專利名稱：液滴噴出裝置及液滴噴出頭的噴出異常檢出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液滴噴出裝置及液滴噴出頭的噴出異常檢出方法。
背景技術(shù)：
液滴噴出裝置之一的噴墨打印機，從多個噴嘴噴出墨滴(液滴)后在所定的專用紙上形成圖象。在噴墨打印機的打印頭(噴墨頭)中，設(shè)置著許多噴嘴。由于墨水粘度的增加、氣泡的混入、灰塵及紙粉的附著等原因，往往使若干噴嘴被堵塞、不能噴出墨水。噴嘴被堵塞后，在打印出來的圖象中，就產(chǎn)生圓點遺漏，成為導致圖象質(zhì)量劣化的原因。
在現(xiàn)有技術(shù)中，作為檢出這種墨滴的噴出異常(下面，又稱作“圓點遺漏”)的方法，想出了對噴墨頭的每個噴嘴，光學性地檢出不能從噴墨頭的噴嘴噴出墨滴的狀態(tài)(墨滴噴出異常狀態(tài))的方法(例如，特開平8-309963號公報等)。采用這種方法，可以特定發(fā)生圓點遺漏(噴出異常)的噴嘴。
可是，在上述的光學式的圓點遺漏(墨滴噴出異常)檢出方法中，在液滴噴出裝置(例如，噴墨打印機)上，安裝著包含光源及光學傳感器的檢出器。在這種檢出方法中，通常存在著下述問題必須以精密的精度(高精度地)設(shè)定(設(shè)置)光源及光學傳感器，以便使從液滴噴出頭(噴墨頭)的噴嘴噴出的液滴，遮斷光源和光學傳感器之間的光。另外，這種檢出器通常價格昂貴，從而還存在使噴墨打印機的制造成本增大的問題。還有，來自噴嘴的墨霧及打印專用紙等的紙粉等，還有可能污染光源的輸出部及光學傳感器的檢出部，影響檢出器的可靠性。
另外，上述的光學式的圓點遺漏檢出方法，還存在下述問題雖然能夠檢出噴嘴的圓點遺漏即墨滴的噴出異常(不噴出)，但根據(jù)其檢出結(jié)果，卻無法特定(判定)圓點遺漏(噴出異常)的原因，不能選擇、實施適當?shù)呐c圓點遺漏的原因?qū)?yīng)的恢復(fù)處理。因此，例如，盡管是采用清掃處理就可以恢復(fù)的狀態(tài)，也要通過泵吸引等從噴墨頭吸出墨水，從而增加排墨量(浪費墨水)，以及由于不能進行適當?shù)幕謴?fù)處理而要實施多次恢復(fù)處理，從而導致噴墨打印機(液滴噴出裝置)的工作效率下降或惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供通過對在液滴噴出動作后的所定期間產(chǎn)生的基準脈沖進行計數(shù)，從而能夠檢出液滴噴出頭的噴出異常的液滴噴出裝置及液滴噴出頭的噴出異常檢出方法。
為了解決上述課題，在本發(fā)明的一種實施方式中，本發(fā)明的液滴噴出裝置，其特征在于，包括具有振動板，使所述振動板位移的促動器，內(nèi)部充填液體、根據(jù)所述振動板的位移增減其內(nèi)部壓力的內(nèi)腔，與所述內(nèi)腔連通、隨著所述內(nèi)腔內(nèi)的壓力的增減，將所述液體作為液滴噴出的噴嘴的多個液滴噴出頭；驅(qū)動所述促動器的驅(qū)動電路；產(chǎn)生基準脈沖的脈沖生成單元；計數(shù)所定期間內(nèi)產(chǎn)生的所述基準脈沖的計數(shù)器；根據(jù)所述所定期間內(nèi)的計數(shù)器的計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常的檢出單元。
采用本發(fā)明的液滴噴出裝置后，在促動器的驅(qū)動下，進行將液體作為液滴噴出的動作之際，計數(shù)所定期間內(nèi)產(chǎn)生的脈沖，根據(jù)其計數(shù)值，檢出液滴是正常噴出還是沒有噴出(噴出異常)。
所以，采用本發(fā)明的液滴噴出裝置后，與現(xiàn)有技術(shù)的具備圓點遺漏檢出方法的液滴噴出裝置相比，因為不需要其它部件(例如光學式檢出裝置等)，所以能夠在不擴大液滴噴出頭的尺寸的情況下檢出液滴的噴出異常，同時還能抑制制造成本的增大。另外，在本發(fā)明的液滴噴出頭中，由于是利用液滴噴出動作后的振動板的殘余振動檢出液滴的噴出異常，所以即使在打印動作的中途，也能夠檢出液滴的噴出異常。
在這里，所謂“所述振動板的殘余振動”，是指所述促動器在所述驅(qū)動電路的驅(qū)動信號(電壓信號)的作用下進行液滴噴出動作之后，到輸入下一個驅(qū)動信號而再次進行液滴噴出動作之前的期間，在該液滴噴出動作的作用下，所述振動板一邊衰減一邊繼續(xù)振動的狀態(tài)。
另外，所述所定的期間，既可以優(yōu)選在正常噴出液滴之際在所述促動器的作用下位移的所述振動板產(chǎn)生殘余振動為止的期間，也可以是所述殘余振動的最初的半周期的期間，或者還可以是所述殘余振動的最初的1周期的期間。而且，所述噴出異常檢出單元，最好通過比較在所述促動器的驅(qū)動下正常噴出液滴時的基準脈沖的正常計數(shù)范圍和在所述所定期間內(nèi)所述計數(shù)器的計數(shù)值，從而檢出所述噴出異常。
在這里，所述噴出異常檢出單元，在所述計數(shù)值比所述正常計數(shù)范圍小時，檢出氣泡混入所述內(nèi)腔；在所述計數(shù)值比所述正常計數(shù)范圍大時，檢出所述噴嘴附近的液體由于干燥而增粘，或者在所述噴嘴出口附近附著紙粉。
所述計數(shù)器，最好從所定的基準值起，減法計數(shù)在所述所定的期間中計數(shù)的基準脈沖的數(shù)量；所述噴出異常檢出單元，根據(jù)該減法結(jié)果，檢出所述噴出異常。這時，所述噴出異常檢出單元，最好在所述減法運算的結(jié)果小于第1臨界值時，作為噴出異常的原因，檢出氣泡混入所述內(nèi)腔；在所述減法運算的結(jié)果大于第2臨界值時，作為噴出異常的原因，檢出所述噴嘴附近的液體由于干燥而增粘，在所述減法運算的結(jié)果小于第2臨界值、大于第3臨界值時，作為噴出異常的原因，檢出在所述噴嘴的出口附近附著紙粉。此外，在本發(fā)明中，所謂“紙粉”，不只局限于記錄專用紙等產(chǎn)生的紙粉，還指附著在噴嘴附近，妨礙液滴噴出的所有物質(zhì)，例如包含送紙滾輪(給紙滾輪)等的橡膠的碎末及空氣中漂浮的粉塵等。
進而，本發(fā)明的液滴噴出裝置，最好還可以具備存儲所述噴出異常檢出單元檢出的檢出結(jié)果的存儲單元。另外，本發(fā)明的液滴噴出裝置，最好再具備在所述促動器的驅(qū)動之下進行的所述液滴的噴出動作之后，將所述促動器從所述驅(qū)動電路，切換成所述噴出異常檢出單元的切換單元。
在這里，所述噴出異常檢出單元，最好具有振蕩電路，該振蕩電路，可以采用根據(jù)所述促動器的隨著所述振動板的殘余振動而變化的靜電電容成分而振蕩的結(jié)構(gòu)。在這里，所述振蕩電路，最好構(gòu)成由所述促動器的靜電電容成分和與所述促動器連接的電阻元件的電阻成分產(chǎn)生的CR振蕩電路。另外，所述噴出異常檢出單元，還可以包含在根據(jù)所述振蕩電路的輸出信號中的振蕩頻率的變化而生成的所定信號組的作用下，生成所述振動板的殘余振動的電壓波形的F/V變換電路。進而，所述噴出異常檢出單元，最好包含將所述F/V變換電路生成的所述振動板的殘余振動的電壓波形整形成為所定波形的波形整形電路。這時，所述波形整形電路，最好包括從所述F/V變換電路生成的所述振動板的殘余振動的電壓波形中除去直流成分的DC成分除去單元，和比較由該DC成分除去單元除去直流成分后的電壓波形和所定的電壓值的比較器；該比較器，根據(jù)該電壓比較，生成矩形波后輸出。
此外，所述促動器，既可以是靜電式促動器，也可以是利用壓電元件的壓電效應(yīng)的壓電促動器。本發(fā)明的液滴噴出裝置，不僅可以使用如上所述的由電容器構(gòu)成的靜電促動器，還可以使用壓電促動器，所以在現(xiàn)有的液滴噴出裝置中幾乎都能應(yīng)用本發(fā)明。另外，本發(fā)明的液滴噴出裝置，最好包括噴墨打印機。
另外，在本發(fā)明的其它實施方式中，本發(fā)明的液滴噴出裝置，其特征在于，包括具有充填液體的內(nèi)腔，與所述內(nèi)腔連通的噴嘴，使所述內(nèi)腔內(nèi)充填的液體的壓力變動、隨著該壓力變動將液體作為液滴從所述噴嘴噴出的壓電促動器的多個液滴噴出頭；驅(qū)動所述壓電促動器的驅(qū)動電路；產(chǎn)生基準脈沖的脈沖生成單元；計數(shù)所定期間內(nèi)產(chǎn)生的所述基準脈沖的計數(shù)器；根據(jù)所述所定期間內(nèi)的計數(shù)器的計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常的檢出單元。
這樣，本發(fā)明的液滴噴出裝置，能夠利用壓電促動器，在其起電壓的作用下，采用和上述同樣的結(jié)構(gòu)。此外，所述所定的期間，最好是正常噴出液滴后在所述壓電促動器的起電壓的作用下產(chǎn)生的電壓的殘余振動的期間。此外，本發(fā)明的液滴噴出裝置最好包括噴墨打印機。
另外，在本發(fā)明的其它方式中，本發(fā)明的液滴噴出頭的噴出異常檢出方法，其特征在于驅(qū)動促動器后振動振動板，從而進行將內(nèi)腔中的液體作為液滴從噴嘴噴出的動作后，在產(chǎn)生基準脈沖的同時，計測所定的期間，計數(shù)該計測的所定的期間內(nèi)產(chǎn)生的基準脈沖，根據(jù)其計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常。
在這里，最好從所定的基準值減去在所定的期間中計數(shù)的基準脈沖的數(shù)量，根據(jù)該減法運算的結(jié)果，檢出所述噴出異常。
另外，在本發(fā)明的其它實施方式中，液滴噴出頭的噴出異常檢出方法，其特征在于驅(qū)動壓電促動器進行噴出液滴的動作后，在產(chǎn)生基準脈沖的同時，計測所定的期間，計數(shù)該計測的所定的期間內(nèi)產(chǎn)生的基準脈沖，根據(jù)其計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常。這樣，即使在根據(jù)壓電促動器的起電壓的殘余振動中，也同樣能夠檢出噴出異常。
本發(fā)明的上述及其它目的、特征及優(yōu)點，可以從以下的參照附圖對本發(fā)明的適當?shù)膶嵤┓绞降脑敿氈v述中得到進一步的闡述。


圖1是表示本發(fā)明的液滴噴出裝置之一的噴墨打印機的結(jié)構(gòu)的簡圖。
圖2是表示本發(fā)明的噴墨打印機的主要部件的簡要方框圖。
圖3是圖1所示的噴墨頭的簡要的剖面圖。
圖4是表示圖1所示的與1種顏色的墨水對應(yīng)的噴頭組件的簡要結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
圖5是表示使用4種顏色的墨水的噴頭組件的噴嘴板的噴嘴配置圖案的一個示例。
圖6是表示圖3的III-III剖面的輸入驅(qū)動信號時的各狀態(tài)的狀態(tài)圖。
圖7是表示假設(shè)圖3的振動板的殘余振動的單振動的計算模式的電路圖。
圖8是表示圖3的振動板的殘余振動的試驗值和計算值的關(guān)系的曲線圖。
圖9是氣泡混入圖3的內(nèi)腔中時噴嘴附近的示意圖。
圖10是表示由于氣泡混入內(nèi)腔而成為不能噴出墨滴的狀態(tài)中的殘余振動的計算值及試驗值的曲線圖。
圖11是圖3的噴嘴附近的墨水由于干燥而粘合時的噴嘴附近的示意圖。
圖12是表示噴嘴附近的墨水在干燥增粘狀態(tài)中的殘余振動的計算值及試驗值的曲線圖。
圖13是紙粉附著在圖3的噴嘴出口附近時的噴嘴附近的示意圖。
圖14是表示紙粉附著在噴嘴出口的狀態(tài)中的殘余振動的計算值及試驗值的曲線圖。
圖15是表示紙粉附著在噴嘴附近的前后的噴嘴的狀態(tài)的照片。
圖16是圖3所示的噴出異常檢出單元的簡要的方框圖。
圖17是將圖3的靜電促動器作為平行平板電容器時的示意圖。
圖18是包含由圖3的靜電促動器構(gòu)成的電容器的振蕩電路的電路圖。
圖19是圖16所示的噴出異常檢出單元的F/V變換電路的電路圖。
圖20是表示根據(jù)本發(fā)明的振蕩電路輸出的振蕩頻率的各部的輸出信號等的時刻的時序圖。
圖21是為了講述固定時間tr及t1的設(shè)定方法而繪制的圖形。
