專(zhuān)利名稱(chēng)：液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法。
背景技術(shù)：
液滴噴出裝置之一，即噴墨打印機(jī)通過(guò)從多個(gè)噴嘴噴出墨滴(液滴)來(lái)在規(guī)定的用紙上進(jìn)行圖像形成。盡管在噴墨打印機(jī)的打印噴頭(噴墨頭)上設(shè)置了很多噴嘴，但由于墨汁粘度的增加、氣泡的混入、塵和紙粉的粘附等原因，存在因若干噴嘴被堵塞而不能?chē)姵瞿那闆r。如果噴嘴堵塞，在被打印的圖像內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)遺漏，其成為畫(huà)質(zhì)劣化的原因。
現(xiàn)有技術(shù)中，作為用于檢測(cè)這種墨滴噴出異常(以后也稱(chēng)為“點(diǎn)遺漏”)的方法，提出了這種方法對(duì)于噴墨頭的每個(gè)噴嘴，光學(xué)地檢測(cè)墨滴沒(méi)有從噴墨頭的噴嘴中噴出的狀態(tài)(墨滴噴出異常狀態(tài))(例如，特開(kāi)平8-309963號(hào)公報(bào)等)。通過(guò)該方法，能夠確定發(fā)生點(diǎn)遺漏(噴出異常)的噴嘴。
但是，在上述光學(xué)式點(diǎn)遺漏(液滴噴出異常)檢測(cè)方法中，包含光源和光學(xué)傳感器的檢測(cè)器被安裝在液滴噴出裝置(例如噴墨打印機(jī))上。根據(jù)該檢測(cè)方法，從液滴噴頭(噴墨頭)的噴嘴噴出的液滴一般要在光源和光學(xué)傳感器之間穿過(guò)，為了遮斷光源和光學(xué)傳感器之間的光，存在必須以高精度設(shè)定(設(shè)置)光源和光學(xué)傳感器之類(lèi)的問(wèn)題。由于這種檢測(cè)器通常價(jià)格昂貴，因此還存在噴墨打印機(jī)制造成本增加之類(lèi)的問(wèn)題。而且，由于來(lái)自噴嘴的墨霧以及印刷用紙等的紙粉會(huì)污染光源輸出部和光學(xué)傳感器檢測(cè)部，因此使得檢測(cè)器的可靠性也可能變成問(wèn)題。
在上述光學(xué)式點(diǎn)遺漏檢測(cè)方法中，盡管能夠檢測(cè)噴嘴的點(diǎn)遺漏即墨滴噴出異常(不噴出)，但還存在基于該檢測(cè)結(jié)果不能夠確定(判定)點(diǎn)遺漏(噴出異常)的原因以及不能夠選擇和執(zhí)行與點(diǎn)遺漏原因相對(duì)應(yīng)的合適的恢復(fù)處理之類(lèi)的問(wèn)題。因此，例如，盡管為通過(guò)擦拭處理能夠恢復(fù)的狀態(tài)，但由于通過(guò)從噴墨頭泵吸墨汁而使排墨(無(wú)用墨汁)增加以及實(shí)施不能進(jìn)行合適恢復(fù)處理的多次恢復(fù)處理，因此會(huì)使噴墨打印機(jī)(液滴噴出裝置)的噴出量(throughput)降低或者惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法，其從基準(zhǔn)值減去液滴噴出動(dòng)作之后因調(diào)節(jié)器靜電電容的變化而產(chǎn)生的脈沖，并且基于該減法結(jié)果，能夠判定液滴噴頭的噴出異常及其原因。
為了解決上述課題，在本發(fā)明一實(shí)施方式中，本發(fā)明的液滴噴出裝置，其特征在于，包括多個(gè)液滴噴頭，其具有振動(dòng)板、使所述振動(dòng)板變位的調(diào)節(jié)器、內(nèi)部填充液體并通過(guò)所述振動(dòng)板的變位使其內(nèi)部的壓力增減的內(nèi)腔、連通所述內(nèi)腔并通過(guò)所述內(nèi)腔內(nèi)壓力增減將所述液體作為液滴噴出的噴嘴；驅(qū)動(dòng)電路，其用于驅(qū)動(dòng)所述調(diào)節(jié)器；振蕩裝置，其在由所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述調(diào)節(jié)器之后，基于由所述調(diào)節(jié)器被變位的所述振動(dòng)板的殘余振動(dòng)進(jìn)行振蕩；減法裝置，其從規(guī)定的基準(zhǔn)值中減去所述振蕩裝置振蕩的信號(hào)在規(guī)定期間的脈沖數(shù)；判定裝置，其基于所述減法裝置的減法結(jié)果，判定在所述液滴噴頭上是否發(fā)生了噴出異常。
根據(jù)本發(fā)明的液滴噴出裝置，在通過(guò)調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行將液體作為液滴噴出的動(dòng)作時(shí)，基于由調(diào)節(jié)器變位的振動(dòng)板的殘余振動(dòng)而使振蕩電路振蕩，從規(guī)定的基準(zhǔn)值(正常計(jì)數(shù)值)減去振蕩脈沖，并基于該減法結(jié)果，檢測(cè)液滴為正常噴出或者為不噴出(噴出異常)。
與現(xiàn)有技術(shù)包括點(diǎn)遺漏檢測(cè)方法的液滴噴出裝置相比，由于根據(jù)本發(fā)明液滴噴出裝置不需要其他部件(例如光學(xué)式檢測(cè)裝置等)，因此不用使液滴噴頭的尺寸做大就能夠檢測(cè)液滴的噴出異常，同時(shí)，能夠?qū)⒅圃斐杀疽种坪艿?。在本發(fā)明的液滴噴頭中，由于使用液滴噴出動(dòng)作后振動(dòng)板的殘余振動(dòng)來(lái)檢測(cè)液滴的噴出異常，因此即使在印字動(dòng)作途中也能夠檢測(cè)液滴的噴出異常。
這里，所謂所述振動(dòng)板的殘余振動(dòng)，指在所述調(diào)節(jié)器通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓信號(hào))進(jìn)行液滴噴出動(dòng)作之后，在下一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到再次進(jìn)行液滴噴出動(dòng)作之前的期間，因該液滴噴出動(dòng)作使所述振動(dòng)板衰減并且同時(shí)繼續(xù)振動(dòng)的狀態(tài)。
優(yōu)選，所述判定裝置在判定發(fā)生了所述噴出異常時(shí)，判定該噴出異常的原因。并且優(yōu)選，所述判定裝置在所述減法結(jié)果比第一閾值小時(shí)判定氣泡混入所述內(nèi)腔內(nèi)；在所述減法結(jié)果比第二閾值大時(shí)判定所述噴嘴附近的液體因干燥增粘；在所述減法結(jié)果比第二閾值小而比第三閾值大時(shí)判定紙粉附著在所述噴嘴出口附近。并且優(yōu)選還包括記憶裝置，其用于存儲(chǔ)通過(guò)所述判定裝置判定的判定結(jié)果。此外，在本發(fā)明中，所謂“紙粉”，不單是僅僅局限于由記錄用紙等產(chǎn)生的紙粉，其可以為包含例如送紙滾軸(供紙滾軸)等的橡膠碎片以及空氣中懸浮的灰塵等在噴嘴附近附著而妨礙液滴噴出的全部。
進(jìn)一步優(yōu)選，本發(fā)明的液滴噴出裝置還包括切換裝置，在由所述調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)引起所述液滴的噴出動(dòng)作之后，用于將所述調(diào)節(jié)器從所述驅(qū)動(dòng)電路切換到所述噴出異常檢測(cè)裝置。并且，所述振蕩裝置也可以通過(guò)所述調(diào)節(jié)器的靜電電容成分和所述調(diào)節(jié)器上所連接的電阻元件的電阻成分而構(gòu)成CR振蕩電路。
在此，優(yōu)選所述規(guī)定期間是當(dāng)液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)在所述振動(dòng)板的殘余振動(dòng)波形中的一個(gè)或者多個(gè)位置的期間。并且所述規(guī)定期間可以是所述殘余振動(dòng)發(fā)生之前的期間，也可以是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的半周期之前的期間。進(jìn)一步，所述規(guī)定期間可以是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的每個(gè)半周期的期間，可以是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的1/4周期之前的期間，也可以是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的每個(gè)1/4周期的期間。
再有，優(yōu)選所述規(guī)定的基準(zhǔn)值是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)在所述規(guī)定期間中由所述振蕩裝置振蕩的脈沖數(shù)。在此，所述判定裝置也可以構(gòu)成為基于通過(guò)掃描所述多個(gè)液滴噴頭由振蕩裝置振蕩的、通過(guò)所述減法裝置所得的減法結(jié)果，對(duì)各個(gè)液滴噴頭判定是否發(fā)生噴出異常。
此外，所述調(diào)節(jié)器可以是靜電式調(diào)節(jié)器，也可以是利用壓電元件之壓電效應(yīng)的壓電調(diào)節(jié)器。并且優(yōu)選所述液滴噴出裝置包括噴墨打印機(jī)。
在本發(fā)明的另一方式中，本發(fā)明的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，在通過(guò)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器使振動(dòng)板振動(dòng)來(lái)進(jìn)行將內(nèi)腔內(nèi)的液體作為液滴從噴嘴噴出的動(dòng)作之后，從規(guī)定的基準(zhǔn)值中減去基于所述振動(dòng)板殘余振動(dòng)所振蕩的、在該振蕩信號(hào)的規(guī)定期間中的脈沖數(shù)，基于該減法結(jié)果，判定是否發(fā)生噴出異常。優(yōu)選當(dāng)判定所述噴出異常發(fā)生時(shí)，判定該噴出異常的原因。
在此，優(yōu)選在所述減法結(jié)果比第一閾值小時(shí)判定氣泡混入所述內(nèi)腔內(nèi)；在所述減法結(jié)果比第二閾值大時(shí)判定所述噴嘴附近的液體因干燥增粘；在所述減法結(jié)果比第二閾值小和比第三閾值大時(shí)判定紙粉附著在所述噴嘴出口附近。還優(yōu)選將所述被判定的判定結(jié)果存儲(chǔ)在記憶部中。
在此，優(yōu)選在由所述調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)引起所述液滴的噴出動(dòng)作之后，將所述調(diào)節(jié)器從所述驅(qū)動(dòng)電路切換到所述噴出異常檢測(cè)裝置。優(yōu)選所述規(guī)定期間是下述期間中的任何一個(gè)當(dāng)液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)在所述振動(dòng)板的殘余振動(dòng)波形中的一個(gè)或者多個(gè)位置的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的半周期之前的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的每個(gè)半周期的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的1/4周期之前的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的每個(gè)1/4周期的期間。
此外，優(yōu)選所述規(guī)定的基準(zhǔn)值是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)在所述規(guī)定期間中振蕩的脈沖數(shù)。
本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參考附圖進(jìn)而在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式之下述詳細(xì)說(shuō)明中將變得更為清楚。


圖1是表示本發(fā)明一種液滴噴出裝置，即噴墨打印機(jī)結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖2是概略表示本發(fā)明噴墨打印機(jī)主要部分的框圖。
圖3是圖1所示噴墨頭的概略截面圖。
圖4是表示與圖1所示單色墨汁相對(duì)應(yīng)之噴頭單元35結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖5是使用四色墨汁之噴頭單元的噴嘴板(plate)之噴嘴配置圖案的一個(gè)例子。
圖6是表示圖3的III-III截面在驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入時(shí)的各個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)圖。
圖7是表示假定圖3振動(dòng)板殘余振動(dòng)之單振動(dòng)計(jì)算模型的電路圖。
圖8是表示圖3振動(dòng)板殘余振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值之間關(guān)系的曲線。
圖9是當(dāng)在圖3內(nèi)腔內(nèi)混入氣泡時(shí)噴嘴附近的概念圖。
圖10是表示在因氣泡混入內(nèi)腔引起墨滴不能?chē)姵龅臓顟B(tài)下殘余振動(dòng)的計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值的曲線。
圖11是當(dāng)圖3噴嘴附近的墨汁因干燥引起粘固時(shí)噴嘴附近的概念圖。
圖12是表示在噴嘴附近墨汁干燥增粘狀態(tài)下殘余振動(dòng)的計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值的曲線。
