液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法

专利名称：液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法
技术领域：
本发明涉及液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法。
背景技术：
液滴喷出装置之一的喷墨打印机通过从多个喷嘴喷出墨滴(液滴)来在规定的用纸上进行图像形成。尽管在喷墨打印机的打印喷头(喷墨头)上设置了很多喷嘴，但由于墨汁粘度的增加、气泡的混入、尘和纸粉的粘附等原因，存在因若干喷嘴被堵塞而不能喷出墨汁的情况。如果喷嘴堵塞，在被打印的图像内就会产生点遗漏，其成为图像质量变坏的原因。
现有技术中，作为用于检测这种墨滴喷出异常(以后也称为“点遗漏”)的方法，提出了这种方法对于喷墨头的每个喷嘴，光学地检测墨滴没有从喷墨头的喷嘴中喷出的状态(墨滴喷出异常状态)(例如，特开平8-309963号公报等)。通过该方法，能够确定发生点遗漏(喷出异常)的喷嘴。
但是，在上述光学式点遗漏(液滴喷出异常)检测方法中，包含光源和光学传感器的检测器被安装在液滴喷出装置(例如喷墨打印机)上。根据该检测方法，从液滴喷头(喷墨头)的喷嘴喷出的液滴一般要在光源和光学传感器之间穿过，为了遮断光源和光学传感器之间的光，存在必须以高精度设定(设置)光源和光学传感器之类的问题。由于这种检测器通常价格昂贵，因此还存在喷墨打印机制造成本增加之类的问题。而且，由于来自喷嘴的墨雾以及打印用纸等的纸粉会污染光源输出部和光学传感器检测部，因此使得检测器的可靠性也可能变成问题。
在上述光学式点遗漏检测方法中，尽管能够检测喷嘴的点遗漏即墨滴喷出异常(不喷出)，但还存在基于该检测结果不能够确定(判定)点遗漏(喷出异常)的原因以及不能够选择和执行与点遗漏原因相对应的合适的恢复处理之类的问题。因此，例如，尽管为通过擦拭处理能够恢复的状态，但由于通过从喷墨头泵吸墨汁而使排墨(无用墨汁)增加以及实施不能进行合适恢复处理的多次恢复处理，因此会使喷墨打印机(液滴喷出装置)的喷出量(throughput)降低或者恶化。

发明内容
本发明的目的在于提供一种液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法，其能够检测液滴喷头的喷出异常(喷头异常)以及根据其原因进行合适的恢复处理。
为了解决上述课题，在本发明一实施方式的液滴喷出装置，其特征在于，包括多个液滴喷头，其具有振动板、使所述振动板变位的调节器、内部填充液体并通过振动板的变位使该内部的压力增减的内腔、连通所述内腔并通过所述内腔内压力增减将所述液体作为液滴喷出的喷嘴；驱动电路，其用于驱动所述调节器；残余振动检测装置，其在通过所述驱动电路驱动所述调节器之后，检测由所述调节器变位的所述振动板的残余振动；用于产生基准脉冲的脉冲生成装置；运算处理装置，其基于由所述残余振动检测装置所检测的所述振动板的残余振动，运算由所述脉冲生成装置产生的基准脉冲的数量；计时装置，用于测量从通过所述驱动电路驱动所述调节器开始的经过时间；以及喷头异常判定装置，其基于所述运算处理装置的运算结果和所述计时装置测量的经过时间来判定所述液滴喷头的喷头异常。
根据本发明一实施方式中的液滴喷出装置，在通过调节器的驱动进行将液体作为液滴喷出的操作(可以进行不喷出之程度的调节器驱动)时，对在规定期间内所发生脉冲进行计数，测量从前次调节器驱动开始的经过时间，并基于该计数值和经过时间来检测液滴为正常喷出或者没有喷出(喷出异常)。
因此，根据本发明的液滴喷出装置，与包括现有技术的点遗漏检测方法的液滴喷出装置相比，由于不需要其他部件(例如光学式检测装置等)，因此在不用使液滴喷头的尺寸做大就能够检测液滴的喷出异常(包含喷头异常，喷头异常后述)的同时，还能够将制造成本抑制很低。在本发明液滴喷头中，由于通过使用液滴喷出操作后之振动板的残余振动来检测液滴的喷出异常，因此即使在印字操作途中也能够检测液滴的喷出异常。
在本发明另一实施方式中的液滴喷出装置，其特征在于，包括多个液滴喷头，其具有填充了液体的内腔、连通所述内腔的喷嘴、使所述内腔内填充的液体压力变动并通过该压力变动使液体作为液滴从所述喷嘴中喷出的调节器；驱动电路，其用于驱动所述调节器；残余振动检测装置，其在通过所述驱动电路驱动所述调节器之后，检测由所述调节器产生的电动势的残余振动；用于产生基准脉冲的脉冲生成装置；运算处理装置，其基于通过所述残余振动检测装置所检测的所述残余振动，运算由所述脉冲生成装置产生的基准脉冲的数量；计时装置，用于测量从通过所述驱动电路驱动所述调节器开始的经过时间；以及喷头异常判定装置，其基于所述运算处理装置的运算结果和所述计时装置测量的经过时间来判定所述液滴喷头的喷头异常。
根据本发明另一实施方式中的液滴喷出装置，通过检测由调节器产生的电动势的残余振动来代替上述振动板的残余振动，能够获得与上述实施方式中的液滴喷出装置同样的作用和效果。这样，本发明液滴喷出装置通过利用压电调节器并通过其电动势而能够采用与上述相同的构成。
这里，所谓所述振动板的残余振动，指在所述调节器通过所述驱动电路的驱动信号(电压信号)进行液滴喷出操作(包含不喷出程度的操作)之后到通过输入下一个驱动信号而再次进行液滴喷出操作之前之间，通过该液滴喷出操作而使所述振动板衰减同时又继续振动的状态。所谓调节器电动势的残余振动，指在通过所述驱动电路的驱动信号使调节器进行喷出操作(包含不喷出程度的操作)之后到通过输入下一个驱动信号而再次进行液滴喷出操作之前之间，通过该液滴喷出操作而使所述调节器产生的电动势衰减同时又继续振动的状态。
优选，所述运算处理装置包括时序生成装置，其基于所述残余振动而生成规定的时序；计数器，其对通过所述脉冲生成装置在规定的期间内所发生的基准脉冲的数量进行计数；保持装置，其在由所述时序生成装置所生成的时序，保持所述计数器的计数值。并且优选，所述计数器从规定的基准值中减法计数在所述规定期间内发生的基准脉冲的数量。而且优选，还包括存储器，其存储所述规定的基准值。
在此，本发明的液滴喷出装置，优选还包括温度传感器，其测量所述多个液滴喷头的周围温度。这时，也可以构成为所述规定的基准值基于由所述温度传感器测量的周围温度进行校正。由此，能够更高精度地检测液滴喷头的喷头异常。
再有，所述规定期间可以是在所述调节器的驱动之后在所述残余振动发生之前的期间，所述规定期间也可以是所述残余振动最初半周期的期间，或者所述规定期间也可以是所述残余振动最初1个周期的期间。并且优选，所述喷头异常判定装置基于所述运算处理装置的运算结果和所述经过时间，判定所述液滴喷头的喷头异常的有无，并且判定原因。所述喷头异常判定装置基于所述保持装置保持的计数值和所述经过时间，判定所述喷头异常的原因。
在此，所述喷头异常判定装置在所述被保持的计数值比第1计数阈值还大时将所述喷头异常的原因判定为在所述内腔内有气泡混入；在所述被保持的计数值比第1计数阈值还小时，根据所述经过时间来判定所述喷头异常的原因；在所述经过时间比第1时间阈值还小时以及所述被保持的计数值比第3计数阈值还小时，将所述喷头异常的原因判定为纸粉附着大。此外，在本发明中，所谓“纸粉”，不简单地仅仅局限于由记录用纸等产生的纸粉，其可以为包含例如送纸滚轴(供纸滚轴)等的橡胶碎片以及空气中悬浮的灰尘等在喷嘴附近附着而妨碍液滴喷出的全部。
并且优选，所述喷头异常判定装置在所述经过时间比第1时间阈值还小时以及所述被保持的计数值位于第2计数阈值和第3计数阈值之间时，将所述喷头异常的原因判定为纸粉附着小；在所述经过时间比第1时间阈值还小时以及所述被保持的计数值位于所述第1计数阈值和第2计数阈值之间时，判定所述喷头异常没有发生；在所述经过时间位于第1时间阈值和第2时间阈值之间时以及所述被保持的计数值比第3计数阈值还小时，将所述喷头异常的原因判定为纸粉附着大；在所述经过时间位于第1时间阈值和第2时间阈值之间时以及所述被保持的计数值位于第2计数阈值和第3计数阈值之间时，将所述喷头异常的原因判定为干燥增粘小；在所述经过时间位于第1时间阈值和第2时间阈值之间时以及所述被保持的计数值位于所述第1计数阈值和第2计数阈值之间时，判定所述喷头异常没有发生。
进一步优选，所述喷头异常判定装置在所述经过时间比第2时间阈值还大时以及所述被保持的计数值比第3计数阈值还小时，将所述喷头异常的原因判定为干燥增粘大；在所述经过时间比第2时间阈值还大时以及所述被保持的计数值位于第2计数阈值和第3计数阈值之间时，将所述喷头异常的原因判定为纸粉附着小；在所述经过时间比第2时间阈值还大时以及所述被保持的计数值位于所述第1计数阈值和第2计数阈值之间时，判定所述喷头异常没有发生。
在此，本发明的液滴喷出装置，还包括用于进行恢复处理的恢复装置，其用于消除由所述喷头异常判定装置所判定的喷头异常的原因。这时，所述恢复装置优选包括擦拭装置，其通过擦拭器对排列了所述多个液滴喷头之喷嘴的喷嘴面进行擦拭处理；冲洗装置，其进行驱动所述调节器而从规定喷嘴中预备喷出所述液滴的冲洗处理；泵浦装置，其在覆盖所述多个液滴喷头之喷嘴面的盖上通过连接的泵来进行泵吸处理。
然后优选，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为干燥增粘小时，进行所述冲洗处理或者所述泵浦处理；在所述喷头异常原因被判定为干燥增粘大时，进行所述泵浦处理；在所述喷头异常原因被判定为干燥增粘时，通过根据干燥增粘的大小来变更所述冲洗处理的喷出次数或者所述泵浦处理的所述泵的吸引时间来进行该泵吸处理。并且优选，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为纸粉附着时，进行所述擦拭处理；更优选，在所述喷头异常原因被判定为纸粉附着时，根据纸粉附着大小变更所述擦拭处理的擦拭次数后，进行该擦拭处理。在此，所述恢复装置也可以在所述喷头异常原因被判定为干燥增粘的情况下进行所述冲洗处理时，根据所述经过时间变更所述冲洗处理的喷出次数后，进行该冲洗处理。
进一步优选，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为气泡混入时，进行所述泵浦处理。这时，所述恢复装置也可以在所述喷头异常原因被判定为气泡混入时，根据所述运算处理结果变更所述泵的吸引时间后，进行所述泵浦处理。
优选，所述恢复装置在解除由所述喷头异常判定装置判定的喷头异常原因之前进行所述恢复处理。然后，本发明的液滴喷出装置，还可以包括通知装置，当即使通过所述恢复装置进行恢复处理也没有解除喷头异常的原因时，其通知该状况。这时，本发明的液滴喷出装置，也可以进一步包括液体储存装置，其储存向所述多个液滴喷头内腔供给的所述液体，所述通知装置在即使通过所述恢复装置进行恢复处理也没有解除喷头异常的原因时，其进行通知使得更换所述液体储存装置。再有，本发明的的液滴喷出装置，当在即使通过所述恢复装置进行恢复处理也没有解除喷头异常原因的情况下进行印刷处理时，也可以被构成为使得该印刷处理停止。
本发明的液滴喷出装置，优选还包括记忆装置，其将由所述喷头异常判定装置判定的判定结果与成为对象的液滴喷头建立关联而存储。
再有，本发明的液滴喷出装置，优选还包括切换装置，在通过所述调节器的驱动形成所述液滴喷出操作之后，其将所述调节器从所述驱动电路切换到所述残余振动检测装置。这时，本发明的液滴喷出装置也可以分别包括多个所述残余振动检测装置、所述运算处理装置、所述喷头异常判定装置和所述切换装置，与进行了所述调节器的驱动操作的所述液滴喷头相对应的所述切换装置将与所述调节器的连接从所述驱动电路切换到对应的所述残余振动检测装置，与该被切换的所述残余振动检测装置相对应的所述喷头异常判定装置判定对应的所述液滴喷头的喷头异常。
还有，本发明的液滴喷出装置，还包括多个切换装置，其分别对应于所述多个液滴喷头；检测确定装置，其确定所述残余振动检测装置对于所述多个液滴喷头的任何一个喷嘴是否检测所述残余振动；在与由所述检测确定装置所确定的所述液滴喷头喷嘴相对应的所述调节器的驱动操作之后，对应的所述切换装置将与所述调节器的连接从所述驱动电路切换到所述残余振动检测装置。
优选，所述残余振动检测装置包括振荡电路，基于由所述振动板的残余振动而变化的所述调节器的静电电容成分或者所述调节器的电动势成分来使该振荡电路振荡。这时，所述振荡电路也可以通过所述调节器的静电电容成分和所述调节器所连接的电阻元件的电阻成分构成CR振荡电路。
优选，所述喷出异常检测装置包括F/V变换电路，其通过基于所述振荡电路输出信号的振荡频率变化所生成的规定信号组，来生成所述振动板残余振动的电压波形。这时，所述喷出异常检测装置也可以包括波形整形电路，其将由所述F/V变换电路所生成的所述振动板残余振动的电压波形整形为规定的波形。并且优选，所述波形整形电路包括DC成分除去装置，其从由所述F/V变换电路所生成的所述振动板残余振动的电压波形中除去直流成分；比较器，其将由该DC成分除去装置除去了直流成分的电压波形和规定的电压值进行比较；该比较器基于该电压比较而生成并输出矩形波。
此外，所述调节器可以是静电式调节器；也可以是利用压电元件之压电效应的压电调节器。本发明的液滴喷出装置由于不仅能够使用由上述电容构成的静电调节器也可以使用压电调节器，因此能够将本发明应用于现有的大部分液滴喷出装置中。本发明的液滴喷出装置，优选包括喷墨打印机。
在本发明的另一方式中，本发明的喷头异常检测/判定方法，其特征在于，在通过驱动电路驱动调节器之后，检测通过所述调节器被变位的振动板的残余振动，同时，产生基准脉冲，基于所述振动板的残余振动，运算所产生的基准脉冲的数量以及测量从通过所述驱动电路驱动所述调节器开始的经过时间，基于该运算结果和经过时间，判定液滴喷头的喷头异常。
再有，在本发明的另一方式中，本发明的喷头异常检测/判定方法，其特征在于，在通过驱动电路驱动调节器之后，检测从所述调节器产生的电动势的残余振动，同时，产生基准脉冲，基于所述电动势的残余振动，运算所产生的基准脉冲的数量以及测量从通过所述驱动电路驱动所述调节器开始的经过时间，基于该运算结果和经过时间，判定液滴喷头的喷头异常。
在此，在任一方式的喷头异常检测/判定方法中，优选基于所述被判定的喷头异常的原因，进行为消除它的恢复处理。
本发明的上述目的及其他目的、特征和优点通过参考附图进而在本发明优选实施方式之下述详细说明中将变得更为清楚。


图1是表示本发明一种液滴喷出装置的喷墨打印机结构的概略图。
图2是概略表示本发明喷墨打印机主要部分的框图。
图3表示图1所示喷墨头的概略截面图。
图4表示与图1所示单色墨汁相对应之喷头单元结构的分解斜视图。
图5是使用四色墨汁之喷头单元的喷嘴板(plate)之喷嘴配置图案的一个例子。
图6是表示图3的III-III截面在驱动信号输入时的各个状态的状态图。
图7是表示假定图3振动板残余振动之单振动计算模型的电路图。
图8是表示图3振动板残余振动的实验值和计算值之间关系的曲线。
图9是当在图3内腔内混入气泡时喷嘴附近的概念图。
图10是表示在因气泡混入内腔引起墨滴不能喷出的状态下残余振动的计算值和实验值的曲线。
图11是当图3喷嘴附近的墨汁因干燥引起粘固时喷嘴附近的概念图。
图12是表示在喷嘴附近墨汁干燥增粘状态下残余振动的计算值和实验值的曲线。
图13是当在图3喷嘴出口附近附着纸粉时喷嘴附近的概念图。
图14是表示在喷嘴出口附着了纸粉的状态下残余振动的计算值和实验值的曲线。
图15是表示在喷嘴附近附着纸粉前后喷嘴状态的照片。
图16是图3所示喷出异常检测装置的概略框图。
图17是将图3静电调节器假设为平行平板电容器时的概念图。
图18是包含由图3静电调节器构成的电容器之振动电路的电路图。
图19是图16所示喷出异常检测装置之F/V变换电路的电路图。
图20是表示基于从本发明振动电路输出的振动频率之各部分输出信号时序的时序图。
图21是用于说明固定时间tr和t1之设定方法的示意图。
图22是表示图16波形整形电路之电路构成的电路图。
图23是概略表示驱动电路和检测电路之切换装置的框图。
图24是表示本发明运算处理装置一个例子的框图。
图25是图24所示减法计算器之减法处理的时序图。
图26是本发明喷头异常检测/判定处理的流程图。
图27是表示本发明第一实施方式之喷出异常检测处理的流程图。
图28是表示本发明残余振动检测处理的流程图。
图29是表示本发明运算处理一个例子的流程图。
图30是表示本发明运算处理另一个例子的流程图。
图31是表示墨汁粘度和周围温度之间关系的曲线。
图32是表示本发明喷出异常(喷头异常)判定处理的流程图(一部分)。
图33是表示本发明喷出异常(喷头异常)判定处理的流程图(一部分)。
图34是表示本发明喷出异常(喷头异常)判定处理的流程图(一部分)。
图35是表示经过时间(待机时间)和墨汁粘度之间关系以及残余振动的振动频率和墨汁粘度之间关系的曲线。
图36是多个喷墨头的喷出异常检测时序的一个例子(喷出异常检测装置为一个的情况)。
图37是多个喷墨头的喷出异常检测时序的一个例子(喷出异常检测装置的数目与喷墨头数目相同的情况)。
图38是多个喷墨头的喷出异常检测时序的一个例子(喷出异常检测装置的数目与喷墨头数目相同，当有印字数据时进行喷出异常检测的情况)。
图39是多个喷墨头的喷出异常检测时序的一个例子(喷出异常检测装置的数目与喷墨头数目相同，通过循环各个喷墨头来进行喷出异常检测的情况)。
图40是表示在图36所示喷墨打印机的冲洗操作时喷出异常检测的时序的流程图。
图41是表示在图37和图38所示喷墨打印机的冲洗操作时喷出异常检测的时序的流程图。
图42是表示在图39所示喷墨打印机的冲洗操作时喷出异常检测的时序的流程图。
图43是表示在图37和图38所示喷墨打印机的印字操作时喷出异常检测的时序的流程图。
图44是表示在图39所示喷墨打印机的印字操作时喷出异常检测的时序的流程图。
图45是表示从图1所示喷墨打印机上部观察的概略结构(一部分省略)的示意图。
图46是表示图45所示擦拭器(wiper)和喷头单元之间位置关系的示意图。
图47是表示在泵吸处理时喷墨头、盖(cap)和泵之间关系的示意图。
图48是表示图47所示管泵(tube pump)构成的概略图。
图49是表示在本发明喷墨打印机(液滴喷出装置)中喷出异常恢复处理的流程图。
图50是表示在本发明喷墨打印机(液滴喷出装置)中喷出异常恢复处理(考虑计数值和经过时间)的流程图。
图51是概略表示本发明喷墨头其他构成例的截面图。
图52是概略表示本发明喷墨头其他构成例的截面图。
图53是概略表示本发明喷墨头其他构成例的截面图。
图54是概略表示本发明喷墨头其他构成例的截面图。
图55是概略表示当使用压电调节器时驱动电路和检测电路之间的切换装置的框图。
图56是表示本发明其他实施例中的残余振动检测处理的流程图。
具体实施例方式
下面，参考图1～图56详细说明本发明液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法的优选实施方式。这些实施方式是作为例子举出的，不应该由此限定解释本发明的内容。而且，下面，在本实施方式中，作为本发明液滴喷出装置的一个例子，使用通过喷出墨汁(液态材料)而将图像打印在记录用纸上的喷墨打印机来进行说明。
<第一实施方式>
图1是表示本发明第一实施方式的一种液滴喷出装置即喷墨打印机1结构的概略图。根据下面的说明，图1中，上侧称为“上部”，下侧称为“下部”。首先，说明该喷墨打印机1的结构。
图1所示喷墨打印机1包括装置机体2，其在上部后侧设置了用于设置记录用纸P的托架21，在下部前侧设置了用于排出记录用纸P的出纸口22以及在上部面上设置了操作面板7。
操作面板7例如由液晶显示器、有机EL显示器、LED灯等构成，包括用于显示出错消息等的显示部(没有图示)以及由各种开关等构成的操作部(没有图示)。