圖22是表示圖16的波形整形電路的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖23是表示驅(qū)動電路和檢出電路的切換單元23的簡要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖24是表示本發(fā)明的計測單元的一個示例的方框圖。
圖25是圖24所示的減法計數(shù)器的減法處理的時序圖。
圖26是表示本發(fā)明的一種實施方式中的噴出異常檢出處理的流程圖。
圖27是表示本發(fā)明的殘余振動檢出處理的流程圖。
圖28是表示本發(fā)明的噴出異常檢出處理中的噴出異常的原因的判定結(jié)果的一個示例。
圖29是表示本發(fā)明的計測單元17的其它示例的方框圖。
圖30是表示噴墨頭產(chǎn)生噴出異常時和正常噴出時的殘余振動波形的圖形。
圖31是圖29所示的減法計數(shù)器45的減法處理的時序圖(每半周期)。
圖32是表示本發(fā)明的其它實施方式中的噴出異常檢出處理的流程圖。
圖33是表示直到產(chǎn)生殘余振動為止的時間及殘余振動的半周期與噴出異常的原因之間的關(guān)系的表。
圖34是表示本發(fā)明中的噴墨頭的其它結(jié)構(gòu)示例的簡要的剖面圖。
圖35是表示本發(fā)明中的噴墨頭的其它結(jié)構(gòu)示例的簡要的剖面圖。
圖36是表示本發(fā)明中的噴墨頭的其它結(jié)構(gòu)示例的簡要的剖面圖。
圖37是表示本發(fā)明中的噴墨頭的其它結(jié)構(gòu)示例的簡要的剖面圖。
圖38是表示使用壓電促動器時的驅(qū)動電路和檢出電路的切換單元的簡要結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實施例方式
下面，參照圖1～圖38，詳細講述本發(fā)明的液滴噴出裝置及液滴噴出頭的噴出異常檢出方法的適當?shù)膶嵤┓绞?。此外，該實施方式只是舉例而已，并不因此限定本發(fā)明的內(nèi)容。此外，以下在本實施方式中，作為本發(fā)明的液滴噴出裝置的一個示例，對使用噴出墨水(液態(tài)材料)在記錄專用紙上打印圖象的噴墨打印機的情況進行講述。
<第1實施方式>
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式中的液滴噴出裝置之一的噴墨打印機1的結(jié)構(gòu)的簡圖。此外，在以下的講述中，將圖1的上側(cè)，稱作“上部”，下側(cè)稱作“下部”。首先，講述該噴墨打印機1的結(jié)構(gòu)。
圖1所示的噴墨打印機1，具有裝置本體2，在上部后方設(shè)置記錄專用紙P的托盤21，在下部前方排出記錄專用紙P的排紙口22，在上部面上設(shè)置著操作面板7。
操作面板7，例如用液晶顯示器、有機EL顯示器、LED燈等構(gòu)成，具有顯示失誤消息等的顯示部(未圖示)，和用各種開關(guān)等構(gòu)成的操作部(未圖示)。
另外，在裝置本體2的內(nèi)部，主要有具備往復(fù)運動的印字單元(移動體)3的打印裝置(打印單元)4，將記錄專用紙P一枚一枚地供給打印裝置4并從打印裝置4中排出的給紙裝置(給紙單元)5，控制打印裝置4和給紙裝置5的控制部(控制單元)6。
在控制部6的控制下，給紙裝置5將記錄專用紙P一枚一枚地間歇進給。該記錄專用紙P，在印字單元3的下部附近通過。這時，印字單元3向與記錄專用紙P的進給方向基本上正交的方向往復(fù)移動，在記錄專用紙P上打印。就是說，印字單元3的往復(fù)運動和記錄專用紙P的間歇進給，成為印刷過程中的主掃描及副掃描，進行噴墨方式的打印。
打印裝置4具有印字單元3，成為使印字單元3向主掃描方向移動的驅(qū)動源的托架電動機41，在托架電動機41的作用下旋轉(zhuǎn)、從而使印字單元3往復(fù)運動的往復(fù)運動機構(gòu)42。
印字單元3具有在其下部具備多個噴嘴110、與墨水的種類對應(yīng)的多個噴頭組件35，將墨水供給各噴頭組件35的多個墨盒(I/C)31；搭載噴頭組件35和墨盒31的托架32。
另外，噴頭組件35，在圖3中，正如后文所述，具備多個分別由一個噴嘴110、振動板121、靜電促動器120、內(nèi)腔141、墨水供給口142等構(gòu)成的噴墨式記錄頭(噴墨頭或液滴噴出頭)100。此外，噴頭組件35，在圖1中，示出包含墨盒31的結(jié)構(gòu)，但并不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，可以采用將墨盒31另行固定，通過管子等供給噴頭組件35的結(jié)構(gòu)。所以，在下文中，與印字單元3不同，將設(shè)置多個分別由一個噴嘴110、振動板121、靜電促動器120、內(nèi)腔141、墨水供給口142等構(gòu)成的噴墨頭100，稱作噴頭組件35。
此外，作為墨盒31，通過使用黃色、黑綠、洋紅、黑色等4種顏色的墨水充填的墨盒，可以進行全彩色打印。這時，在印字單元3中，設(shè)置著分別與各色對應(yīng)的噴頭組件35。在這里，在圖1中，示出與4種顏色的墨水對應(yīng)的4個墨盒31，但還可以采用具備其它顏色，例如淡黑綠、淡洋紅、黑黃等的墨盒31的結(jié)構(gòu)。
往復(fù)運動機構(gòu)42具有其兩端被框架(未圖示)支承的托架導向軸422，與托架導向軸422平行延伸的同步皮帶421。
托架32，在被往復(fù)運動機構(gòu)42的托架導向軸422自由往復(fù)運動地支承著的同時，還被同步皮帶421的一部分固定。
在托架電動機41的動作的作用下，通過皮帶輪做媒介，使同步皮帶421正反行走后，在托架導向軸422的導引下，印字單元3往復(fù)運動。而且，在該往復(fù)運動之際，與打印的形象數(shù)據(jù)(打印數(shù)據(jù))對應(yīng)，墨水從噴頭組件35內(nèi)的多個噴墨頭100的噴嘴110適當噴出，在記錄專用紙P上進行打印。
給紙裝置5，具有成為其驅(qū)動源的給紙電動機51，和在給紙電動機51的作用下旋轉(zhuǎn)的給紙滾輪52。
給紙滾輪52，由夾著記錄專用紙P的進給路徑(記錄專用紙P)上下相對的從動滾輪52a和驅(qū)動滾輪52b構(gòu)成，驅(qū)動滾輪52b與給紙電動機51連結(jié)。這樣，給紙滾輪52就能夠?qū)⒃谕斜P21中設(shè)置的許多記錄專用紙P一枚一枚地向打印裝置4送入。此外，代替托盤21，還可以采用能夠裝卸自如地安裝收納記錄專用紙P的給紙盒的結(jié)構(gòu)。
控制部6，例如，根據(jù)專用計算機(PC)及數(shù)碼相機(DC)等主計算機8輸入的印刷數(shù)據(jù)，控制打印裝置4及給紙裝置5等，對記錄專用紙P進行印刷處理。另外，控制部6在使操作面板7的顯示部顯示失誤消息等，或者使LED燈明·滅的同時，還根據(jù)操作部輸入的各種開關(guān)的按下信號，使各部實施相應(yīng)的處理。
圖2是表示本發(fā)明的噴墨打印機的主要部件的簡要方框圖。在圖2中，本發(fā)明的噴墨打印機1，接收主計算機8輸入的印刷數(shù)據(jù)等的接口部(IFInterface)9、控制部6、托架電動機41、驅(qū)動控制托架電動機41的托架電動機驅(qū)動器43、給紙電動機51、驅(qū)動控制給紙電動機51的給紙電動機驅(qū)動器53、噴頭組件35、驅(qū)動控制噴頭組件35的噴頭驅(qū)動器33、噴出異常檢出單元10。此外，關(guān)于噴出異常檢出單元10及噴頭驅(qū)動器33，將在后文詳述。
在圖2中，控制部6，具有實施打印處理及噴出異常檢出處理等各種處理的CPU(Central Processing Unit)61，在未圖示的數(shù)據(jù)存放區(qū)存放通過IF9做媒介、由主計算機8輸入的打印數(shù)據(jù)的非易失性半導體存儲器之一的EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only)(存儲單元)62，在實施后文講述的噴出異常檢出處理等之際暫時存放各種數(shù)據(jù)或暫時展開打印處理等的應(yīng)用程序的RAM(Random Access Memory)63，存放控制各部的控制程序等的非易失性半導體存儲器之一的PROM64。此外，控制部6的各構(gòu)成要素，通過未圖示的總線做媒介，電氣性地連接。
如上所述，印字單元3由與各色的墨水對應(yīng)的多個噴頭組件35構(gòu)成，各噴頭組件35具有多個噴嘴110、與這些各噴嘴110對應(yīng)的靜電促動器120和(多個噴墨頭100)。就是說，噴頭組件35成為具備多個由1組噴嘴110及靜電促動器120構(gòu)成的噴墨頭(液滴噴出頭)100的結(jié)構(gòu)。然后，噴頭驅(qū)動器33由驅(qū)動各噴墨頭100的靜電促動器120、控制墨水的噴出時刻的驅(qū)動電路18和切換單元23構(gòu)成(參照圖16)。此外，關(guān)于噴墨頭100及靜電促動器120的結(jié)構(gòu)，后文再述。
另外，控制部6，雖然圖中沒有示出，但分別與可以檢出墨盒31的墨水剩余量、印字單元3的位置、溫度、濕度等打印環(huán)境的各種傳感器電氣性地連接。
控制部6，通過IF9做媒介，從主計算機8處接收到打印數(shù)據(jù)后，將該打印數(shù)據(jù)存入EEPROM62中。然后，CPU61對該打印數(shù)據(jù)實施所定的處理，根據(jù)該處理數(shù)據(jù)及來自各傳感器的輸入數(shù)據(jù)，向各驅(qū)動器33、43、53輸出驅(qū)動信號。通過各驅(qū)動器33、43、53做媒介，輸入這些驅(qū)動信號后，與噴頭組件35的多個噴墨頭100對應(yīng)的靜電促動器120、打印裝置4的托架電動機41及給紙裝置5分別動作。這樣，對記錄專用紙P實施打印處理。
下面，講述各噴頭組件35內(nèi)的各噴墨頭100的結(jié)構(gòu)。圖3是圖2所示的噴頭組件35內(nèi)的1個噴墨頭100的簡要的剖面圖(包含墨盒31等共同部分)，圖4是表示與1種顏色的墨水對應(yīng)的噴頭組件35的簡要結(jié)構(gòu)的分解立體圖，圖5是表示使用多個圖3所示的噴墨頭100的噴頭組件35的噴嘴面的一個示例的平面圖。此外，圖3及圖4，是和通常使用的狀態(tài)上下顛倒地顯示，圖5是從圖中的上方觀察圖3所示的噴墨頭100時的平面圖。
如圖3所示，噴頭組件35通過墨水入口131、阻尼腔130及墨水供給管311做媒介，與墨盒31連接。在這里，阻尼腔130具有由橡膠構(gòu)成的阻尼器132。在該阻尼腔130的作用下，能夠吸收托架32往復(fù)行走之際產(chǎn)生的墨水的搖晃及墨水壓力的變化，這樣就能夠穩(wěn)定地將所定量的墨水供給噴頭組件35的各噴墨頭100。
另外，噴頭組件35夾著硅基板140，形成分別層疊上側(cè)是用相同的硅制造的噴嘴板150、下側(cè)是用熱膨脹系數(shù)接近于硅的硼硅酸制造的玻璃基板(玻璃基板)160的3層結(jié)構(gòu)。在中央的硅基板140中，形成分別作為多個獨立的內(nèi)腔(壓力腔)141(在圖4中，示出7個)、1個貯存器(共用墨水腔)143、將該貯存器143與各內(nèi)腔141連通的墨水供給口(節(jié)流孔)142發(fā)揮作用的槽。各槽，例如可以通過對硅基板140的表面進行腐蝕處理后形成。該噴嘴板150、硅基板140和玻璃基板160，按照這種順序接合，劃分形成各內(nèi)腔141、貯存器143、各墨水供給口142。
這些內(nèi)腔141，分別形成長方體形，采用在后文講述的振動板121的振動(位移)的作用下，其容積可變，隨著該容積的變化，從噴嘴(噴墨嘴)110噴出墨水(液態(tài)材料)的結(jié)構(gòu)。在噴嘴板150中，在與各內(nèi)腔141的前端一側(cè)的部分對應(yīng)的位置上，形成噴嘴110，它們與各內(nèi)腔141連通。另外，在貯存器143所在的玻璃基板160的部分，形成與貯存器143連通的墨水入口131。墨水從墨盒131經(jīng)過墨水供給管311、阻尼腔130后，通過墨水入口131，供給貯存器143。供給貯存器143的墨水，通過各墨水供給口142，被供給相互獨立的各內(nèi)腔141。此外，各內(nèi)腔141是被噴嘴板150、側(cè)壁(隔壁)144和底壁121區(qū)劃而成。