圖13是當(dāng)在圖3噴嘴出口附近附著紙粉時(shí)噴嘴附近的概念圖。
圖14是表示在噴嘴出口附著了紙粉的狀態(tài)下殘余振動(dòng)的計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值的曲線。
圖15是表示在噴嘴附近附著紙粉前后噴嘴狀態(tài)的照片。
圖16是概略表示圖2所示噴出異常檢測(cè)裝置，同時(shí)又表示振蕩電路(振蕩裝置)和驅(qū)動(dòng)電路之間切換動(dòng)作的框圖。
圖17是將圖3靜電調(diào)節(jié)器假設(shè)為平行平板電容器時(shí)的概念圖。
圖18是包含由圖3靜電調(diào)節(jié)器構(gòu)成的電容器之振動(dòng)電路的電路圖。
圖19是圖16所示減法計(jì)數(shù)器之減法處理的時(shí)序20是表示在噴墨頭的各個(gè)狀態(tài)中殘余振動(dòng)波形的示意圖。
圖21是表示減法計(jì)數(shù)器的減法結(jié)果和基于該結(jié)果的判定裝置之判定結(jié)果的一個(gè)例子的示意圖。
圖22是表示噴出異常的原因和各個(gè)基準(zhǔn)值的輸出之間關(guān)系的示意圖。
圖23是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中噴出異常檢測(cè)處理的流程圖。
圖24是本發(fā)明其他實(shí)施方式中圖2所示噴出異常檢測(cè)裝置的概略框圖。
圖25表示計(jì)數(shù)期間為正常噴出時(shí)之殘余振動(dòng)的半周期時(shí)的殘余振動(dòng)波形。
圖26表示計(jì)數(shù)期間為正常噴出時(shí)之殘余振動(dòng)的1/4周期時(shí)的殘余振動(dòng)波形。
圖27是圖24所示減法計(jì)數(shù)器之減法處理的時(shí)序圖(每半周期)。
圖28是表示減法計(jì)數(shù)器的減法結(jié)果和基于該結(jié)果的判定裝置之判定結(jié)果的一個(gè)例子(每半個(gè)周期和每個(gè)1/4周期)的示意圖。
圖29是表示噴出異常的原因和各個(gè)基準(zhǔn)值的輸出之間關(guān)系(每半個(gè)周期和每個(gè)1/4周期)的示意圖。
圖30是表示本發(fā)明其他實(shí)施方式之噴出異常檢測(cè)處理的流程圖。
圖31是概略表示本發(fā)明噴墨頭其他構(gòu)成例的截面圖。
圖32是概略表示本發(fā)明噴墨頭其他構(gòu)成例的截面圖。
圖33是概略表示本發(fā)明噴墨頭其他構(gòu)成例的截面圖。
圖34是概略表示本發(fā)明噴墨頭其他構(gòu)成例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考圖1～圖34詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明液滴噴出裝置和液滴噴頭噴出異常判定方法的優(yōu)選實(shí)施方式。這些實(shí)施方式是作為例子舉出的，不應(yīng)該由此限定解釋本發(fā)明的內(nèi)容。而且，下面，在本實(shí)施方式中，作為本發(fā)明液滴噴出裝置的一個(gè)例子，使用通過(guò)噴出墨汁(液態(tài)材料)而將圖像打印在記錄用紙上的噴墨打印機(jī)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
<第一實(shí)施方式>
圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的一種液滴噴出裝置即噴墨打印機(jī)1結(jié)構(gòu)的概略圖。根據(jù)下面的說(shuō)明，圖1中，上側(cè)稱(chēng)為“上部”，下側(cè)稱(chēng)為“下部”。首先，說(shuō)明該噴墨打印機(jī)1的結(jié)構(gòu)。
圖1所示噴墨打印機(jī)1包括裝置機(jī)體2，其在上部后側(cè)設(shè)置了用于設(shè)置記錄用紙P的托架21，在下部前側(cè)設(shè)置了用于排出記錄用紙P的出紙口22以及在上部面上設(shè)置了操作面板7。
操作面板7例如由液晶顯示器、有機(jī)EL顯示器、LED燈等構(gòu)成，包括用于顯示出錯(cuò)消息等的顯示部(沒(méi)有圖示)以及由各種開(kāi)關(guān)等構(gòu)成的操作部(沒(méi)有圖示)。
在裝置機(jī)體2的內(nèi)部，主要具有印刷裝置(印刷單元)4，其安裝了往復(fù)運(yùn)動(dòng)的印字裝置(移動(dòng)體)3；供紙裝置(供紙單元)5，其將記錄用紙P每次1張送入印刷裝置4；控制部(控制裝置)6，其控制印刷裝置4和供紙裝置5。
通過(guò)控制部6的控制，供紙裝置5每次1張間歇地傳送記錄用紙P。該記錄用紙P通過(guò)印字裝置3的下部附近。此時(shí)，印字裝置3通過(guò)在與記錄用紙P傳送方向幾乎正交的方向上往復(fù)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行向記錄用紙P的印刷。即，通過(guò)將印字裝置3的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和記錄用紙P的間歇發(fā)送變成印刷中的主掃描和副掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)噴墨方式的印刷。
印刷裝置4包括印字裝置3；滑架(carriage)電機(jī)41，其成為使印字裝置3在主掃描方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源；往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)42，其通過(guò)接受滑架電機(jī)41的旋轉(zhuǎn)來(lái)使印字裝置3往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
印字裝置3在其下部具有安裝了多個(gè)噴嘴110并與墨汁種類(lèi)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噴頭單元35；將墨汁供給各個(gè)噴頭單元35的多個(gè)墨盒(I/C)31；安裝了各個(gè)噴頭單元35和墨盒31的滑架32。
如在后面對(duì)圖3的描述，噴頭單元35安裝了多個(gè)分別由一個(gè)噴嘴110、振動(dòng)板121、靜電調(diào)節(jié)器120、內(nèi)腔141、墨汁供給口142等構(gòu)成的噴墨式記錄噴頭(噴墨頭或者液滴噴頭)100。而且，噴頭單元35盡管示出了圖1中的包含墨盒31的結(jié)構(gòu)，但不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，也可以做成另外固定墨盒31和通過(guò)管道等被供給到噴頭單元35的結(jié)構(gòu)。因此，在下面，除印字裝置3之外，將設(shè)置了多個(gè)分別由一個(gè)噴嘴110、振動(dòng)板121、靜電調(diào)節(jié)器120、內(nèi)腔141以及墨汁供給口142等構(gòu)成的噴墨頭100的構(gòu)成稱(chēng)作為噴頭單元35。
而且，作為墨盒31，通過(guò)使用填充了黃色、籃綠色、品紅色、黑色等4色墨汁的墨盒，能夠進(jìn)行全色印刷。這種情況下，在印字裝置3中設(shè)置了分別與各色對(duì)應(yīng)的噴頭單元35。這里，在圖1中盡管示出了與4色墨汁對(duì)應(yīng)的4個(gè)墨盒31，但印字裝置3可以被構(gòu)成為還包括其他顏色例如淡籃綠色、淡品紅色、深黃色等顏色的墨盒31。
往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)42具有使其兩端支持在框架(frame)(沒(méi)有圖示)上的滑架引導(dǎo)軸422和與滑架引導(dǎo)軸422平行延伸的同步帶421。
滑架32在被往復(fù)自由運(yùn)動(dòng)地支持在往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)42的滑架引導(dǎo)軸422上的同時(shí)還被固定在同步帶421的一部分上。
通過(guò)滑架電機(jī)41的動(dòng)作，當(dāng)通過(guò)介入滑輪(pulley)使同步帶421正反向運(yùn)行時(shí)，由滑架引導(dǎo)軸422引導(dǎo)使印字裝置3往復(fù)運(yùn)動(dòng)。然后，在該往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，與被印刷的圖像數(shù)據(jù)(印刷數(shù)據(jù))對(duì)應(yīng)，從噴頭單元35內(nèi)多個(gè)噴墨頭100的噴嘴110中噴出合適的墨汁來(lái)進(jìn)行向記錄用紙P的印刷。
供紙裝置5具有構(gòu)成其驅(qū)動(dòng)源的供紙電機(jī)51；以及通過(guò)供紙電機(jī)51的動(dòng)作而引起旋轉(zhuǎn)的供紙滾軸(roller)52。
供紙滾軸52由夾著記錄用紙P之傳送通路(記錄用紙P)并且上下相對(duì)的從動(dòng)滾軸52a和驅(qū)動(dòng)滾軸52b構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)滾軸52b連接到供紙電機(jī)51。由此，供紙滾軸52將托架21上所設(shè)置的多張記錄用紙P向著印刷裝置4每次送入1張。而且，代替托架21，也可以是能夠自由裝卸安裝用于容納記錄用紙P之供紙盒的結(jié)構(gòu)。
控制部6通過(guò)基于例如從個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(DC)等的主計(jì)算機(jī)8中所輸入的印刷數(shù)據(jù)來(lái)控制印刷裝置4和供紙裝置5等從而在記錄用紙P上進(jìn)行印刷處理。控制部6將出錯(cuò)消息等顯示在操作面板7的顯示部上或者點(diǎn)亮/熄滅LED燈等，同時(shí)，基于從操作部輸入的各種開(kāi)關(guān)按壓信號(hào)來(lái)在各個(gè)部分上執(zhí)行對(duì)應(yīng)的處理。
圖2是概略表示本發(fā)明噴墨打印機(jī)主要部分的框圖。圖2中，本發(fā)明的噴墨打印機(jī)1包括接口部(IFinterface)9，其接收從主計(jì)算機(jī)8所輸入的印刷數(shù)據(jù)等；控制部6；滑架電機(jī)41；滑架電機(jī)驅(qū)動(dòng)器43，用于驅(qū)動(dòng)控制滑架電機(jī)41；供紙電機(jī)51；供紙電機(jī)驅(qū)動(dòng)器53，用于驅(qū)動(dòng)控制供紙電機(jī)51；噴頭單元35；噴頭驅(qū)動(dòng)器33，用于驅(qū)動(dòng)控制噴頭單元35；噴出異常檢測(cè)裝置10。而且，噴出異常檢測(cè)裝置10在后面詳細(xì)說(shuō)明。
圖2中，控制部6包括CPU(中央處理單元)61，其執(zhí)行印刷處理和噴出異常檢測(cè)處理等各種處理；EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)(存儲(chǔ)裝置)62，其是一種非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，其將通過(guò)介入IF9從主計(jì)算機(jī)8所輸入的印刷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于未圖示的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域中；RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)63，其在執(zhí)行后述噴出異常檢測(cè)處理等時(shí)臨時(shí)存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)或者臨時(shí)展開(kāi)印刷處理等的應(yīng)用程序；PROM64，其是一種非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)用于控制各個(gè)部分的控制程序等。控制部6的各個(gè)構(gòu)成元素通過(guò)未圖示的總線電連接。
如上述，印字裝置3由與各色墨汁相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噴頭單元35構(gòu)成，各個(gè)噴頭單元35包括多個(gè)噴嘴110和與各個(gè)噴嘴110相對(duì)應(yīng)的靜電調(diào)節(jié)器120(多個(gè)噴墨頭100)。即，噴頭單元35成為這種結(jié)構(gòu)，其多個(gè)安裝了具有1組噴嘴110和靜電調(diào)節(jié)器120所構(gòu)成的噴墨頭(液滴噴頭)100。噴頭驅(qū)動(dòng)器33驅(qū)動(dòng)各個(gè)噴墨頭100的靜電調(diào)節(jié)器120并且由用于控制墨汁噴出時(shí)刻的驅(qū)動(dòng)電路18和切換裝置23構(gòu)成(參考圖16)。對(duì)于噴墨頭100和靜電調(diào)節(jié)器120的構(gòu)成將在后面說(shuō)明。
在控制部6中，盡管沒(méi)有圖示，但分別電連接了能夠檢測(cè)例如墨盒31的墨剩余量、印字裝置3的位置、溫度、濕度等印刷環(huán)境的各種傳感器。
