication number: JP2012206287A
Application number: JP2011071858A
Authority: JP
Inventors: Seiji Izumio; 誠治泉尾
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2012-10-25

Abstract

【課題】吐出検査の精度を向上させる。
【解決手段】ノズルから液滴を吐出させる吐出手段と、前記ノズルからの前記液滴の吐出に起因して変化する物理量を検出することによって前記液滴の吐出の有無を判定する判定手段と、前記ノズルから前記液滴が吐出されていない状態において変化した前記物理量を検出し、当該物理量にノイズが重畳したノイズ重畳期間を取得するノイズ取得手段と、前記ノイズ重畳期間の周期性に基づいて、前記物理量に前記ノイズが重畳しないことが推定される非重畳推定期間を特定する期間特定手段と、前記非重畳推定期間において前記吐出手段と前記判定手段とを制御して前記ノズルにおける前記液滴の吐出状況を検査する吐出検査制御手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、液滴の吐出検査装置および吐出検査方法に関する。

従来、インク滴吐出型の画像形成装置において、インク滴が吐出されることに起因する物理量の変化に基づいてインク滴の吐出の有無を判定する検査手法が知られている。しかし、インク滴の吐出以外の要因による物理量の変化が生じるとインク滴の吐出の有無を正確に判定することができない。特許文献１には、ヘッドと当該ヘッドに対向する対向電極との間に印加された電圧に発生する電圧変化を用いてヘッドに設けられノズルからのインク滴の吐出の有無を判定する構成において、インク滴の吐出に伴って変化するように設計されている検査対象電圧信号の周波数を複数種類に切替可能とすることが記載されている。そして吐出検査に先立って支配的なノイズの周波数を取得しておき、検査対象電圧信号の周波数がノイズと異なる周波数となるように設定を切り替えた状態で吐出検査が実施される。その結果、検査対象電圧信号がノイズによる電圧変化に埋もれてしまう等の影響を受けにくくすることを実現している。なお、検査対象電圧信号の周波数の切替は、１ノズルあたりの検査周期内でインク滴の吐出を継続する期間の長さを切り替えることで実現されている。

特開２００８−８０６９５号公報

しかし特許文献１の構成では、切替可能な周波数の種類が限定的であり、ノイズの周波数が、切替可能な周波数の全域に及ぶ場合にはインク滴の吐出の有無を正確に判定することができない。
本発明は、吐出検査の精度を向上させることを目的とする。

課題を解決するために本発明の吐出検査装置は、ノズルから液滴が吐出されていない状態において変化した物理量を検出し、当該物理量にノイズが重畳したノイズ重畳期間を取得する。そしてノイズ重畳期間の周期性に基づいて、ノイズが重畳しないことが推定される非重畳推定期間を特定し、非重畳推定期間においてノズルにおける液滴の吐出状況を検査する。

本発明の吐出検査装置は、吐出検査制御手段による検査に先立ってノイズ取得手段によってノイズ重畳期間を取得し、その周期性からノイズが重畳しないことが推定される非重畳推定期間を特定し、非重畳推定期間において検査を実施するように構成されている。すなわち、ノイズが重畳することが推定される期間は検査を実施せず、非重畳推定期間にのみ検査を実施する構成であるので、従来技術のように液滴吐出に起因して変化する物理量の周波数を液滴吐出の継続期間を変更することによって切り替える必要はない。そのため、非重畳推定期間を特定することができれば、その期間に実施する検査がノイズの影響を受ける可能性は低いため、吐出検査の精度を向上させることができる。なお、「ノイズ重畳期間を取得する」とは、ノイズが重畳した期間を表す情報を取得することであり、具体的には、当該期間の開始時期や当該期間の長さなどを取得することを意味する。また、ノイズ取得手段において複数のノイズ重畳期間が取得されることにより、期間特定手段は複数のノイズ重畳期間からノイズ重畳期間の出現タイミングの周期性を取得することができ、その周期性に基づいて非重畳推定期間を特定する。なお「非重畳推定期間を特定する」とは、ノイズが重畳しないことが推定される期間が繰り返される周期や当該期間の開始時期（位相）や当該期間の長さなどを特定することを意味する。