相互獨立的各內(nèi)腔141，形成壁厚很薄的底壁121，成為可以使底壁121作為向其面外方向(厚度方向)、即圖3中的上下方向彈性變形(彈性位移)的振動板(隔膜)而發(fā)揮作用的結(jié)構(gòu)。所以，在后的說明中，有時將該底壁121的部分，稱作“振動板121”(即以下將“底壁”和“振動板”都使用符號121)。
在玻璃基板160的硅基板140一側(cè)的表面，與硅基板140的各內(nèi)腔141對應(yīng)的位置上，分別形成淺淺的凹部161。這樣，各內(nèi)腔141的底壁121，就介有所定的間隙，與在形成凹部161的玻璃基板160的相對壁162的表面對峙著。即在內(nèi)腔141的底壁121和后述的段電極122之間，存在所定厚度(例如0.2微米左右)的間隙。此外，所述凹部161，例如可以通過腐蝕等形成。
在這里，各內(nèi)腔141的底壁(振動板)121，構(gòu)成各內(nèi)腔141側(cè)的為了在噴頭驅(qū)動器33供給的驅(qū)動信號的作用下分別積蓄電荷的共用電極124的一部分。就是說，各內(nèi)腔141的振動板121分別兼作后述的對應(yīng)的靜電促動器120的對置電極(電容器的對置電極)中的一個。然后，在玻璃基板160的凹部161的表面，分別形成與共用電極124相對的電極——段電極122，以便與各內(nèi)腔141的底壁121對峙。另外，如圖3所示，各內(nèi)腔141的底壁121的表面，被由硅的氧化膜(SiO2)構(gòu)成的絕緣層123覆蓋。這樣，各內(nèi)腔141的底壁121即振動板121和與之對應(yīng)的各段電極122，就形成介有內(nèi)腔141的底壁121在圖3中的下側(cè)的表面形成的絕緣層123和凹部161內(nèi)的空隙，形成(構(gòu)成)對置電極(電容器的對置電極)。所以，振動板121、段電極122、它們之間的絕緣層123及空隙，就構(gòu)成靜電促動器120的主要部分。
如圖3所示，包含旨在給這些對置電極之間外加驅(qū)動電壓的驅(qū)動電路18在內(nèi)的噴頭驅(qū)動器33，按照由控制部6輸入的打印信號(打印數(shù)據(jù))，在這些對置電極之間進行充電、放電。噴頭驅(qū)動器(電壓外加單元)33的一個輸出端子，與各個段電極122連接；另一個輸出端子，與硅基板140上形成的共用電極124的輸入端子124a連接。此外，向硅基板140中注入了雜質(zhì)，其本身具有導電性，所以能夠從該共用電極124的輸入端子124a向底壁121的共用電極124供給電壓。另外，例如，還可以在硅基板140的一個面上形成金及銅等導電性材料的薄膜。這樣，就能夠用低電阻(效率良好地)向共用電極124供給電壓(電荷)。該薄膜，例如可以采用蒸鍍或濺射等方法形成。在這里，在本實施方式中，例如由于通過陽極接合使硅基板140和玻璃基板160結(jié)合(接合)，所以在該陽極結(jié)合中，在硅基板140的流動形成面一側(cè)(圖3所示的硅基板140的上部一側(cè))，形成作為電極使用的導電膜。然后，將該導電膜原封不動地作為共用電極124的輸入端子124a使用。此外，在本發(fā)明中，例如，也可以省略共用電極124的輸入端子124a，而且，硅基板140和玻璃基板160的接合方法，也不限于陽極接合。
如圖4所示，噴頭組件35包括形成與多個噴頭100對應(yīng)的多個噴嘴100的噴嘴板150、多個內(nèi)腔141、多個墨水供給口142、一個貯存器143的硅基板(墨水腔基板)140和絕緣層123，它們都被收納在包含玻璃基板160的基板170中?；?70，例如用各種樹脂材料、各種金屬材料等構(gòu)成，硅基板140被基板170固定、支承著。
此外，在噴嘴板150上形成的多個噴嘴110，在圖4中，為了簡潔地表示而排列成與貯存器143大致平行的直線。但噴嘴110的排列圖案，不局限于這種結(jié)構(gòu)，通帶例如象圖5所示的噴嘴配置圖案那樣，互相錯開配置。另外，該噴嘴110之間的間距，可以按照打印析象度(dpi)適當設(shè)定。此外，在圖5中，示出使用4色的墨水(墨盒31)時的噴嘴110的配置圖案。
圖6示出圖3的III-III剖面的輸入驅(qū)動信號時的各狀態(tài)。由噴頭驅(qū)動器33向?qū)χ秒姌O間外加驅(qū)動電壓后，在對置電極間產(chǎn)生庫侖力，底壁(振動板)121對初始狀態(tài)而言，向段電極122一側(cè)彎曲，內(nèi)腔141的容積擴大(圖6(b))。在這種狀態(tài)下，受噴頭驅(qū)動器33的控制，對置電極間的電荷被急劇放電后，振動板121在其彈性復(fù)原力的作用下，向圖中上方復(fù)原，越過初始狀態(tài)中的振動板121的位置，向上部移動，內(nèi)腔141的容積急劇收縮(圖6(c))。這時，在內(nèi)腔141內(nèi)產(chǎn)生的壓縮壓力的作用下，充滿內(nèi)腔141的一部分墨水(液態(tài)材料)就作為墨滴從與該內(nèi)腔141連通的噴嘴110噴出。
各內(nèi)腔141的振動板121，在這一系列的動作(噴頭驅(qū)動器33的驅(qū)動信號引起的噴墨動作)的作用下，在直到輸入下一個驅(qū)動信號(驅(qū)動電壓)而再次噴出墨滴為止的期間，進行衰減振動。以下，將該衰減振動又稱作“殘余振動”。振動板121的衰減振動，被假設(shè)為具有固有振動頻率的物理量，該固有振動頻率取決于由噴嘴110及墨水供給142的形狀或由墨水粘度等產(chǎn)生的聲阻r、由流道內(nèi)的墨水重量產(chǎn)生的慣性m、振動板121的動柔度(compliance)Cm。
下面，講述根據(jù)上述假設(shè)的振動板121的殘余振動的計算模式。圖7是表示假設(shè)的振動板121的單振動的計算模式的電路圖。這樣，振動板121的殘余振動的計算模式就用聲壓P、上述的慣性m、動柔度Cm及聲阻r表示。然后，關(guān)于體積速度u計算給圖7的電路施加聲壓P時的階躍反應(yīng)后，可以得出下列公式。
數(shù)學式1u=Pω·me-ωt·sinωt---(1)]]>ω=1m·Cm-α2---(2)]]>α=r2m---(3)]]>下面，比較由該式得到的計算結(jié)果，和另外進行的噴出墨滴后的振動板121的殘余振動試驗中得到的試驗結(jié)果。圖8是表示振動板121的殘余振動的試驗值和計算值的關(guān)系的曲線圖。由該圖8所示的曲線可知試驗值和計算值的兩個波形大體上一致。
在噴頭組件35的各噴墨頭100中，有時會出現(xiàn)盡管進行了上述的噴出動作，墨滴卻不能從噴嘴100正常噴出的現(xiàn)象、即液滴噴出異常的現(xiàn)象。作為產(chǎn)生該噴出異常的原因，如后所述，可以列舉(1)氣泡混入內(nèi)腔141中，(2)在噴嘴110附近的墨水干燥、增粘(粘合)，(3)紙粉附著在噴嘴110出口附近等。
發(fā)生這種噴出異常后，作為其結(jié)果，代表性的情況是液滴不能從噴嘴110噴出，即出現(xiàn)噴不出液滴的現(xiàn)象，這時，出現(xiàn)在記錄專用紙P上打印(描繪)的圖象中的象素的圓點遺漏。另外，在噴出異常時，即使液滴從噴嘴110噴出，但液滴的量卻太少，或者其液滴的飛行方向(彈道)偏斜，不能落到適當?shù)奈恢?，所以還是出現(xiàn)象素的圓點遺漏的問題。因此，在以下的講述中，有時將液滴的噴出異常，只稱作“圓點遺漏”。
下面，根據(jù)圖8所示的比較結(jié)果，按照噴墨頭100的噴嘴110產(chǎn)生的打印處理時的圓點遺漏(噴出異常)現(xiàn)象(噴不出液滴的現(xiàn)象)的不同原因，調(diào)整聲阻r及/或慣性m的值，以便使振動板121的殘余振動的試驗值與計算值相稱(大體一致)。此外，在這里對氣泡混入、干燥增粘及附著紙粉的三種情況進行研究分析。
首先，分析圓點遺漏的原因之一——氣泡混入內(nèi)腔的情況。圖9是氣泡B混入圖3的內(nèi)腔141時噴嘴110附近的示意圖。如圖3所示，假設(shè)發(fā)生的氣泡B，在內(nèi)腔141的壁面發(fā)生、附著(在圖9中，作為氣泡B的附著位置的一個示例，表示氣泡B附著在噴嘴110附近的情況)。
這樣，在氣泡B混入內(nèi)腔141時，充滿內(nèi)腔141的墨水的總重量就減少，慣性m下降。另外，由于氣泡B附著在內(nèi)腔141的壁面上，所以可以認為噴嘴110的直徑成為相應(yīng)增大的狀態(tài)，聲阻r降低。
這樣，對于圖8所示的墨水正常噴出情況而言，將聲阻r和慣性m都設(shè)定成較小的值，從而與氣泡混入時的殘余振動的試驗值一致后，就獲得圖10那樣的結(jié)果(曲線圖)。由圖8及圖10的曲線圖可知在氣泡混入內(nèi)腔141中時，可以獲得與正常噴出時相比頻率變大這一特點的殘余振動波形。此外，由于聲阻r降低等，所以殘余振動的振幅的衰減率也變小，還可以確認到殘余振動的振幅緩慢下降的情形。
接著，分析圓點遺漏的另一個原因——在噴嘴110附近的墨水干燥(粘合、增粘)的情況。圖11是圖3的噴嘴110附近的墨水由于干燥而粘合時的噴嘴110附近的示意圖。由圖11可知噴嘴110附近的墨水由于干燥而粘合時，內(nèi)腔141中的墨水，成為被封閉在內(nèi)腔141中的狀態(tài)。這樣，在噴嘴110附近的墨水干燥、粘合時，被認為聲阻r增加。
這樣，對于圖8所示的墨水正常噴出情況而言，將聲阻r設(shè)定成較大的值，從而與噴嘴110附近的墨水干燥粘合(增粘)時的殘余振動的試驗值一致后，就獲得圖12那樣的結(jié)果(曲線圖)。此外，圖12所示的試驗值，是在將沒有安裝未圖示的頭罩的噴頭組件放置數(shù)日后，由于內(nèi)腔141中的噴嘴110附近的墨水干燥、增粘而不能噴出墨水(墨水粘合了)的狀態(tài)下，測量振動板121的殘余振動的結(jié)果。由圖8及圖12的曲線圖可知噴嘴110附近的墨水由于干燥而粘合時，在與正常噴出時相比頻率極低的同時，還可以獲得殘余振動成為過減衰這一特點的殘余振動波形。這是由于為了噴出墨滴，振動板121向圖3中的下方移動過去，墨水從貯存器143流入內(nèi)腔141后，當振動板121向圖3中的上方移動時，內(nèi)腔141中的墨水沒有退路，所以振動板急劇地成為不能振動的緣故(成為過衰減的緣故)。
接著，分析圓點遺漏的又一個原因——紙粉附著在噴嘴110出口附近的情況。圖13是紙粉附著在圖3的噴嘴110出口附近時的噴嘴110附近的示意圖。正如圖13所示，紙粉附著在噴嘴110的出口附近時，墨水在通過紙粉做媒介從內(nèi)腔141中滲出來的同時，還不能從噴嘴110噴出。這樣，在紙粉附著在噴嘴110的出口附近、墨水從噴嘴110中滲出來時，由于從振動板121處看，內(nèi)腔141中及滲出的墨水比正常時增多，所以可以認為慣性m增加。另外，可以認為在附著在噴嘴110的出口附近的紙粉的纖維的作用下，聲阻r也增大。
這樣，對于圖8所示的墨水正常噴出情況而言，將慣性m、聲阻r都設(shè)定成較大的值，從而與紙粉附著在噴嘴110的出口附近時的殘余振動的試驗值一致后，就獲得圖14那樣的結(jié)果(曲線圖)。由圖8及圖14的曲線圖可知紙粉附著在噴嘴110的出口附近時，可以獲得與正常噴出時相比頻率較低這一特點的殘余振動波形。(在這里，由圖12及圖14的曲線圖還可知附著紙粉時，殘余振動的頻率比墨水干燥時高)。此外，圖15是表示附著紙粉前后的噴嘴110的狀態(tài)的照片。從圖15(b)上可以看到紙粉附著在噴嘴110的出口附近后，墨水就沿著紙粉滲出來的狀態(tài)。
在這里，噴嘴110附近的墨水由于干燥而增粘時和紙粉附著在噴嘴110的出口附近時，與正常噴出墨水時相比，它們的衰減振動的頻率都低。為了根據(jù)振動板121的殘余振動的波形特定這兩個圓點遺漏(噴不出墨水噴出異常)的原因，例如，可以用所定的臨界值比較衰減振動的頻率及周期、相位或根據(jù)殘余振動(衰減振動)的周期變化及振幅變化的衰減率進行特定。這樣，根據(jù)從各噴墨頭100中的噴嘴110噴出墨滴時振動板121的殘余振動的變化，特別是其頻率的變化，能夠檢出各噴墨頭100的噴出異常。另外，將這時的殘余振動的頻率，與正常噴出時的殘余振動的頻率進行比較，也能夠特定噴出異常的原因。