在装置机体2的内部，主要具有印刷装置(印刷单元)4，其安装了往复运动的印字装置(移动体)3；供纸装置(供纸单元)5，其将记录用纸P每次1张送入印刷装置4；控制部(控制装置)6，其控制印刷装置4和供纸装置5。该操作面板7的显示部在后述的喷出异常检测处理中当检测到喷出异常(喷头异常)时也起作为用于告知这个情况之告知装置的功能。而且，在本发明中，作为告知装置(告知的方法)，不限于向显示部的显示，例如，可以通过语音、警报声、使灯亮、或者通过IF9向主计算机8等或者通过网络向打印服务器等分别传输喷出异常信息等来实现。
该告知装置在即使通过恢复装置24来进行恢复处理也不能消除喷头异常原因的情况下，也可以通告这个情况。或者可以通告使得更换用于储藏向多个喷墨头100的内腔141供给墨汁的墨盒(液体储藏装置)31。此时，本发明液滴喷出装置(喷墨打印机1)可以被构成为使得在即使通过恢复装置24执行恢复处理也不能消除喷头异常原因的情况下，在进行印刷处理时停止该印刷处理。
通过控制部6的控制，供纸装置5每次1张间歇地传送记录用纸P。该记录用纸P经过印字装置3的下部附近。此时，印字装置3通过在与记录用纸P传送方向几乎正交的方向上往复移动来进行向记录用纸P的印刷。即，通过将印字装置3的往复运动和记录用纸P的间歇发送变成印刷中的主扫描和副扫描来实现喷墨方式的印刷。
印刷装置4包括印字装置3；滑架(carriage)电机41，其成为使印字装置3在主扫描方向移动的驱动源；往复运动机构42，其通过接受滑架电机41的旋转来使印字装置3往复运动。
印字装置3在其下部具有安装了多个喷嘴110并与墨汁种类相对应的多个喷头单元35；将墨汁供给各个喷头单元35的多个墨盒(I/C)31；安装了各个喷头单元35和墨盒31的滑架32。
如在后面对图3的描述，喷头单元35安装了多个分别由一个喷嘴110、振动板121、静电调节器120、内腔141、墨汁供给口142等构成的喷墨式记录喷头(喷墨头或者液滴喷头)100。而且，喷头单元35尽管示出了图1中的包含墨盒31的结构，但不局限于这种结构。除此之外，例如，也可以做成另外固定墨盒31和通过管道等被供给到喷头单元35的结构。因此，在下面，除印字装置3之外，将设置了多个分别由一个喷嘴110、振动板121、静电调节器120、内腔141以及墨汁供给口142等构成的喷墨头100的构成称作为喷头单元35。
而且，作为墨盒31，通过使用填充了黄色、篮绿色、品红色、黑色等4色墨汁的墨盒，能够进行全色印刷。这种情况下，在印字装置3中设置了分别与各色对应的喷头单元35。这里，在图1中尽管示出了与4色墨汁对应的4个墨盒31，但印字装置3可以被构成为还包括其他颜色例如淡篮绿色、淡品红色、深黄色等颜色的墨盒31。
往复运动机构42具有使其两端支持在框架(frame)(没有图示)上的滑架引导轴422和与滑架引导轴422平行延伸的同步带421。
滑架32在被往复自由运动地支持在往复运动机构42的滑架引导轴422上的同时还被固定在同步带421的一部分上。
通过滑架电机41的操作，当通过介入滑轮(pulley)使同步带421正反向运行时，由滑架引导轴422引导使印字装置3往复运动。然后，在该往复运动时，与被印刷的图像数据(印刷数据)对应，从喷头单元35内多个喷墨头100的喷嘴110中喷出合适的墨汁来进行向记录用纸P的印刷。
供纸装置5具有成为其驱动源的供纸电机51；以及通过供纸电机51的操作而引起旋转的供纸滚轴(roller)52。
供纸滚轴52由夹着记录用纸P之传送通路(记录用纸P)并且上下相对的从动滚轴52a和驱动滚轴52b构成，驱动滚轴52b连接到供纸电机51。由此，供纸滚轴52将托架21上所设置的多张记录用纸P向着印刷装置4每次送入1张。而且，代替托架21，也可以是能够自由装卸安装用于容纳记录用纸P之供纸盒的结构。
控制部6通过基于例如从个人计算机(PC)和数字摄像机(DC)等的主计算机8中所输入的印刷数据来控制印刷装置4和供纸装置5等从而在记录用纸P上进行印刷处理。控制部6将出错消息等显示在操作面板7的显示部(告知装置)上或者点亮/熄灭LED灯等，同时，基于从操作部输入的各种开关按压信号来在各个部分上执行对应的处理。
图2是概略表示本发明喷墨打印机主要部分的框图。图2中，本发明的喷墨打印机1包括接口部(IFinterface)9，其接收从主计算机8所输入的印刷数据等；控制部6；滑架电机41；滑架电机驱动器43，用于驱动控制滑架电机41；供纸电机51；供纸电机驱动器53，用于驱动控制供纸电机51；喷头单元35；喷头驱动器33，用于驱动控制喷头单元35；喷出异常检测装置10；操作面板7；恢复装置24；计时装置25；温度传感器37。而且，喷出异常检测装置10和喷头驱动器33以及恢复装置25在后面详细说明。
图2中，控制部6包括CPU(中央处理装置)61，其执行印刷处理和喷出异常检测处理等各种处理；EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)(存储装置)62，其是一种非易失性半导体存储器，其将通过介入IF 9从主计算机8所输入的印刷数据存储于未图示的数据存储区域中；RAM(随机存取存储器)63，其在执行后述喷出异常检测处理等时临时存储各种数据或者临时展开印刷处理等的应用程序；PROM 64，其是一种非易失性半导体存储器，存储用于控制各个部分的控制程序等。控制部6的各个构成元素通过未图示的总线电连接。
如上述，印字装置3由与各色墨汁相对应的多个喷头单元35构成，各个喷头单元35包括多个喷嘴110和与各个喷嘴110相对应的静电调节器120(多个喷墨头100)。即，喷头单元35成为这种结构，其多个安装了具有1组喷嘴110和静电调节器120所构成的喷墨头(液滴喷头)100。喷头驱动器33驱动各个喷墨头100的静电调节器120并且由用于控制墨汁喷出时刻的驱动电路18和切换装置23构成(参考图16)。此外，对于喷墨头100和静电调节器120的构成将在后面说明。
在控制部6中，尽管没有图示，但分别电连接了能够检测例如墨盒31的墨剩余量、印字装置3的位置、温度、湿度等印刷环境的各种传感器。
当控制部6通过介入IF9从主计算机8取得印刷数据时，将该印刷数据存储在EEPROM 62中。CPU 61对该印刷数据实行规定的处理并基于该处理数据和来自各种传感器的输入数据将驱动信号输出到各个驱动器33，43，53。当通过介入各个驱动器33，43，53输入这些驱动信号时，与喷头单元35的多个喷墨头100相对应的静电调节器120、印刷装置4的滑架电机41以及供纸装置5分别操作。由此，在记录用纸P上进行印刷处理。
计时装置25是用于测量喷墨头100暂停时间即进行喷出操作之后所经过时间的装置，例如由定时器等构成。通过计时装置25所测量的经过时间(时间数据)被输出到控制部6。如后述，当进行喷头异常检测/判定处理时，判定装置(喷出异常判定装置)20(参考图24)基于该输出的时间数据(经过时间)和从运算处理装置17输出的运算结果来判定有无喷出异常及其原因。
温度传感器37是用于测量喷墨头100周围温度的装置，该温度传感器37的测量结果在后述的运算处理中与温度数据表一起被用于校正运算处理装置17的正常计数值存储器46所保存的正常计数值(计数值数据)(参考图24)。
下面，说明各个喷头单元35内各个喷墨头100的结构。图3是图2所示喷头单元35内一个喷墨头100的概略截面图(包含墨盒31等的通用部分)，图4是表示与1色墨汁对应的喷头单元35的概略构成的分解斜视图，图5是表示多个应用图3所示喷墨头100之喷头单元35喷嘴面的一个例子的平面图。图3和图4是与通常使用状态上下相反表示的，图5是从图的上方观察图3所示喷墨头100时的平面图。
如图3所示，喷头单元35通过介入墨汁进入口131、减震器(damper)室130和墨汁供给管311被连接到墨盒31。这里，减震器室130安装了由橡胶(gom)构成的减震器132。通过该减震器室130，能够吸收滑架32往复运行时墨汁的摇摆和墨压的变化，由此，能够将规定量的墨汁稳定地供给喷头单元35的各个喷墨头100。
喷头单元35形成夹有硅基板140、分别在上侧层叠相同的硅制造的喷嘴板150和在下侧层叠与硅的热膨胀率相近的硼硅酸玻璃基板(玻璃基板)160的3层结构。在中央的硅基板140上形成了分别用作为独立的多个内腔(压力室)141(图4中示出了7个内腔)、一个容器(通用墨室)143、使该容器143被连通到各个内腔141的墨汁供给口(节流孔)142之功能的槽。各个槽例如能够通过从硅基板140的表面实施刻蚀处理形成。按该喷嘴板150、硅基板140以及玻璃基板160的顺序依次粘结，区分形成各个内腔141、容器143、各个墨汁供给口142。
这些内腔141分别被形成为长方形状(长方体状)，其被构成为通过后述振动板121的振动(变位)其容积是可变的，通过该容积变化从喷嘴(墨汁喷嘴)110中喷出墨汁(液态材料)。在喷嘴板150上，在对应于各内腔141前端侧部分的位置上形成喷嘴110，其被连通到各内腔141。在容器143所处的玻璃基板160的部分上，形成了连通于容器143的墨汁进入口131。墨汁从墨盒31经墨汁供给管311、减震器室130和通过墨汁进入口131被供给到容器143。容器143所供给的墨汁通过各墨汁供给口142被供给独立的各内腔141。各内腔141由喷嘴板150、侧壁(隔壁)144和底壁121而区分形成。
对于独立的各内腔141，其底壁121被形成为薄壁，底壁121被构成为使得在其面外方向(厚度方向)即图3中的上下方向上起作为能够弹性变形(弹性变位)之振动板(diaphragm)的作用。因此，该底壁121的部分在以后的说明中也被称作为振动板121来进行说明(即，以后，“底壁”和“振动板”都使用标记121)。
在玻璃基板160向着硅基板140侧的表面上，在与硅基板140各个内腔141对应的位置上分别形成浅的凹部161。因此，各内腔141的底壁121通过介入规定的间隙对着形成凹部161之玻璃基板160的对面壁162的表面。即，在内腔141的底壁121和后述段(segment)电极122之间存在规定厚度(例如0.2微米)的空隙。上述凹部161例如能够通过刻蚀等形成。
这里，各内腔141的底壁(振动板)121构成了用于通过从喷头驱动器33供给的驱动信号来分别存储电荷的各个内腔141侧之公共电极124的一部分。即，各内腔141的振动板121分别兼作后述所对应静电调节器120之对置电极(电容器的对置电极)的一个。在玻璃基板160的凹部161的表面上形成分别与公共电极124相面对的电极即段电极122，使得对着各内腔141的底壁121。如图3所示，各内腔141底壁121的表面通过由氧化硅膜(SiO2)构成的绝缘膜123覆盖。这样，各内腔141的底壁121、即振动板121和与其对应的各段电极122之间通过介入内腔141的底壁121在图3中下侧表面上所形成的绝缘层123和凹部161内空隙而形成(构成)对置电极(电容器的对置电极)。因此，通过振动板121、段电极122和它们之间的绝缘层123及空隙，构成了静电调节器120的主要部分。
如图3所示，包含用于在这些对置电极之间施加驱动电压之驱动电路18的喷头驱动器33根据从控制部6输入的印字信号(印字数据)来进行这些对置电极之间的充放电。喷头驱动器(电压施加装置)33的一个输出端子被连接到各个段电极122，另一个输出端子被连接到硅基板140上所形成的公共电极124的输入端子124a。而且，由于在硅基板140上注入了杂质而使其自身具有导电性，因此能够从该公共电极124的输入端子124a将电压供给底壁121的公共电极124上。例如，在硅基板140的一个面上可以形成金或者铜等导电性材料的薄膜。由此，能够将电压(电荷)以低电阻(高效率)供给公共电极124。该薄膜例如可以通过蒸镀或者溅射等形成。这里，在本实施方式中，例如，由于将硅基板140和玻璃基板160通过阳极粘结而粘结，因此能够将在该阳极粘结中用作为电极的导电膜形成在硅基板140的通路形成面侧(图3所示硅基板140的上部侧)上。然后，该导电膜直接用作为公共电极124的输入端子124a。而且，在本发明中，例如，可以省略公共电极124的输入端子124a，并且硅基板140和玻璃基板160之间的粘结方法不局限于阳极粘结。
如图4所示，喷头单元35包括喷嘴板150，其形成有与多个喷墨头100相对应的多个喷嘴110；硅基板(墨室基板)140，其形成有多个内腔141、多个墨汁供给口142和一个容器143；绝缘层123。这些都被容纳在包含玻璃基板160的基体170上。基体170例如由各种树脂材料、各种金属材料等构成，硅基板140被固定、支撑在该基体170上。
而且，喷嘴板150上所形成的多个喷嘴110尽管在图4中为了简洁所示而相对于容器143被大约平行直线地排列，但喷嘴110的排列图案不局限于该结构。通常例如被分段错开，配置成为图5所示那样的喷嘴配置图案。该喷嘴110之间的节距是根据印刷分辨率(dpi每英寸点数)而适当设定的。而且，在图5示出了当使用四色墨汁(墨盒31)时的喷嘴110的配置图案。
图6表示图3的III-III截面在驱动信号输入时的各个状态。当从喷头驱动器33向对置电极间施加驱动电压时，在对置电极间就产生库仑力，底壁(振动板)121相对于初始状态(图6(a))向段电极122侧弯曲，内腔141的容积增大(图6(b))。在该状态中，通过喷头驱动器33的控制，当使对置电极间的电荷急剧放电时，振动板121通过该弹性恢复力恢复到图中的上方，越过初始状态中振动板121的位置而移动到上部，内腔141的容积急剧收缩(图6(c))。通过此时在内腔141内产生的压缩压力，充满内腔141的墨汁(液态材料)的一部分从与该内腔141连通的喷嘴110作为墨滴喷出。
各内腔141的振动板121通过一系列操作(由喷头驱动器33的驱动信号引起的墨滴的喷出操作)在下一个驱动信号(驱动电压)输入后到再次喷出墨滴之间进行衰减振动。下面，也将该衰减振动称为残余振动。振动板121的残余振动被假定为具有由喷嘴110和墨汁供给口142的形状或者墨汁粘度等引起的声阻r、由通路内墨汁重量引起的惯量(inertance)m、以及由振动板121的柔量(compliance)Cm所决定的固有振动频率的振动。
基于上述假定说明振动板121的残余振动的计算模型。图7是表示假定振动板121的残余振动之单振动的计算模型的回路图。这样，振动板121的残余振动的计算模型就由声压P、上述惯量m、柔量Cm和声阻r表示。对于体积速度u，如果计算当将声压P施加到图7回路上时的阶跃响应，则得到下式[数学式1]u=Pω·me-ωt·sinωt---(1)]]>ω=1m·Cm-α2---(2)]]>α=r2m---(3)]]>将从该式所得的计算结果和用其他方法进行的墨汁喷出后振动板121的残余振动实验中的实验结果进行比较。图8是表示振动板121的残余振动的实验值和计算值之间关系的曲线。从该图8所示曲线可以知道，实验值和计算值的2个波形大概一致。
在喷头单元35的各个喷墨头100中，尽管如上述进行喷出操作，但也有发生不能从喷嘴110正常喷出墨滴的现象即发生液滴喷出异常的情况。作为发生该喷出异常的原因，如后述，可以举出(1)气泡混入内腔141内；(2)在喷嘴110附近墨汁干燥/增粘(粘合)；(3)纸粉附着到喷嘴110出口附近等。
当发生喷出异常时，作为其结果，典型地是从喷嘴110不喷出液滴即出现液滴不喷出现象，这种情况下，在记录用纸P上所印刷(描画)的图像中将发生象素的点遗漏。当喷出异常时，即使从喷嘴110喷出液滴，由于液滴的量过少或者液滴飞行方向(轨道)偏离而不能合适地击中，仍然出现象素点遗漏。从这种情况可知，在下面的说明中，也有将液滴喷出异常的情况仅称为“点遗漏”的情况。
下面，尽管液滴喷出装置(喷墨打印机1)的调节器(静电调节器120)进行喷出驱动操作，但是，当检测到从喷嘴110不能喷出墨滴的状态时，将该异常称为“喷出异常”，当调节器(静电调节器120)进行不喷出液滴之程度的驱动时而检测到异常的情况下，与上述“喷出异常”相同将这些异常称为“喷头异常”，然而，也有将通过不喷出液滴之程度的驱动所检测的异常简单称为“喷出异常”的情况。
下面，基于图8所示比较结果，除了喷墨头100的喷嘴110上所发生的在印刷处理时的点遗漏(喷出异常)现象(液滴不喷出现象)的原因之外，调整声阻r和/或者惯量m的值，使得振动板121的残余振动的计算值和实验值匹配(大概一致)。这里，讨论气泡混入、干燥增粘以及纸粉附着3种情况。
首先，讨论点遗漏的一个原因即气泡混入内腔141内。图9是当气泡B混入图3内腔141内时喷嘴110附近的概念图。如图9所示，假定所产生的气泡B产生附着在内腔141的壁面上(图9中，作为气泡B附着位置的一个例子，示出了气泡B附着在喷嘴110附近的情况)。
这样，当气泡B混入内腔141内时，可以认为充满内腔141内的墨汁总重量减少，惯量m降低。气泡B由于附着在内腔141的壁面上，因此成为喷嘴110的直径仅仅增大了气泡B的直径大小的状态，可以认为是声阻r降低的情况。
因此，对于墨汁正常喷出的图8的情况，通过将声阻r、惯量m都设定变小和与气泡混入时残余振动的实验值匹配，获得图10那样的结果(曲线)。从图8和图10的曲线可知，当内腔141内混入气泡时，与正常喷出时相比，获得了频率变高的特征的残余振动波形。而且，通过声阻r的降低等，残余振动的振幅衰减率也变小，还能够确认残余振动其振幅缓慢地下降。
接着，讨论点遗漏的又一个原因即在喷嘴110附近墨汁的干燥(粘合，增粘)。图11是当图3喷嘴110附近的墨汁因干燥粘合时喷嘴110附近的概念图。如图11所示，当喷嘴110附近的墨汁干燥粘合时，内腔141内的墨汁成为被关闭在内腔141内的状态。这样，当喷嘴110附近的墨汁干燥、增粘时，可以认为是声阻r增加的情况。
因此，对于墨汁正常喷出的图8的情况，通过将声阻r设定变大，与喷嘴110附近墨汁干燥粘合(增粘)时残余振动的实验值匹配，获得图12那样的结果(曲线)。图12所示的实验值是在数日内没有安装未图示的盖的状态下放置喷头单元35以及因内腔141内喷嘴110附近的墨汁干燥、增粘导致不能够喷出墨汁(墨汁粘合)的状态下测量振动板121的残余振动的值。从图8和图12的曲线可知，当喷嘴110附近的墨汁因干燥粘合时，与正常喷出时相比，获得了频率极其变低的同时，残余振动变成过衰减的特征的残余振动波形。这是因为，在通过用于喷出墨滴的振动板121被拉到图3中下方使墨汁从容器143流入内腔141内之后，当振动板121移动到图3中上方时，由于内腔141内没有墨汁退路，因此振动板121变成不能急剧振动(变为过衰减)。
下面，说明点遗漏的又一个原因即纸粉附着到喷嘴110出口附近。图13是当纸粉附着在图3喷嘴110出口附近时喷嘴110附近的概念图。如图13所示，当纸粉附着在喷嘴110的出口附近时，通过介入纸粉，墨汁从内腔141内渗出，同时，墨汁不能够从喷嘴110喷出。这样，当纸粉附着在喷嘴110出口附近以及墨汁从喷嘴110中渗出时，从振动板121来看，由于内腔141内以及渗出部分的墨汁比正常时增加，因此可以认为是惯量m增加的情况。而且还可以认为因在喷嘴110出口附近所附着纸粉的纤维引起声阻r增大。
因此，对于墨汁正常喷出的图8的情况，通过将惯量m、声阻r都设定变大，与纸粉向喷嘴110出口附近附着时残余振动的实验值匹配，获得图14那样的结果(曲线)。从图8和图14的曲线可知，当纸粉附着到喷嘴110出口附近时，与正常喷出时相比，获得了频率变低的特征残余振动波形(这里，纸粉附着时比墨汁干燥时其残余振动的频率高的情况也可从图12和图14的曲线看出)。而且，图15是表示纸粉附着前后喷嘴110状态的照片。当纸粉附着在喷嘴110出口附近时，能够从图15(b)发现墨汁沿着纸粉渗出的状态。