また本発明においては、ノイズ重畳期間と非重畳推定期間とは、ノズルから液滴を吐出させる駆動素子の駆動周期単位で取り扱われてもよい。
すなわち駆動素子に出力する駆動信号をラッチするタイミングを規定するラッチ周期単位でノイズ重畳期間を規定したり、非重畳推定期間の長さを規定したりしてもよい。吐出手段や吐出検査制御手段はラッチ周期単位で動作するため、ノイズ重畳期間や非重畳推定期間をラッチ周期単位で扱うことにより吐出手段や吐出検査制御手段において制御がしやすい。なお本発明の吐出検査装置が印刷装置に適用される場合には、駆動周期は、インク滴を吐出して１記録画素に対応する領域にドットを形成する周期に相当する。したがって、１ラッチ周期あたりに複数のインク滴が吐出されうる。

また本発明において、吐出検査制御手段は、非重畳推定期間の長さを１ノズルあたりの検査に要する期間の長さで除算することによって得られる個数以下のノズルについての検査を非重畳推定期間において実施してもよい。
このようにして非重畳推定期間の長さに応じて当該非重畳推定期間中に検査するノズル数を設定することにより、非重畳推定期間を終えてノイズが重畳すると推定される期間に入っても検査を実施してしまうことを防止することができる。

また本発明においては、判定手段において物理量を検出する構成とノイズ取得手段において物理量を検出する構成とが共通であってもよい。
これらの構成を共通とすることで、本来、吐出状況の検査用に設けられた構成の他に新たにノイズ成分を検出するための構成を設ける必要がないため、コストを低減することができる。

また本発明において、判定手段は、ノイズが重畳していない場合に液滴の吐出に起因して変化する物理量と相関して変化する電圧信号の信号波形の周波数を含む所定範囲の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルター回路を備えていてもよい。
この場合、バンドパスフィルター回路を通過した所定範囲内の周波数のノイズ成分が重畳した電圧信号をノイズ取得手段および期間特定手段において評価対象とすることができる。すなわちノイズ取得手段や期間特定手段において評価対象とするノイズの周波数の範囲を設計段階において把握しておくことができる。

なお、請求項に記載された各手段の機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組み合わせにより実現される。また、これら各手段の機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。さらに、本発明は方法としても、コンピュータープログラムとしても、そのプログラムの記録媒体としても成立する。むろん、そのコンピュータープログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体であってもよい。また、請求項に記載された動作の順序は、技術的な阻害要因がない限りにおいて記載順に限定されず、同時に実行されても良い。

第一実施形態にかかる印刷装置を示すブロック図。第一実施形態にかかる検査全体の流れを示すフローチャート。第一実施形態にかかるタイミングチャート。第一実施形態にかかるタイミングチャート。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。

１．第一実施形態
１−１．構成
図１は、第一実施形態にかかる吐出検査装置を含む印刷装置１のブロック図である。印刷装置１は、メイン基板１０と印刷ヘッド２０とノズルキャップ３０とシールド構造４０と吐出検査基板５０とを含む。第一実施形態の印刷装置１は、インクジェットプリンターである。メイン基板１０は、メイン制御部１１と吐出制御部１２とを含む。メイン制御部１１は、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭやＡＳＩＣ等で構成され、図示しないインターフェース部を介して取得した画像データに基づいて印刷制御データを生成し、当該印刷制御データを吐出制御部１２に出力する処理を実行する。また、メイン制御部１１は、後述する吐出本検査（ノズルにおける吐出状況の検査）の検査結果を図示しないユーザーインターフェース部を介して通知させる処理を実行する。

吐出制御部１２は、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭやＡＳＩＣで構成され、印刷制御データや後述する吐出制御データに基づいて印刷ヘッド２０に出力する駆動データを生成する処理を実行する。なお、吐出制御部１２は、所定のラッチ周期単位で印刷ヘッド２０の駆動制御を行う。ラッチ周期はラッチ信号Ｓ_lによって特定される。ラッチ信号Ｓ_lは、メイン制御部１１または吐出制御部１２によって生成され、吐出検査基板５０にも出力される。なお、ラッチ信号Ｓ_lは信号レベルが０または１の２値信号であり、ラッチ周期が開始するタイミングごとに信号レベルが１となる。