下面，講述本發(fā)明的噴出異常檢出單元10。圖16是圖2所示的噴出異常檢出單元10的簡要的方框圖。如圖16所示，本發(fā)明的噴出異常檢出單元10包括由振蕩電路11、F/V變換電路12、波形整形電路15構(gòu)成的殘余振動檢出單元16；根據(jù)該殘余振動檢出單元16檢出的殘余振動波形，及振幅等的計測單元17；根據(jù)該計測單元17計測的周期等，判定噴墨頭100噴出異常的判定單元20。在噴出異常檢出單元10中，殘余振動檢出單元16根據(jù)靜電促動器120的振動板121的殘余振動，使振蕩電路11振蕩，在F/V變換電路12及波形整形電路15中，由其振蕩頻率形成振動波形后檢出。然后，計測單元17根據(jù)檢出的振動波形，計測殘余振動的周期等，根據(jù)計測的殘余振動的周期等(殘余振動的振動圖案)，檢出、判定噴頭組件35內(nèi)的噴墨頭100的噴出異常。下面，講述噴出異常檢出單元10的各構(gòu)成要素。
首先，講述為了檢出靜電促動器120的振動板121的殘余振動的頻率(振動數(shù))而使用振蕩電路11的方法。圖17是將圖3的靜電促動器120作為平行平板電容器時的示意圖，圖18是包含由圖3的靜電促動器120構(gòu)成的電容器的振蕩電路11的電路圖。此外，圖18所示的振蕩電路11，是利用施密特觸發(fā)器的磁滯特性的CR振蕩電路。但本發(fā)明并不局限于這種CR振蕩電路，只要是使用促動器(包括振動板)的靜電電容成分(電容器C)的振蕩電路，哪種振蕩電路都行。振蕩電路11，例如還可以采用利用LC振蕩電路的結(jié)構(gòu)。另外，在本實施方式中，以使用施密特觸發(fā)變換器為例進行了講述，但是例如還可以采用使用三級變換器的CR振蕩電路。
在圖3所示的噴墨頭100中，如上所述，振動板121和隔著非常小的間隔(間隙)的段電極122，構(gòu)成形成對置電極的靜電促動器120。該靜電促動器120，可以認為是圖17所示的平行平板電容器。設(shè)該電容器的靜電電容為C，振動板121及段電極122各自的表面積為S，2個電極121、122的距離(間隙長)為g，兩電極之間形成的空間(空隙)的介電常數(shù)為ε(如果設(shè)真空的介電常數(shù)為ε0、空隙的介電常數(shù)為εr，那么ε＝ε0·εr)，圖17所示的電容器(靜電促動器120)的靜電電容C(x)，就可用下式表示。
數(shù)學式2C(x)=ϵ0·ϵrSg-x(F)---(4)]]>此外，公式(4)中的x，如圖17所示，表示振動板121的殘余振動產(chǎn)生的到振幅板121的基準位置的變位量。
由公式(4)可知間隙長g(間隙長g-變位量x)越小，靜電電容C(x)就越大；反之，間隙長g(間隙長g-變位量x)越大，靜電電容C(x)就越小。這樣，靜電電容C(x)就與(間隙長g-變位量x)(x為0時，就是間隙長g)成反比。此外，在圖3所示的靜電促動器120中，由于間隙充滿空氣，所以介電常數(shù)εr＝1。
另外，一般來說，隨著液滴噴出裝置(在本實施方式中是噴墨打印機1)的析象度的增高，噴出的墨滴(墨水圓點)越來越微小，所以該靜電促動器120日趨高密度化、小型化。這樣，噴墨頭100的振動板121的表面積S變小，構(gòu)成很小的靜電促動器120。進而，隨著噴出墨滴所產(chǎn)生的殘余振動而變化的靜電促動器120的間隙長g，成為初始的間隙g0的十分之一左右，所以由公式(4)可知靜電促動器120的靜電電容的變化量，成為非常小的值。
為了檢出這種靜電促動器120的靜電電容的變化量(因殘余振動的振動圖案而異)，使用下述方法，即使用構(gòu)成圖18所示的根據(jù)靜電促動器120的靜電電容的振蕩電路，按照振蕩的信號解析殘余振動的頻率(周期)的方法。圖18所示的振蕩電路11，由構(gòu)成靜電促動器120的電容器(C)和施密特觸發(fā)變換器111、電阻元件(R)112構(gòu)成。
施密特觸發(fā)變換器111的輸出信號為High電平時，通過電阻元件112做媒介，給電容器C充電。電容器C的充電電壓(振動板121和段電極122之間的電位差)，達到施密特觸發(fā)變換器111的輸入門限電壓VT+后，施密特觸發(fā)變換器111的輸出信號就反轉(zhuǎn)成Low電平。然后，施密特觸發(fā)變換器111的輸出信號成為Low電平后，通過電阻元件112做媒介，將電容器C中充電的電荷放電。通過放電，電容器C的電壓達到施密特觸發(fā)變換器111的輸入門限電壓VT-后，施密特觸發(fā)變換器111的輸出信號就再反轉(zhuǎn)成High電平。以后，反復(fù)進行該振蕩動作。
在這里，為了檢出上述各種現(xiàn)象(氣泡混入、干燥、紙粉附著及正常噴出)中的電容器C的靜電電容的時間變化，需要將由該振蕩電路11產(chǎn)生的振蕩頻率設(shè)定成能夠檢出殘余振動的頻率最高的氣泡混入時(參照圖10)的頻率。因此，振蕩電路11的振蕩頻率，必須例如是檢出的殘余振動的頻率的數(shù)倍～數(shù)+倍以上，即必須是比氣泡混入時的頻率大約高1位以上的頻率。這時，由于與正常噴出時相比，氣泡混入時的殘余振動頻率表現(xiàn)出較高的頻率，所以最好設(shè)定成可以檢知氣泡混入時的殘余振動頻率的振蕩頻率。否則，對于噴出異常的現(xiàn)象，就不能檢出正確的殘余振動的頻率。因此，在本實施方式中，按照振蕩頻率，設(shè)定振蕩電路11的CR的時間常數(shù)。這樣，通過將振蕩電路11的振蕩頻率設(shè)定得很高，從而可以根據(jù)該振蕩頻率的微小變化檢出更正確的殘余振動波形。
此外，對振蕩電路11輸出的振蕩信號的每個振蕩頻率的周期(脈沖)，使用測量用的計數(shù)脈沖(計數(shù)器)計數(shù)該脈沖，從測量的計數(shù)量，減去用初始間隙g0中的電容器C的靜電電容振蕩時的振蕩頻率的脈沖的計數(shù)量，從而可以獲得有關(guān)殘余振動波形的每個振蕩頻率的數(shù)字信息。根據(jù)這些數(shù)字信息，進行數(shù)字/模擬(D/A)變換，從而可以生成大概的殘余振動波形。雖然可以使用這種方法，但在測量用的計數(shù)脈沖(計數(shù)器)中，需要能夠測量振蕩頻率微小變化的高頻(高析象度)的元件。由于這種計數(shù)脈沖(計數(shù)器)使成本增大，所以在本發(fā)明的噴出異常檢出單元10中，使用圖19所示的F/V變換電路12。
圖19是圖16所示的噴出異常檢出單元10的F/V變換電路12的電路圖。如圖19所示，F(xiàn)/V變換電路12由3個開關(guān)SW1、SW2、SW3，2個電容器C1、C2，電阻元件R1，輸出恒定電流的Is的恒定電流源13，緩沖器14構(gòu)成。下面，使用圖20的時序圖及圖21的曲線圖講述該F/V變換電路12的動作。
首先，講述圖20的時序圖所示的充電信號、保持信號及清除信號的生成方法。充電信號是從振蕩電路11的振蕩脈沖的上升邊緣起，設(shè)定固定時間tr，在該固定時間tr的期間成為High電平地生成。保持信號是與充電信號的上升邊緣同步上升，只在所定的固定時間保持High電平，然后下降成Low電平地生成。清除信號是與保持信號的下降邊緣同步上升，只在所定的固定時間保持High電平，然后下降成Low電平地生成。此外，正如后文所述，電荷從電容器C1到電容器C2的移動及電容器C1的放電，是瞬間進行的，所以保持信號及清除信號的脈沖，只要在振蕩電路11的輸出信號的下一個上升邊緣之前，分別包含1個脈沖即可，并不局限于上述那種上升邊緣、下降邊緣。
為了獲得整齊的殘余振動的波形(電壓波形)，參照圖21，講述固定時間tr及t1的設(shè)定方法。固定時間tr，根據(jù)靜電促動器120在初始間隙長g0時用靜電電容C振蕩的振蕩頻率的周期調(diào)整，由充電時間t1產(chǎn)生的充電電位被設(shè)定成C1的充電范圍的大約1/2左右。另外，設(shè)定充電電位的斜率，以便在從間隙長g為最大(Max)的位置中的充電時間t2到最小(Min)的位置中的充電時間t3之間，不超過電容器C1的充電范圍。就是說，由于充電電位的斜率取決于dv/dt＝Is/C1，所以只要將恒電流源13的輸出電流Is設(shè)定成適當?shù)闹导纯?。通過將該恒電流源13的輸出電流Is在其范圍內(nèi)盡量設(shè)定成較大的值，就能以很高的靈敏度檢出由靜電促動器120構(gòu)成的電容器的微小的靜電電容量的變化，能夠檢出靜電促動器120的振動板121的微小變化。
下面，參照圖22，講述圖16所示的波形整形電路15的結(jié)構(gòu)。圖22是表示圖16所示的波形整形電路15的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。該波形整形電路15，將殘余振動波形作為距形波，向判定單元20輸出。如圖22所示，波形整形電路15由2個電容器C3(DC成分除去單元)、C4，2個電阻元件R2、R3，2個直流電壓源Vref1、Vref2、放大器151、比較器152構(gòu)成。此外，還可以采用在殘余振動波形的波形整理處理中，將檢出的波高值，原封不動地輸出，計測殘余振動波形的振幅的結(jié)構(gòu)。
在F/V變換電路12的緩沖器14的輸出中，包含根據(jù)靜電促動器120的初始間隙g0的DC成分(直流成分)的靜電電容成分。該直流成分，在各噴墨頭100中存在離差，所以電容器C3旨在除去該靜電電容的直流成分。而且，電容器C3除去緩沖器14的輸出信號中的DC成分，只將殘余振動的AC成分向放大器151的反轉(zhuǎn)輸入端子輸出。
放大器151在將直流成分被除去的F/V變換電路12的緩沖器14的輸出信號反轉(zhuǎn)放大的同時，還構(gòu)成旨在除去該輸出信號的高域的低通濾波器。此外，該放大器151，假設(shè)是單電源電路。放大器151構(gòu)成由2個電阻元件R2、R3形成的反轉(zhuǎn)放大器，輸入的殘余振動(交流成分)被振幅成-R3/R2倍。
另外，由于放大器151是單電源動作，所以輸出以被與其非反轉(zhuǎn)輸入端子連接的直流電壓源Vref1設(shè)定的電位為中心振動的、被放大的振動板121的殘余振動波形。在這里，直流電壓源Vref1被設(shè)定為放大器151在單電源中可以動作的電壓范圍的1/2左右。進而，該放大器151，由2個電容器C3、C4構(gòu)成截止頻率為1/(2π×C4×R3)的低通濾波器。而且，在除去直流成分后被放大的振動板121的殘余振動波形，如圖20的時序圖所示，在下一級的比較器152中，與另一個直流電壓源Vref2的電位比較，比較結(jié)果作為矩形波由波形整形電路15輸出。此外，直流電壓源Vref2還可以共用另一個的直流電壓源Vref1。
下面，參照圖20所示的時序圖，講述圖19的F/V變換電路12及波形整形電路15的動作。圖19所示的F/V變換電路12，根據(jù)上述那樣生成的充電信號、清除信號及保持信號進行動作。在圖20的時序圖中，靜電促動器120的驅(qū)動信號通過噴頭驅(qū)動器33做媒介，輸入給噴頭組件35的噴墨頭100后，如圖6(b)所示，靜電促動器120的振動板121，向段電極122一側(cè)位移，與該驅(qū)動信號的下降邊緣同步，向圖6中的上方急劇收縮(參照圖6(C))。
與該驅(qū)動信號的下降邊緣同步，切換驅(qū)動電路18和噴出異常檢出單元10的驅(qū)動/檢出切換信號成為High電平。該驅(qū)動/檢出切換信號，在對應(yīng)的噴墨頭100的停止驅(qū)動期間，保持High電平，在輸入下一個驅(qū)動信號之前，成為Low電平。該驅(qū)動/檢出切換信號成為High電平的期間，圖18的振蕩電路11與靜電促動器120的振動板121的殘余振動對應(yīng)，一邊改變振蕩頻率，一邊振蕩。
如上所述，從驅(qū)動信號的下降邊緣即振蕩電路11的輸出信號的上升邊緣起，到經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的、使殘余振動的波形不超過電容器C1可以充電的范圍的固定時間tr為止，充電信號始終保持High電平。此外，充電信號保持High電平期間，開關(guān)SW1是斷開狀態(tài)。