當(dāng)控制部6通過(guò)介入IF9從主計(jì)算機(jī)8取得印刷數(shù)據(jù)時(shí)，將該印刷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM62中。CPU61對(duì)該印刷數(shù)據(jù)實(shí)行規(guī)定的處理并基于該處理數(shù)據(jù)和來(lái)自各種傳感器的輸入數(shù)據(jù)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到各個(gè)驅(qū)動(dòng)器33，43，53。當(dāng)通過(guò)介入各個(gè)驅(qū)動(dòng)器33，43，53輸入這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，與噴頭單元35的多個(gè)噴墨頭100相對(duì)應(yīng)的靜電調(diào)節(jié)器120、印刷裝置4的滑架電機(jī)41以及供紙裝置5分別動(dòng)作。通過(guò)這，在記錄用紙P上進(jìn)行印刷處理。
下面，說(shuō)明各個(gè)噴頭單元35內(nèi)各個(gè)噴墨頭100的結(jié)構(gòu)。圖3是圖2所示噴頭單元35內(nèi)一個(gè)噴墨頭100的概略截面圖(包含墨盒31等的通用部分)，圖4是表示與1色墨汁對(duì)應(yīng)的噴頭單元35的概略構(gòu)成的分解斜視圖，圖5是表示多個(gè)應(yīng)用圖3所示噴墨頭100之噴頭單元35噴嘴面的一個(gè)例子的平面圖。圖3和圖4是與通常使用狀態(tài)上下相反表示的，圖5是從圖的上方觀察圖3所示噴墨頭100時(shí)的平面圖。
如圖3所示，噴頭單元35通過(guò)介入墨汁進(jìn)入口131、減震器(damper)室130和墨汁供給管311被連接到墨盒31。這里，減震器室130安裝了由橡膠(gom)構(gòu)成的減震器132。通過(guò)該減震器室130，能夠吸收滑架32往復(fù)運(yùn)行時(shí)墨汁的搖擺和墨壓的變化，通過(guò)這，能夠?qū)⒁?guī)定量的墨汁穩(wěn)定地供給噴頭單元35的各個(gè)噴墨頭100。
噴頭單元35形成夾有硅基板140、分別在上側(cè)層疊相同的硅制造的噴嘴板150和在下側(cè)層疊與硅的熱膨脹率相近的硼硅酸玻璃基板(玻璃基板)160的3層結(jié)構(gòu)。在中央的硅基板140上形成了分別用作為獨(dú)立的多個(gè)內(nèi)腔(壓力室)141(圖4中示出了7個(gè)內(nèi)腔)、一個(gè)容器(通用墨室)143、使這些容器143被連通到各個(gè)內(nèi)腔141的墨汁供給口(節(jié)流孔)142之功能的槽。各個(gè)槽例如能夠通過(guò)從硅基板140的表面實(shí)施刻蝕處理形成。按該噴嘴板150、硅基板140以及玻璃基板160的順序依次粘結(jié)，區(qū)分形成各個(gè)內(nèi)腔141、容器143、各個(gè)墨汁供給口142。
這些內(nèi)腔141分別被形成為長(zhǎng)方形狀(長(zhǎng)方體狀)，其被構(gòu)成為通過(guò)后述振動(dòng)板121的振動(dòng)(變位)使其容積是可變的，通過(guò)該容積變化從噴嘴(墨汁噴嘴)110中噴出墨汁(液態(tài)材料)。在噴嘴板150上，在對(duì)應(yīng)于各內(nèi)腔141前端側(cè)部分的位置上形成噴嘴110，其被連通到各內(nèi)腔141。在容器143所處的玻璃基板160的部分上，形成了連通于容器143的墨汁進(jìn)入口131。墨汁從墨盒31經(jīng)墨汁供給管311、減震器室130和通過(guò)墨汁進(jìn)入口131被供給到容器143。容器143所供給的墨汁通過(guò)各墨汁供給口142被供給獨(dú)立的各內(nèi)腔141。各內(nèi)腔141由噴嘴板150、側(cè)壁(隔壁)144和底壁121而區(qū)分形成。
對(duì)于獨(dú)立的各內(nèi)腔141，其底壁121被形成為薄壁，底壁121被構(gòu)成為使得在其面外方向(厚度方向)即圖3中的上下方向上起作為能夠彈性變形(彈性變位)之振動(dòng)板(diaphragm)的作用。因此，該底壁121的部分在以后的說(shuō)明中也被稱(chēng)作為振動(dòng)板121來(lái)進(jìn)行說(shuō)明(即，以后，“底壁”和“振動(dòng)板”都使用標(biāo)記121)。
在玻璃基板160之硅基板140側(cè)的表面上，在與硅基板140各個(gè)內(nèi)腔141對(duì)應(yīng)的位置上分別形成淺的凹部161。因此，各內(nèi)腔141的底壁121通過(guò)介入規(guī)定的間隙對(duì)著形成凹部161之玻璃基板160的對(duì)面壁162的表面。即，在內(nèi)腔141的底壁121和后述段(segment)電極122之間存在規(guī)定厚度(例如0.2微米)的空隙。上述凹部161例如能夠通過(guò)刻蝕等形成。
這里，各內(nèi)腔141的底壁(振動(dòng)板)121構(gòu)成了用于通過(guò)從噴頭驅(qū)動(dòng)器33供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)分別存儲(chǔ)電荷的各個(gè)內(nèi)腔141側(cè)之公共電極124的一部分。即，各內(nèi)腔141的振動(dòng)板121分別兼作后述所對(duì)應(yīng)靜電調(diào)節(jié)器120之對(duì)置電極(電容器的對(duì)置電極)的一個(gè)。在玻璃基板160凹部161的表面上形成分別與公共電極124相面對(duì)的電極即段電極122，使得對(duì)著各內(nèi)腔141的底壁121。如圖3所示，各內(nèi)腔141底壁121的表面通過(guò)由氧化硅膜(SiO2)構(gòu)成的絕緣膜123覆蓋。這樣，各內(nèi)腔141的底壁121即振動(dòng)板121和與其對(duì)應(yīng)的各段電極122之間通過(guò)介入內(nèi)腔141的底壁121在圖3中下側(cè)表面上所形成的絕緣層123和凹部161內(nèi)的空隙而形成(構(gòu)成)對(duì)置電極(電容器的對(duì)置電極)。因此，通過(guò)振動(dòng)板121、段電極122和它們之間的絕緣層123及空隙，構(gòu)成了靜電調(diào)節(jié)器120的主要部分。
如圖3所示，包含用于在這些對(duì)置電極之間施加驅(qū)動(dòng)電壓之驅(qū)動(dòng)電路18的噴頭驅(qū)動(dòng)器33根據(jù)從控制部6輸入的印字信號(hào)(印字?jǐn)?shù)據(jù))來(lái)進(jìn)行這些對(duì)置電極之間的充放電。噴頭驅(qū)動(dòng)器(電壓施加裝置)33的一個(gè)輸出端子被連接到各個(gè)段電極122，另一個(gè)輸出端子被連接到硅基板140上所形成的公共電極124的輸入端子124a。而且，由于在硅基板140上注入了雜質(zhì)而使其自身具有導(dǎo)電性，因此能夠從該公共電極124的輸入端子124a將電壓供給底壁121的公共電極124上。例如，在硅基板140的一個(gè)面上可以形成金或者銅等導(dǎo)電性材料的薄膜。通過(guò)這，能夠?qū)㈦妷?電荷)以低電阻(高效率)供給公共電極124。該薄膜例如可以通過(guò)蒸鍍或者濺射等形成。這里，在本實(shí)施方式中，例如，由于將硅基板140和玻璃基板160通過(guò)陽(yáng)極粘結(jié)而粘結(jié)，因此能夠?qū)⒃谠撽?yáng)極粘結(jié)中用作為電極的導(dǎo)電膜形成在硅基板140的通路形成面?zhèn)?圖3所示硅基板140的上部側(cè))上。然后，該導(dǎo)電膜直接用作為公共電極124的輸入端子124a。而且，在本發(fā)明中，例如，可以省略公共電極124的輸入端子124a，并且硅基板140和玻璃基板160之間的粘結(jié)方法不局限于陽(yáng)極粘結(jié)。
如圖4所示，噴頭單元35包括噴嘴板150，其形成有與多個(gè)噴墨頭100相對(duì)應(yīng)的多個(gè)噴嘴110；硅基板(墨室基板)140，其形成有多個(gè)內(nèi)腔141、多個(gè)墨汁供給口142和一個(gè)容器143；絕緣層123。這些都被容納在包含玻璃基板160的基體170上?；w170例如由各種樹(shù)脂材料、各種金屬材料等構(gòu)成，硅基板140被固定、支撐在該基體170上。
而且，噴嘴板150上所形成的多個(gè)噴嘴110盡管在圖4中為了簡(jiǎn)潔所示而相對(duì)于容器143被大約平行直線地排列，但噴嘴110的排列圖案不局限于該結(jié)構(gòu)。通常例如被分段錯(cuò)開(kāi)，配置成為圖5所示那樣的噴嘴配置圖案。該噴嘴110之間的節(jié)距是根據(jù)印刷分辯度(dpi每英寸點(diǎn)數(shù))而適當(dāng)設(shè)定的。而且，在圖5示出了當(dāng)使用四色墨汁(墨盒31)時(shí)的噴嘴110的配置圖案。
圖6表示圖3的III-III截面在驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入時(shí)的各個(gè)狀態(tài)。當(dāng)從噴頭驅(qū)動(dòng)器33向?qū)χ秒姌O間施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，在對(duì)置電極間就產(chǎn)生庫(kù)侖力，底壁(振動(dòng)板)121相對(duì)于初始狀態(tài)(圖6(a))向段電極122側(cè)彎曲，內(nèi)腔141的容積增大(圖6(b))。在該狀態(tài)中，通過(guò)噴頭驅(qū)動(dòng)器33的控制，當(dāng)使對(duì)置電極間的電荷急劇放電時(shí)，振動(dòng)板121通過(guò)該彈性恢復(fù)力恢復(fù)到圖中的上方，越過(guò)初始狀態(tài)中振動(dòng)板121的位置而移動(dòng)到上部，內(nèi)腔141的容積急劇收縮(圖6(c))。通過(guò)此時(shí)在內(nèi)腔141內(nèi)產(chǎn)生的壓縮壓力，充滿內(nèi)腔141的墨汁(液態(tài)材料)的一部分從與該內(nèi)腔141連通的噴嘴110作為墨滴噴出。
各內(nèi)腔141的振動(dòng)板121通過(guò)一系列動(dòng)作(由噴頭驅(qū)動(dòng)器33的驅(qū)動(dòng)信號(hào)引起的墨滴的噴出動(dòng)作)在下一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)電壓)輸入后到再次噴出墨滴之間進(jìn)行衰減振動(dòng)。下面，也將該衰減振動(dòng)稱(chēng)為殘余振動(dòng)。振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)被假定為具有由噴嘴110和墨汁供給口142的形狀或者墨汁粘度等引起的聲阻r、由通路內(nèi)墨汁重量引起的慣量(inertance)m、以及由振動(dòng)板121的柔量(compliance)Cm所決定的固有振動(dòng)頻率的振動(dòng)。
基于上述假定說(shuō)明振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)的計(jì)算模型。圖7是表示假定振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)之單振動(dòng)的計(jì)算模型的回路圖。這樣，振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)的計(jì)算模型就由聲壓P、上述慣量m、柔量Cm和聲阻r表示。對(duì)于體積速度u，如果計(jì)算當(dāng)將聲壓P施加到圖7回路上時(shí)的階躍響應(yīng)，則得到下式[數(shù)學(xué)式1]u=Pω·me-ωt·sinωt···(1)]]>ω=1m·Cm-α2···(2)]]>α=r2m···(3)]]>將從該式所得的計(jì)算結(jié)果和用其他方法進(jìn)行的墨滴噴出后振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。圖8是表示振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值之間關(guān)系的曲線。從該圖8所示曲線可以知道，實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值的2個(gè)波形大概一致。
在噴頭單元35的各個(gè)噴墨頭100中，盡管如上述進(jìn)行噴出動(dòng)作，但也有發(fā)生不能從噴嘴110正常噴出墨滴的現(xiàn)象即發(fā)生液滴噴出異常的情況。作為發(fā)生該噴出異常的原因，如后述，可以舉出(1)氣泡混入內(nèi)腔141內(nèi)；(2)在噴嘴110附近墨汁干燥/增粘(粘固)；(3)紙粉附著到噴嘴110出口附近等。
當(dāng)發(fā)生噴出異常時(shí)，作為其結(jié)果，典型地是從噴嘴110不噴出液滴，即出現(xiàn)液滴不噴出現(xiàn)象，這種情況下，在記錄用紙P上所印刷(描畫(huà))的圖像中將發(fā)生象素的點(diǎn)遺漏。當(dāng)噴出異常時(shí)，即使從噴嘴110噴出液滴，由于液滴的量過(guò)少或者液滴飛行方向(軌道)偏離而不能合適地?fù)糁?，仍然出現(xiàn)象素點(diǎn)遺漏。從這種情況可知，在下面的說(shuō)明中，也有將液滴噴出異常的情況僅稱(chēng)為“點(diǎn)遺漏”的情況。
下面，基于圖8所示比較結(jié)果，除了噴墨頭100的噴嘴110上所發(fā)生的在印刷處理時(shí)的點(diǎn)遺漏(噴出異常)現(xiàn)象(液滴不噴出現(xiàn)象)的原因之外，調(diào)整聲阻r和/或者慣量m的值，使得振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)的計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值匹配(大概一致)。這里，討論氣泡混入、干燥增粘以及紙粉附著3種情況。