这里，在喷嘴110附近的墨汁干燥增粘时以及纸粉附着在喷嘴110出口附近时，与墨滴正常喷出时相比，它们的衰减振动频率都变低。为了从振动板121的残余振动的波形中确定出这两个点遗漏(不喷出墨汁喷出异常)的原因，例如，能够在衰减振动的频率或者周期、相位中通过具有规定的阈值来进行比较，或者能够从残余振动(衰减振动)的周期变化或者振幅变化的衰减率中确定。这样，通过在各个喷墨头100中当墨滴从喷嘴110喷出时振动板121的残余振动的变化特别是其频率的变化，能够检测出各个喷墨头100的喷出异常。通过将此时残余振动的频率与正常喷出时残余振动的频率比较，也能够确定出喷出异常的原因。
通过喷头驱动器33的驱动电路18，即使在输入了不喷出墨滴(液滴)之程度的驱动信号(电压信号)的情况下，尽管振幅变小，也能够获得同样的振动板的残余振动波形。为此，通过将表示残余振动之振幅的曲线的纵轴方向放大，获得了与各个喷出异常的原因相对应的与图10、图12和图14的曲线同样的计算值和实验值。因此，通过以不喷出墨滴的程度来驱动静电调节器120以及检测此时振动板121的残余振动，也能够检测喷墨头100的喷出异常。下面，由于是不喷出液滴而能够检测的喷墨头100的异常，因此也有将这种检测情况的异常称为“喷头异常”的情况。
下面，说明本发明的喷出异常检测装置10。图16是图2所示喷出异常检测装置10的概括框图。如图16所示，本发明的喷出异常检测装置10包括由振荡电路11、F/V变换电路12和波形整形电路15构成的残余振动检测装置16；从通过该残余振动检测装置16所检测的残余振动波形数据中测量周期和振幅等的运算处理装置17；基于由该运算处理装置17测量的周期、减法计数值、由计时装置25测量的经过时间(时间数据)等判定喷墨头100喷出异常的判定装置(喷出异常判定装置)20。在喷出异常检测装置10中，残余振动检测装置16基于静电调节器120之振动板121的残余振动，使振荡电路11振荡，并根据其振荡频率在F/V变换电路12和波形整形电路15中形成振动波形并进行检测。然后，运算处理装置17基于所检测振动波形测量残余振动的周期等，同时计数在规定时间上产生的基准脉冲。判定装置20基于所测量的残余振动周期、减法计数值等检测判定喷头单元35内喷墨头100的喷出异常。下面，说明喷出异常检测装置10的各个构成部件。
首先，为了检测静电调节器120振动板121的残余振动的频率(振动数)，说明使用振荡电路11的方法。图17是将图3静电调节器120假设为平行平板电容器时的概念图，图18是包含由图3静电调节器120构成的电容器之振荡电路11的电路图。尽管图18所示的振荡电路11是利用施密特触发器之迟滞特性的CR振荡电路，但本发明不限定于这种CR振荡电路，只要是使用调节器(包含振动板)之静电电容成分(电容器C)的振荡电路，则可以是任何种类的振荡电路。振荡电路11例如可以假设是利用LC振荡电路的结构。在本实施方式中，尽管示出使用施密特触发反相器(inverter)的例子进行说明，但也可以构成使用3级反相器的CR振荡电路。
在图3所示喷墨头100中，如上述，构成静电调节器120，其中振动板121和与其隔着非常微小间隔(空隙)的段电极122形成对置电极。静电调节器120可以认为是图17所示那样的平行平板电容器。如果假设该电容器的静电电容为C、振动板121和段电极122的各自表面积为S、2个电极121，122的距离(间隙长度)为g、两电极所夹空间(空隙)的介电常数为ε(假设真空介电常数为ε0，空隙的相对介电常数为εr，则ε＝εr·ε0)，则图17所示电容器(静电调节器120)的静电电容C(x)由下式表示。
C(x)=ϵ0·ϵrSg-x(F)---(4)]]>如图17所示，式(4)的x表示由振动板121的残余振动产生的距振动板121基准位置的位移量。
从式(4)可知，如果间隙长度g(间隙长度g-位移量x)变小，则静电电容C(x)变大，相反，如果间隙长度g(间隙长度g-位移量x)变大，则静电电容C(x)变小。这样，静电电容C(x)与(间隙长度g-位移量x)(x为0时为间隙长度g)成反比。在图3所示静电调节器120中，由于空隙由空气填充，因此相对介电常数εr＝1。
通常，随着液滴喷出装置(本实施方式为喷墨打印机1)的分辨率增加，由于所喷出墨滴(墨点)微小化，因此静电调节器120被高密度化和小型化。由此，使喷墨头100振动板121的表面积S变小，并构成小的静电调节器120。而且，由于因墨滴喷出导致通过残余振动所改变的静电调节器120的间隙长度g变成初始间隙长度g0的百分之十，因此从式(4)可知，静电调节器120静电电容的变化量变成非常小的值。
为了检测静电调节器120之静电电容的变化量(因残余振动的振动模式导致不同)，使用如下的方法，即，构成基于静电调节器120之静电电容的如图18的振荡电路以及基于所振荡的信号分析残余振动的频率(周期)的方法。图18所示振荡电路11由电容器(C)、施密特触发反相器111和电阻元件(R)112构成，电容器(C)由静电调节器120构成。
当施密特触发反相器111的输出信号为高电平时，通过介入电阻元件112给电容器C充电。电容器C的充电电压(振动板121和段电极122之间的电位差)如果达到施密特触发反相器111的输入门限电压VT+，则施密特触发反相器111的输出信号翻转为低电平。当施密特触发反相器111的输出信号变为低电平时，通过介入电阻元件112，电容器C上所充电的电荷放电。通过该放电，如果电容器C的电压达到施密特触发反相器111的输入门限电压VT-，则施密特触发反相器111的输出信号再次翻转到高电平。以后，重复这个振荡操作。
这里，为了在上述各个现象(气泡混入、干燥、纸粉附着、以及正常喷出)中检测电容器C之静电电容的时间变化，由该振荡电路11产生的振荡频率有必要被设定成能够检测残余振动频率为最高的气泡混入时(参考图10)之频率的振荡频率。为此，振荡电路11的振荡频率为例如所检测残余振动频率的数倍到数十倍以上，即必须变成比气泡混入时频率大约高出1个数量级以上的频率。这种情况下，优选地，为了表示出气泡混入时残余振动的频率与正常喷出时相比较为高的频率，可以将气泡混入时残余振动频率设定成能够检测的振荡频率。如果不这样的话，对于喷出异常现象，就不能检测出正确的残余振动频率。因此，在本实施方式中，根据振荡频率，设定振荡电路11的CR时间常数。这样，通过高设定振荡电路11的振荡频率，基于该振荡频率的微小变化，能够检测出比较正确的残余振动波形。
而且，在从振荡电路11所输出振荡信号之振荡频率的每个周期(脉冲)上，使用测量用计数脉冲(计数器)来计数该脉冲，通过从所测量计数量中减去在初始间隙g0之电容器C的静电电容下发生振荡时之振荡频率脉冲的计数量，获得有关残余振动波形之每个振动频率的数字信息。基于这些数字信息，通过进行数字/模拟(D/A)变换，能够生成概略的残余振动波形。尽管可以使用这种方法，但在测量用计数脉冲(计数器)中，能够测量振荡频率微小变化的高频(高分辨率)计数器变成必需。由于这种计数脉冲(计数器)使成本上升，因此在本发明的喷出异常检测装置10中，使用图19所示的F/V变换电路12。
图19是图16所示喷出异常检测装置10之F/V变换电路12的电路图。如图19所示，F/V变换电路12由3个开关SW1，SW2，SW3；2个电容器C1，C2；电阻元件R1；输出恒定电流Is的恒流源13以及缓冲器14构成。使用图20的时序图和图21的曲线说明该F/V变换电路12的操作。
首先，说明图20时序图所示的充电信号、保持(hold)信号和清零(clear)信号的生成方法。充电信号被生成为从振荡电路11振荡脉冲的上升沿开始设定固定时间tr以及在该固定时间tr的期间变成高电平。保持信号被生成为与充电信号的上升沿同步上升，仅仅在规定的固定时间保持为高电平后下降为低电平。清零信号被生成为与保持信号的下降沿同步上升，仅仅在规定的固定时间保持为高电平后下降为低电平。而且，如后述，由于电荷从电容器C1向电容器C2的移动以及电容器C1的放电是瞬时完成的，因此保持信号和清零信号的脉冲只要在振荡电路11输出信号下一个上升沿之前分别包括一个脉冲即可，而不局限于上述那样的上升沿或者下降沿。
而且，在图20时序图的驱动信号上，表示出用于检测液滴喷出异常的在墨滴喷出操作时的驱动信号(虚线)和用于检测喷头异常的不喷出墨滴之程度的驱动信号(实线)。由于即使任何一个驱动信号被输入到静电调节器120也成为同样的时序图，因此在下面，基于墨滴喷出操作时的驱动信号(虚线)进行说明。而且，图20时序图中的点划线表示静电调节器120的驱动界限。该“驱动界限”是不能够喷出墨滴之界限的施加电压值。这样，驱动电路18能够至少将驱动信号的输出设定成不喷出墨滴之程度的低输出和用于喷出驱动的高输出。
这里，液滴喷头(喷墨头100)因种类和结构的不同而不同，但是，如果通常喷出液滴的驱动电压为100％的话，则不喷出液滴之程度的驱动电压大约为10～50％。由于如果使驱动电压小则用于检测喷墨头100之喷头异常的残余振动的信号也变小，因此以比不喷出液滴之界限稍稍小的程度为好。关于不喷出液滴之程度的驱动方法，不局限于使驱动电压比通常小的方法。除此之外，在利用膜沸腾的热喷(thermal jet)方式的液滴喷头的情况中使驱动电流小，而决不限定某种驱动方法。
为了获得清晰的残余振动的波形(电压波形)，参考图21，说明固定时间tr和t1的设定方法。固定时间tr由当静电调节器120为初始间隙长度g0时在静电电容C下振荡的振荡脉冲的周期所调整，其被设定为使得根据充电时间t1的充电电位变为C1充电范围的大约1/2附近。在从间隙长度g为最大(Max)位置的充电时间t2到为最小(Min)位置的充电时间t3之间，设定充电电位的斜率使得不超过电容器C1的充电范围。即，由于充电电位的斜率由dV/dt＝Is/C1决定，因此可以将恒流源13的输出恒定电流Is设定为合适的值。通过将该恒流源13的恒定电流Is在其范围内尽可能高的设定，能够高灵敏度地检测由静电调节器120构成的电容器的微小静电电容的变化，能够检测静电调节器120振动板121的微小变化。
接着，参考图22，说明图16所示波形整形电路15的构成。图22是表示图16波形整形电路15之电路构成的电路图。该波形整形电路15将残余振动波形作为矩形波输出到判定装置20。如图22所示，波形整形电路15由2个电容器C3(DC成分除去装置)，C4、2个电阻元件R2，R3、2个直流电压源Vref1，Vref2、放大器(运算放大器)151、比较器152构成。而且，在残余振动波形的波形整形处理中，可以构成为使得将所检测的峰值直接输出后测量残余振动波形的振幅。
在F/V变换电路12的缓冲器14的输出上包含基于静电调节器120初始间隙g0之DC成分(直流成分)的静电电容成分。该直流成分由于具有各喷墨头100引起的零散偏差，因此电容器C3用于除去该静电电容之直流成分。电容器C3除去缓冲器14输出信号中的DC成分，仅仅将残余振动的AC成分输出到运算放大器151的反相输入端子。
运算放大器151反相放大被除去直流成分的F/V变换电路12缓冲器14的输出信号，同时构成用于除去输出信号高频的低通滤波器。运算放大器151假定为单电源电路。运算放大器151通过2个电阻元件R2，R3构成反相放大器，将输入的残余振动(交流成分)放大-R3/R2倍。
由于运算放大器151单电源操作，其输出将由非反相输入端子连接的直流电压源Vref1所设定的电位为中心振动的被放大的振动板121的残余振动波形。这里，直流电压源Vref1被设定成在运算放大器151为单电源时可操作之电压范围的1/2。而且，运算放大器151通过2个电容器C3，C4构成截止频率为1/(2π×C4×R3)的低通滤波器。如图20时序图所示，除去直流成分后被放大的振动板121的残余振动波形在下一级比较器152中与另一个直流电压源Vref2的电位进行比较，比较结果作为矩形波从波形整形电路15输出。而且，直流电压源Vref2可以共用另一个直流电压源Vref1。
下面，参考图20所示时序图，说明图19之F/V变换电路12和波形整形电路15的操作。基于如上述生成的充电信号、清零信号和保持信号，图19所示F/V变换电路12操作。在图20的时序图中，当静电调节器120的驱动信号通过介入喷头驱动器33被输入到喷头单元35的喷墨头100中时，如图6(b)所示，静电调节器120的振动板121被拉到段电极122侧，与该驱动信号下降沿同步，向图6中上方急剧收缩(参考图6(c))。
与该驱动信号的下降沿同步，用于切换驱动电路18和喷出异常检测装置10的驱动/检测切换信号变为高电平。该驱动/检测切换信号在所对应的喷墨头100驱动暂停期间，保持在高电平，在下一个驱动信号输入之前变为低电平。在该驱动/检测切换信号为高电平期间，图18的振荡电路11与静电调节器120振动板121的残余振动对应，一边改变振荡频率一边振荡。
如上述，从驱动信号的下降沿即振荡电路11输出信号的上升沿到仅仅经过固定时间tr为止，充电信号保持在高电平，该固定时间tr被预先设定为使得不超过残余振动波形能够向电容器C1充电的范围。在充电信号为高电平期间，开关SW1为断开(off)状态。
当经过固定时间tr而充电信号变为低电平时，与该充电信号下降沿同步，开关SW1接通(on)(参考图19)。然后，恒流源13和电容器C1相连，如上述，电容器C1以斜率Is/C1被充电。在充电信号为低电平期间，即与振荡电路11输出信号下一个脉冲上升沿同步变为高电平之前的期间，电容器C1被充电。
当充电信号变为高电平时，开关SW1变为断开(打开)，恒流源13和电容器C1切断。此时，在电容器C1上，保存了在充电信号为低电平期间t1所充电的电位(即理想为Is×t1/C1(V))。在该状态，当保持信号变为高电平时，开关SW2接通(参考图19)，电容器C1和电容器C2通过介入电阻元件R1连接。开关SW2连接后，通过2个电容器C1，C2的充电电位差相互进行充放电，电荷从电容器C1移动到电容器C2，使得2个电容器C1，C2的电位差变得大概相等。
这里，电容器C2的静电电容对电容器C1的静电电容被设定为大约1/10以下。为此，通过由2个电容器C1，C2之间的电位差产生的充放电所移动(使用)的电荷量变为电容器C1所充电电荷的1/10以下。因此，即使在电荷从电容器C1向电容器C2移动之后，电容器C1的电位差也不会有太大变化(不会有太大下降)。而且，在图19的F/V变换电路12中，当给电容器C2充电时，为了使得因F/V变换电路12的布线电感等引起的充电电位不急剧地跃升，通过电阻元件R1和电容器C2构成一阶低通滤波器。
当使与电容器C1充电电位大概相等的充电电位保持在电容器C2上之后，保持信号变为低电平，电容器C1从电容器C2断开。通过清零信号变为高电平以及开关SW3接通，电容器C1被连接到地GND并进行放电操作使得电容器C1所充的电荷变为0。电容器C1放电后，通过清零信号变为低电平和开关SW3断开，电容器C1在图19中上部的电极与地GND断开，在下一个充电信号输入之前即在充电信号变为低电平之前处于待机。
电容器C2所保持的电位在充电信号的每个上升时刻即在向电容器C2的每次充电结束时刻被更新，并通过介入缓冲器14作为振动板121的残余振动波形被输出到图22的波形整形电路15中。因此，如果设定静电调节器120的静电电容(这种情况下还必须考虑由残余振动引起的静电电容的变动幅度)和电阻元件112的电阻值使得振荡电路11的振荡频率变高，则由于图20时序图所示电容器C2的电位(缓冲器14的输出)的各个台阶(级差)变得更详细，因此能够更详细地检测因振动板121的残余振动引起的静电电容的时间变化。
以下同样，充电信号重复低电平→高电平→低电平…，在上述规定时刻，电容器C2所保持的电位通过介入缓冲器14输出到波形整形电路15。在波形整形电路15中，从缓冲器14输入的电压信号(在图20的时序图中为电容器C2的电位)的直流成分通过电容器C3去除，通过介入电阻元件R2被输入到运算放大器151的反相输入端子。被输入的残余振动的交流(AC)成分通过该运算放大器151反相放大，并被输入到比较器152的一个输入端子。比较器152将通过直流电压源Vref2预先设定的电位(基准电位)和残余振动波形(交流成分)的电位进行比较，并输出矩形波(图20时序图中的比较电路的输出)。
下面，说明喷墨头100的墨滴喷出操作(驱动)和喷出异常检测操作(驱动暂停)之间的切换时刻。图23是概略表示驱动电路18和喷出异常检测装置10之切换装置23的框图。图23中，将图16所示喷头驱动器33内的驱动电路18作为喷墨头100的驱动电路进行说明。如图20时序图中所示，在喷墨头100的驱动信号和驱动信号之间即在驱动暂停期间执行本发明喷头异常检测/判定处理(喷出异常检测/判定处理)。
图23中，为了驱动静电调节器120，切换装置23开始被连接到驱动电路18侧。如上述，当驱动信号(电压信号)从驱动电路18输入到振动板121时，驱动静电调节器120，振动板122被吸引到段电极122侧，当施加电压变为0时，其在离开段电极122的方向上急剧位移和开始振动(残余振动)。此时，墨滴从喷墨头100的喷嘴110中喷出。
当驱动信号脉冲下降时，与该下降沿同步，驱动/检测切换信号(参考图20时序图)被输入到切换装置23，切换装置23从驱动电路18被切换到喷出异常检测装置(检测电路)10侧，使静电调节器120(作为振荡电路11的电容器使用)与喷出异常检测装置10连接。
喷出异常检测装置10如上述进行喷出异常(点遗漏)的检测处理，并基于从波形整形电路15的比较器152所输出的振动板121的残余振动波形数据(矩形波数据)，通过运算处理装置17的时序生成装置36生成规定的信号群，以及计数基准脉冲。在本实施方式中，运算处理装置17从残余振动波形数据中测量(检测)特定的振动周期(半周期，1周期等)，将基于上述信号群所计数的计数值输出到判定装置20。而且，运算处理装置17不仅可以测量残余振动的周期，而且可以测量残余振动波形的规定时间间隔例如从驱动信号的下降(或者驱动/检测切换信号的上升)到残余振动发生为止的时间间隔、残余振动发生后的最初半周期(或者每个半周期)、残余振动发生后的最初1周期(或者每一个周期)等。运算处理装置17测量从最初的上升沿到下一个下降沿为止的时间，并将所测量时间(即半周期)的2倍时间作为残余振动周期输出到判定装置20。
图24是表示运算处理装置17一个例子的框图。运算处理装置17为了判断比较器152输出信号波形(矩形波)在最初上升沿之前的时间间隔和从最初上升沿到下一个上升沿为止的时间等(残余振动的周期)是否是正常喷出状态中的周期，使用减法计数器45从正常计数值减法计数基准脉冲，并进行用于从该减法结果中判断残余振动状态的运算。在图24中，运算处理装置17由逻辑与电路AND、减法计数器45、保持装置48以及时序生成装置36构成。基准脉冲由未图示的脉冲生成装置生成。该脉冲生成装置可以构成在运算处理装置17或者控制部6等中。
正常计数值从正常计数值存储器46被输入到减法计数器45。保持装置48临时保持减法计数器45的减法结果，并将该保持的减法结果(保持结果)输出到判定装置20和记忆装置62。该保持结果可以被构成为例如使得每一次喷出时都被送到判定装置20和记忆装置62，或者可以被构成为使得集中保持任意喷出数的保持结果(减法数据)后输出到判定装置20和记忆装置62。
如图24所示，逻辑与电路AND将驱动/检测切换信号和基准脉冲之间的逻辑与输出到减法计数器45。即，当驱动/检测切换信号为高电平时，基准脉冲被输出到减法计数器45。当从正常计数值存储器46输入了规定的计数值(正常计数值)时，减法计数器45就保持它。当输入了基准脉冲时，减法计数器45从在规定时间(由时序生成装置36决定)所规定的计数值中减去基准脉冲的脉冲数。而且，所谓规定时间例如是当从喷墨头100进行墨汁喷出操作时在振动板121的残余振动发生之前的时间、残余振动半周期或者1周期等。作为正常计数值存储器46所记忆的规定计数值，是在正常喷出时在上述规定时间上根据基准脉冲所计数的脉冲数。