經(jīng)過固定時間tr、充電信號成為Low電平后，與該充電信號的下降邊緣同步，開關(guān)SW1被接通(參照圖19)。然后，恒電流源13與電容器C1連接，如上所述，電容器C1以斜率Is/C1充電。在充電信號為Low電平的期間、即直到與振蕩電路11的輸出信號的下一個脈沖的上升邊緣同步成為High電平為止的期間，電容器C1被充電。
充電信號成為High電平后，開關(guān)SW1就成為斷開狀態(tài)，恒電流源13和電容器C1被分開。這時，在電容器C1中，充電信號保持在Low電平的期間t1中被充電的電位(即理想的Is×t1×C1(v))。在該狀態(tài)下，保持信號成為High電平后，開關(guān)SWI被接通(參照圖19)，電容器C1和電容器C2通過電阻元件R1做媒介連接。開關(guān)SW2連接后，2個電容器C1、C2在充電電位差的作用下，互相充電、放電，電荷從電容器C1向電容器C2移動，從而使2個電容器C1、C2的電位差大致相等。
在這里，對于電容器C1的靜電電容而言的電容器C2的靜電電容，設(shè)定為約1/10以下的程度。因此，在2個電容器C1、C2之間的電位差的作用下產(chǎn)生的充電、放電中移動(被使用)的電荷量，成為被電容器C1充電的電荷的1/10以下。所以，即使電荷從電容器C1向電容器C2移動后，電容器C1的電位差也不怎么變化(不怎么下降)。此外，在圖19的F/V變換電路12中，被電容器C2充電時，在F/V變換電路12的布線的阻抗等的作用下，充電電位不會急劇上升，所以由電阻元件R1和電容器C2構(gòu)成一次的低通濾波器。
當電容器C2保持和電容器C1的充電電位大致相等的充電電位后，保持信號成為Low電平。電容器C1與電容器C2被分開。進而，清除信號成為High電平、開關(guān)SW3接通后，電容器C1與接地GND連接，進行放電動作，使被電容器C1充電的電荷成為0。電容器C1放電后，清除信號成為Low電平，開關(guān)SW3斷開，從而使電容器C1的圖19中上部的電極與接地GND分開，直到輸入下一個充電信號之前，即直到充電信號成為Low電平之前，一直待機。
被電容C2保持的電位，在每個充電信號的上升時刻、即在每個向電容器C2充電完畢的時刻被更新，通過緩沖器14做媒介，作為振動板121的殘余振動波形向圖22的波形整形電路15輸出。這樣，如果將靜電促動器120的靜電電容(這時，還必須考慮殘余振動引起的靜電電容的變動寬度)和電阻元件的電阻值設(shè)定成使振蕩電路11的振蕩頻率增高，那么由于圖20的時序圖所示的電容器C2的電位(緩沖器14的輸出)的各階躍(階差)變得更精細，所以就能夠更加詳細地檢出振動板121的殘余振動引起的靜電電容的時間變化。
以下同樣，充電信號反復(fù)進行Low電平→High電平→Low電平…，以上述所定的時序，通過緩沖器14做媒介，將電容器C2保持的電位向波形整形電路15輸出。在波形整形電路15中，由緩沖器14輸入的電壓信號(在圖20的時序圖中，是電容器C2的電位)的直流成分被電容器C3除去，通過電阻元件R2做媒介，輸入放大器151的反轉(zhuǎn)輸入端子。輸入的殘余振動的交流(AC)成分，被該放大器151反轉(zhuǎn)放大，向比較器152的一個輸入端子輸出，比較器152比較預(yù)先由直流電壓源Vref2設(shè)定的電位(基準電壓)和殘余振動波形(交流成分)的電位，輸出矩形波(圖20的時序圖中的比較電路的輸出)。
接著，講述噴墨頭100的墨滴噴出動作(驅(qū)動)和噴出異常檢出動作(停止驅(qū)動)的切換時序。圖23是表示驅(qū)動電路18和噴出異常檢出單元10的切換單元23的簡要結(jié)構(gòu)的方框圖。此外，在圖23中，將圖16所示的噴頭驅(qū)動器33內(nèi)的驅(qū)動電路18作為噴墨頭100的驅(qū)動電路進行講述。正如在圖20的時序圖中也示出的那樣，本發(fā)明的噴出異常檢出處理，是在噴墨頭100的驅(qū)動信號和驅(qū)動信號之間、即在停止驅(qū)動期間進行。
在圖23中，為了驅(qū)動靜電促動器120，切換單元23最初與驅(qū)動電路18一側(cè)連接。如上所述，驅(qū)動信號(電壓信號)由驅(qū)動電路18輸入給振動板121后，驅(qū)動靜電促動器120，振動板121向段電極122一側(cè)位移，外加電壓成為0后，就急劇地向離開段電極122的方向位移，開始振動(殘余振動)。這時，從噴墨頭100的噴嘴110噴出墨滴。
驅(qū)動信號的脈沖下降后，與其下降邊緣同步，驅(qū)動/檢出切換信號(參照圖20的時序圖)就被輸入切換單元23，切換單元23從驅(qū)動電路18切換到噴出異常檢出單元(檢出電路)10的一側(cè)；靜電促動器120(作為振蕩電路11的電容器使用)與噴出異常檢出單元10連接。
然后，噴出異常檢出單元10實施上述的噴出異常(圓點遺漏)的檢出處理，波形整形電路15的比較器152輸出的振動板121的殘余振動波形數(shù)據(jù)(矩形波數(shù)據(jù))，由計測單元17數(shù)值化為殘余振動波形的周期及振幅等。在本實施方式中，計測單元17根據(jù)殘余振動波形數(shù)據(jù)測量特定的振動周期，將其計測結(jié)果向判定單元20輸出。此外，計測單元17不僅可以測量殘余振動的周期，而且還可以測量殘余振動波形的所定期間、例如從驅(qū)動信號的下降(或驅(qū)動/檢出切換信號的下降)到產(chǎn)生殘余振動為止的期間、發(fā)生殘余振動后的最初的半個周期(或每半個周期)、發(fā)生殘余振動后的最初的1個周期(或每1個周期)等。另外，計測單元17還可以計測從最初的上升邊緣到下一個下降邊緣的時間，將其計測的時間(即半個周期)的2倍的時間作殘余振動的周期，向判定單元20輸出。
圖24是表示計測單元17一個示例的方框圖。計測單元17為了計測直到比較器152的輸出信號的波形(矩形波)的最初的上升邊緣為止的期間及從最初的上升邊緣到下一個上升邊緣為止的時間(殘余振動的周期)，使用減法計數(shù)器45，減法計數(shù)基準脈沖，根據(jù)減法計算的結(jié)果計測殘余振動的所定期間。在圖24中，計測單元17由邏輯積電路AND、減法計數(shù)器45和正常計數(shù)值存儲器46構(gòu)成。此外，基準脈沖由未圖示的脈沖生成單元生成。
如圖24所示，邏輯積電路AND將驅(qū)動/檢出切換信號和基準脈沖的邏輯積向減法計數(shù)器45輸出。就是說，驅(qū)動/檢出切換信號是High電平時，基準脈沖被減法計數(shù)器45輸出。減法計數(shù)器45由正常計數(shù)值存儲器46輸入所定的計數(shù)值后，就將其保持。然后，輸入基準脈沖后，減法計數(shù)器45減法計數(shù)所定的期間，從該所定的計數(shù)值減去基準脈沖的脈沖數(shù)。此外，所謂“所定的期間”，例如是從噴墨頭100正常噴出墨滴時到振動板121發(fā)生殘余振動為止的時間、正常噴出墨滴時殘余振動的半周期、正常噴出墨滴時殘余振動的1周期等。另外，作為被正常計數(shù)值存儲器46存儲的計數(shù)值，是正常噴出時的上述的所定時間，用基準脈沖計數(shù)的脈沖數(shù)。
減法計數(shù)器45，如圖25的時序圖所示，在輸入Load信號的時刻，從正常計數(shù)值存儲器46取得所定的計數(shù)值(正常計數(shù)值)，在驅(qū)動/檢出切換信號為High電平的期間，開啟門電路，接收基準脈沖，從正常計數(shù)值減去它。然后，減法計數(shù)器45將該減法計算結(jié)果向判定單元20輸出。
時序生成單元36，根據(jù)由殘余振動檢出單元16輸入的殘余振動波形，生成Ls信號，將該Ls信號向存儲單元62輸出。此外，與各噴墨頭100對應(yīng)的Ls信號，還可以采用在靜電促動器120的噴出驅(qū)動后，和隨時檢出的殘余振動波形的上升邊緣或下降邊緣同步生成，用基準脈沖計數(shù)該邊緣的任意期間，將判定結(jié)果作為Ls信號的時刻存儲的結(jié)構(gòu)。
判定單元20對減法計數(shù)器45減法計算處理獲得的減法計算結(jié)果和比較基準值存儲器47輸入的所定的基準值進行比較。然后，在輸入High電平的Ls信號的時刻(Ls信號成為High電平的時刻)，保持判定單元20的判定結(jié)果，該判定結(jié)果被存儲單元62輸出。此外，作為所定的基準值，設(shè)置若干個基準值(臨界值)，將判定結(jié)果分別與這些若干個基準值進行比較，從而可以檢出、判定上述那些噴出異常(氣泡混入、紙粉附著及干燥增粘)。詳細情況后文再述。
此外，正常計數(shù)值存儲器46及比較基準值存儲器47，既可以作為自各獨立的存儲器在噴墨打印機1中設(shè)置，也可以和控制部6的EEPROM(存儲單元)62共用。另外，這種減法計數(shù)處理，在噴墨打印機1的靜電促動器120不驅(qū)動的停止驅(qū)動時間進行。這樣，可以不降低噴墨打印機1的打印能力地進行噴出異常檢查。
判定單元20根據(jù)計測單元17計測的殘余振動波形的特定的振動周期等(計測結(jié)果)，判定噴嘴有無噴出異常、噴出異常的原因、比較偏差量等，將其判定結(jié)果向控制部6輸出。控制部6在EEPROM(存儲單元)62的所定的存放區(qū)域保存該判定結(jié)果。然后，在輸入來自驅(qū)動電路18的下一個驅(qū)動信號的時刻，驅(qū)動/檢出切換信號再次被切換單元23輸入，將驅(qū)動電路18與靜電促動器120連接。驅(qū)動電路18臨時被外加驅(qū)動電壓后，就維持接地(GND)電平，所以由切換單元23進行上述切換(參照圖20的時序圖)。這樣，可以不受來自驅(qū)動電路18的干擾等的影響，正確地檢出靜電促動器120的振動板121的殘余振動波形。
此外，在本發(fā)明中，殘余振動波形數(shù)據(jù)并不局限于被比較器152矩形波化。還可以象上述圖24的結(jié)構(gòu)那樣，采用由放大器151輸出的殘余振動波形數(shù)據(jù)，不經(jīng)過比較器152進行比較處理地由進行A/D變換的計測單元17隨時數(shù)值化，根據(jù)該數(shù)值化的數(shù)據(jù)，由判定單元20判定有無噴出異常，存儲單元62存儲該判定結(jié)果的結(jié)構(gòu)。
另外，噴嘴110的彎液面(噴嘴110內(nèi)的墨水與大氣相接的面)，與振動板121的殘余振動同步振動，所以噴墨頭100進行噴出液滴的動作后，該彎液面的殘余振動，在大致取決于聲阻r的時間等待衰減后(所定的時間待機后)，進行下一個噴出動作。在本發(fā)明中，有效地利用這種待機時間檢出振動板121的殘余振動，所以能夠在不影響噴墨頭100的驅(qū)動的情況下進行噴出異常檢出。就是說，能夠不降低噴墨打印機1(液滴噴出裝置)的打印效率地實施噴墨頭100的噴嘴110的噴出異常檢出處理。
如上所述，氣泡混入噴墨頭100的內(nèi)腔141中時，與正常噴出時的振動板121的殘余振動波形相比，頻率增大，所以其周期反而比正常噴出時的殘余振動的周期短。另外，噴嘴110附近的墨水由于干燥而增粘、粘合時，殘余振動成為過衰減，與正常噴出時的殘余振動波形相比，頻率相當?shù)?，所以其周期比正常噴出時的殘余振動的周期長得多。另外，噴嘴110的出口附近附著紙粉時，殘余振動的頻率，比正常噴出時的殘余振動的頻率低，但比墨水干燥時的殘余振動的頻率高，所以其周期比正常噴出時的殘余振動的周期長，比墨水干燥時的殘余振動的周期短。
這樣，作為正常噴出時的殘余振動的周期，設(shè)置所定的范圍Tr，另外，為了區(qū)別噴嘴110的出口附近附著紙粉時的殘余振動的周期和在噴嘴110的出口附近墨水干燥時的的殘余振動的周期，還設(shè)置所定的臨界值T1，從而可以決定這種噴頭100的噴出異常的原因。判定單元20，判定上述噴出異常檢出處理檢出的殘余振動波形的周期Tw是否是所定的范圍的周期，還判定是否比所定的臨界值長，從而判定噴出異常的原因。
下面，參照圖25的時序圖，講述本發(fā)明的噴出異常檢出單元10的動作。首先，講述圖24及圖25所示的Load信號、Ls信號及CLR信號的生成方法。如圖25的時序圖所示，Load信號是驅(qū)動電路18輸出的驅(qū)動信號在即將上升之前的短時間中成為High電平的信號；而Ls信號則是與切換單元23及邏輯積電路AND輸入的驅(qū)動/檢出切換信號的下降邊緣同步，在所定時間(足夠使存儲單元62保存判定結(jié)果的時間)中成為High電平的信號。另外，雖然在圖25的時序圖中沒有示出，但CLR信號是旨在通過減法處理清除減法計數(shù)器45保持的減法運算結(jié)果的信號，是輸出Ls信號后，直到輸入Load信號為止的期間，在所定的時刻被輸入減法計數(shù)器45的信號。