首先，討論點(diǎn)遺漏的一個(gè)原因即氣泡混入內(nèi)腔141內(nèi)。圖9是當(dāng)氣泡B混入圖3內(nèi)腔141內(nèi)時(shí)噴嘴110附近的概念圖。如圖9所示，假定所產(chǎn)生的氣泡B產(chǎn)生附著在內(nèi)腔141的壁面上(圖9中，作為氣泡B附著位置的一個(gè)例子，示出了氣泡B附著在噴嘴110附近的情況)。
這樣，當(dāng)氣泡B混入內(nèi)腔141內(nèi)時(shí)，可以認(rèn)為充滿內(nèi)腔141內(nèi)的墨汁總重量減少，慣量m降低。氣泡B由于附著在內(nèi)腔141的壁面上，因此成為噴嘴110的直徑僅僅增大了氣泡B的直徑大小的狀態(tài)，可以認(rèn)為是聲阻r降低的情況。
因此，對(duì)于墨汁正常噴出的圖8的情況，通過(guò)將聲阻r、慣量m都設(shè)定變小，與氣泡混入時(shí)殘余振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)值匹配，獲得圖10那樣的結(jié)果(曲線)。從圖8和圖10的曲線可知，當(dāng)內(nèi)腔141內(nèi)混入氣泡時(shí)，與正常噴出時(shí)相比，獲得了頻率變高的特征的殘余振動(dòng)波形。而且，通過(guò)聲阻r的降低等，殘余振動(dòng)的振幅衰減率也變小，還能夠確認(rèn)殘余振動(dòng)其振幅緩慢地下降。
接著，討論點(diǎn)遺漏的又一個(gè)原因即在噴嘴110附近墨汁的干燥(粘合，增粘)。圖11是當(dāng)圖3噴嘴110附近的墨汁因干燥粘合時(shí)噴嘴110附近的概念圖。如圖11所示，當(dāng)噴嘴110附近的墨汁干燥粘合時(shí)，內(nèi)腔141內(nèi)的墨汁成為被關(guān)閉在內(nèi)腔141內(nèi)的狀態(tài)。這樣，當(dāng)噴嘴110附近的墨汁干燥、增粘時(shí)，可以認(rèn)為是聲阻r增加的情況。
因此，對(duì)于墨汁正常噴出的圖8的情況，通過(guò)將聲阻r設(shè)定變大，與噴嘴110附近墨汁干燥粘合(增粘)時(shí)殘余振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)值匹配，獲得圖12那樣的結(jié)果(曲線)。圖12所示的實(shí)驗(yàn)值是在數(shù)日內(nèi)沒(méi)有安裝未圖示的蓋的狀態(tài)下放置噴頭單元35，因內(nèi)腔141內(nèi)噴嘴110附近的墨汁干燥、增粘導(dǎo)致不能夠噴出墨汁(墨汁粘合)的狀態(tài)下測(cè)量振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)的值。從圖8和圖12的曲線可知，當(dāng)噴嘴110附近的墨汁因干燥粘合時(shí)，與正常噴出時(shí)相比，獲得了頻率極其變低的同時(shí)殘余振動(dòng)變成過(guò)衰減的特征的殘余振動(dòng)波形。這是因?yàn)椋谕ㄟ^(guò)用于噴出墨滴的振動(dòng)板121被拉到圖3中下方使墨汁從容器143流入內(nèi)腔141內(nèi)之后，當(dāng)振動(dòng)板121移動(dòng)到圖3中上方時(shí)，由于內(nèi)腔141內(nèi)沒(méi)有墨汁退路，因此振動(dòng)板121變成不能急劇振動(dòng)(變?yōu)檫^(guò)衰減)。
下面，說(shuō)明點(diǎn)遺漏的又一個(gè)原因即紙粉附著到噴嘴110出口附近。圖13是當(dāng)紙粉附著在圖3噴嘴110出口附近時(shí)噴嘴110附近的概念圖。如圖13所示，當(dāng)紙粉附著在噴嘴110的出口附近時(shí)，通過(guò)介入紙粉，墨汁從內(nèi)腔141內(nèi)滲出，同時(shí)，墨汁不能夠從噴嘴110噴出。這樣，當(dāng)紙粉附著在噴嘴110出口附近以及墨汁從噴嘴110中滲出時(shí)，從振動(dòng)板121來(lái)看，由于內(nèi)腔141內(nèi)以及滲出部分的墨汁比正常時(shí)增加，因此可以認(rèn)為是慣量m增加的情況。而且還可以認(rèn)為因在噴嘴110出口附近所附著紙粉的纖維引起聲阻r增大。
因此，對(duì)于墨汁正常噴出的圖8的情況，通過(guò)將慣量m、聲阻r都設(shè)定變大，與紙粉向噴嘴110出口附近附著時(shí)殘余振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)值匹配，獲得圖14那樣的結(jié)果(曲線)。從圖8和圖14的曲線可知，當(dāng)紙粉附著到噴嘴110出口附近時(shí)，與正常噴出時(shí)相比，獲得了頻率變低的特征的殘余振動(dòng)波形(這里，紙粉附著時(shí)比墨汁干燥時(shí)其殘余振動(dòng)的頻率高的情況也可從圖12和圖14的曲線看出)。而且，圖15是表示紙粉附著前后噴嘴110狀態(tài)的照片。當(dāng)紙粉附著在噴嘴110出口附近時(shí)，能夠從圖15(b)發(fā)現(xiàn)墨汁沿著紙粉滲出的狀態(tài)。
這里，在噴嘴110附近的墨汁干燥增粘時(shí)以及紙粉附著在噴嘴110出口附近時(shí)，與墨滴正常噴出時(shí)相比，它們的衰減振動(dòng)頻率都變低。為了從振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)的波形中確定出這兩個(gè)點(diǎn)遺漏(不噴出墨汁噴出異常)的原因，例如，能夠在衰減振動(dòng)的頻率或者周期、相位中通過(guò)保持規(guī)定的閾值來(lái)進(jìn)行比較，或者能夠從殘余振動(dòng)(衰減振動(dòng))的周期變化或者振幅變化的衰減率中確定。這樣，通過(guò)在各個(gè)噴墨頭100中當(dāng)墨滴從噴嘴110噴出時(shí)振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)的變化特別是其頻率的變化，能夠檢測(cè)出各個(gè)噴墨頭100的噴出異常。通過(guò)將此時(shí)殘余振動(dòng)的頻率與正常噴出時(shí)殘余振動(dòng)的頻率比較，也能夠確定出噴出異常的原因。
下面，說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的噴出異常檢測(cè)裝置10。這里，說(shuō)明基于正常噴出時(shí)在振動(dòng)板121的衰減振動(dòng)發(fā)生之前的期間來(lái)檢測(cè)噴出異常的情況。圖16是概略表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中圖2所示噴出異常檢測(cè)裝置10以及表示振蕩電路(振蕩裝置)11和驅(qū)動(dòng)電路18之間的切換動(dòng)作的框圖。如圖16所示，本發(fā)明的噴出異常檢測(cè)裝置10由振蕩電路11、減法計(jì)數(shù)器45、正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46、比較基準(zhǔn)值存儲(chǔ)器47、判定裝置20構(gòu)成。判定裝置20的判定結(jié)果在規(guī)定的時(shí)刻(Ls信號(hào)的輸入時(shí)刻)被存儲(chǔ)到記憶裝置62。下面，說(shuō)明圖16所示各個(gè)構(gòu)成部件。
振蕩裝置(振蕩電路)11是基于靜電調(diào)節(jié)器120之振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)而進(jìn)行振蕩的振蕩電路，其將振蕩信號(hào)(脈沖信號(hào))輸出到減法計(jì)數(shù)器45。首先，說(shuō)明振蕩裝置11的動(dòng)作。圖17是將圖3的靜電調(diào)節(jié)器120假設(shè)為平行平板電容器時(shí)的概念圖，圖18是包含由圖3的靜電調(diào)節(jié)器120構(gòu)成的電容器之振蕩電路11的電路圖。盡管圖18所示的振蕩電路11是利用施密特觸發(fā)器之遲滯特性的CR振蕩電路，但本發(fā)明不限定于這種CR振蕩電路，只要是使用調(diào)節(jié)器(包含振動(dòng)板)之靜電電容成分(電容器C)的振蕩電路，可以任何振蕩電路。振蕩電路11例如可以假設(shè)是利用LC振蕩電路的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，盡管示出使用施密特觸發(fā)反相器(inverter)的例子進(jìn)行說(shuō)明，但例如也可以構(gòu)成使用3級(jí)反相器的CR振蕩電路。
在圖3所示噴墨頭100中，如上述，構(gòu)成靜電調(diào)節(jié)器120，其中振動(dòng)板121和與其隔著非常微小間隔(空隙)的段電極122形成對(duì)置電極。靜電調(diào)節(jié)器120可以認(rèn)為是圖17所示那樣的平行平板電容器。假設(shè)該電容器的靜電電容為C、振動(dòng)板121和段電極122的各自表面積為S、2個(gè)電極121，122的距離(間隙長(zhǎng)度)為g、兩電極所夾空間(空隙)的介電常數(shù)為ε(假設(shè)真空介電常數(shù)為ε0，空隙的相對(duì)介電常數(shù)為εr，則ε＝εr·ε0)，則圖17所示電容器(靜電調(diào)節(jié)器120)的靜電電容C(x)由下式表示。
C(x)=ϵ0·ϵrSg-x(F)···(4)]]>如圖17所示，式(4)的x表示由振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)產(chǎn)生的距振動(dòng)板121基準(zhǔn)位置的位移量。
從式(4)可知，如果間隙長(zhǎng)度g(間隙長(zhǎng)度g-位移量x)變小，則靜電電容C(x)變大，相反，如果間隙長(zhǎng)度g(間隙長(zhǎng)度g-位移量x)變大，則靜電電容C(x)變小。這樣，靜電電容C(x)與(間隙長(zhǎng)度g-位移量x)(x為0時(shí)為間隙長(zhǎng)度g)成反比。在圖3所示靜電調(diào)節(jié)器120中，由于空隙由空氣填充，因此相對(duì)介電常數(shù)εr＝1。
通常，隨著液滴噴出裝置(本實(shí)施方式為噴墨打印機(jī)1)的分辯度增加，由于所噴出墨滴(墨點(diǎn))微小化，因此靜電調(diào)節(jié)器120被高密度化和小型化。由此，使噴墨頭100的振動(dòng)板121的表面積S變小，并構(gòu)成小的靜電調(diào)節(jié)器120。而且，由于因墨滴噴出導(dǎo)致通過(guò)殘余振動(dòng)所改變的靜電調(diào)節(jié)器120的間隙長(zhǎng)度g變成初始間隙長(zhǎng)度g0的百分之十，因此從式(4)可知，靜電調(diào)節(jié)器120的靜電電容的變化量變成非常小的值。
為了檢測(cè)靜電調(diào)節(jié)器120之靜電電容的變化量(因殘余振動(dòng)的振動(dòng)模式導(dǎo)致不同)，使用如下的方法，即，構(gòu)成基于靜電調(diào)節(jié)器120之靜電電容的如圖18的振蕩電路以及基于所振蕩的信號(hào)分析殘余振動(dòng)的頻率(周期)的方法。圖18所示振蕩電路11由電容器(C)、施密特觸發(fā)反相器111和電阻元件(R)112構(gòu)成，電容器(C)由靜電調(diào)節(jié)器120構(gòu)成。
當(dāng)施密特觸發(fā)反相器111的輸出信號(hào)為高電平時(shí)，通過(guò)介入電阻元件112給電容器C充電。電容器C的充電電壓(振動(dòng)板121和段電極122之間的電位差)如果達(dá)到施密特觸發(fā)反相器111的輸入門(mén)限電壓VT+，則施密特觸發(fā)反相器111的輸出信號(hào)翻轉(zhuǎn)為低電平。當(dāng)施密特觸發(fā)反相器111的輸出信號(hào)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，通過(guò)介入電阻元件112，電容器C上所充電的電荷放電。通過(guò)該放電，如果電容器C的電壓達(dá)到施密特觸發(fā)反相器111的輸入門(mén)限電壓VT-，則施密特觸發(fā)反相器111的輸出信號(hào)再次翻轉(zhuǎn)到高電平。以后，重復(fù)這個(gè)振蕩動(dòng)作。
這里，為了在上述各個(gè)現(xiàn)象(氣泡混入、干燥、紙粉附著、以及正常噴出)中檢測(cè)電容器C之靜電電容的時(shí)間變化，由該振蕩電路11產(chǎn)生的振蕩頻率有必要被設(shè)定成能夠檢測(cè)殘余振動(dòng)頻率為最高的氣泡混入時(shí)(參考圖10)之頻率的振蕩頻率。為此，振蕩電路11的振蕩頻率為例如所檢測(cè)殘余振動(dòng)頻率的數(shù)倍到數(shù)十倍以上，即必須變成比氣泡混入時(shí)頻率大約高出1個(gè)數(shù)量級(jí)以上的頻率。這種情況下，優(yōu)選地，為了表示出氣泡混入時(shí)殘余振動(dòng)的頻率與正常噴出時(shí)相比較為高的頻率，可以將氣泡混入時(shí)殘余振動(dòng)頻率設(shè)定成能夠檢測(cè)的振蕩頻率。如果不這樣的話，對(duì)于噴出異?，F(xiàn)象，就不能檢測(cè)出正確的殘余振動(dòng)頻率。因此，在本實(shí)施方式中，根據(jù)振蕩頻率，設(shè)定振蕩電路11的CR時(shí)間常數(shù)。這樣，通過(guò)高設(shè)定振蕩電路11的振蕩頻率，基于該振蕩頻率的微小變化，能夠檢測(cè)出比較正確的殘余振動(dòng)波形。
如后述圖19時(shí)序圖中所示，驅(qū)動(dòng)電路18是生成靜電調(diào)節(jié)器120驅(qū)動(dòng)波形的電路。盡管沒(méi)有圖示出，但該驅(qū)動(dòng)電路18包括噴出選擇裝置(選擇器)，其用于選擇從多個(gè)噴墨頭100之哪一個(gè)噴墨頭100的噴嘴110中噴出墨滴。