印刷ヘッド２０は、ピエゾ素子２１（駆動素子）とノズルプレート２２とノズル２３とを備える。印刷ヘッド２０は、図示しないインクタンクからインクの供給を受けており、当該インクのインク滴（液滴）をノズル２３から吐出させる。印刷ヘッド２０は、多数のノズル２３を備え、ノズル２３は図示しない記録媒体に対して平行に対向する平面状のノズルプレート２２において配列される。多数のノズル２３のそれぞれと図示しないインク室が連通しており、当該インク室にインクタンクからインクが供給される。インク室ごとに備えられたピエゾ素子２１には、吐出制御部１２が生成した駆動データに基づく駆動電圧パルスがラッチ信号Ｓ_lに同期して印加される。なお、１ラッチ周期内に吐出するインク滴の量によっては、１ラッチ周期内に複数のインク滴を吐出させる駆動電圧パルスが印加されることもある。ピエゾ素子２１は、駆動電圧パルスによって機械的に変形してインク室内のインクを加減圧することにより、インク滴をノズル２３から吐出させる。本実施形態のノズルプレート２２は、ステンレスで形成されており、基準電位（０Ｖ）に接地されている。ピエゾ素子２１，吐出制御部１２は吐出手段に相当する。

ノズルキャップ３０は検出電極３１を備える。検出電極３１は、例えばノズルプレート２２に対して平行に対向する平板状の電極である。検出電極３１とノズルプレート２２とが密着するようにノズルキャップ３０を動作させることにより、ノズル２３におけるインクの乾燥や固化を防止する。検出電極３１は着弾したインク滴が浸透可能なメッシュ電極であってもよく、検出電極３１の裏側（ノズルプレート２２の反対側）に備えられたスポンジ等によってインクを吸収したり、さらに廃液チューブ等によってインクを廃液してもよい。また、吐出検査時においては、ノズルキャップ３０は印刷ヘッド２０から離間し、ノズルプレート２２と検出電極３１とが所定距離を隔てて平行に対向する。

シールド構造４０は、検出電極３１と、検出電極３１と吐出検査基板５０とを接続するケーブルを外部の電磁的外乱要因から保護するための保護部を含む。なお、シールド構造４０は、検出電極３１と吐出検査基板５０とを一体化させつつ、保護するモジュール構造であってもよい。また、シールド構造４０は、ノズルキャップ３０に備えられた廃液チューブ等も被覆し、廃液チューブ等を電磁的外乱要因から保護してもよい。

吐出検査基板５０は、高電圧モジュール５１と高電圧遮断コンデンサ５２とローパスフィルター回路５３とバッファー増幅回路５４とバンドパスフィルター回路５５と吐出検査制御部５６と高電圧診断回路５７とを含む。高電圧モジュール５１は、検出電極３１に接続され、吐出検査時において高電圧（例えば１００〜５００Ｖ）を負荷抵抗経由で出力する。従って、吐出検査時において、検出電極３１と基準電位のノズルプレート２２との間に寄生する静電容量ＣにＱ＝ＣＶ（Ｖは前記高電圧）の電荷量Ｑの電荷が蓄積される。吐出制御部１２は、吐出検査内で実施される吐出本検査時において、ノズル２３からインク滴を吐出させる。ノズル２３から吐出されたインク滴は検出電極３１に着弾し、ノズルプレート２２から検出電極３１へとインク滴が運んだ電荷により、検出電極３１の電荷量Ｑに微少な電荷変化量ΔＱが生じる。このとき、電荷変化量ΔＱに対応した微少電流が負荷抵抗を経由して検出電極３１に流れる。

吐出検査時は、ノズルプレート２２と検出電極３１との距離は理想的に一定の距離に保たれるが、ノズルプレート２２におけるインク滴の吐出に起因してノズルプレート２２が振動する場合や、その他の要因に起因してノズルプレート２２と検出電極３１との少なくとも一方が振動する場合には、ノズルプレート２２と検出電極３１との間の距離が変化する。これにより、ノズルプレート２２と検出電極３１との間の静電容量が変化し、検出電極３１に微少な電荷変化量ΔＱが生じ得る。すなわち、検出電極３１に流れる微少電流には、インク滴の着弾に起因する電荷変化量ΔＱだけでなく、それ以外のノイズ要因に起因した電荷変化量ΔＱに応じた電流も重畳されることとなる。したがってインク滴の吐出以外の要因で電荷変化量ΔＱが生じる状況、すなわちノイズが重畳する状況では正確に吐出状況を検出することができない。