根據(jù)如此生成的信號組，噴出異常檢出單元10動作，由驅(qū)動電路18輸出的驅(qū)動信號即將上升之前，Load信號被輸入減法計數(shù)器45后，在該時刻，正常計數(shù)值被正常計數(shù)值存儲器46輸入減法計數(shù)器45，并被減法計數(shù)器45保持。噴墨頭100的噴出驅(qū)動動作(驅(qū)動期間)一結(jié)束，與驅(qū)動信號的下降邊緣同步，驅(qū)動/檢出切換信號被輸入切換單元23及邏輯積電路AND。然后，在該驅(qū)動/檢出切換信號的作用下，切換單元23將與靜電促動器120的連接從驅(qū)動電路18切換成振蕩電路11(參照圖23)。
在振動板121的殘余振動的作用下，振蕩電路11的靜電電容成分(C)發(fā)生變化，根據(jù)該變化振蕩電路11開始振蕩。減法計數(shù)器45與驅(qū)動/檢出切換信號的上升邊緣同步，開啟門電路(此外，在邏輯積電路AND的作用下，驅(qū)動/檢出切換信號不是High電平時，基準脈沖不能輸入減法計數(shù)器45，所以門電路可以一直開著)，驅(qū)動/檢出切換信號是High電平的期間(Ts的期間)，從正常計數(shù)值減去基準脈沖的脈沖數(shù)。該Ts，是直到正常噴出時的振動板121開始殘余振動為止(直到產(chǎn)生殘余振動為止)的時間，是噴墨頭100噴出墨滴的動作后，在靜電促動器120未被驅(qū)動的狀態(tài)中直到返回振動板121的位置為止的時間。
在該圖25的時序圖中，驅(qū)動電路18和噴出異常檢出單元10切換后，根據(jù)直到產(chǎn)生振動板的殘余振動為止的期間的正常的計數(shù)值，進行噴出異常的判定。所以，在產(chǎn)生殘余振動的時刻(振動板121返回初始狀態(tài)的位置的時刻)，在驅(qū)動/檢出切換信號下降成Low電平的同時，還產(chǎn)生Ls信號，根據(jù)減法計數(shù)器45的減法結(jié)果，判定單元20進行所定的判定的判定結(jié)果，被存儲單元62保持(保存)。此外，圖25中的基準值N1、N2及P1，如圖28的表1所示，是所定的臨界值，根據(jù)這些臨界值與減法計算結(jié)果(減法計數(shù)值)的大小，判定噴出異常的原因。
接著，講述根據(jù)振動板121產(chǎn)生衰減振動為止的期間，檢出噴出異常時的噴出異常檢出處理。圖26是表示本發(fā)明的一種實施方式中液滴噴出頭的噴出異常檢出處理的流程圖。要被打印的打印數(shù)據(jù)(也可以是潤濕動作中的噴出數(shù)據(jù))，由主計算機8通過接口(IF)9做媒介，輸入給控制部6后，在所定的時刻，實施該噴出異常檢出處理。此外，為了便于講述，在該圖24所示的流程圖中，表示與1個噴墨頭100即1個噴嘴110的噴出動作對應(yīng)的噴出異常檢出處理。
首先，在即將輸入驅(qū)動信號的時刻(不限于該時刻)，Load信號被輸入減法計數(shù)器45，正常計數(shù)值由正常計數(shù)值存儲器46輸入(預(yù)置)(步驟S101)。然后，與打印數(shù)據(jù)(噴出數(shù)據(jù))對應(yīng)的驅(qū)動信號，由噴頭驅(qū)動器33的驅(qū)動電路18輸入，這樣，根據(jù)圖20或圖25的時序圖所示的驅(qū)動信號的時序，給靜電促動器120的兩電極間外加驅(qū)動信號(電壓信號)(步驟S102)。然后，控制部6判斷驅(qū)動信號(電壓信號)向靜電促動器120的輸入是否結(jié)束(步驟S103)，驅(qū)動信號的輸入結(jié)束后，驅(qū)動/檢出切換信號就由控制部6輸入切換單元23。
驅(qū)動/檢出切換信號輸入切換單元23后，在切換單元23的作用下，靜電促動器120即構(gòu)成振蕩電路11的電容器與驅(qū)動電路18分開，與噴出異常檢出單元10(檢出電路)一側(cè)、即與振蕩電路11連接(步驟S104)。然后，根據(jù)靜電促動器120的靜電電容，構(gòu)成振蕩電路11，由振蕩電路11輸出振蕩脈沖，從而檢出振動板121的殘余振動(步驟S105)。與此同時，輸出基準脈沖(步驟S106)，輸入減法計數(shù)器45。減法計數(shù)器45從比較基準值計數(shù)器47輸入的比較基準值減法計數(shù)基準脈沖(步驟S107)。
然后，在步驟S108中，控制部6判斷時刻生成單元36是否生成Ls信號、即時間是否只經(jīng)過Ts。直到產(chǎn)生Ls信號為止，減法計數(shù)器45實施減法處理，產(chǎn)生Ls信號后，將通過減法處理獲得的減法計算結(jié)果向判定單元20輸出。判定單元20判斷該減法計算結(jié)果是否在正常范圍內(nèi)(步驟S109)。
然后，減法計算結(jié)果在正常范圍內(nèi)時，判定單元20判定進行了正常噴出(步驟S110)，反之，不在正常范圍內(nèi)時，判定該噴墨頭100噴出異常(是有問題的噴嘴110)(步驟S111)。然后，在存儲單元62中存儲(保持)該判定單元20作出的判斷結(jié)果(步驟S112)，根據(jù)驅(qū)動/檢出切換信號，將與靜電促動器120的連接，從振蕩電路11切換成驅(qū)動電路18，停止振蕩電路11的振蕩(步驟S113)。
在步驟S114中，判斷該噴墨頭100的噴出驅(qū)動處理是否結(jié)束，在判斷沒有結(jié)束時，在該步驟S114中待機，直到輸入下一個驅(qū)動信號為止。另外，在判斷結(jié)束時，停止產(chǎn)生基準脈沖步驟S115)，結(jié)束該噴出異常檢出。
這樣，在本發(fā)明的液滴噴出頭的噴出異常檢出處理中，從比較基準值減去基準脈沖，將該減法計算的結(jié)果與所定的基準值進行比較，從而判斷噴墨頭100的噴出有無異常，以及有噴出異常時，能夠用簡單的結(jié)構(gòu)檢出其原因。
下面，講述本發(fā)明的殘余振動檢出處理。圖27是表示本發(fā)明的殘余振動檢出處理的流程圖。如上所述，在切換單元23的作用下，連接靜電促動器120和振蕩電路11后，振蕩電路11就構(gòu)成CR振蕩電路，根據(jù)靜電促動器120的靜電電容的變化(靜電促動器120的振動板121的殘余振動)，進行振蕩(步驟S201)。
如上述的時序圖(參照圖20或圖25)等所示，根據(jù)振蕩電路11的輸出信號(脈沖信號)，在F/V變換電路12中，生成充電信號、保持信號及清除信號，根據(jù)這些信號，由F/V變換電路12進行從振蕩電路11的輸出信號的頻率變換成電壓的F/V變換處理(步驟S202)，振動板121的殘余振動波形數(shù)據(jù)被F/V變換電路12輸出。被F/V變換電路12輸出的殘余振動波形數(shù)據(jù)，被波形整形電路15的電容器C3除去DC成分(直流成分)(步驟S203)，放大器151將除去DC成分的殘余振動波形(AC成分)放大(步驟S204)。
放大的后的殘余振動波形數(shù)據(jù)，經(jīng)過所定的處理后被波形整形、脈沖化(步驟S205)。就是說，在本實施方式中，在比較器152中，比較直流電壓源Vref2設(shè)定的電壓值(所定的電壓值)和放大器151的輸出電壓。比較器152根據(jù)該比較結(jié)果，輸出2值化的波形(矩形波)。該比較器152的輸出信號，是殘余振動檢出單元16的輸出信號，為了進行所定的噴出異常判定處理，由計測單元17輸出，結(jié)束該殘余振動檢出處理。
下面，講述本發(fā)明的又一個實施方式中的計測單元17。在這里，對按照正常噴出時各半周期的期間檢出噴出異常的情況進行講述。圖29是表示計測單元17的其它示例的方框圖。此外，只講述與圖24不同的結(jié)構(gòu)，對和圖24的方框圖具有同樣功能的構(gòu)成要素，賦予同樣的符號，并不再贅述。
該計測單元17由邏輯積電路AND、減法計數(shù)器45和具有多個正常計數(shù)值存儲器46a～46n的正常計數(shù)值存儲器46構(gòu)成。此外，在圖29中，還示出切換該正常計數(shù)值存儲器的第1選擇器48a、第1比較基準值存儲器47a、第1判定單元20a、具有多個存儲單元62a～62n的存儲單元62、切換存儲單元62的第2選擇器48b、第2比較基準值存儲器47b和第2判定單元20b。
第1選擇器48a，是根據(jù)正常噴出時的殘余振動的所定時刻，切換輸入減法計數(shù)器45的正常計數(shù)值的元件；第2選擇器48b，是與第1選擇器48a選擇的正常計數(shù)值存儲器46a～46n對應(yīng)，切換保存第1判定單元20a(和上述示例的判定單元20結(jié)構(gòu)相同)的判定結(jié)果的存儲單元62的元件。
第2判定單元20b，是根據(jù)圖33的表2所示的那種被多個存儲單元62a～62n存儲(保存)的判定結(jié)果，最終判定噴墨頭100有無噴出異常及噴出異常的原因的元件。此外，圖33的表2所示的那種數(shù)列，被第2比較基準值存儲器47b存放，在所定的時刻將它們向第2判定單元20b輸出。
圖30是表示噴墨頭100產(chǎn)生噴出異常時和正常噴出時的殘余振動波形的圖形。正如圖30所示，在各狀態(tài)中直到產(chǎn)生殘余振動為止的期間Ts，與正常噴出時相比，如果短，就可以特定噴出異常的原因是氣泡混入；如果長，就可以特定噴出異常的原因是附著紙粉或干燥增粘。另外，即使比較殘余振動的最初的半周期時，也能得到同樣的結(jié)果。在本發(fā)明中，為了更正確地特定(檢出)噴出異常的原因，可以使采用殘余振動的周期進行的判定結(jié)果，優(yōu)先于采用直到產(chǎn)生殘余振動的期間Ts進行的判定結(jié)果。
接著，參照圖31的時序圖，講述本實施方式的噴出異常檢出單元10的動作。圖31是圖29所示的減法計數(shù)器45的減法處理的時序圖(每半個周期)。計數(shù)期間指示信號為0時，在即將輸入驅(qū)動信號之前，輸入最初的Load信號，正常計數(shù)值1被輸入減法計數(shù)器45。減法計數(shù)器45與驅(qū)動信號的下降邊緣同步，開啟門電路，開始減法處理。產(chǎn)生殘余振動時(即振動板121最初返回正常位置時)，Ls信號被輸入存儲單元62，將至此為止的減法結(jié)果在存儲單元62a中保存的同時，還將CLR信號及Load信號向減法計數(shù)器45輸入，清除至此為止的減法結(jié)果，輸入下一個正常計數(shù)值。
以下，同樣反復(fù)進行減法處理，存儲單元62存儲來自各自的正常計數(shù)值的減法結(jié)果。比較基準值(參照圖33的表)由第2比較基準值判定單元47b輸入，第2判定單元20b根據(jù)該比較基準值，最終判定對應(yīng)的噴墨頭100有無噴出異常及噴出異常的原因。
接著，講述根據(jù)正常噴出的殘余振動的每半周期的期間，檢出噴出異常時的噴出異常檢出處理。圖32是表示本發(fā)明的其它實施方式中的液滴噴出頭的噴出異常檢出處理的流程圖。和圖26的流程圖一樣，在打印數(shù)據(jù)輸入噴墨打印機1時等所定的時刻實施噴出異常檢出處理。
首先，在即將輸入驅(qū)動信號之前的時刻(不局限于該時刻)，將Load信號輸入減法計數(shù)器45，由正常計數(shù)值存儲器46輸入(預(yù)置)正常計數(shù)值(步驟S301)。然后，與打印數(shù)據(jù)(噴出數(shù)據(jù))對應(yīng)的驅(qū)動信號，由噴頭驅(qū)動器33的驅(qū)動電路18輸入，這樣，按照圖31所示的時序圖的驅(qū)動信號的時序，向靜電促動器120的兩電極間外加驅(qū)動信號(電壓信號)(步驟S302)。然后，控制部6判斷驅(qū)動信號(電壓信號)向靜電促動器120的輸入是否結(jié)束(步驟S303)，驅(qū)動信號的輸入結(jié)束后，驅(qū)動/檢出切換信號就由控制部6輸入切換單元23。