切換裝置23是將與靜電調(diào)節(jié)器120的連接在驅(qū)動(dòng)電路18和振蕩電路11上進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)(開(kāi)關(guān)電路)。切換裝置23為了驅(qū)動(dòng)靜電調(diào)節(jié)器120而被連接到驅(qū)動(dòng)電路18側(cè)。如上述，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓信號(hào))從驅(qū)動(dòng)電路18被輸入到振動(dòng)板121時(shí)，驅(qū)動(dòng)靜電調(diào)節(jié)器120，振動(dòng)板121被拉到段電極122側(cè)，如果施加電壓變?yōu)?則在離開(kāi)段電極122的方向上急劇變位而開(kāi)始振動(dòng)(殘余振動(dòng))。此時(shí)，墨滴從噴墨頭100的噴嘴110噴出。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈沖下降時(shí)，與該下降沿同步，驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)(參考圖19時(shí)序圖)被輸入到切換裝置23，切換裝置23從驅(qū)動(dòng)電路18被切換到噴出異常檢測(cè)裝置(檢測(cè)電路)10側(cè)，使靜電調(diào)節(jié)器120(作為振蕩電路11的電容器使用)與噴出異常檢測(cè)裝置10連接。由此，振蕩電路11振蕩，其振蕩信號(hào)被輸出到減法計(jì)數(shù)器45。
減法計(jì)數(shù)器45在從正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46輸入了規(guī)定的計(jì)數(shù)值時(shí)就保持它。當(dāng)振蕩信號(hào)(脈沖信號(hào))從振蕩電路11中輸入時(shí)，減法計(jì)數(shù)器45在規(guī)定期間(規(guī)定時(shí)間)上從所規(guī)定的計(jì)數(shù)值中減去脈沖數(shù)。而且，所謂規(guī)定時(shí)間例如是當(dāng)從噴墨頭100進(jìn)行墨汁正常噴出時(shí)在振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)發(fā)生之前的時(shí)間、正常噴出時(shí)殘余振動(dòng)的半周期、正常噴出時(shí)殘余振動(dòng)的1/4周期等。作為正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46所記憶的規(guī)定計(jì)數(shù)值，是在正常噴出時(shí)在上述規(guī)定時(shí)間上所計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)。
如圖19時(shí)序圖所示，減法計(jì)數(shù)器45在裝載信號(hào)輸入時(shí)刻從正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46中取得規(guī)定的計(jì)數(shù)值(正常計(jì)數(shù)值)，在驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)為高電平期間打開(kāi)門(mén)，接收振蕩電路11輸出信號(hào)即振蕩脈沖，并從正常計(jì)數(shù)值中進(jìn)行相減。
判定裝置20將由減法計(jì)數(shù)器45的減法處理所獲得的減法結(jié)果與從比較基準(zhǔn)值存儲(chǔ)器47所輸入的規(guī)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。然后，在Ls信號(hào)輸入時(shí)刻，保持判定裝置20的判定結(jié)果并將該判定結(jié)果輸出到記憶裝置62。而且，作為規(guī)定的計(jì)數(shù)基準(zhǔn)值，設(shè)置若干基準(zhǔn)值(閾值)，通過(guò)將判定結(jié)果與這若干基準(zhǔn)值分別進(jìn)行比較，能夠檢測(cè)和判定上述噴出異常(氣泡混入、紙粉附著和干燥增粘)。細(xì)節(jié)將在后面說(shuō)明。
而且，正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46和比較基準(zhǔn)值存儲(chǔ)器47作為各自的存儲(chǔ)器可以分別被設(shè)置到噴墨打印機(jī)1中，可以與控制部6的EEPROM(記憶裝置)62共用。這種減法計(jì)數(shù)處理在噴墨打印機(jī)1的靜電調(diào)節(jié)器120沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)暫停期間進(jìn)行。通過(guò)這，不會(huì)使噴墨打印機(jī)1的噴吐量降低而能夠進(jìn)行噴出異常檢測(cè)。
下面，參考圖19時(shí)序圖，說(shuō)明本發(fā)明噴出異常檢測(cè)裝置10的動(dòng)作。首先，說(shuō)明圖16和圖19所示的裝載信號(hào)、Ls信號(hào)和CLR信號(hào)的生成方法。如圖19的時(shí)序圖所示，裝載信號(hào)是僅僅在從驅(qū)動(dòng)電路18所輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升沿之前的短時(shí)間上變?yōu)楦唠娖降男盘?hào)，Ls信號(hào)是通過(guò)與切換裝置23所輸入的驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)的下降沿同步而在規(guī)定時(shí)間(用于將判定結(jié)果保存于記憶裝置62中的足夠時(shí)間)上變?yōu)楦唠娖降男盘?hào)。盡管在圖19時(shí)序圖中沒(méi)有示出，CLR信號(hào)是用于清零由減法處理產(chǎn)生的在減法計(jì)數(shù)器45所保持的減法結(jié)果的信號(hào)，其是在Ls信號(hào)輸出之后在裝載信號(hào)被輸入之前的規(guī)定時(shí)刻上被輸入到減法計(jì)數(shù)器45中的信號(hào)。
基于這樣生成的信號(hào)群，噴出異常檢測(cè)裝置10動(dòng)作。當(dāng)在驅(qū)動(dòng)電路18所輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升沿之前裝載信號(hào)被輸入到減法計(jì)數(shù)器45中時(shí)，正常計(jì)數(shù)值在該時(shí)刻從正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46被輸入和保持。裝載信號(hào)的輸入時(shí)刻不局限于上述時(shí)刻，可以是從在Ls信號(hào)輸入后開(kāi)始到驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束為止的任何一個(gè)時(shí)刻。當(dāng)噴墨頭100的噴出驅(qū)動(dòng)動(dòng)作結(jié)束時(shí)，與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下降沿同步，驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)被輸入到切換裝置中。然后，通過(guò)該驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)，切換裝置23將與靜電調(diào)節(jié)器120的連接從驅(qū)動(dòng)電路18切換到振蕩電路11。
因振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)導(dǎo)致振蕩電路11的靜電電容成分(C)變化，基于這，振蕩電路11開(kāi)始振蕩。減法計(jì)數(shù)器45與驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)的上升同步而打開(kāi)門(mén)(gate)，在驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)為高電平時(shí)間(Ts時(shí)間)，進(jìn)行從正常計(jì)數(shù)值減去脈沖數(shù)的處理。該Ts是正常噴出時(shí)振動(dòng)板121開(kāi)始?xì)堄嗾駝?dòng)之前(殘余振動(dòng)產(chǎn)生之前)的時(shí)間，是在噴墨頭100噴出墨滴之后返回到靜電調(diào)節(jié)器120沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)狀態(tài)之振動(dòng)板21位置之前的時(shí)間。
在圖19的時(shí)序圖中，當(dāng)切換了驅(qū)動(dòng)電路18和噴出異常檢測(cè)裝置10之后，基于振動(dòng)板殘余振動(dòng)發(fā)生之前期間的正常計(jì)數(shù)值，進(jìn)行噴出異常的判定。因此，在殘余振動(dòng)發(fā)生的時(shí)刻(振動(dòng)板121返回到初始狀態(tài)位置的時(shí)刻)，驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)下降到低電平，同時(shí)，Ls信號(hào)產(chǎn)生，并且基于減法計(jì)數(shù)器45的減法結(jié)果，判定裝置20進(jìn)行規(guī)定的判定，判定結(jié)果被保持(保存)于記憶裝置62中。而且，對(duì)于基準(zhǔn)值N1，N2，P1和P2將在后面說(shuō)明。
圖20是在施加了驅(qū)動(dòng)信號(hào)后通過(guò)切換裝置23將靜電調(diào)節(jié)器120和振蕩電路11連接并且通過(guò)將振蕩電路11輸出的振蕩頻率的變化設(shè)置為縱軸、將其經(jīng)過(guò)時(shí)間設(shè)置為橫軸來(lái)表示振蕩頻率時(shí)間推移的示意圖。由該振動(dòng)頻率時(shí)間推移引起的變化變成表示噴墨頭各個(gè)狀態(tài)中的殘余振動(dòng)波形。如圖20所示，與正常噴出時(shí)相比，獲得了在氣泡混入時(shí)殘余振動(dòng)的周期變短、在紙粉附著或者干燥增粘時(shí)殘余振動(dòng)的周期變長(zhǎng)的結(jié)果。這里，施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)后，振蕩電路11的振蕩頻率根據(jù)各個(gè)殘余振動(dòng)的狀態(tài)而變化。在正常噴出時(shí)，如果比較在振動(dòng)板121返回到靜電調(diào)節(jié)器120沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)狀態(tài)(初始狀態(tài))下振動(dòng)板121的位置(初始位置)之前之時(shí)間Ts為止的狀態(tài)，則在氣泡混入的情況下，殘余振動(dòng)波形在變?yōu)門(mén)s之前上升，輸出比振蕩電路11振蕩頻率在正常噴出時(shí)更高的振蕩脈沖。與此相對(duì)，在干燥(增粘)的情況下，由于殘余振動(dòng)波形在變?yōu)門(mén)s之前沒(méi)有上升，其意味著輸出比振蕩電路11振蕩頻率在正常噴出時(shí)更低的振蕩脈沖。因此，由于根據(jù)該殘余振動(dòng)的周期差即殘余振動(dòng)的頻率差使振蕩電路11的振蕩脈沖數(shù)變化，因此基于減法計(jì)數(shù)器45的減法結(jié)果，能夠進(jìn)行通過(guò)判定裝置20的噴出異常判定處理。
下面，表示減法計(jì)數(shù)器45減法結(jié)果的一個(gè)例子。圖21是表示減法計(jì)數(shù)器的減法結(jié)果和基于該結(jié)果的判定裝置20之判定結(jié)果的一個(gè)例子的曲線。如上述，殘余振動(dòng)的周期與正常噴出時(shí)的情況相比，在氣泡混入時(shí)短，在干燥增粘或者紙粉附著時(shí)長(zhǎng)。因此，作為比較基準(zhǔn)值存儲(chǔ)器47所存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值，通過(guò)至少設(shè)定兩個(gè)基準(zhǔn)值，能夠區(qū)別正常噴出時(shí)和噴出異常時(shí)(這種情況僅僅設(shè)定基準(zhǔn)值N1和P1)。但是，更優(yōu)選地，基于設(shè)置3個(gè)或者4個(gè)基準(zhǔn)值以及判斷被減法處理的減法結(jié)果是否比這些基準(zhǔn)值大，能夠判定上述3中噴出異常的狀態(tài)。
在圖21的圖表中，作為對(duì)于減法結(jié)果的基準(zhǔn)值，設(shè)定了4個(gè)基準(zhǔn)值P2，P1，N1和N2。設(shè)定基準(zhǔn)值N1和基準(zhǔn)值N2作為第一閾值，當(dāng)減法結(jié)果比第一閾值小時(shí)，判定裝置20將噴出異常的原因判定為氣泡混入。當(dāng)出現(xiàn)在基準(zhǔn)值N1以下且基準(zhǔn)值N2以上的減法結(jié)果時(shí)，判定為微小的氣泡混入，當(dāng)比基準(zhǔn)值N2大時(shí)，能夠判定為大量的氣泡混入。這種情況下，基于氣泡混入的大小，通過(guò)例如變更泵吸時(shí)間或者變更泵吸壓力，能夠進(jìn)行合適的恢復(fù)處理。當(dāng)這種判斷特別不需要時(shí)，可以?xún)H僅通過(guò)基準(zhǔn)值N1判斷氣泡混入。將基準(zhǔn)值P2設(shè)定作為第二閾值，判定裝置20在減法結(jié)果比該第二閾值還大時(shí)，將噴出異常的原因判定為干燥增粘。將基準(zhǔn)值P1設(shè)定作為第三閾值，判定裝置20在減法結(jié)果比第三閾值大和比第二閾值小時(shí)，將噴出異常的原因判定為紙粉附著。