图25是正常喷出时检测状态的时序图。在该时序图中，对于残余振动波形的Ts时间(该Ts是当静电调节器120的喷出操作进行之后在振动板121返回到原始位置(初始位置)之前的时间，即喷出操作之后残余振动开始之前的时间)，从正常计数值对基准脉冲减法计数。
而且，如上述，该基准脉冲在驱动暂停期间从控制部6输入到运算处理装置17(参考图24)。但是，基准脉冲不管其状态都可以连续输出，可以被构成为使得与驱动/检测切换信号的上升沿同步而输出，与Ls信号的下降沿同步而停止。由于构成为如果CLR信号没有变为低则减法计数器45不操作，因此基准脉冲的输出形态不局限于这些。
CLR信号与驱动/检测切换信号的上升沿同步而变为低电平，在Ls信号的下降时刻变为高电平。在低电平期间允许减法计数器45操作。装载(Load)信号输出与驱动/检测切换信号的上升沿同步而仅仅在短时间变为高电平的脉冲。减法计数器45在装载信号脉冲的下降时刻从正常计数值存储器46取得规定的计数值(正常计数值)。当这种正常计数值被加载(减法计数器45取得正常计数值)时，减法计数器45从与在CLR信号为低电平期间(即这里为Ts期间)所输入的基准脉冲的脉冲数相对应的正常计数值中进行减法计数。
Ls信号是与比较器152输出信号波形(矩形波)的最初上升沿同步而短时间变为高电平的信号。减法计数器45将减法结果随时输出到保持装置48。保持装置48在Ls信号变为高电平的上升沿时刻保持(保存)减法计数器45的输出(减法计数值)。然后，与Ls信号变为低电平的下降沿同步，CLR信号从低电平变为高电平，在清零减法计数器45的计数值(减法计数值)的同时，禁止(停止)减法计数器45的减法计数操作(减法计数处理)。
然后，在减法计数操作被禁止时刻，记忆装置62记忆保持装置48的保持结果(减法计数值)、时间数据、判定装置20的判定结果。这些数据向记忆装置62的记忆时刻是喷出异常判定处理结束的时刻。该时刻可以与Ls信号的产生(保持装置48的重写)同时，或者可以是在从一次残余振动周期取得和判断多个数据时，一旦将平均每一次喷出时的多个周期数据(Ts、1/2周期等的数据)保持于保持装置48中之后，进行喷出异常判定处理后该处理结束的时刻。而且，该时刻可以是驱动/检测切换信号结束暂停时间的时刻(驱动/检测切换信号的下降时刻)。
时序生成装置36基于从残余振动检测装置16输入的残余振动波形(矩形波)和驱动/检测切换信号，生成上述装载信号、CLR信号和Ls信号，将装载信号和CLR信号输出到减法计数器45，将Ls信号输出到保持装置48。
判定装置20将由减法计数器45的减法处理所获得的减法结果与从比较基准值存储器47所输入的规定的计数基准值(N1，P1，N2)进行比较，同时，将由计时装置25测量的经过时间与规定的时间基准值(T1，T2)进行比较。然后，判定装置20的判定结果被输出到记忆装置62。而且，作为规定的计数基准值，设置若干基准值(阈值)(参考图25的时序图)，在将减法计数器45的减法结果与这若干计数基准值分别进行比较的同时，通过将经过时间与规定的时间基准值分别进行比较，能够检测和判定上述喷出异常(气泡混入、纸粉附着和干燥增粘)。细节后述。
而且，正常计数值存储器46和比较基准值存储器47作为各自的存储器可以分别被设置到喷墨打印机1中，可以与控制部6的EEPROM(记忆装置)62共用。这种减法计数处理(运算处理)在喷墨打印机1的静电调节器120没有被驱动的驱动暂停期间进行。由此，不会使喷墨打印机1的喷吐量降低而能够进行喷出异常检测。
如上述，判定装置20基于由运算处理装置17运算的残余振动波形的特定振动周期等(运算处理结果)和由计时装置25测量的经过时间，判定喷墨100的喷嘴有无喷出异常以及喷出异常的原因，并将判定结果输出到控制部6。控制部6将判定结果保存在EEPROM(记忆装置)62的规定存储区中。
在驱动电路输入下一个驱动信号时刻，驱动/检测切换信号再次被输入到切换装置23中，将驱动电路18和静电调节器120连接。驱动电路18由于当一旦施加驱动电压就维持在地(GND)电平，因此通过切换装置23进行如上述的切换(参考图20时序图)。由此，驱动电路18不会产生干扰，能够正确地检测静电调节器120驱动板121的残余振动波形。
根据本发明，残余振动波形数据不局限于通过比较器152被矩形波化的数据。如上述图24所示的构成，对于从运算放大器151输出的残余振动振幅数据，可以构成使得不进行通过比较器152实现的比较处理而构成用于进行A/D变换的运算处理装置17，并通过它随时数值化，以及基于该被数值化的数据，通过判定装置20判定有无喷出异常等，并将该判定结构存储到记忆装置62中。
喷嘴110的弯液面(meniscus)(喷嘴110内的墨汁与大气接触的面)由于与振动板121的残余振动同步振动，喷墨头100在墨滴喷出操作后，等待该弯液面的残余振动在由声阻r大概确定的时间上进行衰减之后(待机规定的时间之后)，进行下一个喷出操作。根据本发明，由于通过有效利用该待机时间来检测振动板121的残余振动，因此能够进行对喷墨头100的驱动没有影响的喷出异常检测。即，不会使喷墨打印机1(液滴喷出装置)的喷出量降低而能够进行喷墨头100的喷嘴110的喷出异常检测处理。
如上述，当气泡混入喷墨头100的内腔141内时，与正常喷出时振动板121的残余振动波形相比，由于频率变高，其周期相反变得比正常喷出时的残余振动的周期更短。当喷嘴110附近的墨汁因干燥而增粘、粘着时，残余振动变成过衰减，与正常喷出时的残余振动波形相比，由于频率变得相当低，因此其周期变得比正常喷出时残余振动的周期更长。当纸粉粘着在喷嘴110出口附近时，残余振动的频率比正常喷出时残余振动的频率更低，但是，由于变得比墨汁干燥时残余振动的频率更高，因此其周期变得比正常喷出时残余振动的周期更长，比墨汁干燥时残余振动的周期更短。
因此，作为正常喷出时残余振动的周期，设置规定的范围Tr，而且，为了区别纸粉粘着在喷嘴110出口上时的残余振动周期和墨汁在喷嘴110出口附近干燥时的残余振动周期，通过设定规定的阈值T1，能够确定这种喷墨头100喷出异常的原因。根据本发明，判定装置20基于由上述喷出异常检测处理所检测残余振动波形在规定期间上的计数值，判定喷出异常的原因。
下面，参考图25时序图，说明本发明喷出异常检测装置10的操作。首先，说明图24和图25所示的装载信号、Ls信号和CLR信号的生成方法。如图25的时序图所示，装载信号是仅仅在从驱动电路18所输出的驱动信号的上升沿之前的短时间上变为高电平的信号，Ls信号是通过与切换装置23和逻辑与电路AND所输入的驱动/检测切换信号的下降沿同步而在规定时间(用于将判定结果保存于记忆装置62中的足够时间)上变为高电平的信号。尽管在图25时序图中没有示出，CLR信号是用于清零由减法处理产生的减法计数器45所保持的减法结果的信号，其是在Ls信号输出之后在装载信号被输入之前的规定时刻上被输入到减法计数器45中的信号。这些信号群基于由残余振动检测装置16所生成的矩形波而通过时序生成装置36生成。
基于这样生成的信号群，喷出异常检测装置10的运算处理装置17操作。当在驱动电路18所输出的驱动信号的上升沿之前装载信号从时序生成装置36被输入到减法计数器45中时，正常计数值在该时刻从正常计数值存储器46被输入到减法计数器45中并被保持。当喷墨头100的喷出驱动操作(驱动期间)结束时，与驱动信号的下降沿同步，驱动/检测切换信号被输入到切换装置23和逻辑与电路AND中。然后，通过该驱动/检测切换信号，切换装置23将与静电调节器120的连接从驱动电路18切换到振荡电路11(参考图23)。
因振动板121的残余振动导致振荡电路11的静电电容成分(C)变化，基于此，振荡电路11开始振荡。减法计数器45与驱动/检测切换信号的上升同步而打开门(gate)(而且，由于通过逻辑与电路AND使得如果不是当驱动/检测切换信号为高电平时则基准脉冲不被输入到减法计数器45，因此门也可以一直打开)，在驱动/检测切换信号为高电平时间(Ts时间)，进行从正常计数值减去基准脉冲之脉冲数的处理。该Ts是喷出操作时振动板121开始残余振动之前(残余振动产生之前)的时间，是在喷墨头100喷出墨滴操作之后返回到静电调节器120没有被驱动状态之振动板121位置之前的时间。
在图25的时序图中，当切换了驱动电路18和喷出异常检测装置10之后，基于振动板残余振动发生之前期间的正常计数值，进行喷出异常的有无和其原因的判定。因此，在残余振动发生的时刻(振动板121返回到初始状态位置的时刻)，驱动/检测切换信号下降到低电平，同时，Ls信号产生，并且基于减法计数器45的减法结果，判定装置20进行规定的判定，判定结果被保持(保存)于记忆装置62中。而且，图25中的基准值N1，N2和P1是规定的阈值(第1～第3计数阈值)，基于这些阈值和减法结果(减法计数值)之间的大小以及由计时装置25测量的经过时间和规定时间基准值(第一和第2时间阈值)之间的大小，判定喷出异常(包含喷头异常)的原因。
下面，说明本发明液滴喷出装置(喷墨打印机1)的喷头异常检测/判定方法(喷头异常检测/判定处理和喷头异常恢复处理)。图26是本发明喷头异常检测/判定处理的流程图。该喷头异常检测/判定处理在例如接入喷墨打印机1的电源时开始。
例如，当接入喷墨打印机1的电源时，启动计时装置25的定时器(步骤S101)。在步骤S102，控制部6通过介入IF 9判断是否从主计算机8输入了印刷指示，当没有输入印刷处理时，定时器在定时结束(time up)之前待机(步骤S103)。而且，作为定时结束(time up)的时间(不进行喷出操作的时间即经过时间)，可以设定具有产生喷出异常之可能性的规定阈值。
如果没有输入印刷指示而定时器定时结束时，则转移到步骤S104，并进行喷出异常检测处理(图27)。而且，在这种情况下，由于将喷墨头100配置于后述能够实行泵吸处理的恢复区(能够安装盖的区域)和将盖安装在喷嘴面上，因此墨滴的喷出操作是可能的，但是，为了不出现徒劳的排墨，可以执行用于将静电调节器120驱动在不喷出墨滴之程度上的喷头异常检测处理。
在步骤S105中，判断是否具有(是否发生)喷出异常或者喷头异常，当没有发生喷出异常或者喷头异常时，控制部6清零计时装置25的定时器(步骤S107)，并转移到步骤S101。另一方面，当发生了喷出异常或者喷头异常时，在通过恢复装置24执行了后述恢复处理(参考图49或者图50)之后(步骤S106)，控制部6通过清零计时装置25的定时器(步骤S107)和转移到步骤S101而重复同样的处理。
在步骤S102中，当判断输入了印刷指示时，转移到步骤S108，以及执行印刷处理中的喷出异常检测/判定处理(喷出异常检测处理)(参考图43或者图44)。在步骤S109中，判断是否具有喷出异常的喷墨头100，当具有喷出异常的喷墨头100时，停止(中止)印刷，将喷头单元35移动到恢复区(步骤S110)，当通过恢复装置24执行了后述的恢复处理之后(步骤S106)，控制部6通过清零计时装置25的定时器(步骤S107)和转移到步骤S101而重复同样的处理。
另一方面，当判断没有喷出异常的喷墨头100时，在步骤S111，控制部6判断主计算机8所指示的印刷处理是否结束，当印刷处理结束时，控制部6通过清零计时装置25的定时器(步骤S107)和转移到步骤S101而重复同样的处理。当判断印刷处理没有结束时，通过转移到步骤S108而重复同样的处理。这样，该处理在将电源接入到喷墨打印机1期间进行重复处理。由此，在检测出不进行印刷操作期间墨汁增粘等喷头异常的同时，还能够恢复该喷头异常。
下面，说明在图26所示流程图的步骤S104和步骤S108(参考图43或者图44)所进行的喷头异常检测/判定处理。图27是表示本发明喷头异常检测/判定处理的流程图。而且，为了说明方便，在图27所示流程图中，表示了与一个喷墨头100即一个喷嘴110喷出操作相对应的喷头异常检测/判定处理。
首先，从喷头驱动器33的驱动电路18输入与印字数据(喷出数据)或者不喷出程度的驱动相对应的驱动信号，由此，基于图20时序图所示驱动信号的时序，将驱动信号(电压信号)施加到静电调节器120的两电极间(步骤S201)。然后，控制部6基于驱动/检测切换信号，判断进行了喷出的喷墨头100是否是驱动暂停期间(步骤S202)。这里，驱动/检测切换信号与驱动信号下降沿同步变为高电平(参考图20)，并从控制部6输入到切换装置23。
当驱动/检测切换信号被输入到切换装置23时，通过切换装置23，静电调节器120即构成振荡电路11的电容器从驱动电路18断开，而被连接到喷出异常检测装置10(检测电路)侧即残余振动检测装置16的振荡电路11上(步骤S203)。然后，进行后述的残余振动检测处理(步骤S204)，运算处理装置17基于该残余振动检测处理中所检测的残余振动波形数据，进行后述的运算处理(步骤S205)。
下面，通过判定装置20，基于运算处理装置17中的运算结果，进行后述的喷出异常判定处理(步骤S206)。将该判定结果保存到控制部6的EEPROM(记忆装置)62的规定存储区中(步骤S207)。然后，在步骤S208，判定喷墨头100是否是驱动期间。即，在驱动暂停期间结束后，判断是否输入下一个驱动信号，在输入下一个驱动信号之前，在该步骤S208待机。
在下一个驱动信号脉冲被输入的时刻，与驱动信号上升沿同步，当驱动/检测切换信号变为低电平时(在步骤S208为“是”)，切换装置23将与静电调节器120的连接从喷出异常检测装置(检测电路)10切换到驱动电路18(步骤S209)，并结束该喷出异常检测/判定处理。
下面，说明图27所示流程图的步骤S204中的残余振动检测处理(子程序)。图28是表示本发明残余振动检测处理的流程图。如上述，当通过切换装置23连接了静电调节器120和振荡电路11时(图27的步骤S203)，振荡电路11构成CR振荡电路，基于静电调节器120静电电容的变化(静电调节器120的振动板121的残余振动)进行振荡(步骤S301)。
如上述时序图等所示，基于振荡电路11的输出信号(脉冲信号)，在F/V变换电路12中，生成充电信号、保持信号和清零信号，基于这些信号通过F/V变换电路12进行将振荡电路11的输出信号的频率变换到电压的F/V变换处理(步骤S302)，并从F/V变换电路12输出振动板121的残余振动波形数据。从F/V变换电路12所输出的残余振动波形数据通过波形整形电路15的电容器C3被除去DC成分(直流成分)(步骤S303)，通过运算放大器151放大被除去DC成分的残余振动波形(AC成分)(步骤S304)。
放大后的残余振动波形数据通过规定的处理被波形整形和脉冲化(步骤S305)。即，在本实施方式中，在比较器152中，将通过直流电压源Vref2设定的电压值(规定电压值)和运算放大器151的输出电压进行比较。比较器152基于该比较结果输出被二值化的波形(矩形波)。该比较器152的输出信号是残余振动检测装置16的输出信号，为了进行喷出异常判定处理，其被输出到运算处理装置17，并结束残余振动检测处理。
下面，说明图27所示流程图的步骤S205中的运算处理(子程序)。图29是表示本发明运算处理的一个例子的流程图。在图27所示流程图的步骤S204中，如果进行残余振动检测处理，则与此同时，如图25时序图所示，脉冲生成装置输出基准脉冲(步骤S401)。
在步骤S402，判断是否是检测输出信号的测量期间即判断驱动/检测切换信号是否是上升，当是测量期间时，时序生成装置36就使CLR信号为低电平，允许减法计数器45进行计数操作(步骤S403)，从正常计数值存储器46将正常计数值预置到减法计数器45中(步骤S404)，减法计数器45从正常计数值开始减法计数基准脉冲的数量(步骤S405)。
在步骤S406，时序生成装置36基于检测输出信号判断测量期间是否结束，在测量期间结束之前，减法计数器45减法计数基准脉冲数后待机。当通过检测输出信号的上升时刻判断测量期间结束时，通过向保持装置48输入Ls信号使减法计数器45的减法结果(Nd值)保存于保持装置48中(步骤S407)，在清零减法计数器45的计数值之后(步骤S408)，结束该运算处理。
下面，基于通过温度传感器37测量的周围温度，说明图27所示流程图的步骤S205中的运算处理(子程序)。图30是表示本发明运算处理一个例子的流程图。在图27所示流程图的步骤S204中，如果进行残余振动检测处理，则与此同时，如图25时序图所示，脉冲生成装置输出基准脉冲(步骤S501)。
在步骤S502，判断是否是检测输出信号的测量期间即判断驱动/检测切换信号是否是上升，当是测量期间时，时序生成装置36就使CLR信号为低电平，允许减法计数器45进行计数操作(步骤S503)。这里，选择与通过温度传感器37测量的喷墨头100的周围温度相对应的正常计数值(步骤S504)，从正常计数值存储器46将所对应的正常计数值预置到减法计数器45中(步骤S505)。减法计数器45从正常计数值开始减法计数基准脉冲数(步骤S506)。
在步骤S507，时序生成装置36基于检测输出信号判断测量期间是否结束，在测量期间结束之前，减法计数器45减法计数基准脉冲数后待机。当通过检测输出信号的上升时刻判断测量期间结束时，通过向记忆装置62输入Ls信号使减法计数器45的减法结果(Nd值)保存于保持装置48中(步骤S508)，在清零减法计数器45的计数值之后(步骤S509)，结束该运算处理。
图31示出了墨汁粘度和温度之间的关系(曲线)。从该曲线可知，在喷墨打印机1的使用环境中，如果温度(周围温度)上升，则墨汁粘度下降。当墨汁粘度变化时，如图35(B)所示，残余振动的振动频率变化。因此，当通过温度进行校正时，将相对于温度的周期作为正常计数值存储于正常计数值存储器46中，以及将其校正到与通过温度传感器37测量的周围温度相对应的合适的正常计数值。
接着，说明本发明的喷出异常判定处理。图32～图34是表示本发明喷出异常(喷头异常)判定处理的流程图。首先，判定装置20从保持装置48读出减法计数器45的减法结果Nd(步骤S601)，并判断该减法结果Nd是否比第1计数阈值P1大(步骤S602)。当判断出Nd＞P1时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是气泡混入到内腔141内，使该判定结果与减法结果Nd一起与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S603，S207)。
当判断为Nd＜P1时，判定装置20判定通过计时装置25测量的经过时间T是否比第1时间阈值T1小(步骤S604)。当T＜T1时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第3计数阈值N2小(步骤S605)。当判断为Nd＜N2时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是在喷头单元35的喷嘴面的纸粉粘着(大)，即在喷嘴面上粘着了相当多的纸粉，以及使该判定结果与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S606，S207)。
当Nd＞N2时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第2计数阈值N1小(步骤S607)。当判断N2＜Nd＜N1时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是在喷头单元35的喷嘴面的纸粉粘着(小)，即在喷嘴面上粘着了若干(稍微)的纸粉，以及使该判定结果与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S608，S207)。当判断为Nd＞N1时，即当N1＜Nd＜P1时，判定装置20判定没有发生喷出异常即为正常，以及使该判定结果与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S609，S207)。