検出電極３１は、シールド構造４０によって保護された配線を介して高電圧遮断コンデンサ５２の一方の電極と接続される。高電圧遮断コンデンサ５２の他方の電極は、ローパスフィルター回路５３と接続される。この高電圧遮断コンデンサ５２により、高電圧を遮断してローパスフィルター回路５３等を保護するとともに、検出電極３１における微少な電荷変化量ΔＱに応じた微少電流をローパスフィルター回路５３に流すことができる。ローパスフィルター回路５３は、微少電流から所定周波数よりも高周波成分を除去するための回路である。これにより、微少電流から高周波のノイズ成分が除去できる。

バッファー増幅回路５４（ボルテージフォロワ）は、ローパスフィルター回路５３によって高周波成分が除去された微少電流に応じた電圧を入力し、入力電圧と同電圧の電圧信号を出力する。バンドパスフィルター回路５５は、バッファー増幅回路５４から出力された電圧信号の所定範囲の周波数以外の周波数成分を除去するとともに、電圧信号を増幅し、電圧信号Ｖを出力する。ここで所定範囲とは、ノイズが重畳していない状態でインク滴を吐出した場合の電圧信号Ｖの信号波形の周波数を含む所定範囲を意味する。したがって印刷装置１の設計段階において所定範囲は予め決められている。

吐出検査制御部５６は、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭやＡＳＩＣ等のＩＣで構成され、図示しないＡ／Ｄコンバーターを含む。吐出検査制御部５６はＡ／Ｄコンバーターを用いてバンドパスフィルター回路５５から出力されたアナログ電圧信号Ｖをデジタル電圧信号に変換する。吐出検査制御部５６は、バンドパスフィルター回路５５から出力された電圧信号Ｖを示すデジタル信号に基づいてノズル２３から正常にインク滴が吐出されたか否かを判定する。ノズル２３から正常にインク滴が吐出されると、検出電極３１に適正な電荷変化量ΔＱが生じ、最終的にバンドパスフィルター回路５５から出力された電圧信号Ｖには電荷変化量ΔＱに対応した応答波形が表れるはずである。吐出検査制御部５６は、電圧信号Ｖの電圧値と所定の閾値との比較により、電荷変化量ΔＱに対応した電圧信号Ｖの応答波形が表れたか否かを判定することによって、ノズル２３から正常にインク滴が吐出されたか否かを判定する。そして吐出検査制御部５６は、メイン制御部１１にノズルごとの判定結果を通知する。

吐出検査制御部５６は、高電圧診断信号Ｓ_hをＡ／Ｄコンバーターによってデジタル信号に変換し、当該デジタル信号が示す電圧値と所定の閾値とを比較することにより、高電圧モジュール５１の故障に起因する高電圧の異常（電圧降下，過電圧）や、検出電極３１等の接地短絡（リーク）による高電圧の異常電圧降下を監視する。また、吐出検査制御部５６は、高電圧モジュール５１に高電圧を生成させるための高圧制御信号Ｓ_kを出力する。高圧制御信号Ｓ_kは、信号レベルが１または０の２値信号であり、高圧制御信号Ｓ_kの信号レベルが１となる期間に限り高電圧モジュール５１が高電圧を生成する。高電圧診断回路５７は、高電圧モジュール５１が生成した高電圧を複数の抵抗によって分圧することにより、高電圧診断信号Ｓ_hを生成する。

ノズルプレート２２、検出電極３１、シールド構造４０、高電圧モジュール５１、高電圧遮断コンデンサ５２、ローパスフィルター回路５３、バッファー増幅回路５４、バンドパスフィルター回路５５、吐出検査制御部５６は、判定手段およびノイズ取得手段に相当する。判定手段とノイズ取得手段とを共通の構成とすることで、それらを別々に設ける場合よりもコストを削減することができる。また、吐出検査制御部５６は、期間特定手段および吐出検査制御手段に相当する。