作為這些基準(zhǔn)值，圖21中，假設(shè)P1＝+3，P2＝+10，N1＝-3，P2＝-10。作為從判定裝置20輸出的判定結(jié)果，當(dāng)減法結(jié)果的絕對(duì)值超過(guò)各個(gè)基準(zhǔn)值時(shí)輸出“1”。圖22示出了噴出異常的原因和各個(gè)基準(zhǔn)值的輸出之間的關(guān)系。判定裝置20能夠通過(guò)各個(gè)基準(zhǔn)值的值來(lái)判定噴出異常的有無(wú)和其原因。
這些基準(zhǔn)值可以通過(guò)預(yù)先實(shí)驗(yàn)求得。其原因是因?yàn)楫?dāng)墨滴從噴墨頭100噴出時(shí)振動(dòng)板121的殘余振動(dòng)的周期是由噴墨頭100的結(jié)構(gòu)即內(nèi)腔141的結(jié)構(gòu)等確定的。
下面，基于振動(dòng)板121的衰減振動(dòng)發(fā)生之前的期間，說(shuō)明在檢測(cè)噴出異常情況下的噴出異常檢測(cè)處理。圖23是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中噴出異常檢測(cè)處理的流程圖。當(dāng)被印刷的印字?jǐn)?shù)據(jù)(可以是沖洗動(dòng)作中的噴出數(shù)據(jù))通過(guò)介入接口(IF)9從主計(jì)算機(jī)8被輸入到控制部6時(shí)，在規(guī)定的時(shí)刻進(jìn)行該噴出異常檢測(cè)處理。而且，為了說(shuō)明方便，在圖24所示流程圖中，表示出與一個(gè)噴墨頭100即一個(gè)噴嘴110的噴出動(dòng)作相對(duì)應(yīng)的噴出異常檢測(cè)處理。
首先，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)即將輸入之前的時(shí)刻(不局限于該時(shí)刻)將裝載信號(hào)輸入到減法計(jì)數(shù)器45，正常計(jì)數(shù)值從正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46中輸入(預(yù)置)(步驟S101)。然后，與印字?jǐn)?shù)據(jù)(噴出數(shù)據(jù))相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)從噴頭驅(qū)動(dòng)器33的驅(qū)動(dòng)電路18中輸入，由此，基于圖19時(shí)序圖所示那樣的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序，驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓信號(hào))被施加到靜電調(diào)節(jié)器120的兩電極之間(步驟S102)?？刂撇?判斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓信號(hào))向靜電調(diào)節(jié)器120的輸入是否結(jié)束(步驟S103)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入結(jié)束時(shí)，驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)從控制部6被輸入到切換裝置23。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)被輸入到切換裝置23時(shí)，通過(guò)切換裝置23，靜電調(diào)節(jié)器120即構(gòu)成振蕩電路11的電容器從驅(qū)動(dòng)電路18斷開(kāi)，而被連接到噴出異常檢測(cè)裝置10(檢測(cè)電路)側(cè)，即振蕩電路11上(步驟S104)。然后，基于靜電調(diào)節(jié)器120的靜電電容，構(gòu)成振蕩電路11(步驟S105)，從振蕩電路11輸出振蕩脈沖(步驟S106)。該振蕩脈沖被輸入到減法計(jì)數(shù)器45，減法計(jì)數(shù)器45從正常計(jì)數(shù)值減法計(jì)數(shù)振蕩脈沖(步驟S107)。在預(yù)先設(shè)定的計(jì)數(shù)期間，這種情況下，當(dāng)從通過(guò)切換裝置23切換開(kāi)始到衰減振動(dòng)發(fā)生為止的期間結(jié)束之前，進(jìn)行減法計(jì)數(shù)處理，當(dāng)計(jì)數(shù)期間結(jié)束時(shí)(步驟S108)，轉(zhuǎn)移到判定處理。
在步驟S109，判定裝置20基于減法計(jì)數(shù)器45的減法結(jié)果判定振蕩脈沖的數(shù)目是否在正常計(jì)數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)(即基準(zhǔn)值N1～P1)。當(dāng)在正常計(jì)數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)時(shí)，判定裝置20判定為正常噴出(步驟S110)，相反，當(dāng)不在正常計(jì)數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)時(shí)，判定該噴墨頭100為噴出異常(為不合格噴嘴110)(步驟S111)。
然后，將通過(guò)該判定裝置20所得的判定結(jié)果記憶(保持)在記憶裝置62中(步驟S112)，基于驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)，將與靜電調(diào)節(jié)器120的連接從振蕩電路11切換到驅(qū)動(dòng)電路18上，停止振蕩電路11的振蕩(步驟S113)。在步驟S114，判斷通過(guò)噴墨頭100的噴出驅(qū)動(dòng)處理是否結(jié)束，當(dāng)判斷結(jié)束時(shí)，結(jié)束該噴出異常檢測(cè)處理。當(dāng)判斷還沒(méi)有結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S101，重復(fù)同樣的處理。
這樣，在本發(fā)明的噴出異常檢測(cè)處理中，通過(guò)從正常計(jì)數(shù)值中減去振蕩脈沖以及將該減法結(jié)果與規(guī)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，能夠用簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)檢測(cè)噴墨頭100有無(wú)噴出異常以及在有噴出異常時(shí)檢測(cè)其原因。
下面，說(shuō)明本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方式中的噴出異常檢測(cè)裝置10。這里，基于正常噴出時(shí)的每個(gè)半周期或者每個(gè)1/4周期的期間，說(shuō)明用于檢測(cè)噴出異常的情況。圖24是本發(fā)明其他實(shí)施方式中圖2所示噴出異常檢測(cè)裝置10的概略框圖。而且，僅僅說(shuō)明與圖16不同的構(gòu)成，與圖16框圖具有同樣功能的構(gòu)成部件給出了相同的標(biāo)記，省略其說(shuō)明。
該噴出異常檢測(cè)裝置10由振蕩電路11、減法計(jì)數(shù)器45、具有多個(gè)正常值存儲(chǔ)器46a～46n的正常值存儲(chǔ)器46、用于切換正常值存儲(chǔ)器的第一選擇器48a、第一比較基準(zhǔn)值存儲(chǔ)器47a、第一判定裝置20a、具有多個(gè)記憶裝置62a～62n的記憶裝置62、用于切換記憶裝置62的第二選擇器48b、第二比較基準(zhǔn)值存儲(chǔ)器47b以及第二判定裝置20b構(gòu)成。
第一選擇器48a基于正常噴出時(shí)殘余振動(dòng)的規(guī)定時(shí)序來(lái)切換輸入到減法計(jì)數(shù)器45的正常計(jì)數(shù)值，第二選擇器48b與通過(guò)第一選擇器48a所選擇的正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46a～46n對(duì)應(yīng)來(lái)切換用于保存第一判定裝置20a(為與上述例子判定裝置20相同的構(gòu)成)之判定結(jié)果的記憶裝置62。
第二判定裝置20b基于如圖29的圖表所示那樣的多個(gè)記憶裝置62a～62n所記憶(保存)的判定結(jié)果來(lái)最終判定噴墨頭100有無(wú)噴出異常和噴出異常的原因。而且，使圖29的表中所示的數(shù)列存儲(chǔ)在第一比較基準(zhǔn)值存儲(chǔ)器47b中。
圖25表示當(dāng)計(jì)數(shù)期間為正常噴出時(shí)殘余振動(dòng)的半周期的情況下之殘余振動(dòng)波形，圖26表示當(dāng)計(jì)數(shù)期間為正常噴出時(shí)殘余振動(dòng)的1/4周期的情況下之殘余振動(dòng)波形。根據(jù)該實(shí)施方式，在正常噴出時(shí)殘余振動(dòng)的最初半周期或者1/4周期，或者在其每個(gè)半周期或者每個(gè)1/4周期，減法計(jì)數(shù)器45進(jìn)行減法處理，并基于該多個(gè)減法結(jié)果進(jìn)行噴出異常檢測(cè)、判定。
下面，參考圖27的時(shí)序圖，說(shuō)明本實(shí)施方式噴出異常檢測(cè)裝置10的動(dòng)作。圖27是圖24所示減法計(jì)數(shù)器45減法處理的時(shí)序圖(每個(gè)半周期)。在驅(qū)動(dòng)信號(hào)之前輸入最初的裝載信號(hào)，將正常計(jì)數(shù)值1輸入到減法計(jì)數(shù)器45。減法計(jì)數(shù)器45與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下降沿同步而打開(kāi)門(mén)(gate)，開(kāi)始減法處理。在殘余振動(dòng)發(fā)生時(shí)(即振動(dòng)板121返回到最初的穩(wěn)定位置時(shí))，Ls信號(hào)被輸入到記憶裝置62中，在將此前的減法結(jié)果保存到記憶裝置62a的同時(shí)，使CLR信號(hào)和裝載信號(hào)輸入到減法計(jì)數(shù)器45，通過(guò)清零當(dāng)前之前的減法結(jié)果后，輸入下一個(gè)正常計(jì)數(shù)值2。
以下同樣重復(fù)減法處理，將來(lái)自各個(gè)正常計(jì)數(shù)值的減法結(jié)果存儲(chǔ)在記憶裝置62中。第二判定裝置20b輸入來(lái)自第二比較基準(zhǔn)值47b的比較基準(zhǔn)值(參考圖29的表)，基于該比較基準(zhǔn)值，最終判定對(duì)應(yīng)的噴墨頭100有無(wú)噴出異常和噴出異常的原因。
而且，圖28是表示減法計(jì)數(shù)器的減法結(jié)果和基于此之判定裝置的判定結(jié)果一個(gè)例子(每個(gè)半周期在(A)中表示，每個(gè)1/4周期在(B)中表示)的示意圖，圖29是表示噴出異常的原因和各個(gè)基準(zhǔn)值的輸出之間關(guān)系(每個(gè)半周期在(A)中表示，每個(gè)1/4周期在(B)中表示)的示意圖。這樣，通過(guò)使用多個(gè)位置之期間的減法結(jié)果來(lái)進(jìn)行判定，能夠進(jìn)行更正確的噴出異常的判定處理。
下面，基于正常噴出時(shí)殘余振動(dòng)的每個(gè)半周期或者每個(gè)1/4周期的期間，說(shuō)明檢測(cè)噴出異常時(shí)的噴出異常檢測(cè)處理。圖30是用于表示本發(fā)明其他實(shí)施方式中的噴出異常檢測(cè)處理的流程圖。與圖23的流程圖相同，在印字?jǐn)?shù)據(jù)被輸入到噴墨打印機(jī)1時(shí)在規(guī)定的時(shí)序下執(zhí)行噴出異常檢測(cè)處理。
首先，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)即將輸入之前的時(shí)刻(不局限于該時(shí)刻)將裝載信號(hào)輸入到減法計(jì)數(shù)器45，正常計(jì)數(shù)值從正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46中輸入(預(yù)置)(步驟S201)。然后，與印字?jǐn)?shù)據(jù)(噴出數(shù)據(jù))相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)從噴頭驅(qū)動(dòng)器33的驅(qū)動(dòng)電路18中輸入，由此，基于圖27時(shí)序圖所示那樣的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序，驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓信號(hào))被施加到靜電調(diào)節(jié)器120的兩電極之間(步驟S202)?？刂撇?判斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓信號(hào))向靜電調(diào)節(jié)器120的輸入是否結(jié)束(步驟S203)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入結(jié)束時(shí)，驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)從控制部6被輸入到切換裝置23。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)被輸入到切換裝置23時(shí)，通過(guò)切換裝置23，靜電調(diào)節(jié)器120即構(gòu)成振蕩電路11的電容器從驅(qū)動(dòng)電路18斷開(kāi)，而被連接到噴出異常檢測(cè)裝置10(檢測(cè)電路)側(cè)，即振蕩電路11上(步驟S204)。然后，基于靜電調(diào)節(jié)器120的靜電電容，構(gòu)成振蕩電路11(步驟S205)，以及從振蕩電路11輸出振蕩脈沖(步驟S206)。該振蕩脈沖被輸入到減法計(jì)數(shù)器45，減法計(jì)數(shù)器45從第一正常計(jì)數(shù)值1減法計(jì)數(shù)振蕩脈沖(步驟S207)。在預(yù)先設(shè)定的計(jì)數(shù)期間，這種情況下，當(dāng)從通過(guò)切換裝置23切換開(kāi)始到衰減振動(dòng)發(fā)生為止的期間結(jié)束之前，進(jìn)行減法計(jì)數(shù)處理，當(dāng)計(jì)數(shù)期間結(jié)束時(shí)(步驟S208)，轉(zhuǎn)移到判定處理。