接着，在步骤S604，当判断经过时间T比T1大时，在步骤S610，判断该经过时间比第2时间阈值T2小。当判断T1＜T＜T2时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第3计数阈值N2小(步骤S611)。当判断为Nd＜N2时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是在喷头单元35的喷嘴面上的纸粉粘着(大)，即在喷嘴面上粘着了相当多的纸粉，以及使该判定结果与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S612，S207)。
当Nd＞N2时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第2计数阈值N1小(步骤S613)。当判断N2＜Nd＜N1时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是因内腔141内的墨汁干燥引起增粘(小)即墨汁稍微增粘，以及使该判定结果和减法结果一起通过与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S614，S207)。当判断为Nd＞N1时，即当N1＜Nd＜P1时，判定装置20判定没有发生喷出异常即为正常，以及使该判定结果与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S615，S207)。
接着，在步骤S610，当判断经过时间T比第2时间阈值T2大时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第3计数阈值N2小(步骤S616)。当判断为Nd＜N2时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是因内腔141内的墨汁干燥引起增粘(大)即墨汁相当增粘，以及使该判定结果和经过时间(待机时间)T一起通过与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S617，S207)。
当Nd＞N2时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第2计数阈值N1小(步骤S618)。当判断N2＜Nd＜N1时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是在喷头单元35的喷嘴面上的纸粉粘着(小)，即喷嘴面上稍微粘着了纸粉，以及使该判定结果通过与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S619，S207)。当判断为Nd＞N1时，即当N1＜Nd＜P1时，判定装置20判定没有发生喷出异常即为正常，以及使该判定结果与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S620，S207)。
下面，代替图33的流程图，基于图34的流程图来说明当基于由计时装置25测量的经过时间T进行校正时的喷出异常(喷头异常)判定处理。在步骤S604中，当判断经过时间T比T1大时，在步骤S621，判断该经过时间比第2时间阈值T2小。当判断T1＜T＜T2时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第2计数阈值N2小(步骤S622)。当判断为Nd＜N2时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是在喷头单元35的喷嘴面上的纸粉粘着(大)，即在喷嘴面上粘着了相当多的纸粉，以及使该判定结果与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S623，S207)。
当判断为Nd＞N2时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第2计数阈值N1小(步骤S624)。当判断N2＜Nd＜N1时，判定装置20从比较基准值存储器47中读出基于经过时间所计算的Ndc值和在该值中的误差容许值α(步骤S625)，判定减法结果是否处于规定范围，即是否为Ndc-α＜Nd＜Ndc+α(步骤S626)。当判断减法结果Nd处于规定范围时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是因内腔141内的墨汁干燥引起增粘(小)即墨汁稍微增粘，以及使该判定结果和减法结果Nd一起通过与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S627，S207)。当判断减法结果Nd没有处于规定范围时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是在喷头单元35的喷嘴面上的纸粉粘着(小)，即喷嘴面上稍微粘着了纸粉，以及使该判定结果通过与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S628，S207)。
当在步骤S624判断Nd＞N1时，即当N1＜Nd＜P1时，判定装置20判定没有发生喷出异常即为正常，以及使该判定结果与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S629，S207)。
接着，在步骤S621，当判断经过时间T比第2时间阈值T2大时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第3计数阈值N2小(步骤S630)。当判断为Nd＜N2时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是因内腔141内的墨汁干燥引起增粘(大)即墨汁相当增粘，以及使该判定结果和经过时间(待机时间)T一起通过与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S631，S207)。
当判断为Nd＞N2时，接着，判定装置20判断减法结果Nd是否比第2计数阈值N1小(步骤S632)。当判断N2＜Nd＜N1时，判定装置20判定喷出异常发生，并且判定其原因是在喷头单元35的喷嘴面上的纸粉粘着(小)，即喷嘴面上稍微粘着了纸粉，以及使该判定结果通过与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S633，S207)。当判断为Nd＞N1时，即当N1＜Nd＜P1时，判定装置20判定没有发生喷出异常即为正常，以及使该判定结果与所对应喷墨头100的喷嘴110带有关联而存储于记忆装置62中(步骤S634，S207)。这样，当判定装置20输出规定的判定结果时，喷出异常判定处理结束。
图35是表示经过时间(待机时间)和墨汁粘度之间的关系以及残余振动的振动频率和墨汁粘度之间关系的曲线。如图35(A)所示，在经过时间(待机时间)T1之前的范围中，喷墨头100从喷嘴110正常喷出墨滴是可能的。在T1＜T＜T2的范围中，通常，通过后述的冲洗(flushing)处理，墨汁能够增粘到可恢复的程度。在T＞T2的范围内，通常，如果不是后述的泵吸处理，则墨汁能够增粘到不恢复的程度。
如图35(B)所示，当残余振动的振动频率为在第1计数阈值P1和第2计数阈值N1之间相对应的振动频率时，成为正常喷出范围，由于当为在第2计数阈值N1和第3计数阈值N2之间相对应的振动频率时粘度比为正常喷出范围时的粘度大，因此其成为需要冲洗处理的区域(频率降低区域)，而且，当为比与第3计数阈值N2相对应的振动频率更低的频率时，由于与需要冲洗处理的区域的情况相比其粘度变得更大，因此成为需要泵吸处理的区域(过衰减区域)。
这样，通过区分为由两种变量(经过时间和计数值)的几个阈值隔开的区域，与仅仅为残余振动频率时相比，其更能够正确地判定喷出异常(喷头异常)的原因。因此，根据被判定(特定)的喷出异常(喷头异常)的原因，能够更合适地选择后述的恢复处理。而且，与喷出异常的原因无关，记忆装置62在存储通过判定装置20判定有无喷出异常和其原因的判定结果的同时，还可以获得和保存减法计数器45的减法结果和计时装置25的时间数据等全部数据。
下面，假定包括具有多个喷墨头(液滴喷头)100即多个喷嘴110之喷头单元35的喷墨打印机1(在本实施方式中，喷头单元35包括5个喷墨头100a～100e(即5个喷嘴110)，但是，印字装置3安装的喷头单元35的数量和各个喷头单元35安装的喷墨头100(喷嘴110)的数量不局限于此，可以为几个)，说明与该喷墨打印机1中各色墨汁相对应的多个喷出选择装置(喷嘴选择器)182以及各个喷墨头100的喷出异常检测/判定的时序。图36～图39是表示在包括多个喷出选择装置182的喷墨打印机1中喷出异常检测/判定时序(特别是在图26所示流程图的步骤S108中印刷处理时的喷出异常检测/判定时序)几个例子的框图。下面，顺次说明各图的构成例。
图36是多个喷墨头100喷出异常检测时序的一个例子(喷出异常检测装置10为一个时)。如图36所示，具有多个喷墨头100a～100e的喷墨打印机1包括驱动波形生成装置181，用于生成驱动波形；喷出选择装置182，其能够选择从任何一个喷嘴110喷出墨滴；多个喷墨头100a～100e，其由喷出选择装置182选择、由驱动波形生成装置181驱动。而且，在图36的构成中，上述以外的构成由于是与图16和图23所示的相同，因此其说明省略。
在本实施方式中，驱动波形生成装置181和喷出选择装置182尽管作为喷头驱动器33的驱动电路18所包含的装置进行说明(图36中，尽管它们通过切换装置23作为2个方框示出，但一般地，它们都被构成于喷头驱动器33内)，但是，本发明不局限于这个构成，例如，驱动波形生成装置181可以构成为独立于喷头驱动器33。
如图36所示，喷出选择装置182包括移位寄存器182a；锁存电路182b和驱动器182c。从图2所示主计算机8输出的、在控制部6中被进行规定处理的印字数据(喷出数据)和时钟信号(CLK)被顺次输入到移位寄存器182a。该印字数据根据时钟信号(CLK)的输入脉冲(时钟信号输入时)而从移位寄存器182a的初级顺次移位输入到后级，并作为与各个喷墨头100a～100e相对应的印字数据被输出到锁存电路182b。而且，在后述的喷出异常检测处理中，尽管不是印字数据而是输入冲洗(预备喷出)时的喷出数据，但该喷出数据意味着相对于全部喷墨头100a～100e的印字数据。而且，冲洗时，可以在硬件上进行处理，使得锁存电路182b的全部输出被设定为成为喷出的值。
锁存电路182b在使与喷头单元35之喷嘴110数目即喷墨头100数目相对应的印字数据存储于移位寄存器182a之后，通过被输入的锁存信号来锁存移位寄存器182a的各个输出信号。这里，当输入了清零信号时，锁存状态被解除，被锁存的移位寄存器182a的输出信号变为0(锁存输出停止)，印字操作停止。当没有输入清零信号时，被锁存的移位寄存器182a的印字数据被输出到驱动器182c。在从移位寄存器182a输出的印字数据通过锁存电路182b锁存后，将下一个印字数据输入到移位寄存器182a，并与印字时序一致来顺次更新锁存电路182b的锁存信号。
驱动器182c是将驱动波形生成装置181和各个喷墨头100的静电调节器120连接起来的装置，其将驱动波形生成装置181的输出信号(驱动信号)输入到由锁存电路182b输出的锁存信号所指定(特定)的各个静电调节器120(喷墨头100a～100e的任何一个或者全部静电调节器120)上，由此，驱动信号(电压信号)被施加在静电调节器120的两电极之间。
图36所示喷墨打印机1包括一个驱动波形生成装置181，用于驱动多个喷墨头100a～100e；喷出异常检测装置10，对各个喷墨头100a～100e的任何一个喷墨头100，用于检测喷出异常(不喷出墨滴)；记忆装置62，其保存(存储)通过该喷出异常检测装置10所获得的喷出异常的原因等判定结果；一个切换装置23，用于切换驱动波形生成装置181和喷出异常检测装置10。因此，该喷墨打印机1通过基于从驱动波形生成装置181所输入的驱动信号来驱动由驱动器182c所选择的喷墨头100a～100e当中的一个或者多个以及使驱动/检测切换信号在喷出驱动操作之后输入到切换装置23，在切换装置23将与喷墨头100静电调节器120的连接从驱动波形生成装置181切换到喷出异常检测装置10之后，基于振动板121的残余振动波形，通过喷出异常检测装置10来检测该喷墨头100喷嘴110中的喷出异常(墨滴不喷出)以及在喷出异常时判定其原因。
喷墨打印机1如果检测/判定有关一个喷墨头100的喷嘴110的喷出异常，则基于驱动波形生成装置181所输入的驱动信号，检测/判定有关接着所指定喷墨头100之喷嘴110的喷出异常，以下相同，对于由驱动波形生成装置181的输出信号所驱动的喷墨头100的喷嘴110，顺次检测/判定其喷出异常。然后，如上述，如果残余振动检测装置16检测振动板121的残余振动波形，则运算处理装置17在基于其波形数据测量残余振动波形的周期等的同时，还进行规定的运算处理，判定装置20基于运算处理装置17的运算结果，在判定了为正常喷出还是喷出异常以及当为喷出异常(喷头异常)时判定了其喷出异常的原因之后，将该判定结果输出到记忆装置62。
这样，在图36所示喷墨打印机1中，由于构成为对于多个喷墨头100a～100e的各个喷嘴，当在墨滴喷出驱动操作时顺次检测/判定喷出异常，因此只要各安装一个喷出异常检测装置10和切换装置23就可以了，在能够按比例缩小(scale down)能够检测/判定喷出异常的喷墨打印机1的电路构成的同时，还能够防止制造成本的增加。
图37是多个喷墨头100喷出异常检测时序的一个例子(喷出异常检测装置10的数量与喷墨头100的数量相同的情况)。图37所示喷墨打印机1包括一个喷出选择装置182；5个喷出异常检测装置10a～10e；5个切换装置23a～23e；5个喷墨头100a～100e共用的一个驱动波形生成装置181；一个记忆装置62。而且，各个构成部件由于在图36的说明中已经描述，因此省略其说明，只说明其连接。
与图36所示情况相同，喷出选择装置182基于从主计算机8所输入的印字数据(喷出数据)和时钟信号CLK，将与各个喷墨头100a～100e相对应的印字数据锁存到锁存电路182b，并且根据驱动波形生成装置181输入到驱动器182c的驱动信号(电压信号)，驱动与印字数据相对应的喷墨头100a～100e的静电调节器120。驱动/检测切换信号分别被输入到与全部喷墨头100a～100e相对应的切换装置23a～23e，切换装置23a～23e不管有无对应的印字数据(喷出数据)，在基于驱动/检测切换信号将驱动信号输入到喷墨头100的静电调节器120上之后，将与喷墨头100的连接从驱动波形生成装置181切换到喷出异常检测装置10a～10e。
在通过全部喷出异常检测装置10a～10e检测/判定了各个喷墨头100a～100e的喷出异常之后，将由该检测处理所获得的全部喷墨头100a～100e的判定结果输出到记忆装置62，记忆装置62将各个喷墨头100a～100e有无喷出异常和喷出异常的原因存储在规定的保存区中。
这样，在图37所示喷墨打印机1中，由于与多个喷墨头100a～100e的各个喷嘴110对应而设置多个喷出异常检测装置10a～10e以及通过与其相对应的多个切换装置23a～23e进行切换操作来进行喷出异常检测和其原因判定，因此对于全部的喷嘴，能够一次在短时间内进行喷出异常检测和其原因判定。
图38是多个喷墨头100喷出异常检测时序的一个例子(喷出异常检测装置10的数量与喷墨头100的数量是相同的，当具有印字数据时进行喷出异常检测的情况)。图38所示喷墨打印机1在图37所示喷墨打印机1的构成上附加了切换控制装置19。在本实施方式中，该切换控制装置19由多个AND电路(逻辑与电路)ANDa～ANDe构成，当输入了各个喷墨头100a～100e所输入的印字数据和驱动/检测切换信号时，将高电平的输出信号输出到对应的切换装置23a～23e上。而且，切换控制装置19不局限于AND电路(逻辑与电路)，其可以被构成为使驱动的喷墨头100与所选择锁存电路182a的输出一致来选择切换装置23。
各个切换装置23a～23e基于与切换控制装置19的分别对应的AND电路ANDa～ANDe的输出信号来将与所对应喷墨头100a～100e的静电调节器120的连接从驱动波形生成装置181分别切换到对应的喷出异常检测装置10a～10e。具体地，当对应AND电路ANDa～ANDe的输出信号为高电平时，即在驱动/检测切换信号为高电平的状态下在所对应的喷墨头100a～100e所输入的印字数据从锁存电路182b被输出到驱动器182c时，与该AND电路对应的切换装置23a～23e将与所对应喷墨头100a～100e的连接从驱动波形生成装置181切换到喷出异常检测装置10a～10e。
在通过与输入了印字数据的喷墨头100相对应的喷出异常检测装置10a～10e检测到喷墨头100有无喷出异常以及当有喷出异常时检测出其原因之后，该喷出异常检测装置10将在该检测处理中所获得的判定结果输出到记忆装置62。记忆装置62将这样输入的(所获得的)一个或者多个判定结果存储到规定的保存区中。
这样，在图38所示喷墨打印机1中，与多个喷墨头100a～100e的各个喷嘴110对应来设置多个喷出异常检测装置10a～10e，当与各个喷墨头100a～100e相对应的印字数据通过介入控制部6从主计算机8被输入到喷出选择装置182时，由于仅仅由切换控制装置19所指定的切换装置23a～23e进行规定的切换操作来进行喷墨头100的喷出异常检测和其原因判定，因此对于不进行喷出驱动操作的喷墨头100不进行该检测/判定处理。因此，根据该喷墨打印机1，能够避免无功检测和判定处理。
图39是多个喷墨头100喷出异常检测时序的一个例子(喷出异常检测装置10的数量与喷墨头100的数量是相同的，通过循环各个喷墨头100来进行喷出异常检测的情况)。图39所示喷墨打印机1是在图38所示喷墨打印机1的构成中采用一个喷出异常检测装置10，并且附加了用于扫描驱动/检测切换信号(各确定一个用于检测/判定处理的喷墨头100)之切换控制装置19a的构成。
该切换选择装置19a是被连接到图38所示切换控制装置19的装置，是基于从控制部6所输入的扫描信号(选择信号)扫描(选择切换)输入到与多个喷墨头100a～100e相对应的AND电路ANDa～ANDe的驱动/检测切换信号的选择器。该切换选择装置19a的扫描(选择)顺序可以是移位寄存器182a所输入的印字数据的顺序即多个喷墨头100的喷出顺序，但也可以单纯是多个喷墨头100a～100e的顺序。而且，在图39所示构成中，该切换选择装置19a和切换控制装置19构成检测确定装置，其确定喷出异常检测装置10对多个喷墨头100a～100e之喷嘴110的任何一个喷嘴110是否检测喷出异常。
当扫描顺序是移位寄存器182a所输入印字数据的顺序时，如果印字数据被输入到喷出选择装置182的移位寄存器182a中，则该印字数据被锁存到锁存电路182b中，通过锁存信号的输入而被输出到驱动器182c中。与印字数据向移位寄存器182a的输入或者锁存信号向锁存电路182b的输入同步，用于确定与印字数据相对应的喷墨头100的扫描信号被输入到切换选择装置19a中，驱动/检测切换信号被输出到对应的AND电路。而且，切换选择装置19a的输出端子在不选择时输出低电平。