１−２．吐出検査
図２は、吐出検査装置が実行する吐出検査の全体の流れを示すフローチャートである。本実施形態の吐出検査においては、後述する吐出本検査に先立って電圧信号Ｖにノイズ成分が重畳したノイズ重畳期間Ｔ３を取得し（Ｓ１、ノイズ取得工程）、ノイズ重畳期間Ｔ３の周期性からノイズが重畳しないことが推定される非重畳推定期間Ｔ５を特定する（Ｓ２、期間特定工程）。その後、非重畳推定期間Ｔ５の開始時期が来るとインク滴が正常に吐出できたか否かを判定する吐出本検査を全てのノズルに対して１ノズルずつ実施する（Ｓ３、吐出検査制御工程）。

図３は、ノイズ取得工程（Ｓ１）を説明するためのタイミングチャートである。図３のａ欄においては、高圧制御信号Ｓ_kを示す。図３のｂ欄においては、ラッチ周期を示すラッチ信号Ｓ_lの波形を示す。なお、ラッチ周期の長さをＬと表記する。本実施形態において吐出検査制御部５６は、各期間の長さや当該期間の開始時期をラッチ周期単位（駆動周期単位）で取り扱う。ラッチ周期単位で期間を把握し取り扱うことにより、吐出制御部１２と連携した吐出本検査における制御をしやすくすることができる。吐出検査制御部５６はまず、図３に示すように、高圧制御信号Ｓ_kのレベルを１にする。ノイズ取得工程において高圧制御信号Ｓ_kのレベルが１である期間を以降ではノイズ取得期間Ｔ１と呼ぶ。ノイズの要因となる事象が周期的に発生している場合、検出電極３１にはノイズ要因に起因した微少な電流が周期的に流れる。検出電極３１に流れたノイズに対応する電流は、ローパスフィルター回路５３、バッファー増幅回路５４、バンドパスフィルター回路５５を経て最終的に電圧信号Ｖとして吐出検査制御部５６に出力される。吐出検査制御部５６は、高圧制御信号Ｓ_kのレベルを１に保ってノイズ取得期間Ｔ１を所定の長さの間継続し、周期的にノイズが重畳した電圧信号Ｖを取得する。電圧信号Ｖはバンドパスフィルター回路５５により前述した所定範囲外の周波数成分が除去されている。したがって吐出検査制御部５６は所定範囲内の周波数のノイズ成分が重畳した電圧信号を評価対象とすることができる。所定の長さの期間が経過すると吐出検査制御部５６は高圧制御信号Ｓ_kのレベルを０にしてノイズ取得期間Ｔ１を終了する。

吐出検査制御部５６は、電圧信号Ｖからノイズ重畳期間Ｔ３の開始時期と長さを取得する。具体的には吐出検査制御部５６は、ノイズ取得期間Ｔ１に取得した電圧信号Ｖを一定時間間隔（例えばラッチ周期間隔）でＡ／Ｄ変換したデジタル値に基づいて、電圧値の変化を把握する。ノイズ取得工程においてはノズルからインク滴は吐出されない状態であるので、この工程で生じる電圧値の変化はノイズの影響によると判断できる。そのため、吐出検査制御部５６は、所定範囲外（所定範囲は、例えば、吐出本検査の検査結果に問題をきたさない電圧信号Ｖの値の範囲）となる電圧値の変化が、所定間隔（たとえば１ノズル当たりの吐出本検査周期ｐ）より短い間隔を隔てて連続して生じる期間をノイズ重畳期間Ｔ３として特定しその長さをラッチ周期単位で測定する。図３のｄ欄はノイズ成分が周期的に重畳した電圧信号Ｖを例示している。図３のｃ欄は、ノイズ周期Ｔ２とノイズ重畳期間Ｔ３を例示している。なおノイズ周期Ｔ２を特定するためには、ノイズ取得期間Ｔ１の長さは少なくとも２個以上のノイズ重畳期間Ｔ３を含む期間である必要がある。吐出検査制御部５６は複数回のノイズ重畳期間Ｔ３の長さを測定するとともに、各ノイズ重畳期間Ｔ３の開始時期をラッチ信号の基準パルスとラッチ周期に基づいて取得する。また、吐出検査制御部５６は、各ノイズ重畳期間Ｔ３が出現する間隔からノイズ周期Ｔ２を取得する。なお、ノイズ重畳期間Ｔ３は、実際にノイズの重畳が検出された期間の前後に所定ラッチ周期分の余裕を含んだ形で特定されていてもよい。