驅(qū)動/檢出切換信號輸入切換單元23后，在切換單元23的作用下，靜電促動器120即構(gòu)成振蕩電路11的電容器，與驅(qū)動電路18分開，與噴出異常檢出單元10(檢出電路)一側(cè)、即振蕩電路11連接(步驟S304)。然后，根據(jù)靜電促動器120的靜電電容，構(gòu)成振蕩電路11，由振蕩電路11輸出振蕩脈沖，從而檢出振蕩板121的殘余振動(步驟S305)。與此同時，輸出基準脈沖(步驟S306)，輸入減法計數(shù)器45。減法計數(shù)器45從第1正常計數(shù)值1減法計數(shù)振蕩脈沖(步驟S307)。在預(yù)定的計數(shù)期間，這時，直到被切換單元23切換后到產(chǎn)生衰減振動的期間結(jié)束為止，實施減法計數(shù)處理，計數(shù)期間結(jié)束后，即產(chǎn)生Ls信號后(步驟S308)，轉(zhuǎn)移到判定處理。
在步驟S309中，第1判定單元20a判定減法計數(shù)器45的減法結(jié)果是否在正常的計數(shù)數(shù)的范圍(即基準值N1～P1)內(nèi)。在正常的計數(shù)數(shù)的范圍內(nèi)時，判定正常噴出(步驟S310)，反之，不在正常的計數(shù)數(shù)的范圍內(nèi)時，判定該噴墨頭100噴出異常(噴嘴110有問題)(步驟S311)。
然后，第1存儲單元62a存儲(保持)該第1判定單元20a的判定結(jié)果(步驟S312)，控制部6判斷所有的計數(shù)期間減法處理是否結(jié)束(步驟S313)。因為還沒有實施殘余振動的每半周期的減法處理，所以轉(zhuǎn)移到步驟S314，將計數(shù)期間指示信號增加1個(參照圖31的時序圖)，在由第2選擇器48b選擇下一個存儲單元62b的同時(步驟S315)，由第1選擇器48a選擇下一個正常計數(shù)值存儲器46b，在減法計數(shù)器45中預(yù)置該正常計數(shù)值2(步驟S316)。然后，反復(fù)進行步驟S307以后的處理。
在步驟S313中，判斷所有的計數(shù)期間減法處理(第1判定處理)都結(jié)束時，根據(jù)驅(qū)動/檢出切換信號，將與靜電促動器120的連接，由振蕩電路11切換成驅(qū)動電路18，停止振蕩電路11的振蕩(步驟S317)，第2判定單元20b，根據(jù)多個存儲單元62a～62n存儲的第1判定結(jié)果和第2比較基準值，實施該噴墨頭100的噴出異常的判定處理(步驟S318)。然后，在步驟S319中，判定該噴墨頭100進行的噴出驅(qū)動處理是否結(jié)束，判斷結(jié)束時，停止發(fā)生的基準脈沖(步驟S320)，結(jié)束該噴出異常檢出處理。另外，判斷還沒有結(jié)束時，轉(zhuǎn)移到步驟S301，反復(fù)進行同樣的處理。
這樣，在本發(fā)明的液滴噴出頭的噴出異常檢出處理中，由于在多個時刻中從正常計數(shù)值減去基準脈沖，將這些減法計算結(jié)果與所定的基準值比較，所以本發(fā)明的液滴噴出裝置及液滴噴出頭的噴出異常檢出處理，可以在噴墨頭100有無噴出異常及有噴出異常時，用簡單的結(jié)構(gòu)，更加正確地檢出其原因。
綜上所述，本發(fā)明的液滴噴出裝置(噴墨打印機1)，包括具有振動板121，使振動機121位移的靜電促動器120，內(nèi)部充填液體(墨水)、在振動機121位移的作用下，其內(nèi)部的壓力增減的內(nèi)腔141，與內(nèi)腔141連通、在內(nèi)腔141內(nèi)部的壓力增減的作用下、將液體作為液滴噴出的噴嘴110的多個液滴噴出頭(噴墨頭100)；驅(qū)動靜電促動器120的驅(qū)動電路18；產(chǎn)生基準脈沖的脈沖生成單元；計數(shù)所定期間內(nèi)發(fā)生的基準脈沖的計數(shù)器(減法計數(shù)器45)；根據(jù)所定期間內(nèi)的計數(shù)器45的計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常的噴出異常檢出單元10。
所以，采用本發(fā)明的液滴噴出裝置及液滴噴出頭的噴出異常檢出方法后，與現(xiàn)有技術(shù)的具備圓點遺漏檢出方法(例如光學檢出方法等)的液滴噴出頭、液滴噴出裝置相比，由于不必為了檢出噴出異常而安裝其它部件(例如，光學式的圓點遺漏檢出裝置等)，所以能夠在不加大液滴噴出頭的尺寸的情況下檢出噴出異常(圓點遺漏)，同時還能夠降低可以檢出噴出異常(圓點遺漏)的液滴噴出裝置的制造成本。另外，在本發(fā)明的液滴噴出裝置中，由于使用液滴噴出動作后的振動板的殘余振動檢出液滴的噴出異常，所以在打印動作的中途也能夠檢出液滴的噴出異常。這樣，即使在打印動作的過程中實施本發(fā)明的液滴噴出頭的噴出異常檢出方法(噴出異常檢出處理)，也不會降低液滴噴出裝置的生產(chǎn)能力或使其惡化。
另外，采用本發(fā)明的液滴噴出裝置后，能夠判定在光學式檢出裝置等現(xiàn)有技術(shù)的可以進行圓點遺漏檢出的裝置中所不能判定的液滴噴出異常的原因，這樣，就可以按照需要，選擇、實施針對其原因的適當?shù)幕謴?fù)處理。
進而，在本發(fā)明的液滴噴出裝置中，根據(jù)直到振動板產(chǎn)生殘余振動為止的時間和該殘余振動的周期，檢出、特定噴出異常的原因，所以能夠使精度更高地特定其噴出異常的原因。
<第2實施方式>
下面，講述本發(fā)明中的噴墨頭的其它結(jié)構(gòu)示例。圖34～圖37是分別示出噴墨頭100的其它結(jié)構(gòu)示例的簡要的剖面圖。下面，根據(jù)這些圖形，進行講述。但以與上述實施方式的不同點為中心進行講述，對同樣的事項則不再贅述。
圖34所示的噴墨頭100A，是振動板212在壓電元件200的驅(qū)動下振動，使內(nèi)腔208內(nèi)的墨水(液體)從噴嘴203噴出的元件。不銹鋼制的金屬板204，通過粘接薄膜205做媒介，與形成噴嘴(孔)203的不銹鋼制的噴嘴板202粘接，再在其上通過粘接薄膜205做媒介，與同樣的不銹鋼制的金屬板204粘接。然后，再在其上依次粘接連通口形成板206及內(nèi)腔板207。
噴嘴板202、金屬板204、粘接薄膜205、連通口形成板206及內(nèi)腔板207，分別形成所定的形狀(形成凹部之類的形狀)，將它們重疊后，就形成內(nèi)腔208及貯存器209。內(nèi)腔208和貯存器209，通過墨水供給口210做媒介，相互連通。另外，貯存器209與墨水入口211連通。
在內(nèi)腔板207的上面開口部，設(shè)置振動板211，通過下部電極213做媒介，壓電元件200與該振動板212接合。另外，在與壓電元件200的下部電極213相反的一側(cè)，與上部電極214接合。噴頭驅(qū)動器215，具有生成驅(qū)動電壓波形的驅(qū)動電路，將驅(qū)動電壓外加(供給)上部電極214和下部電極213之間后，壓電元件200振動，與之接合的振動板212也振動。在該振動板212的振動的作用小，內(nèi)腔208的容積(內(nèi)腔中的壓力)變化，內(nèi)腔208中填充的墨水(液體)作為液滴，從噴嘴203噴出。
噴出液滴后，內(nèi)腔208中減少的液量，由貯存器209供給、補充墨水。另外，從墨水入口211向貯存器209供給墨水。
圖35所示的噴墨頭100B也和上述一樣，是在壓電元件200的驅(qū)動下內(nèi)腔221內(nèi)的墨水(液體)從噴嘴噴出的元件。該噴墨頭100B，具有一對對置的基板220，在兩基板220之間，多個壓電元件200按照所定的間隔間斷設(shè)置。
在相鄰的壓電元件200彼此之間，形成內(nèi)腔221。在內(nèi)腔221的圖35的前方，設(shè)置板(未圖示)，在后方設(shè)置噴嘴板222，在噴嘴板222與各內(nèi)腔221對應(yīng)的位置，形成噴嘴(孔)223。
在各壓電元件200的一個面及另一個面上，分別設(shè)置一對電極224。就是說，對一個壓電元件200而言，接合四個電極224。給這些電極224中所定的電極之間外加所定的驅(qū)動電壓波形后，壓電元件200共用模式變形振動(在圖35中用箭頭表示)，在該振動的作用下，內(nèi)腔221的容積(內(nèi)腔221中的壓力)變化，內(nèi)腔221中填充的墨水(液體)，作為液滴從噴嘴223噴出。就是說，在噴墨頭100B中，壓電元件200本身作為振動板發(fā)揮作用。
圖36所示的噴墨頭100C也和上述一樣，是在壓電元件200的驅(qū)動下內(nèi)腔233內(nèi)的墨水(液體)從噴嘴231噴出的元件。該噴墨頭100B，具備形成噴嘴231的噴嘴板230、隔板232、壓電元件200。壓電元件200通過隔板232做媒介，與噴嘴230以所定距離離開設(shè)置。由噴嘴板230、壓電元件200和隔板232圍成的空間，形成內(nèi)腔233。
在壓電元件200的圖36中的上面，接合多個電極。就是說，在壓電元件200的大致中央部位，接合第1電極234，在其兩側(cè)的部位，分別接合第2電極235。在第1電極234和第2電極235之間，外加所定的驅(qū)動電壓波形后，壓電元件200共用模式變形振動(在圖36中用箭頭表示)，在該振動的作用下，內(nèi)腔233的容積(內(nèi)腔中的壓力)變化，內(nèi)腔233中填充的墨水(液體)，作為液滴從噴嘴231噴出。就是說，在噴墨頭100C中，壓電元件200本身作為振動板發(fā)揮作用。
圖37所示的噴墨頭100D也和上述一樣，是在壓電元件200的驅(qū)動下內(nèi)腔245內(nèi)的墨水(液體)從噴嘴241噴出的元件。該噴墨頭100D，具備形成噴嘴241的噴嘴板240、內(nèi)腔242、振動板243和層疊多個壓電元件200而成的層疊壓電元件201。
內(nèi)腔板242，形成所定的形狀(形成凹部之類的形狀)，從而形成內(nèi)腔245及貯存器246。內(nèi)腔245和貯存器246，通過墨水供給口247做媒介，相互連通。另外，貯存器246通過墨水供給管311做媒介，與墨盒31連通。
層疊壓電元件201的圖37中的下端，通過中間層244做媒介，與振動板243接合。在層疊壓電元件201上，接合多個外部電極248及內(nèi)部電極249。就是說，在層疊壓電元件201的外表面，接合外部電極248；在構(gòu)成層疊壓電元件201的各壓電元件200彼此之間(或各壓電元件的內(nèi)部)，設(shè)置內(nèi)部電極249。這時，外部電極248和內(nèi)部電極249的一部分，與壓電元件200的厚度方向重疊地交替配置。
然后，在外部電極248和內(nèi)部電極249之間，通過噴頭驅(qū)動器215外加驅(qū)動電壓波形后，層疊壓電元件201如圖37中的箭頭所示地變形(在圖37中向上下方向伸縮)后振動，在該振動的作用下，振動板243振動。在該振動板243的振動的作用小，內(nèi)腔245的容積(內(nèi)腔中的壓力)變化，內(nèi)腔245中填充的墨水(液體)作為液滴，從噴嘴241噴出。
噴出液滴后，內(nèi)腔245中減少的液量，由貯存器246供給、補充墨水。另外，通過墨水供給管311做媒介，由墨盒31供給墨水。
在具備上述壓電元件的噴墨頭100A～100D中，也和前文所述的靜電電容方式的噴墨頭100一樣，能夠根據(jù)振動板或作為振動板發(fā)揮作用的壓電元件的殘余振動，檢出液滴噴出異?；蛱囟ㄆ洚惓５脑?。此外，在噴墨頭100B及100C中，還可以采用在面向內(nèi)腔的位置上，設(shè)置作為傳感器的振動板(殘余振動檢出用的振動板)，檢出該振動板的殘余振動的結(jié)構(gòu)。
圖38是表示使用壓電促動器(壓電元件200)時的驅(qū)動電路18和檢出電路16(在這里是殘余振動檢出單元)的切換單元23的簡要結(jié)構(gòu)的方框圖。采用這種結(jié)構(gòu)后，通過緩沖器54做媒介，向波形整形電路15輸入壓電促動器的壓電元件200的噴出驅(qū)動動作后的起電壓，可以利用波形整形電路15對矩形波進行整形。所以，利用壓電元件200的起電壓后，可以實施和上述第1實施方式同樣的檢出處理。