该对应的AND电路(切换控制装置19)通过将由锁存电路182b所输入的印字数据和由切换选择装置19a所输入的驱动/检测切换信号进行逻辑与运算而将高电平的输出信号输出到对应的切换装置23。然后，从切换控制装置19输入高电平输出信号的切换装置23将与所对应喷墨头100之静电调节器120的连接从驱动波形生成装置181切换到喷出异常检测装置10。
喷出异常检测装置10检测输入了印字数据的喷墨头100的喷出异常，在存在喷出异常时，当判定出其原因之后，将其判定结果输出到记忆装置62。然后，记忆装置62将这样输入的(获得的)判定结果存储到规定的保存区域中。
当扫描顺序是单纯的喷墨头100a～100e的顺序时，如果印字数据被输入到喷出选择装置182的移位寄存器182a，则该印字数据被锁存到锁存电路182b上并通过锁存信号的输入而输出到驱动器182c。通过与印字数据输入到移位寄存器182a或者锁存信号输入到锁存电路182b同步，用于确定与印字数据相对应的喷墨头100的扫描(选择)信号被输入到切换选择装置19a，驱动/检测切换信号被输出到切换控制装置19的对应AND电路上。
这里，对于由输入到切换选择装置19a的扫描信号所确定的喷墨头100，当印字数据被输入到移位寄存器182a时，与其对应的AND电路(切换控制装置19)的输出信号变为高电平，切换装置23将与所对应喷墨头100的连接从驱动波形生成装置181切换到喷出异常检测装置10。但是，当上述印字数据没有被输入到移位寄存器182a时，AND电路的输出信号为低电平，对应的切换装置23不进行规定的切换操作。因此，基于切换选择装置19a的选择结果和切换控制装置19所指定的结果之间的逻辑与，进行喷墨头100的喷出异常检测处理。
当通过切换装置23进行切换操作时，与上述同样，喷出异常检测装置10检测输入了印字数据的喷墨头100的喷出异常，当存在喷出异常时，在判定其原因之后，将其判定结果输出到记忆装置62。然后，记忆装置62将这样输入的(获得的)判定结果存储到规定的保存区域中。
而且，对于由切换选择装置19a确定的喷墨头100，当没有印字数据时，如上述，由于对应的切换装置23不进行切换操作，因此不必要通过喷出异常检测装置10进行喷出异常检测处理，但是，也可以进行这样的处理。当执行不进行切换操作的喷出异常检测处理时，喷出异常检测装置10的判定装置20将对应喷墨头100的喷嘴110判定为不喷出喷嘴，并将该判定结果存储在记忆装置62的规定保存区域中。
这样，在图39所示喷墨打印机1中，与图37或者图38所示喷墨打印机1不同，对多个喷墨头100a～100e的各个喷嘴110，仅仅设置了一个喷出异常检测装置10，与各个喷墨头100a～100e对应的印字数据通过介入控制部6从主计算机8被输入到喷出选择装置182，并与此同时由扫描(选择)信号进行识别，由于仅仅通过与根据印字数据来进行喷出驱动操作的喷墨头100相对应的切换装置23来进行切换操作而进行对应喷墨头100的喷出异常检测和其原因判定，因此不会一次处理大量的检测结果，从而能够减轻对控制部6的CPU 61的负担。由于喷出异常检测装置10除了喷出操作之外还巡回喷嘴的状态，因此即使在驱动印字中，对于每一个喷嘴，也能够把握喷出异常以及能够知道喷头单元35整个喷嘴110的状态。由此，例如，由于定期地进行喷出异常检测，因此能够减少用于检测印刷停止时每一个喷嘴之喷出异常的工序。根据上述，能够有效地进行喷墨头100的喷出异常检测和其原因判定。
与图37或者图38所示喷墨打印机1不同，图39所示喷墨打印机1由于可以仅仅包括一个喷出异常检测装置10，与图37和图38所示喷墨打印机1相比，在能够按比例缩减喷墨打印机1的电路构成的同时，还能够防止制造成本的增加。
下面，说明图36～图39所示打印机1的操作即在包括多个喷墨头100的喷墨打印机1中的喷出异常检测处理(主要为检测时序)。本发明的喷头异常检测/判定处理(多个喷嘴中的处理)检测当各个喷墨头100的静电调节器120进行了墨滴喷出操作时的振动板121的残余振动，并且基于该残余振动的周期判定对该喷墨头100是否产生了喷出异常(点遗漏，墨滴不喷出)以及当产生了点遗漏(墨滴不喷出)时判定其原因是什么。这样，根据本发明，如果通过喷墨头100进行墨滴(液滴)的喷出操作，则能够进行这些检测/判定处理，但是，对于喷墨头100喷出墨滴，不仅具有实际上印刷到记录用纸上的情况，还具有进行冲洗操作(准备喷出或者预备地喷出)的情况。下面，针对这两个情况，说明本发明的喷头异常检测/判定处理(多喷嘴)。
这里，冲洗(预备喷出)处理是在图1中安装了没有图示的盖时或者在墨滴(液滴)没有施加到记录用纸P(媒质)上时从喷头单元35的全部或者成为对象的喷墨头100的喷嘴110中喷出墨滴的喷头清洗操作。该冲洗处理(冲洗操作)例如为了将喷嘴110内的墨汁粘度保持在合适范围的值，定期在排出内腔141内的墨汁时实施或者在墨汁增粘时作为恢复操作实施。而且，冲洗处理也在将墨盒31安装到印字装置3上之后在将墨汁初步填充到各个内腔141中的情况下实施。
尽管有进行用于清洗喷嘴板(喷嘴面)150的擦洗处理(用图1中未图示的擦拭器擦取附着在印字装置3喷头面上的附着物(纸粉和尘土等)的行动)的情况，但此时喷嘴110内变为负压，拉入其他颜色墨汁(其他种类的液滴)也有可能性。因此，在擦洗处理之后，为了从喷头单元35的全部喷嘴110中喷出一定量的墨滴也要实施冲洗处理。而且，为了正常保持喷嘴110的弯液面状态和确保良好的印字也应当合适地实施冲洗处理。
首先，参考图40～图42所示的流程图，说明冲洗处理时的喷出异常检测/判定处理。而且，一边参考图36～图39的框图一边说明这些流程图(下面，即使在印字操作时也同样)。图40是表示图36所示喷墨打印机1在冲洗操作时喷出异常检测的时序的流程图。
当规定的时序中，当进行喷墨打印机1的冲洗处理时，进行图40所示的喷出异常检测/判定处理。控制部6通过将1个喷嘴量的喷出数据输入到喷出选择装置182的移位寄存器182a(步骤S701)以及使锁存信号输入到锁存电路182b(步骤S702)，锁存该喷出数据。此时，切换装置23将作为该喷出数据之对象的喷墨头100的静电调节器120和驱动波形生成装置181连接(步骤S703)。
这样，通过喷出异常检测装置10，对于进行了墨汁喷出操作的喷墨头100，进行图24流程图所示的喷出异常检测/判定处理(步骤S704)。在步骤S705，控制部6基于输出到喷出选择装置182的喷出数据，判断对于图36所示喷墨打印机1的全部喷墨头100a～100e的喷嘴110是否结束了喷出异常检测/判定处理。当对于全部喷嘴110判断出这些处理没有结束时，控制部6将下一个喷墨头100的喷嘴110所对应的喷出数据输入到移位寄存器182a(步骤S706)，转移到步骤S702后重复同样的处理。
在步骤S705，对于全部喷嘴110，当判断出上述喷出异常检测和判定处理结束时，控制部6通过将清零信号输入到锁存电路182b以及解除锁存电路182b的锁存状态，结束图36所示喷墨打印机1中的喷出异常检测/判定处理。
如上述，在图36所示打印机1的喷出异常检测/判定处理中，由于由一个喷出异常检测装置10和一个切换装置23构成检测电路，因此喷出异常检测处理和判定处理尽管仅仅重复喷墨头100的数量，但具有使构成喷出异常检测装置10的电路不会太增大的效果。
接着，图41是表示图37和图38所示喷墨打印机1在冲洗操作时喷出异常检测之时序的流程图。图37所示喷墨打印机1和图38所示喷墨打印机1之间其电路构成有一些不同，但是，在喷出异常检测装置10和切换装置23的数量是与喷墨头100的数量相对应(相同)方面是一致的。因此，冲洗操作时的喷出异常检测/判定处理由同样的步骤构成。
当在规定的时序中进行喷墨打印机1的冲洗处理时，控制部6通过将全部喷嘴量的喷出数据输入到喷出选择装置182的移位寄存器182a(步骤S801)以及使锁存信号输入到锁存电路182b(步骤S802)，锁存该喷出数据。此时，切换装置23a～23e分别连接全部的喷墨头100a～100e和驱动波形生成装置181(步骤S803)。
然后，通过与各个喷墨头100a～100e相对应的喷出异常检测装置10a～10e，对于进行了墨汁喷出操作的全部喷墨头100，并列地进行图27流程图所示的喷出异常检测/判定处理(步骤S804)。这种情况下，通过将与全部喷墨头100a～100e相对应的判定结果与成为处理对象的喷墨头100附加关联而被保存于记忆装置62的规定存储区域中(图27的步骤S207)。
然后，为了清零喷出选择装置182的锁存电路182b锁存的喷出数据，控制部6在通过将清零信号输入到锁存电路182b(步骤S805)而解除锁存电路182b的锁存状态之后，结束图37和图38所示喷墨打印机1中的喷出异常检测处理和判定处理。
如上述，在图37和图38所示打印机1的处理中，由于检测和判定电路由与喷墨头100a～100e相对应的多个(本实施方式为5个)喷出异常检测装置10和多个切换装置23构成，因此具有对于全部喷嘴110能够在短时间一齐进行喷出异常检测/判定处理之类的效果。
下面，图42是表示图39所示喷墨打印机1在冲洗操作时喷出异常检测时序的流程图。下面同样，通过使用图39所示喷墨打印机1的电路构成，说明在冲洗操作时的喷出异常检测处理和原因判定处理。
当在规定的时序中进行喷墨打印机1的冲洗处理时，首先，控制部6将扫描信号输出到切换选择装置(选择器)19a，通过该切换选择装置19a和切换控制装置19，设定(确定)最初的切换装置23a和喷墨打印机100a(步骤S901)。然后，将全部喷嘴的喷出数据输入到喷出选择装置182的移位寄存器182a上(步骤S902)，通过使锁存信号输入到锁存电路182b(步骤S903)，锁存喷出数据。此时，切换装置23a连接喷墨头100a的静电调节器120和驱动波形生成装置181(步骤S904)。
然后，对于进行了墨汁喷出操作的喷墨头100a，进行图24流程图所示的喷出异常检测/判定处理(步骤S905)。这种情况下，在图27的步骤S203中，作为切换选择装置19a输出信号的驱动/检测切换信号和从锁存电路182b输出的喷出数据被输入到AND电路ANDa，通过AND电路ANDa的输出信号变为高电平，切换装置23a连接喷墨头100a的静电调节器120和喷出异常检测装置10。然后，在图27步骤S206中执行的喷出异常判定处理的判定结果通过与成为处理对象的喷墨头100(这里为100a)带有关联而被保存到记忆装置62的规定存储区域中(图27的步骤S207)。
在步骤S906中，控制部6判断喷出异常检测/判定处理对全部喷嘴是否结束。当判断对于全部喷嘴110其喷出异常检测/判定处理没有结束时，控制部6将扫描信号输出到切换选择装置(选择器)19a，通过该切换选择装置19a和切换控制装置19设定(确定)下一个切换装置23b和喷墨头100a(步骤S907)，并转移到步骤S903，之后重复同样的处理。接着，在对于全部喷墨头100其喷出异常检测/判定处理结束之前，重复该循环。
在步骤S906，当判断对于全部喷嘴110其喷出异常检测处理和判定处理结束时，为了清零喷出选择装置182的锁存电路182b所锁存的喷出数据，控制部6将清零信号输入到锁存电路182b(步骤S909)，解除锁存电路182b的锁存状态，结束图39所示喷墨打印机1中的喷出异常检测处理和判定处理。
如上述，在图39所示喷墨打印机1的处理中，检测电路由多个切换装置23和一个喷出异常检测装置10构成，由于通过仅仅由切换选择装置(选择器)19a的扫描信号特定的、与根据喷出数据进行喷出驱动的喷墨头100相对应的切换装置23来进行切换操作，进而进行所对应喷墨头100的喷出异常检测和原因判定，因此能够更有效地进行喷墨头100的喷出异常检测和原因判定。
在该流程图的步骤S902中，尽管将与全部喷嘴110相对应的喷出数据输入到移位寄存器182a，但如图40所示流程图，通过切换选择装置19a使喷墨头100的扫描顺序一致，将输入到移位寄存器182a的喷出数据输入到对应的一个喷墨头100中，以及可以进行一个一个喷嘴110的喷出异常检测/判定处理。
下面，参考图43和图44所示流程图，说明在印字操作时喷墨打印机1的喷出异常检测/判定处理。图36所示喷墨打印机1由于主要适用于在冲洗操作时的喷出异常检测处理和判定处理，因此省略其印字操作时的流程图和操作说明，在图36所示喷墨打印机1中，在印字操作时也可以进行喷出异常检测/判定处理。
图43是表示图37和图38所示喷墨打印机1在印字操作时喷出异常检测之时序的流程图。通过来自主计算机8的印刷(印字)指令来进行(开始)该流程图的处理。当通过介入控制部6使印字数据从主计算机8输入到喷出选择装置182的移位寄存器182a时(步骤S1001)，通过将锁存信号输入到锁存电路182b(步骤S1002)来锁存该印字数据。此时，切换装置23a～23e将全部的喷墨头100a～100e和驱动波形生成装置181连接(步骤S1003)。
与进行了墨汁喷出操作的喷墨头100相对应的喷出异常检测装置10进行图24流程图所示的喷出异常检测/判定处理(步骤S1004)。这种情况下，与各个喷墨头100相对应的各个判定结果通过与成为处理对象的喷墨头100带有关联而被保存于记忆装置62的规定存储区域中。
这里，在图37所示喷墨打印机1的情况下，切换装置23a～23e基于从控制部6输出的驱动/检测切换信号，将喷墨头100a～100e连接到喷出异常检测装置10a～10e(图27的步骤S203)。由此，在没有印字数据的喷墨头100中，由于不驱动静电调节器120，喷出异常检测装置10的残余振动检测装置16不检测振动板121的残余振动波形。另一方面，在图38所示喷墨打印机1的情况下，切换装置23a～23e基于输入了从控制部6所输出的驱动/检测切换信号和从锁存电路182b所输出的印字数据的AND电路的输出信号，将具有印字数据的喷墨头100连接到喷出异常检测装置10(图27的步骤S203)。
在步骤S1005，控制部6判断喷墨打印机1的印字操作是否结束。当判断印字操作没有结束时，控制部6通过转移到步骤S1001而将下一个印字数据输入到移位寄存器182a以及重复同样的处理。当判断印字操作结束时，为了清零喷出选择装置182的锁存电路182b所锁存的喷出数据，控制部6将清零信号输入到锁存电路182b(步骤S1006)，解除锁存电路182b的锁存状态，结束图37和图38所示喷墨打印机1中的喷出异常检测处理和判定处理。
如上述，图37和图38所示喷墨打印机1包括多个切换装置23a～23e和多个喷出异常检测装置10a～10e，由于对全部的喷墨头100一次进行喷出异常检测/判定处理，因此能够短时间内进行这些处理。图38所示喷墨打印机1由于还包括切换控制装置19即用于将驱动/检测切换信号和印字数据进行逻辑与运算的AND电路ANDa～ANDe、从而仅仅对进行印字操作的喷墨头100通过切换装置23进行切换操作，因此能够不进行无用的检测而进行喷出异常检测处理和判定处理。
下面，图44是表示图39所示喷墨打印机1在印字操作时喷出异常检测的时序的流程图。通过来自主计算机8的印刷指令，在图39所示喷墨打印机1中进行该流程图的处理。首先，切换选择装置19a预先设定(特定)最初的切换装置23a和喷墨头100a(步骤S1101)。
当通过介入控制部6将印字数据从主计算机8输入到喷出选择装置182的移位寄存器182a时(步骤S1102)，锁存信号被输入到锁存电路182b(步骤S1103)，锁存该印字数据。这里，切换装置23a～23e在该阶段中将全部的喷墨头100a～100e和驱动波形生成装置181(喷出选择装置182的驱动器182c)进行连接(步骤S1104)。
控制部6在喷墨头100a上具有印字数据时，通过切换选择装置19a将喷出操作后的静电调节器120连接到喷出异常检测装置10(图27的步骤S203)，并进行图27(图32～图34)流程图所示的喷出异常检测/判定处理(步骤S1105)。然后，将图27步骤S206中所执行的喷出异常判定处理的判定结果通过与成为处理对象的喷墨头100(这里为100a)带有关联而保存于记忆装置62的规定存储区域中(图27步骤S207)。
在步骤S1106，控制部6对于全部喷嘴110(全部喷墨头100)判断是否结束了上述喷出异常检测/判定处理。当对于全部喷嘴110判断上述处理结束时，控制部6基于扫描信号设定与最初的喷嘴110相对应的切换装置23a(步骤S1108)，当对于全部喷嘴110判断上述处理没有结束时，设定与下一个喷嘴110相对应的切换装置23b(步骤S1107)。
在步骤S1109，控制部6判断由主计算机8所指示的规定的印字操作是否结束。然后，当判断印字操作没有结束时，下一个印字数据被输入到移位寄存器182a(步骤S1102)，并重复同样的处理。当判断印字操作结束时，为了清零喷出选择装置182的锁存电路182b所锁存的喷出数据，控制部6将清零信号输入到锁存电路182b(步骤S1111)，解除锁存电路182b的锁存状态，结束图39所示喷墨打印机1中的喷出异常检测处理/判定处理。
如上述，本发明的液滴喷出装置(喷墨打印机1)包括多个喷墨头(液滴喷头)100，喷墨头100具有振动板121；使振动板121变位的多个静电调节器120；以及内部填充液体并通过振动板121的变位使其内部的压力变化(增减)的内腔141；以及与内腔141连通而通过内腔141内的压力变化(增减)将液体作为液滴喷出的喷嘴110。该液滴喷出装置还包括驱动波形生成装置181，其用于驱动这些静电调节器120；喷出选择装置182，其在多个喷嘴110当中选择从任何一个喷嘴110喷出液滴；一个或者多个喷出异常检测装置10，其检测振动板121的残余振动，以及基于所检测的振动板121的残余振动检测液滴的喷出异常；一个或者多个切换装置23，其在因静电调节器120的驱动引起液滴的喷出操作之后，基于驱动/检测切换信号和印字数据或者扫描信号，将静电调节器120从驱动波形生成装置181切换到喷出异常检测装置10。该液滴喷出装置一次(并行)或者顺次检测多个喷嘴110的喷出异常。
因此，通过本发明液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法，能够在短时间上进行喷出异常检测和其原因判定，同时，能够按比例缩减包含喷出异常检测装置10的检测电路的电路构成，能够防止液滴喷出装置的制造成本的增加。由于在驱动静电调节器120后通过切换到喷出异常检测装置10来进行喷出异常检测和原因判定，因此对静电调节器的驱动不施加影响，由此，不会降低或者恶化本发明液滴喷出装置的喷出量。也能够将本发明的喷出异常检测装置10装备到包括规定构成部件的现有液滴喷出装置(喷墨打印机)中。
本发明的液滴喷出装置与上述构成不同，其包括多个切换装置23；切换控制装置19；一个或者与喷嘴110数量相对应的多个喷出异常检测装置10，通过基于驱动/检测切换信号和喷出数据(印字数据)或者扫描信号、驱动/检测切换信号和喷出数据(印字数据)，将对应的静电调节器120从驱动波形生成装置181或者喷出选择装置182切换到喷出异常检测装置10，从而进行喷出异常检测和原因判定。
因此，根据本发明的液滴喷出装置，由于与没有输入喷出数据(印字数据)即不进行喷出驱动操作的静电调节器120相对应的切换装置不进行切换操作，因此能够避免无用的检测/判定处理。当利用切换选择装置19a时，由于液滴喷出装置可以仅仅包括一个喷出异常检测装置10，因此在能够按比例缩减液滴喷出装置的电路构成的同时，还能够防止液滴喷出装置制造成本的增加。