期間特定工程（Ｓ２）では、吐出検査制御部５６は、ノイズ重畳期間Ｔ３の周期性に基づいて非重畳推定期間Ｔ５を特定する。吐出検査制御部５６は、複数回分のノイズ重畳期間Ｔ３の開始時期とノイズ重畳期間Ｔ３の長さとから、ノイズが重畳しなかった期間（非ノイズ重畳期間Ｔ４）の開始時期とその長さを特定することができる。

図３の例では、ノイズ周期Ｔ２が５２Ｌ期間であり、１周期の期間のうちノイズ重畳期間Ｔ３の長さが１２Ｌ期間であることを示している。この場合、吐出検査制御部５６は１周期の期間のうち非ノイズ重畳期間Ｔ４の長さが４０Ｌであったことを特定することができる。また吐出検査制御部５６は、非ノイズ重畳期間Ｔ４の開始時期をラッチ周期単位で特定する。例えば基準とするラッチ信号Ｓ_lのパルスをノイズ取得期間Ｔ１の開始時期を示すパルスとする場合、ノイズ取得期間Ｔ１における最初の非ノイズ重畳期間Ｔ４の開始時期は当該パルスから１３Ｌ期間後であったことを特定することができる。なお図３の例においてノイズ取得期間Ｔ１における最初のノイズ重畳期間Ｔ３は当該パルスから１Ｌ期間後である。本実施形態においては周期性を有するノイズを対象としているため、非ノイズ重畳期間Ｔ４も周期性を有している。吐出検査制御部５６は、複数の非ノイズ重畳期間Ｔ４の開始時期とその長さとから、将来においてもノイズが重畳しないことが推定される非重畳推定期間の開始時期と長さを特定する。ノイズ取得期間Ｔ１から後述する吐出制御工程が終了するまでラッチ信号Ｓ_lは連続して出力され続ける。このラッチ信号Ｓ_lを基準にして、吐出検査制御部５６は将来における非重畳推定期間Ｔ５の開始時期と長さを特定する。例えば本実施形態の場合、ノイズ取得期間Ｔ１の開始時期を示すラッチ信号Ｓ_lのパルスを基準にすると、（Ｌ＋１２Ｌ＋５２Ｌ×ｍ）期間後が非重畳推定期間Ｔ５の開始時期と特定される（ｍは自然数、１２Ｌはノイズ重畳期間Ｔ３の長さ、５２Ｌはノイズ周期Ｔ２の長さ）。また吐出検査制御部５６は、非重畳推定期間Ｔ５の長さを非ノイズ重畳期間Ｔ４の長さと同じ４０Ｌ期間と特定する。