綜上所述，本發(fā)明的液滴噴出裝置及液滴噴出頭的噴出異常檢出方法，在靜電促動器或壓電促動器的驅(qū)動下進行將液體作為液滴從液滴噴出頭噴出的動作之際，檢出在該促動器的作用下位移的振動板的殘余振動或壓電元件的起電壓，根據(jù)該振動板的殘余振動或壓電元件的起電壓，檢出液滴是正常噴出還是沒有噴出(噴出異常)。
另外，本發(fā)明根據(jù)上述振動板的殘余振動(包括起電壓的電壓圖案)的振動圖案(例如殘余振動波形的周期等)，判定如此得到的液滴的噴出異常的原因。
所以，采用本發(fā)明后，與現(xiàn)有技術(shù)的具備圓點遺漏檢出方法的液滴噴出裝置相比，由于不需要安裝其它部件(例如，光學式的圓點遺漏檢出裝置等)，所以能夠在不加大液滴噴出頭的尺寸的情況下檢出噴出異常(圓點遺漏)，同時還能夠降低制造成本。另外，在本發(fā)明的液滴噴出頭中，由于使用液滴噴出動作后的振動板的殘余振動檢出液滴的噴出異常，所以在打印動作的中途也能夠檢出液滴的噴出異常。
另外，采用本發(fā)明后，能夠判定在光學式檢出裝置等現(xiàn)有技術(shù)的可以進行圓點遺漏檢出的裝置中所不能判定的液滴噴出異常的原因，這樣，就可以按照需要，選擇、實施針對其原因的適當?shù)幕謴?fù)處理。
以上，根據(jù)圖示的各實施方式，講述了本發(fā)明的液滴噴出裝置及液滴噴出頭的噴出異常檢出方法。但是，本發(fā)明并不局限于此，構(gòu)成液滴噴出頭或液滴噴出裝置的各部，可以和能夠發(fā)揮同樣功能的任意結(jié)構(gòu)的部件置換。另外，在本發(fā)明的液滴噴出頭或液滴噴出裝置中，還可以附加其他任意的構(gòu)成物。
此外，作為從本發(fā)明的液滴噴出裝置的從液滴噴出頭(在上述實施方式中，是噴墨頭100)噴出的噴出對象液(液滴)，沒有特別的限定，例如可以使用包含以下各種材料的液體(包含懸浮液、浮化液等的分散液)。即包含彩色濾波的濾波材料的墨水、有機El(ELectro Luminescence)裝置中形成EL發(fā)光層的發(fā)光材料、電子釋放裝置中在電極上形成熒光體的熒光材料、PDP(Plasma Display Panel)裝置中形成熒光體的熒光材料、電泳顯示裝置中形成泳動體的泳動體材料、在基板W的表面形成坡度的坡度材料、各種涂料、形成電極的液態(tài)電極材料、在兩枚基板之間構(gòu)成旨在形成微小的單元間隙的隔板的粒子材料、旨在形成金屬部線的液態(tài)金屬材料、旨在形成顯微透鏡的透鏡材料、寄存器材料、旨在形成光擴散體的光擴散材料等。
另外，在本發(fā)明中，成為噴出液滴對象的液滴受體，并不限于記錄專用紙之類的紙，還可以是薄膜、織布、非織布等其它介質(zhì)及玻璃基板、硅基板等各種基板之類的工件。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出裝置，其特征在于，包括具有振動板、使所述振動板位移的促動器、內(nèi)部充填液體且根據(jù)所述振動板的位移增減其內(nèi)部壓力的內(nèi)腔、以及與所述內(nèi)腔連通且隨著所述內(nèi)腔內(nèi)的壓力的增減而將所述液體作為液滴噴出的噴嘴的多個液滴噴出頭；驅(qū)動所述促動器的驅(qū)動電路；產(chǎn)生基準脈沖的脈沖生成單元；對所定期間內(nèi)產(chǎn)生的所述基準脈沖進行計數(shù)的計數(shù)器；以及根據(jù)所述所定期間內(nèi)的計數(shù)器的計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常的檢出單元。
2.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述所定的期間，是直到在正常噴出液滴之際在所述促動器的作用下位移后的所述振動板產(chǎn)生殘余振動為止的期間。
3.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述所定的期間，是所述殘余振動的最初的半周期的期間。
4.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述所定的期間，是所述殘余振動的最初的1周期的期間。
5.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述噴出異常檢出單元，通過對在所述促動器的驅(qū)動下正常噴出液滴時的基準脈沖的正常計數(shù)范圍、與在所述所定期間內(nèi)所述計數(shù)器的計數(shù)值進行比較，從而檢出所述噴出異常。
6.如權(quán)利要求5所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述噴出異常檢出單元，在所述計數(shù)值比所述正常計數(shù)范圍小時，做出氣泡混入所述內(nèi)腔的判斷。
7.如權(quán)利要求5所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述噴出異常檢出單元，在所述計數(shù)值比所述正常計數(shù)范圍大時，做出所述噴嘴附近的液體由于干燥而增粘，或者在所述噴嘴出口附近附著有紙粉的判斷。
8.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述計數(shù)器，從所定的基準值起，減法計數(shù)在所述所定的期間中所計數(shù)的基準脈沖的數(shù)量；所述噴出異常檢出單元，根據(jù)該減算結(jié)果，檢出所述噴出異常。
9.如權(quán)利要求8所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述噴出異常檢出單元，在所述減法運算的結(jié)果小于第1臨界值時，將噴出異常的原因，判斷為氣泡混入所述內(nèi)腔。
10.如權(quán)利要求8所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述噴出異常檢出單元，在所述減法運算的結(jié)果大于第2臨界值時，將噴出異常的原因，判斷為所述噴嘴附近的液體由于干燥而增粘。
11.如權(quán)利要求8所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述噴出異常檢出單元，在所述減法運算的結(jié)果小于第2臨界值且大于第3臨界值時，將噴出異常的原因，判斷為在所述噴嘴的出口附近附著有紙粉。
12.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于還具備存儲所述噴出異常檢出單元檢出的檢出結(jié)果的存儲單元。
13.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于還具備在所述促動器的驅(qū)動之下進行的所述液滴的噴出動作之后，將所述促動器從所述驅(qū)動電路，切換到所述噴出異常檢出單元的切換單元。
14.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述噴出異常檢出單元，具有振蕩電路，該振蕩電路，根據(jù)所述促動器的隨著所述振動板的殘余振動而變化的靜電電容成分而振蕩。
15.如權(quán)利要求14所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述振蕩電路，構(gòu)成由所述促動器的靜電電容成分和與所述促動器連接的電阻元件的電阻成分構(gòu)成的CR振蕩電路。
16.如權(quán)利要求14或15所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述噴出異常檢出單元，包含F(xiàn)/V變換電路，所述F/V變換電路在根據(jù)所述振蕩電路的輸出信號中的振蕩頻率的變化而生成的所定信號組的作用下，生成所述振動板的殘余振動的電壓波形。
17.如權(quán)利要求16所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述噴出異常檢出單元，包含波形整形電路，所述波形整形電路將所述F/V變換電路生成的所述振動板的殘余振動的電壓波形整形成為所定波形。
18.如權(quán)利要求17所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述波形整形電路，包括從由所述F/V變換電路生成的所述振動板的殘余振動的電壓波形中除去直流成分的DC成分除去單元，和對由該DC成分除去單元而除去直流成分后的電壓波形與所定的電壓值進行比較的比較器；該比較器，根據(jù)該電壓比較，生成矩形波后輸出。
19.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述促動器，是靜電式促動器。
20.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述促動器，是利用壓電元件的壓電效應(yīng)的壓電促動器。
21.如權(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。
22.一種液滴噴出裝置，其特征在于，包括具有充填液體的內(nèi)腔、與所述內(nèi)腔連通的噴嘴、以及使所述內(nèi)腔內(nèi)充填的液體的壓力變動并隨著該壓力變動將液體作為液滴從所述噴嘴噴出的壓電促動器的多個液滴噴出頭；驅(qū)動所述壓電促動器的驅(qū)動電路；產(chǎn)生基準脈沖的脈沖生成單元；對所定期間內(nèi)產(chǎn)生的所述基準脈沖進行計數(shù)的計數(shù)器；以及根據(jù)所述所定期間內(nèi)的計數(shù)器的計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常的檢出單元。
23.如權(quán)利要求22所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述所定的期間，是至正常噴出液滴后在所述壓電促動器的起電壓的作用下產(chǎn)生的電壓的殘余振動為止的期間。
24.如權(quán)利要求22所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述的液滴噴出裝置包括噴墨打印機。
25.一種液滴噴出頭的噴出異常檢出方法，其特征在于在驅(qū)動促動器后振動振動板，從而進行將內(nèi)腔中的液體作為液滴從噴嘴噴出的動作后，在產(chǎn)生基準脈沖的同時，計測所定的期間，計數(shù)該計測的所定的期間內(nèi)產(chǎn)生的基準脈沖，根據(jù)其計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常。
26.如權(quán)利要求25所述的液滴噴出頭的噴出異常檢出方法，其特征在于從所定的基準值減去在所定的期間中計數(shù)的基準脈沖的數(shù)量，根據(jù)該減法運算的結(jié)果，檢出所述噴出異常。
27.一種液滴噴出頭的噴出異常檢出方法，其特征在于在驅(qū)動壓電促動器進行噴出液滴的動作后，在產(chǎn)生基準脈沖的同時，計測所定的期間，計數(shù)該計測的所定的期間內(nèi)產(chǎn)生的基準脈沖，根據(jù)其計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供通過計數(shù)液滴噴出動作后的所定期間產(chǎn)生的基準脈沖，從而能夠檢出液滴噴出頭的噴出異常的液滴噴出裝置及液滴噴出頭的噴出異常檢出方法。本發(fā)明的液滴噴出裝置包括具有振動板和使振動板位移的促動器的多個液滴噴出頭；驅(qū)動促動器的驅(qū)動電路；產(chǎn)生基準脈沖的脈沖生成單元；計數(shù)所定期間內(nèi)產(chǎn)生的基準脈沖的減法計數(shù)器(45)；根據(jù)所定期間內(nèi)的計數(shù)器的計數(shù)值，檢出液滴的噴出異常的噴出異常檢出單元。
文檔編號B41J2/125GK1753787SQ200480005310
公開日2006年3月29日 申請日期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 申請人:精工愛普生株式會社