在该第一实施方式中，为了说明方便，用于说明喷出异常检测时序的图36～图39所示喷墨打印机1示出了在喷头单元35上包括5个喷墨头100(喷嘴110)的构成，同时说明了其构成，但是，根据本发明的液滴喷出装置，喷墨头(液滴喷头)100的数量不局限于5个，可以按实际安装数量的喷嘴为对象来进行喷出异常检测/判定。
下面，说明在本发明液滴喷出装置中用于进行消除喷墨头100喷头异常(喷出异常)原因之恢复处理的构成(恢复装置24)。图45是表示从图1所示喷墨打印机1上部观察所得的概略结构(一部分省略)的示意图。图45所示喷墨打印机1除了图1斜视图中所示的构成以外，还包括用于执行本发明墨滴不喷出(喷头异常)之恢复处理的擦拭器300和盖310。
作为本发明恢复装置24所执行的恢复处理，包括从各个喷墨头100的喷嘴中预备喷出液滴的冲洗处理；通过后述擦拭器300(参考图46)进行的擦拭处理；通过后述管泵320进行的泵浦处理(泵吸处理)。即，恢复装置24包括管泵320和驱动它的脉冲电机；擦拭器300和擦拭器300的上下驱动结构；盖310的上下驱动结构(未图示)，在冲洗处理中喷头驱动器33和喷头单元35等起恢复装置24一部分的作用，在擦拭处理中滑架电机41等起恢复装置24一部分的作用。由于对冲洗处理已在上面说明，下面说明擦拭处理和泵浦处理。
这里，所谓擦拭处理，指通过擦拭器300擦取附着在喷墨头100喷嘴板150(喷嘴面)上的纸粉等异物的处理。所谓泵浦处理(泵吸处理)，指通过驱动后述的管泵320从喷墨头100的喷嘴110中吸引和排出内腔141内墨汁的处理。这样，擦拭处理是如上述那样作为喷墨头100液滴喷出异常原因之一即纸粉附着状态中作为恢复处理的合适处理。泵吸处理是作为除去在上述冲洗处理中没有去除的内腔141内的气泡或者在喷嘴110附近的墨汁因干燥或者内腔141内的墨汁因时效劣化引起增粘时除去增粘的墨汁的恢复处理的合适处理。而且，当增粘程度不大，粘度不大时，也能够通过上述冲洗处理来进行恢复处理。这种情况下，由于排出的墨汁量少，不会降低喷出量和运行成本而能够进行合适的恢复处理。
包括多个喷墨头(液滴喷头)100的喷头单元35被安装在滑架32上的2根滑架引导轴422引导，并通过滑架电机41以及通过介入图中在其上端安装的连接器34连接到同步带421而移动。滑架32所安装的喷头单元35通过介入由滑架电机41的驱动而移动的同步带421(通过与同步带421联动)而能够在主扫描方向上移动。而且，滑架电机41实现了用于使同步带421连续旋转的滑轮作用，即使在另一端，也同样安装了滑轮44。
盖310是用于进行喷墨头100喷嘴板150(参考图5)加盖的东西。在盖310上，在其底部侧面形成了孔，如后述，连接了作为管泵320之构成部件的可弯曲的管321。在图48中后述管泵320。
在记录(印字)操作时，在驱动规定喷墨头(液滴喷头)100的静电调节器120的同时，通过记录用纸P在副扫描方向即图45中下方移动以及印字装置3在主扫描方向即图45中左右移动，喷墨打印机(液滴喷出装置)1基于从主计算机8输入的印刷数据(印字数据)将规定的图像等印刷(记录)在记录用纸P上。
图46是表示图45所示擦拭器300和印字装置3(喷头单元35)之间的位置关系的示意图。在图46中，喷头单元35和擦拭器300被表示作为当从图45所示喷墨打印机1图中的下侧观察上侧时的一部分侧面图。如图46(a)所示，擦拭器300被配置为可上下移动，使得能够与喷头单元35的喷嘴面即喷墨头100的喷嘴板150挡接。
这里，说明利用擦拭器300的恢复处理即擦拭处理。当进行擦拭处理时，如图46(a)所示，擦拭器300通过未图示的驱动装置被移动到上方，使得与喷嘴面(喷嘴板150)相比，擦拭器300的前端更位于上侧。在这种情况下，当通过驱动滑架电机41使喷头单元35移动到图中左方向(箭头方向)时，擦拭部件301变为挡接于喷嘴板150(喷嘴面)上。
由于擦拭部件301由可弯曲的橡胶部件等构成，如图46(b)所示，因此与擦拭部件301的喷嘴板150挡接的前端部分弯曲，通过该前端部清扫(擦拭扫除)喷嘴板150(喷嘴面)的表面。由此，能够除去喷嘴板150(喷嘴面)上附着的纸粉等异物(例如，纸粉，在空气中漂浮的尘土，橡胶碎片等)。根据这种异物的附着状态(异物附着很多时)，通过使擦拭器300的上方在喷头单元35上往复移动，能够多次实施擦拭处理。
图47是表示在泵吸处理时喷墨头100与盖310和泵320之间关系的示意图。管321在泵浦处理(泵吸处理)中形成墨汁排出通路，如上述，其一端连接到盖310的底部，另一端通过介入管泵320被连接到排墨盒340。
在盖310的内部底面配置了墨汁吸收体330。墨汁吸收体330在泵吸处理和冲洗处理中吸收从喷墨头100的喷嘴110喷出的墨汁并临时储存。通过墨汁吸收体330，在向盖310内进行冲洗操作时，能够防止因喷出的液滴回跳而污染喷嘴板150。
图48是表示图47所示管泵320结构的概略图。如图48(B)所示，管泵320是旋转泵，包括旋转体322；在该旋转体322圆周部配置的4个滚子(roller)323；以及引导部件350。滚子323由旋转体支持，沿着引导部件350的引导351，其加压圆弧状装载的可弯曲的管321。
管泵320通过以轴322a为中心使旋转体322在图48所示箭头X方向旋转，与管321挡接的一个或者二个滚子323在Y方向旋转，同时顺次加压在引导部件350圆弧状引导351上所装载的管321。由此，管321变形，通过该管321内产生的负压，各个喷墨头100之内腔141内的墨汁(液态材料)通过介入盖310被吸引，气泡混入，或者由干燥引起增粘的不需要的墨汁通过介入喷嘴110被排出到墨汁吸收体330，该墨汁吸收体330所吸收的排出墨汁通过介入管泵320被排出到排墨盒340(参考图47)。
该管泵320通过未图示的脉冲电机等电机驱动。脉冲电机通过控制部6控制。有关管泵320之旋转控制的驱动信息，例如记述旋转速度、旋转数的一览表以及记述顺序控制的控制程序等被存储于控制部6的PROM64等中，基于这些驱动信息，通过控制部6的CPU61进行管泵320的控制。
下面，说明本发明恢复装置的操作(喷出异常恢复处理)。图49是表示本发明喷墨打印机1(液滴喷出装置)的喷出异常恢复处理的流程图。当在上述喷出异常检测/判定处理(参考图26和图27的流程图)中检测喷出异常的喷墨头100并判定其原因时，在没有进行印刷操作(印字操作)等的规定时刻，通过使喷头单元35移动到规定的待机区(例如，在图45中，为将喷头单元35的喷嘴板150用盖310覆盖的位置或者能够通过擦拭器300实施擦拭处理的位置)来进行本发明的喷出异常恢复处理。
首先，控制部6在通知装置(操作面板7或者主计算机8等)上显示检测到发生了喷出异常的喷墨头100的情况(步骤S1201)，从记忆装置62中读出在图27所示流程图的步骤S207中所保存的判定结果，获得该喷出异常(包含喷头异常)的原因(步骤S1202)。
在步骤S1203，控制部6通过恢复装置24结束恢复处理并判断喷出异常原因是否被消除。当判断恢复处理已经结束时，取消已经在通知装置上显示的发生喷出异常显示(步骤S1204)，结束该喷出异常恢复处理。另一方面，当判断恢复处理没有结束时，在步骤S1205，判断喷出异常原因是否是纸粉附着。当判断是纸粉附着时，恢复装置24通过擦拭装置进行擦拭处理(步骤S1206)，并转移到步骤S1202而重复同样的处理。
当判断喷出异常原因不是纸粉附着时，接着，在步骤S1207，判断其原因是否是气泡混入或者干燥增粘(大)。当判断是气泡混入或者干燥增粘(大)时，恢复装置24通过管泵320进行泵吸处理(步骤S1208)并转移到步骤S1202而重复同样的处理。当判断喷出异常原因不是气泡混入且不是干燥增粘(大)时，由于是干燥增粘(小)，恢复装置24进行冲洗处理(步骤S1209)并转移到步骤S1202而重复同样的处理。而且，在步骤S1203的判断步骤中为了更增加有效性，因此在转移到步骤S1202之前可以再次进行图27所示喷出异常检测/判定处理。
下面，说明当在上述喷出异常判定处理(参考图32～图34)中考虑与判定结果一起被保存的计数值(减法结果Nd)和经过时间(T)时的喷出异常恢复处理。图50是表示在考虑计数值和经过时间时之本发明喷墨打印机1(液滴喷出装置)的喷出异常恢复处理的流程图。
首先，控制部6在通知装置(操作面板7或者主计算机8等)上显示检测到发生了喷出异常的喷墨头100的情况(步骤S1301)，从记忆装置62中读出在图27所示流程图的步骤S207中所保存的判定结果，输入该喷出异常(包含喷头异常)的原因(步骤S1302)。
在步骤S1303，控制部6通过恢复装置24结束恢复处理并判断喷出异常原因是否被消除。当判断恢复处理已经结束时，取消已经在通知装置上显示的发生喷出异常显示(步骤S1304)，结束该喷出异常恢复处理。另一方面，当判断恢复处理没有结束时，在步骤S1305，判断喷出异常原因是否是纸粉附着。当判断是纸粉附着时，控制部6基于纸粉附着的大小来设定擦拭装置所执行擦拭处理的次数(步骤S1306)，恢复装置24通过擦拭装置仅仅进行由控制部6所设定擦拭次数的擦拭处理(步骤S1307)，并转移到步骤S1302而重复同样的处理。
当判断喷出异常原因不是纸粉附着时，接着，在步骤S1308，判断其原因是否是气泡混入。当判断是气泡混入时，控制部6基于记忆装置62所保存的减法结果Nd来设定管泵320的吸引时间Tb1(步骤S1309)。接着，在步骤S1310，判断是否是干燥增粘(大)。当判断是干燥增粘(大)时，控制部6基于待机时间(经过时间)T设定管泵320的吸引时间Tb2(步骤S1311)，通过选择Tb1和Tb2之任何一个长的吸引时间(步骤S1312)，恢复装置24通过管泵320仅仅进行所选择吸引时间的泵吸处理(步骤S1313)，并转移到步骤S1302，重复同样的处理。
另一方面，当在步骤S1310判断出不是干燥增粘(大)时，恢复装置24通过管泵320仅仅进行吸引时间Tb1的泵吸处理(步骤S1313)并转移到步骤S1302，重复同样的处理。
当在步骤S1308判断出不是气泡混入时，接着，在步骤S1314，判断喷出异常的原因是否是干燥增粘(大)。当判断是干燥增粘(大)时，基于待机时间T设定管泵320的吸引时间Tb2(步骤S1311)，通过选择Tb1(这种情况下Tb1＝0)和Tb2之任何一个长的吸引时间(步骤S1312)，恢复装置24通过管泵320仅仅进行所选择吸引时间的泵吸处理(步骤S1313)并转移到步骤S1302，重复同样的处理。
当在步骤S1314判断不是干燥增粘(大)时，如果喷出异常原因是干燥增粘(小)，则控制部6基于减法结果Nd设定冲洗处理的喷出次数(步骤S1315)，恢复装置24仅仅执行该喷出次数的冲洗处理(步骤S1316)并转移到步骤S1302，重复同样的处理。而且，与图49所示流程图的情况相同，在步骤S1303的判断步骤中为了更增加有效性，因此在转移到步骤S1302之前可以再次进行图27所示喷出异常检测/判定处理。
如上述，本发明的液滴喷出装置(喷墨打印机1)包括多个液滴喷头(喷墨头100)，其具有振动板121、使振动板121变位的多个静电调节器120、内部填充液体并通过振动板121的变位使其内部的压力增减的内腔141、连通内腔141并通过内腔141内压力增加将液体(墨汁)作为液滴喷出的喷嘴110；驱动电路18，其用于驱动静电调节器120；残余振动检测装置16，其在通过驱动电路18驱动静电调节器120之后，用于检测由静电调节器120所变位的振动板121的残余振动；用于产生基准脉冲的脉冲生成装置；运算处理装置17，其基于通过残余振动检测装置16所检测的振动板121的残余振动，运算由脉冲生成装置16所产生的基准脉冲的数量(通过减法计数器45进行的减法处理)；计时装置25，用于测量从通过驱动电路18驱动静电调节器120开始的经过时间；以及喷头异常判定装置(判定装置20)，其基于运算处理装置17的运算结果Nd和计时装置25所测量的经过时间T来判定液滴喷头(喷墨头100)的喷头异常。
因此，与现有技术包括点遗漏检测方法(例如光学检测方法等)的液滴喷头、液滴喷出装置相比，根据本发明的液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法，由于不需要用于检测喷出异常的其他部件(例如光学式点遗漏检测装置等)，因此不用使液滴喷头的尺寸做大就能够检测液滴的喷出异常，同时，能够进行喷出异常(点遗漏)检测并能够将液滴喷出装置的制造成本抑制很低。在本发明的液滴喷出装置中，由于使用液滴喷出操作后振动板的残余振动来检测液滴的喷出异常，因此即使在印字操作途中也能够检测液滴的喷出异常。因此，即使在印字操作中进行本发明的喷头异常检测/判定处理，也不会使液滴喷出装置的喷出量降低或者恶化。
通过本发明的液滴喷出装置，能够判定在能够进行现有技术点遗漏检测的装置例如光学式检测装置等中作为不可能判定的液滴喷出异常的原因，因此，根据需要，能够根据其原因选择和执行合适的恢复处理。由此，能够降低无用的排墨。
而且，在本发明液滴喷出装置中，由于基于从驱动调节器或者将电源接入到液滴喷出装置开始的经过时间和喷出驱动操作后振动板残余振动的周期(减法计数器的计数值)来检测、特定喷出异常的原因，因此能够更高精度地进行喷出异常原因的识别(判定)。
而且，作为比较基准值存储器47所存储比较基准值(计数阈值)的例子，例如，第1计数阈值是周围温度为20℃下与在正常喷出操作时之振动板残余振动周期的+3％～+7％(优选为大约+5％)相对应的计数值，第2计数阈值是周围温度为20℃下与在正常喷出操作时之振动板残余振动周期的-3％～-7％(优选为大约-5％)相对应的计数值。第3计数阈值是周围温度为20℃下与在正常喷出操作时之振动板残余振动周期的-8％～-12％(优选为大约-10％)相对应的计数值。
作为泵吸时间的一个例子，结束(time up)时间(待机时间T)长时的吸引时间(例如1～3秒)优选为结束时间(待机时间T)短时的吸引时间(例如0.3～0.5秒)的数倍。作为冲洗喷出次数的一个例子，优选为根据减法结果Nd能够在50～500次喷射下进行变更。作为擦拭次数的一个例子，优选为当减法结果Nd在第2计数阈值和第3计数阈值之间时为一次以上，当比第3计数阈值还小时为2次以上。
<第二实施方式>
下面，说明本发明中喷墨头的其他构成例。图51～图54是分别概略表示喷墨头100其他构成例的截面图。下面尽管基于这些图进行说明，但以与上述实施方式不同的点为中心进行说明，而对于相同的事项省略其说明。
图51所示喷墨头100A通过压电元件200的驱动来使振动板212振动，内腔208内的墨汁(液体)从喷嘴203喷出。在形成了喷嘴(孔)203的不锈钢制的喷嘴板202上，通过介入粘结膜205粘接了不锈钢制的金属板204，而且在其上通过介入粘接膜205粘接了同样的不锈钢制的金属板204。而且在其上，顺次粘接连通口形成板206和内腔板207。
喷嘴板202、金属板204、粘接膜205、连通口形成板206和内腔板207被分别成形为规定的形状(形成凹部那样的形状)，通过将它们重叠，形成内腔208和容器209。内腔208和容器209通过介入墨汁供给口210连通。容器209连通到墨汁输入口211。
在内腔板207的上面开口部上设置振动板212，通过介入下部电极213，压电元件200被粘接到该振动板212上。在与压电元件200下部电极213的相对侧上粘接了上部电极214。喷头驱动器215包括用于生成驱动电压波形的驱动电路，通过在上部电极214和下部电极213之间施加(供给)驱动电压波形，压电元件200振动，其上所粘接的振动板212振动。通过该振动板212的振动，使该内腔208的容积(内腔内的压力)变化，内腔208内填充的墨汁(液体)从喷嘴203作为液滴喷出。
因液滴喷出引起内腔208内所减少的液体量通过从容器209供给墨汁而补给。墨汁从墨汁输入口211供给到容器209。
图52所示喷墨头100B也与上述相同，通过压电元件200的驱动使内腔221内的墨汁(液体)从喷嘴中喷出。该喷墨头100B具有一对相对的基板220，在两基板220之间，多个压电元件200以给定的规定间隔相间设置。
在邻接的压电元件200之间形成内腔221。在内腔211之图52中前方设置板(没有图示)，在后方设置喷嘴板222，在与喷嘴板222的各个内腔221相对应的位置上形成了喷嘴(孔)223。
在各个压电元件200的一个面和另一个面上分别设置一对电极224。即，对于一个压电元件200，粘接4个电极224。通过在这些电极224当中将规定的驱动电压波形施加到规定的电极之间，压电元件200通过共享模式(share mode)变形而振动(图52中的箭头所示)，通过该振动使内腔221的容积(内腔内的压力)变化，内腔221内填充的墨汁(液体)从喷嘴223作为液滴喷出。即，在喷墨头100B中，压电元件200自身作为振动板功能。
图53所示喷墨头100C也与上述相同，通过压电元件200的驱动从喷嘴231中喷出内腔233内的墨汁(液体)。该喷墨头100C包括形成了喷嘴231的喷嘴板230；隔离柱(spacer)232；压电元件200；压电元件200通过介入隔离柱232相对喷嘴板230被设置为规定距离间隔，由喷嘴板230、压电元件200和隔离柱232包围的空间形成了内腔233。
多个电极粘接到压电元件200在图53中的上面。即，第一电极234粘接在压电元件200的几乎中央部位上，第二电极235分别粘接到其两侧部位上。通过在第一电极234和第二电极235之间施加规定的驱动电压波形，压电元件200通过共享模式变形而振动(图53中的箭头所示)，通过该振动使内腔233的容积(内腔内的压力)变化，内腔233内填充的墨汁(液体)从喷嘴231作为液滴喷出。即，在喷墨头100C中，压电元件200自身作为振动板功能。
图54所示喷墨头100D也与上述相同，通过压电元件200的驱动从喷嘴241中喷出内腔245内的墨汁(液体)。该喷墨头100D包括形成了喷嘴241的喷嘴板240；内腔板242；振动板243；通过层叠多个压电元件200而构成的层叠压电元件201。
内腔板242被形成为规定的形状(形成了凹部那样的形状)，由此，形成内腔245和容器246。内腔245和容器246通过介入墨汁供给口247连通。容积246通过介入墨汁供给管311而与墨盒31连通。
层叠压电元件201在图54中的下端通过介入中间层244而与振动板243粘接。在层叠压电元件201上粘接了多个外部电极248和内部电极249。即，在层叠压电元件201的外表面上粘接了外部电极248，在构成层叠压电元件201的各个压电元件200之间(或者在各个压电元件的内部)设置了内部电极249。这种情况下，外部电极248和内部电极249的一部分被配置为使得在压电元件200的厚度方向上交互重叠。
通过在外部电极248和内部电极249之间从喷头驱动器33施加驱动电压波形，层叠压电元件201按图54中箭头所示变形(在图54中的上下方向上伸缩)振动，通过该振动使振动板243振动。通过该振动板243的振动使内腔245的容积(内腔内的压力)变化，内腔245内填充的墨汁(液体)从喷嘴241作为液滴喷出。
因液滴喷出引起内腔245内减少的液体量通过从容器246中供给墨汁而补给。通过介入墨汁供给管311，墨汁从墨盒31被供给到容器246。
如上述，即使在包括压电元件200的喷墨头100A～100D中，与上述静电电容方式喷墨头100相同，基于振动板或者起振动板作用的压电元件的残余振动，也能够检测液滴喷出异常或者确定其异常的原因。而且，在喷墨头100B和100C中，也能够构成为在面对内腔的位置上设置作为传感器的振动板(用于检测残余振动的振动板)，检测该振动板的残余振动。