図４は、吐出検査制御工程（Ｓ３）を説明するためのタイミングチャートである。図４のｃ欄は非重畳推定期間Ｔ５と吐出本検査周期ｐのタイミングを示しており、同図ｄ欄は電圧信号Ｖを例示している。吐出検査制御部５６は、前述のように特定された非重畳推定期間Ｔ５の開始時期が来ると（Ｓ３０）、１ノズルずつ吐出本検査を実施する（Ｓ３１）。吐出本検査では、検査対象ノズルに対応するピエゾ素子２１を駆動して検査対象ノズルからインク滴を吐出させる吐出工程（Ｓ３１０）と、検査対象ノズルからインク滴が吐出されているか否かを判定する判定工程（Ｓ３１１）とが実施される。本実施形態では、非重畳推定期間Ｔ５の長さから所定期間ｑを差し引いた期間の長さを１ノズル当たりの吐出検査に要する期間（吐出本検査周期ｐ）の長さを除算した、｛（Ｔ５−ｑ）／ｐ｝個以下のノズルを１非重畳推定期間Ｔ５で検査する。なお各ノズルの吐出本検査周期ｐは一定である。吐出本検査周期ｐの長さはラッチ周期の長さＬの倍数とされ、本実施形態では、吐出本検査周期ｐの長さは１ラッチ周期（Ｌ）の１６倍とする。所定期間ｑは、例えば高電圧遮断コンデンサ５２の充電に要する時間等が相当し、本実施形態では例えば２Ｌ期間であるとする。その場合｛（Ｔ５−ｑ）／ｐ｝以下である最大の整数は２となるので、吐出検査制御部５６は１非重畳推定期間Ｔ５あたり２個ずつノズルの吐出本検査を実施する。このように、非重畳推定期間Ｔ５の長さに応じて非重畳推定期間Ｔ５中に検査するノズル数を設定することにより、非重畳推定期間Ｔ５を終えてノイズが重畳すると推定される期間においても吐出本検査を実施して検査精度が低下してしまうことを防止することができる。また、非重畳推定期間Ｔ５中に検査可能な最大個数のノズルを各非重畳推定期間Ｔ５で検査することができるので、効率よく検査を実施することができる。なお吐出本検査周期ｐのうち例えば最初の５Ｌ期間に吐出検査制御部５６は連続してノズルからインク滴を吐出させ残りの１１Ｌ期間はインク滴を吐出させない。吐出本検査周期ｐの長さや、吐出本検査周期ｐのうちのインク滴を吐出させる期間の長さや、インク滴を吐出させない期間の長さは、吐出検査制御部５６が読み出し可能な記録媒体（ＲＯＭやレジスタ等）に記録されている。

吐出検査制御部５６は、非重畳推定期間Ｔ５の開始時期に合わせて高圧制御信号Ｓ_kのレベルを１にする。吐出検査制御部５６は今回の非重畳推定期間Ｔ５における検査対象のノズルに対応するピエゾ素子２１を上述した５Ｌ期間駆動するための吐出制御データを吐出制御部１２に出力する。吐出制御データに基づいて吐出制御部１２は検査対象ノズルに対応するピエゾ素子２１を駆動する。本実施形態では非重畳推定期間Ｔ５の開始時期から所定期間ｑ（２Ｌ）を経て吐出本検査周期ｐ期間に入る。検査対象ノズルからインク滴が正常に吐出されていれば、正常に吐出された場合に検出されるはずの電圧値を吐出検査制御部５６は取得できる。吐出検査制御部５６は、電圧値の振幅が所定の閾値以上であれば正常に吐出されたと判定し、所定の閾値未満であればインク滴が正常に吐出されなかったと判定する。閾値を示すデータは吐出検査制御部５６が読み出し可能な記録媒体（ＲＯＭやレジスタ等）に記録されている。

非重畳推定期間Ｔ５の終了時期に合わせて吐出検査制御部５６は高圧制御信号Ｓ_kのレベルを０にする。ノイズ重畳期間Ｔ３を経て次の非重畳推定期間Ｔ５の開始時期に合わせて吐出検査制御部５６は高圧制御信号Ｓ_kのレベルを１にして上述と同様に、まだ吐出本検査が済んでいないノズルに対して順に吐出本検査を実施する。全てのノズルについて検査が終了するまで同様に吐出本検査を実施する（Ｓ３２）。そして例えば全てのノズルの吐出本検査が終了すると吐出検査制御部５６は、各ノズル２３の吐出検査の検査結果をメイン基板１０のメイン制御部１１に出力する。

以上説明したように、本実施形態によると、ノイズが重畳することが推定される期間を避けノイズが重畳しないことが推定される期間において各ノズルについて吐出本検査を実施することができるので、検査精度を向上させることができる。

２．他の実施形態
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、複数のノイズ要因により複数周波数のノイズ成分が電圧信号Ｖに重畳される場合は、それぞれのノイズ成分の周波数と位相を解析し、各周波数のノイズに対応する非重畳推定期間が重なる共通期間を特定し、当該共通期間を非重畳推定期間とする。また例えば前記実施形態では、ノイズを取得する構成と吐出検査の構成とが共通である構成を説明したが、これらは共通でなくても別々に設けられていてもよい。