在步驟S209，第一判定裝置20a基于減法計(jì)數(shù)器45的減法結(jié)果判定振蕩脈沖的數(shù)目是否在正常計(jì)數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)(即基準(zhǔn)值N1～P1)。當(dāng)在正常計(jì)數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)時(shí)，第一判定裝置20a判定為正常噴出(步驟S210)，相反，當(dāng)不在正常計(jì)數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)時(shí)，判定該噴墨頭100為噴出異常(為不合格噴嘴110)(步驟S211)。
然后，將通過(guò)該第一判定裝置20a所得的判定結(jié)果記憶(保持)在第一記憶裝置62a中(步驟S212)，控制部6判斷對(duì)于整個(gè)計(jì)數(shù)期間減法處理是否結(jié)束(步驟S213)。由于不進(jìn)行殘余振動(dòng)每個(gè)半周期或者每個(gè)1/4周期的減法處理，移動(dòng)到步驟S214并增加一個(gè)計(jì)數(shù)期間指示信號(hào)(參考圖27的時(shí)序圖)，在通過(guò)第二選擇器48b選擇下一個(gè)記憶裝置62b的同時(shí)(步驟S215)，通過(guò)由第一選擇器48a選擇下一個(gè)正常計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)器46來(lái)將該正常計(jì)數(shù)值2預(yù)置在減法計(jì)數(shù)器45中(步驟S216)。然后，重復(fù)步驟S207以后的處理。
當(dāng)在步驟S213判斷對(duì)于整個(gè)計(jì)數(shù)期間減法處理(第一判定處理)結(jié)束時(shí)，基于驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)切換信號(hào)，將與靜電調(diào)節(jié)器120的連接從振蕩電路11切換到驅(qū)動(dòng)電路18上，停止振蕩電路11的振蕩(步驟S217)，第二判定裝置20b基于在多個(gè)記憶裝置62a～62n中記憶的第一判定結(jié)果和第二比較基準(zhǔn)值來(lái)進(jìn)行該噴墨頭100的噴出異常判定處理(步驟S218)。然后，在步驟S219，判斷通過(guò)噴墨頭100的噴出驅(qū)動(dòng)處理是否結(jié)束，當(dāng)判斷結(jié)束時(shí)，結(jié)束該噴出異常檢測(cè)處理。當(dāng)判斷還沒(méi)有結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S201，重復(fù)同樣的處理。
這樣，在本發(fā)明的噴出異常檢測(cè)處理中，通過(guò)在多個(gè)時(shí)刻從正常計(jì)數(shù)值中減去振蕩脈沖以及將這些減法結(jié)果與規(guī)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，能夠用簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)更正確地檢測(cè)噴墨頭100有無(wú)噴出異常以及在有噴出異常時(shí)檢測(cè)其原因。
如上述，在本發(fā)明的液滴噴出裝置(噴墨打印機(jī)1)和噴出異常判定方法中，當(dāng)通過(guò)靜電調(diào)節(jié)器120的驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行將液體從噴墨頭100作為液滴噴出時(shí)，基于該靜電調(diào)節(jié)器120的靜電電容的變化使振蕩電路11振蕩，減法計(jì)數(shù)器45從正常噴出時(shí)的計(jì)數(shù)值即正常計(jì)數(shù)值中減去該振蕩脈沖，基于該減法結(jié)果，判定裝置20判定液滴為正常噴出或者為不噴出(噴出異常)，當(dāng)為噴出異常時(shí)，判斷其原因是什么。
因此，與現(xiàn)有技術(shù)包括點(diǎn)遺漏檢測(cè)方法(例如光學(xué)檢測(cè)方法等)的液滴噴頭、液滴噴出裝置相比，根據(jù)本發(fā)明的液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法，由于不需要其他部件(例如光學(xué)式點(diǎn)遺漏檢測(cè)裝置等)，因此不用使液滴噴頭的尺寸做大就能夠正確檢測(cè)液滴的噴出異常，同時(shí)，由于電路構(gòu)成不復(fù)雜，能夠進(jìn)行噴出異常(點(diǎn)遺漏)檢測(cè)并能夠?qū)⒁旱螄姵鲅b置的制造成本抑制很低。在本發(fā)明的液滴噴出裝置中，由于使用液滴噴出動(dòng)作后振動(dòng)板的殘余振動(dòng)來(lái)檢測(cè)液滴的噴出異常，因此即使在印字動(dòng)作途中也能夠檢測(cè)液滴的噴出異常。因此，即使在印字動(dòng)作中進(jìn)行本發(fā)明的噴出異常判定方法，也不會(huì)使液滴噴出裝置的噴出量降低或者惡化。
通過(guò)本發(fā)明的液滴噴出裝置，能夠判定在能夠進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)點(diǎn)遺漏檢測(cè)的裝置例如光學(xué)式檢測(cè)裝置等中作為不可能判定的液滴噴出異常的原因，因此，根據(jù)需要，能夠根據(jù)其原因選擇和執(zhí)行合適的恢復(fù)處理。
<第二實(shí)施方式>
下面，說(shuō)明本發(fā)明中噴墨頭的其他構(gòu)成例。圖31～圖34是分別概略表示噴墨頭100其他構(gòu)成例的截面圖。下面盡管基于這些圖進(jìn)行說(shuō)明，但以與上述實(shí)施方式不同的點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，而對(duì)于相同的事項(xiàng)省略其說(shuō)明。
圖31所示噴墨頭100A通過(guò)壓電元件200的驅(qū)動(dòng)來(lái)使振動(dòng)板212振動(dòng)，內(nèi)腔208內(nèi)的墨汁(液體)從噴嘴203噴出。在形成了噴嘴(孔)203的不銹鋼制的噴嘴板202上，通過(guò)介入粘結(jié)膜205粘接了不銹鋼制的金屬板204，而且在其上通過(guò)介入粘接膜205粘接了同樣的不銹鋼制的金屬板204。而且在其上，順次粘接連通口形成板206和內(nèi)腔板207。
噴嘴板202、金屬板204、粘接膜205、連通口形成板206和內(nèi)腔板207被分別成形為規(guī)定的形狀(形成凹部那樣的形狀)，通過(guò)將它們重疊，形成內(nèi)腔208和容器209。內(nèi)腔208和容器209通過(guò)介入墨汁供給口210連通。容器209連通到墨汁輸入口211。
在內(nèi)腔板207的上面開(kāi)口部上設(shè)置振動(dòng)板212，通過(guò)介入下部電極213，壓電元件200被粘接到該振動(dòng)板212上。在與壓電元件200下部電極213的相對(duì)側(cè)上粘接了上部電極214。噴頭驅(qū)動(dòng)器215包括用于生成驅(qū)動(dòng)電壓波形的驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)在上部電極214和下部電極213之間施加(供給)驅(qū)動(dòng)電壓波形，壓電元件200振動(dòng)，其上所粘接的振動(dòng)板212振動(dòng)。通過(guò)該振動(dòng)板212的振動(dòng)，使該內(nèi)腔208的容積(內(nèi)腔內(nèi)的壓力)變化，內(nèi)腔208內(nèi)填充的墨汁(液體)從噴嘴203作為液滴噴出。
因液滴噴出引起內(nèi)腔208內(nèi)所減少的液體量通過(guò)從容器209供給墨汁而補(bǔ)給。墨汁從墨汁輸入口211供給到容器209。
圖32所示噴墨頭100B也與上述相同，通過(guò)壓電元件200的驅(qū)動(dòng)使內(nèi)腔221內(nèi)的墨汁(液體)從噴嘴中噴出。該噴墨頭100B具有一對(duì)的對(duì)置基板220，在兩基板220之間，多個(gè)壓電元件200以給定的規(guī)定間隔相間設(shè)置。
在鄰接的壓電元件200之間形成內(nèi)腔221。在內(nèi)腔211之圖32中前方設(shè)置板(沒(méi)有圖示)，在后方設(shè)置噴嘴板222，在與噴嘴板222的各個(gè)內(nèi)腔221相對(duì)應(yīng)的位置上形成了噴嘴(孔)223。
在各個(gè)壓電元件200的一個(gè)面和另一個(gè)面上分別設(shè)置一對(duì)電極224。即，對(duì)于一個(gè)壓電元件200，粘接4個(gè)電極224。通過(guò)在這些電極224當(dāng)中將規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電壓波形施加到規(guī)定的電極之間，壓電元件200通過(guò)共享模式(share mode)變形而振動(dòng)(圖32中的箭頭所示)，通過(guò)該振動(dòng)使內(nèi)腔221的容積(內(nèi)腔內(nèi)的壓力)變化，內(nèi)腔221內(nèi)填充的墨汁(液體)從噴嘴223作為液滴噴出。即，在噴墨頭100B中，壓電元件200自身作為振動(dòng)板發(fā)揮功能。
圖33所示噴墨頭100C也與上述相同，通過(guò)壓電元件200的驅(qū)動(dòng)從噴嘴231中噴出內(nèi)腔233內(nèi)的墨汁(液體)。該噴墨頭100C包括形成了噴嘴231的噴嘴板230；隔離柱(spacer)232；壓電元件200。壓電元件200通過(guò)介入隔離柱232相對(duì)噴嘴板230被設(shè)置為相隔規(guī)定距離，由噴嘴板230、壓電元件200和隔離柱232包圍的空間形成了內(nèi)腔233。
多個(gè)電極粘接到壓電元件200在圖33中的上面。即，第一電極234粘接在壓電元件200的幾乎中央部位上，第二電極235分別粘接到其兩側(cè)部位上。通過(guò)在第一電極234和第二電極235之間施加規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電壓波形，壓電元件200通過(guò)共享模式變形而振動(dòng)(圖33中的箭頭所示)，通過(guò)該振動(dòng)使內(nèi)腔233的容積(內(nèi)腔內(nèi)的壓力)變化，內(nèi)腔233內(nèi)填充的墨汁(液體)從噴嘴231作為液滴噴出。即，在噴墨頭100C中，壓電元件200自身作為振動(dòng)板發(fā)揮功能。
圖34所示噴墨頭100D也與上述相同，通過(guò)壓電元件200的驅(qū)動(dòng)從噴嘴241中噴出內(nèi)腔245內(nèi)的墨汁(液體)。該噴墨頭100D包括形成了噴嘴241的噴嘴板240；內(nèi)腔板242；振動(dòng)板243；通過(guò)層疊多個(gè)壓電元件200而構(gòu)成的層疊壓電元件201。
內(nèi)腔板242被形成為規(guī)定的形狀(形成了凹部那樣的形狀)，由此，形成內(nèi)腔245和容器246。內(nèi)腔245和容器246通過(guò)介入墨汁供給口247連通。容器246通過(guò)介入墨汁供給管311而與墨盒31連通。
層疊壓電元件201在圖34中的下端通過(guò)介入中間層244而與振動(dòng)板243粘接。在層疊壓電元件201上粘接了多個(gè)外部電極248和內(nèi)部電極249。即，在層疊壓電元件201的外表面上粘接了外部電極248，在構(gòu)成層疊壓電元件201的各個(gè)壓電元件200之間(或者在各個(gè)壓電元件的內(nèi)部)設(shè)置了內(nèi)部電極249。這種情況下，外部電極248和內(nèi)部電極249的一部分被配置為使得在壓電元件200的厚度方向上交互重疊。
通過(guò)在外部電極248和內(nèi)部電極249之間從噴頭驅(qū)動(dòng)器33施加驅(qū)動(dòng)電壓波形，層疊壓電元件201按圖34中箭頭所示變形(在圖34中的上下方向上伸縮)振動(dòng)，通過(guò)該振動(dòng)使振動(dòng)板243振動(dòng)。通過(guò)該振動(dòng)板243的振動(dòng)使內(nèi)腔245的容積(內(nèi)腔內(nèi)的壓力)變化，內(nèi)腔245內(nèi)填充的墨汁(液體)從噴嘴241作為液滴噴出。
因液滴噴出引起內(nèi)腔245內(nèi)減少的液體量通過(guò)從容器246中供給墨汁而補(bǔ)給。通過(guò)介入墨汁供給管311，墨汁從墨盒31被供給到容器246。
如上述，即使在包括壓電元件200的噴墨頭100A～100D中，與上述靜電電容方式噴墨頭100相同，基于振動(dòng)板或者起振動(dòng)板作用的壓電元件的殘余振動(dòng)，也能夠檢測(cè)液滴噴出異?；蛘叽_定其異常的原因。而且，在噴墨頭100B和100C中，也能夠構(gòu)成為在面對(duì)內(nèi)腔的位置上設(shè)置作為傳感器的振動(dòng)板(用于檢測(cè)殘余振動(dòng)的振動(dòng)板)，檢測(cè)該振動(dòng)板的殘余振動(dòng)。