图55是概略表示当使用压电调节器(压电元件200)时在驱动电路18和检测电路16(这里为残余振动检测装置)之间的切换装置23的框图。通过成为这种构成，压电调节器的压电元件200在喷出驱动操作之后的电动势(electromotive voltage)通过介入缓冲器54输入到波形整形电路15，能够通过波形整形电路15整形矩形波。因此，通过利用压电元件200的电动势，能够进行与上述第一实施方式相同的检测处理。
而且，当通过检测压电调节器(压电元件200)电动势的残余振动来进行上述那样的喷出异常检测/判定处理时，进行图56所示流程图那样的处理以代替图28所示流程图(残余振动检测处理)。图56是表示本发明其他实施方式中残余振动检测处理的流程图。
在图27的步骤S203，当通过切换装置23将压电调节器(压电元件200)从驱动电路18切换和连接到检测电路(喷出异常检测装置10)时，从喷出驱动之后的压电元件200中产生电动势(步骤S1401)。波形整形电路15的电容器C3除去该电动势(电压信号)的DC成分(直流成分)(步骤S1402)，放大器151放大被除去了DC成分之电动势的AC成分即电动势残余振动波形的输出(步骤S1403)，比较器152从该残余振动波形进行波形整形到残余振动的脉冲波形(步骤S1404)。
与利用这种压电元件200(压电调节器)电动势之残余振动的情况相同也来执行图27步骤S205以后的处理。也能够同样地进行图26所示印刷操作中的喷出异常检测/判定处理。
如上述，本发明的液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法在通过静电调节器或者压电调节器的驱动而进行使液体作为液滴从液滴喷头喷出的操作时，检测通过该调节器被变位的振动板的残余振动或者压电元件的电动势，并且基于该振动板的残余振动或者压电元件的电动势以及从前次喷出驱动或者电源接入液滴喷出装置开始的经过时间来检测液滴是正常喷出还是非正常喷出(喷出异常)。
本发明基于上述振动板残余振动(包含电动势的电压模式)的振动模式(例如残余振动波形的周期、减法计数器的减法结果、经过时间等)来判定如此所获得的液滴喷出异常的原因。
因此，根据本发明，与现有技术包括点遗漏检测方法的液滴喷出装置相比，由于不需要其他部件(例如光学式点遗漏检测装置等)，因此在不用使液滴喷头的尺寸做大就能够检测液滴的喷出异常的同时，还能够将制造成本抑制很低。在本发明液滴喷出装置中，由于通过使用液滴喷出操作后之振动板的残余振动或者电动势的残余振动来检测液滴的喷出异常，因此即使在印字操作途中也能够检测液滴的喷出异常。
根据本发明，能够判定在能够进行现有技术点遗漏检测的装置例如光学式检测装置等中作为不可能判定的液滴喷出异常的原因，因此，根据需要，能够根据其原因选择和执行合适的恢复处理。由此，能够降低排墨。
上面尽管基于图示的各个实施方式说明了本发明的液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法，但本发明不局限于此，构成液滴喷头或者液滴喷出装置的各个部件可以与能够发挥同样功能的任意构成部件进行置换。而且，在本发明液滴喷头或者液滴喷出装置中可以附加其他任意的构成部件。
而且，作为从本发明液滴喷出装置之液滴喷头(在上述实施方式中为喷墨头100)喷出的喷出对象液(液滴)没有特别的限定，例如，能够假设为如下述包含各种材料的液体(包含悬浮液、乳浊液等的分散液)。即为包含彩色滤光器之滤光材料的墨汁、有机EL(电致发光)装置中用于形成EL发光层的发光材料、电子发射装置中用于在电极上形成荧光体的荧光材料、PDP(等离子体显示板)装置中用于形成荧光体的荧光材料、电泳动显示装置中用于形成泳动体的泳动体材料、用于在基板W的表面上形成围堰的围堰材料、各种涂覆材料、用于形成电极的液态电极材料、构成隔离柱的颗粒材料，该隔离柱用于在2个基板之间构成微小装置间隙、用于形成金属配线的液态金属材料、用于形成微透镜的透镜材料、抗蚀剂材料、用于形成光散射体的光散射材料等。
根据本发明，构成喷出液滴之对象的液滴接收物不局限于记录用纸那样的纸，可以是胶片(film)、纺布、无纺布等其他介质，或者是玻璃基板、硅基板等各种基板那样的工件。
权利要求
1.一种液滴喷出装置，其特征在于，包括多个液滴喷头，其具有振动板、使所述振动板变位的调节器、内部填充液体并通过振动板的变位使该内部的压力增减的内腔、连通所述内腔并通过所述内腔内压力增减将所述液体作为液滴喷出的喷嘴；驱动电路，其用于驱动所述调节器；残余振动检测装置，其在通过所述驱动电路驱动所述调节器之后，检测由所述调节器变位的所述振动板的残余振动；用于产生基准脉冲的脉冲生成装置；运算处理装置，其基于由所述残余振动检测装置所检测的所述振动板的残余振动，运算由所述脉冲生成装置产生的基准脉冲的数量；计时装置，用于测量从通过所述驱动电路驱动所述调节器开始的经过时间；以及喷头异常判定装置，其基于所述运算处理装置的运算结果和所述计时装置测量的经过时间来判定所述液滴喷头的喷头异常。
2.一种液滴喷出装置，其特征在于，包括多个液滴喷头，其具有填充了液体的内腔、连通所述内腔的喷嘴、使所述内腔内填充的液体压力变动并通过该压力变动使液体作为液滴从所述喷嘴中喷出的调节器；驱动电路，其用于驱动所述调节器；残余振动检测装置，其在通过所述驱动电路驱动所述调节器之后，检测由所述调节器产生的电动势的残余振动；用于产生基准脉冲的脉冲生成装置；运算处理装置，其基于通过所述残余振动检测装置所检测的所述残余振动，运算由所述脉冲生成装置产生的基准脉冲的数量；计时装置，用于测量从通过所述驱动电路驱动所述调节器开始的经过时间；以及喷头异常判定装置，其基于所述运算处理装置的运算结果和所述计时装置测量的经过时间来判定所述液滴喷头的喷头异常。
3.根据权利要求1或者2所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述运算处理装置包括时序生成装置，其基于所述残余振动而生成规定的时序；计数器，其对通过所述脉冲生成装置在规定的期间内所发生的基准脉冲的数量进行计数；保持装置，其在由所述时序生成装置所生成的时序，保持所述计数器的计数值。
4.根据权利要求3所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述计数器从规定的基准值中减法计数在所述规定期间内发生的基准脉冲的数量。
5.根据权利要求4所述的液滴喷出装置，其特征在于，还包括存储器，其存储所述规定的基准值。
6.根据权利要求4所述的液滴喷出装置，其特征在于，还包括温度传感器，其测量所述多个液滴喷头的周围温度。
7.根据权利要求6所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述规定的基准值基于由所述温度传感器测量的周围温度进行校正。
8.根据权利要求3所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述规定期间是在所述调节器的驱动之后在所述残余振动发生之前的期间。
9.根据权利要求3所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述规定期间是所述残余振动最初半周期的期间。
10.根据权利要求3所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述规定期间是所述残余振动最初1个周期的期间。
11.根据权利要求1或者2所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置基于所述运算处理装置的运算结果和所述经过时间，判定所述液滴喷头的喷头异常的有无，并且判定原因。
12.根据权利要求3所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置基于所述保持装置保持的计数值和所述经过时间，判定所述喷头异常的原因。
13.根据权利要求12所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述被保持的计数值比第1计数阈值还大时将所述喷头异常的原因判定为在所述内腔内有气泡混入。
14.根据权利要求12所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述被保持的计数值比第1计数阈值还小时，根据所述经过时间来判定所述喷头异常的原因。
15.根据权利要求14所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述经过时间比第1时间阈值还小时以及所述被保持的计数值比第3计数阈值还小时，将所述喷头异常的原因判定为纸粉附着大。
16.根据权利要求14所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述经过时间比第1时间阈值还小时以及所述被保持的计数值位于第2计数阈值和第3计数阈值之间时，将所述喷头异常的原因判定为纸粉附着小。
17.根据权利要求14所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述经过时间比第1时间阈值还小时以及所述被保持的计数值位于所述第1计数阈值和第2计数阈值之间时，判定所述喷头异常没有发生。
18.根据权利要求14所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述经过时间位于第1时间阈值和第2时间阈值之间时以及所述被保持的计数值比第3计数阈值还小时，将所述喷头异常的原因判定为纸粉附着大。
19.根据权利要求14所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述经过时间位于第1时间阈值和第2时间阈值之间时以及所述被保持的计数值位于第2计数阈值和第3计数阈值之间时，将所述喷头异常的原因判定为干燥增粘小。
20.根据权利要求14所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述经过时间位于第1时间阈值和第2时间阈值之间时以及所述被保持的计数值位于所述第1计数阈值和第2计数阈值之间时，判定所述喷头异常没有发生。
21.根据权利要求14所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述经过时间比第2时间阈值还大时以及所述被保持的计数值比第3计数阈值还小时，将所述喷头异常的原因判定为干燥增粘大。
22.根据权利要求14所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述经过时间比第2时间阈值还大时以及所述被保持的计数值位于第2计数阈值和第3计数阈值之间时，将所述喷头异常的原因判定为纸粉附着小。
23.根据权利要求14所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷头异常判定装置在所述经过时间比第2时间阈值还大时以及所述被保持的计数值位于所述第1计数阈值和第2计数阈值之间时，判定所述喷头异常没有发生。
24.根据权利要求11所述的液滴喷出装置，其特征在于，还包括用于进行恢复处理的恢复装置，其用于消除由所述喷头异常判定装置所判定的喷头异常的原因。
25.根据权利要求24所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置包括擦拭装置，其通过擦拭器对排列了所述多个液滴喷头之喷嘴的喷嘴面进行擦拭处理；冲洗装置，其进行驱动所述调节器而从规定喷嘴中预备喷出所述液滴的冲洗处理；泵浦装置，其在覆盖所述多个液滴喷头之喷嘴面的盖上通过连接的泵来进行泵吸处理。
26.根据权利要求25所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为干燥增粘小时，进行所述冲洗处理或者所述泵浦处理。
27.根据权利要求25所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为干燥增粘大时，进行所述泵浦处理。
28.根据权利要求25所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为干燥增粘时，通过根据干燥增粘的大小来变更所述冲洗处理的喷出次数或者所述泵浦处理的所述泵的吸引时间来进行该泵吸处理。
29.根据权利要求25所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为纸粉附着时，进行所述擦拭处理。
30.根据权利要求25所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为纸粉附着时，根据纸粉附着大小变更所述擦拭处理的擦拭次数后，进行该擦拭处理。
31.根据权利要求25所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为干燥增粘的情况下进行所述冲洗处理时，根据所述经过时间变更所述冲洗处理的喷出次数后，进行该冲洗处理。
32.根据权利要求25所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为气泡混入时，进行所述泵浦处理。
33.根据权利要求25所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置在所述喷头异常原因被判定为气泡混入时，根据所述运算处理结果变更所述泵的吸引时间后，进行所述泵浦处理。
34.根据权利要求24所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述恢复装置在解除由所述喷头异常判定装置判定的喷头异常原因之前进行所述恢复处理。
35.根据权利要求24所述的液滴喷出装置，其特征在于，还包括通知装置，当即使通过所述恢复装置进行恢复处理也没有解除喷头异常的原因时，其通知该状况。
36.根据权利要求25所述的液滴喷出装置，其特征在于，还包括液体储存装置，其储存向所述多个液滴喷头内腔供给的所述液体，所述通知装置在即使通过所述恢复装置进行恢复处理也没有解除喷头异常的原因时，其进行通知使得更换所述液体储存装置。
37.根据权利要求24所述的液滴喷出装置，其特征在于，当在即使通过所述恢复装置进行恢复处理也没有解除喷头异常原因的情况下进行印刷处理时，其被构成为使得该印刷处理停止。
38.根据权利要求1或者2所述的液滴喷出装置，其特征在于，还包括记忆装置，其将由所述喷头异常判定装置判定的判定结果与成为对象的液滴喷头建立关联而存储。
39.根据权利要求1或者2所述的液滴喷出装置，其特征在于，还包括切换装置，在通过所述调节器的驱动形成所述液滴喷出操作之后，其将所述调节器从所述驱动电路切换到所述残余振动检测装置。
40.根据权利要求39所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述液滴喷出装置分别包括多个所述残余振动检测装置、所述运算处理装置、所述喷头异常判定装置和所述切换装置，与进行了所述调节器的驱动操作的所述液滴喷头相对应的所述切换装置将与所述调节器的连接从所述驱动电路切换到对应的所述残余振动检测装置，与该被切换的所述残余振动检测装置相对应的所述喷头异常判定装置判定对应的所述液滴喷头的喷头异常。
41.根据权利要求1或者2所述的液滴喷出装置，其特征在于，还包括多个切换装置，其分别对应于所述多个液滴喷头；检测确定装置，其确定所述残余振动检测装置对于所述多个液滴喷头的任何一个喷嘴是否检测所述残余振动，在与由所述检测确定装置所确定的所述液滴喷头喷嘴相对应的所述调节器的驱动操作之后，对应的所述切换装置将与所述调节器的连接从所述驱动电路切换到所述残余振动检测装置。
42.根据权利要求1或者2所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述残余振动检测装置包括振荡电路，基于由所述振动板的残余振动而变化的所述调节器的静电电容成分或者所述调节器的电动势成分来使该振荡电路振荡。
43.根据权利要求42所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述振荡电路通过所述调节器的静电电容成分和所述调节器所连接的电阻元件的电阻成分构成CR振荡电路。
44.根据权利要求42所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷出异常检测装置包括F/V变换电路，其通过基于所述振荡电路输出信号的振荡频率变化所生成的规定信号组，来生成所述振动板残余振动的电压波形。
45.根据权利要求44所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述喷出异常检测装置包括波形整形电路，其将由所述F/V变换电路所生成的所述振动板残余振动的电压波形整形为规定的波形。
46.根据权利要求45所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述波形整形电路包括DC成分除去装置，其从由所述F/V变换电路所生成的所述振动板残余振动的电压波形中除去直流成分；比较器，其将由该DC成分除去装置除去了直流成分的电压波形和规定的电压值进行比较；该比较器基于该电压比较而生成并输出矩形波。
47.根据权利要求1或者2所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述调节器是静电式调节器。
48.根据权利要求1或者2所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述调节器是利用压电元件之压电效应的压电调节器。
49.根据权利要求1或者2所述的液滴喷出装置，其特征在于，所述液滴喷出装置包括喷墨打印机。
50.一种喷头异常检测/判定方法，其特征在于，在通过驱动电路驱动调节器之后，检测通过所述调节器被变位的振动板的残余振动，同时，产生基准脉冲，基于所述振动板的残余振动，运算所产生的基准脉冲的数量以及测量从通过所述驱动电路驱动所述调节器开始的经过时间，基于该运算结果和经过时间，判定液滴喷头的喷头异常。
51.一种喷头异常检测/判定方法，其特征在于，在通过驱动电路驱动调节器之后，检测从所述调节器产生的电动势的残余振动，同时，产生基准脉冲，基于所述电动势的残余振动，运算所产生的基准脉冲的数量以及测量从通过所述驱动电路驱动所述调节器开始的经过时间，基于该运算结果和经过时间，判定液滴喷头的喷头异常。
52.根据权利要求50或者51所述的喷头异常检测/判定方法，其特征在于，基于所述被判定的喷头异常的原因，进行为消除它的恢复处理。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种液滴喷出装置和喷头异常检测/判定方法，其能够检测液滴喷头的喷出异常以及根据其原因进行合适的恢复处理。本发明的液滴喷出装置包括多个液滴喷头，其具有振动板和使振动板变位的调节器；驱动电路，其用于驱动调节器；残余振动检测装置(16)，其在通过驱动电路驱动调节器之后，检测振动板的残余振动；用于产生基准脉冲的脉冲生成装置；运算处理装置(17)，其基于振动板的残余振动，运算由脉冲生成装置产生的基准脉冲的数量；计时装置，用于测量从通过驱动电路驱动调节器开始的经过时间；以及判定装置(20)，其基于运算处理装置(17)的运算结果和计时装置测量的经过时间来判定液滴喷头的喷头异常。
文档编号B41J2/125GK1753788SQ20048000
公开日2006年3月29日 申请日期2004年2月27日 优先权日2003年2月28日
发明者新川修, 坂上裕介, 田岛功规 申请人:精工爱普生株式会社