前記実施形態において検出電極３１はノズルキャップ３０に備えられたが、検出電極３１は独立して備えられてもよい。また、検出電極３１とノズルプレート２２との間に静電容量を寄生させればよく、検出電極３１を接地し、ノズルプレート２２側に高電圧を出力してもよい。また、検出電極３１はインク滴が着弾するように構成されなくてもよく、例えば互いに平行に対面する検出電極３１と対向電極との間において、検出電極３１と対向電極とに対して平行にインク滴を吐出させてもよい。さらに、インク滴の吐出に起因した物理量変化の応答波形を得るように構成されていればよく、例えば吐出されたインク滴により干渉される可視光等の電磁波の受信強度を検出信号として検出してもよい。また、ノズル２３はインク滴を吐出するように構成されていればよく、サーマルインクジェット方式によってインク滴が吐出されてもよい。なお、吐出検査装置が対象とする液滴は色の再現を主目的としたインク滴に限らず、吐出されることにより何らかの物理量が変化する液滴であれば本発明の吐出検査手法が適用できる。

１：印刷装置、１０：メイン基板、１１：メイン制御部、１２：吐出制御部、２０：印刷ヘッド、２１：ピエゾ素子、２２：ノズルプレート、２３：ノズル、３０：ノズルキャップ、３１：検出電極、４０：シールド構造、５０：吐出検査基板、５１：高電圧モジュール、５２：高電圧遮断コンデンサ、５３：ローパスフィルター回路、５４：バッファー増幅回路、５５：バンドパスフィルター回路、５６：吐出検査制御部、５７：高電圧診断回路、ｐ：吐出本検査周期、Ｔ１：ノイズ取得期間、Ｔ２：ノイズ周期、Ｔ３：ノイズ重畳期間、Ｔ４：非ノイズ重畳期間、Ｔ５：非重畳推定期間

Claims

ノズルから液滴を吐出させる吐出手段と、
前記ノズルからの前記液滴の吐出に起因して変化する物理量を検出することによって前記液滴の吐出状況を判定する判定手段と、
前記ノズルから前記液滴が吐出されていない状態において変化した前記物理量を検出し、当該物理量にノイズが重畳したノイズ重畳期間を取得するノイズ取得手段と、
前記ノイズ重畳期間の周期性に基づいて、前記物理量に前記ノイズが重畳しないことが推定される非重畳推定期間を特定する期間特定手段と、
前記非重畳推定期間において前記吐出手段と前記判定手段とを制御して前記ノズルにおける前記液滴の吐出状況を検査する吐出検査制御手段と、
を備える吐出検査装置。
前記ノイズ重畳期間と前記非重畳推定期間とは、前記ノズルから前記液滴を吐出させる駆動素子の駆動周期単位で取り扱われる、
請求項１に記載の吐出検査装置。
前記吐出検査制御手段は、前記非重畳推定期間の長さを１ノズルあたりの前記検査に要する期間の長さで除算することによって得られる個数以下の前記ノズルについての前記検査を前記非重畳推定期間において実施する、
請求項１または請求項２に記載の吐出検査装置。
前記判定手段において前記物理量を検出する構成と前記ノイズ取得手段において前記物理量を検出する構成とが共通である、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の吐出検査装置。
前記判定手段は、前記ノイズが重畳していない場合に前記液滴の吐出に起因して変化する前記物理量と相関して変化する電圧信号の信号波形の周波数を含む所定範囲の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルター回路を備えている、
請求項４に記載の吐出検査装置。
ノズルから液滴を吐出させる吐出工程と、
前記ノズルからの前記液滴の吐出に起因して変化する物理量を検出することによって前記液滴の吐出状況を判定する判定工程と、
前記ノズルから前記液滴が吐出されていない状態において変化した前記物理量を検出し、当該物理量にノイズが重畳したノイズ重畳期間を取得するノイズ取得工程と、
前記ノイズ重畳期間の周期性に基づいて、前記物理量に前記ノイズが重畳しないことが推定される非重畳推定期間を特定する期間特定工程と、
前記非重畳推定期間において前記吐出工程と前記判定工程と実施して前記ノズルにおける前記液滴の吐出状況を検査する吐出検査制御工程と、
を含む吐出検査方法。