如上述，本發(fā)明的液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法在通過(guò)靜電調(diào)節(jié)器或者壓電調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行將液體從液滴噴頭作為液滴噴出的動(dòng)作時(shí)，檢測(cè)由該調(diào)節(jié)器被變位的振動(dòng)板的殘余振動(dòng)，基于該振動(dòng)板的殘余振動(dòng)，判定液滴為正常噴出或者為不噴出(噴出異常)。
本發(fā)明基于上述振動(dòng)板殘余振動(dòng)的振動(dòng)模式(例如殘余振動(dòng)波形的周期等)來(lái)判定如此所獲得的液滴噴出異常的原因。
因此，根據(jù)本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)包括點(diǎn)遺漏檢測(cè)方法的液滴噴出裝置相比，由于不需要其他部件(例如光學(xué)式點(diǎn)遺漏檢測(cè)裝置等)，因此在不用使液滴噴頭的尺寸做大就能夠檢測(cè)液滴的噴出異常的同時(shí)，還能夠?qū)⒅圃斐杀疽种坪艿汀Ｔ诒景l(fā)明液滴噴頭中，由于通過(guò)使用液滴噴出動(dòng)作后之振動(dòng)板的殘余振動(dòng)來(lái)檢測(cè)液滴的噴出異常，因此即使在印字動(dòng)作途中也能夠檢測(cè)液滴的噴出異常。
根據(jù)本發(fā)明，能夠判定在能夠進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)點(diǎn)遺漏檢測(cè)的裝置例如光學(xué)式檢測(cè)裝置等中作為不可能判定的液滴噴出異常的原因，因此，根據(jù)需要，能夠根據(jù)其原因選擇和執(zhí)行合適的恢復(fù)處理。
上面盡管基于圖示的各個(gè)實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明的液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法，但本發(fā)明不局限于此，構(gòu)成液滴噴頭或者液滴噴出裝置的各個(gè)部件能夠與可以發(fā)揮同樣功能的任意構(gòu)成部件進(jìn)行置換。而且，在本發(fā)明液滴噴頭或者液滴噴出裝置中可以附加其他任意的構(gòu)成部件。
而且，作為從本發(fā)明液滴噴出裝置之液滴噴頭(在上述實(shí)施方式中為噴墨頭100)噴出的噴出對(duì)象液(液滴)沒(méi)有特別的限定，例如，能夠假設(shè)為如下述包含各種材料的液體(包含懸浮液、乳濁液等的分散液)。即為包含彩色濾光器之濾光材料的墨汁、有機(jī)EL(電致發(fā)光)裝置中用于形成EL發(fā)光層的發(fā)光材料、電子發(fā)射裝置中用于在電極上形成熒光體的熒光材料、PDP(等離子體顯示板)裝置中用于形成熒光體的熒光材料、電泳動(dòng)顯示裝置中用于形成泳動(dòng)體的泳動(dòng)體材料、用于在基板W的表面上形成圍堰的圍堰材料、各種涂覆材料、用于形成電極的液態(tài)電極材料、構(gòu)成隔離柱的顆粒材料，該隔離柱用于在2個(gè)基板之間構(gòu)成微小單元間隙、用于形成金屬配線的液態(tài)金屬材料、用于形成微透鏡的透鏡材料、抗蝕劑材料、用于形成光散射體的光散射材料等。
根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成噴出液滴之對(duì)象的液滴接收物不局限于記錄用紙那樣的紙，可以是膠片(film)、紡布、無(wú)紡布等其他介質(zhì)，或者是玻璃基板、硅基板等各種基板那樣的工件。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出裝置，其特征在于，包括多個(gè)液滴噴頭，其具有振動(dòng)板、使所述振動(dòng)板變位的調(diào)節(jié)器、內(nèi)部填充液體并通過(guò)所述振動(dòng)板的變位使其內(nèi)部的壓力增減的內(nèi)腔、連通所述內(nèi)腔并通過(guò)所述內(nèi)腔內(nèi)壓力增減將所述液體作為液滴噴出的噴嘴；驅(qū)動(dòng)電路，其用于驅(qū)動(dòng)所述調(diào)節(jié)器；振蕩裝置，其在由所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述調(diào)節(jié)器之后，基于由所述調(diào)節(jié)器被變位的所述振動(dòng)板的殘余振動(dòng)進(jìn)行振蕩；減法裝置，其從規(guī)定的基準(zhǔn)值中減去所述振蕩裝置振蕩的信號(hào)在規(guī)定期間的脈沖數(shù)；判定裝置，其基于所述減法裝置的減法結(jié)果，判定在所述液滴噴頭上是否發(fā)生了噴出異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置在判定發(fā)生了所述噴出異常時(shí)，判定該噴出異常的原因。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置在所述減法結(jié)果比第一閾值小時(shí)，判定氣泡混入所述內(nèi)腔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置在所述減法結(jié)果比第二閾值大時(shí)，判定所述噴嘴附近的液體因干燥增粘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置在所述減法結(jié)果比第二閾值小而比第三閾值大時(shí)，判定紙粉附著在所述噴嘴出口附近。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液滴噴出裝置，其特征在于，還包括記憶裝置，其用于存儲(chǔ)通過(guò)所述判定裝置判定的判定結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，還包括切換裝置，在由所述調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)引起所述液滴的噴出動(dòng)作之后，用于將所述調(diào)節(jié)器從所述驅(qū)動(dòng)電路切換到所述噴出異常檢測(cè)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述振蕩裝置通過(guò)所述調(diào)節(jié)器的靜電電容成分和所述調(diào)節(jié)器上所連接的電阻元件的電阻成分而構(gòu)成CR振蕩電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是當(dāng)液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)在所述振動(dòng)板的殘余振動(dòng)波形中的一個(gè)或者多個(gè)位置的期間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出之后所述殘余振動(dòng)發(fā)生之前的期間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的半周期之前的期間。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的每個(gè)半周期的期間。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的1/4周期之前的期間。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的每個(gè)1/4周期的期間。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定的基準(zhǔn)值是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)在所述規(guī)定期間中由所述振蕩裝置振蕩的脈沖數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置，基于通過(guò)掃描所述多個(gè)液滴噴頭由振蕩裝置振蕩的、通過(guò)所述減法裝置所得的減法結(jié)果，對(duì)各個(gè)液滴噴頭判定是否發(fā)生噴出異常。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)器是靜電式調(diào)節(jié)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)器是利用壓電元件之壓電效應(yīng)的壓電調(diào)節(jié)器。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述液滴噴出裝置包括噴墨打印機(jī)。
20.一種液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，在通過(guò)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器使振動(dòng)板振動(dòng)來(lái)進(jìn)行將內(nèi)腔內(nèi)的液體作為液滴從噴嘴噴出的動(dòng)作之后，從規(guī)定的基準(zhǔn)值中減去基于所述振動(dòng)板殘余振動(dòng)所振蕩的、在該振蕩信號(hào)的規(guī)定期間中的脈沖數(shù)，基于該減法結(jié)果，判定是否發(fā)生噴出異常。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，當(dāng)判定所述噴出異常發(fā)生時(shí)，判定該噴出異常的原因。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，在所述減法結(jié)果比第一閾值小時(shí)判定氣泡混入所述內(nèi)腔內(nèi)；在所述減法結(jié)果比第二閾值大時(shí)判定所述噴嘴附近的液體因干燥增粘；在所述減法結(jié)果比第二閾值小和比第三閾值大時(shí)判定紙粉附著在所述噴嘴出口附近。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，將所述被判定的判定結(jié)果存儲(chǔ)在記憶部中。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，在由所述調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)引起所述液滴的噴出動(dòng)作之后，將所述調(diào)節(jié)器從所述驅(qū)動(dòng)電路切換到所述噴出異常檢測(cè)裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，所述規(guī)定期間是下述期間中的任何一個(gè)當(dāng)液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)在所述振動(dòng)板的殘余振動(dòng)波形中的一個(gè)或者多個(gè)位置的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的半周期之前的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的每個(gè)半周期的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的1/4周期之前的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)所述振動(dòng)板之殘余振動(dòng)的每個(gè)1/4周期的期間。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，所述規(guī)定的基準(zhǔn)值是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時(shí)在所述規(guī)定期間中振蕩的脈沖數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液滴噴出裝置和液滴噴頭之噴出異常判定方法，能從基準(zhǔn)值中減去液滴噴出動(dòng)作后由調(diào)節(jié)器靜電電容的變化所引起振蕩的脈沖，并基于該減法結(jié)果判定液滴噴頭的噴出異常及其原因。該液滴噴出裝置包括多個(gè)液滴噴頭，具有振動(dòng)板(121)和使振動(dòng)板(121)變位的靜電調(diào)節(jié)器(120)；驅(qū)動(dòng)靜電調(diào)節(jié)器(120)的驅(qū)動(dòng)電路(18)；振蕩電路(11)，在由驅(qū)動(dòng)電路(18)驅(qū)動(dòng)靜電調(diào)節(jié)器(120)之后基于振動(dòng)板(121)的殘余振動(dòng)進(jìn)行振蕩；減法計(jì)數(shù)器(45)，從規(guī)定的基準(zhǔn)值中減去振蕩電路(11)振蕩的信號(hào)在規(guī)定期間的脈沖數(shù)；判定裝置(20)，基于減法計(jì)數(shù)器(45)的減法結(jié)果判定液滴噴頭是否發(fā)生了噴出異常。
文檔編號(hào)B41J2/125GK1753786SQ200480005309
公開(kāi)日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者新川修 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社