專利名稱：液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法。
背景技術：
液滴噴出裝置之一，即噴墨打印機通過從多個噴嘴噴出墨滴(液滴)來在規(guī)定的用紙上進行圖像形成。盡管在噴墨打印機的打印噴頭(噴墨頭)上設置了很多噴嘴，但由于墨汁粘度的增加、氣泡的混入、塵和紙粉的粘附等原因，存在因若干噴嘴被堵塞而不能噴出墨汁的情況。如果噴嘴堵塞，在被打印的圖像內(nèi)就會產(chǎn)生點遺漏，其成為畫質劣化的原因。
現(xiàn)有技術中，作為用于檢測這種墨滴噴出異常(以后也稱為“點遺漏”)的方法，提出了這種方法對于噴墨頭的每個噴嘴，光學地檢測墨滴沒有從噴墨頭的噴嘴中噴出的狀態(tài)(墨滴噴出異常狀態(tài))(例如，特開平8-309963號公報等)。通過該方法，能夠確定發(fā)生點遺漏(噴出異常)的噴嘴。
但是，在上述光學式點遺漏(液滴噴出異常)檢測方法中，包含光源和光學傳感器的檢測器被安裝在液滴噴出裝置(例如噴墨打印機)上。根據(jù)該檢測方法，從液滴噴頭(噴墨頭)的噴嘴噴出的液滴一般要在光源和光學傳感器之間穿過，為了遮斷光源和光學傳感器之間的光，存在必須以高精度設定(設置)光源和光學傳感器之類的問題。由于這種檢測器通常價格昂貴，因此還存在噴墨打印機制造成本增加之類的問題。而且，由于來自噴嘴的墨霧以及印刷用紙等的紙粉會污染光源輸出部和光學傳感器檢測部，因此使得檢測器的可靠性也可能變成問題。
在上述光學式點遺漏檢測方法中，盡管能夠檢測噴嘴的點遺漏即墨滴噴出異常(不噴出)，但還存在基于該檢測結果不能夠確定(判定)點遺漏(噴出異常)的原因以及不能夠選擇和執(zhí)行與點遺漏原因相對應的合適的恢復處理之類的問題。因此，例如，盡管為通過擦拭處理能夠恢復的狀態(tài)，但由于通過從噴墨頭泵吸墨汁而使排墨(無用墨汁)增加以及實施不能進行合適恢復處理的多次恢復處理，因此會使噴墨打印機(液滴噴出裝置)的噴出量(throughput)降低或者惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法，其從基準值減去液滴噴出動作之后因調(diào)節(jié)器靜電電容的變化而產(chǎn)生的脈沖，并且基于該減法結果，能夠判定液滴噴頭的噴出異常及其原因。
為了解決上述課題，在本發(fā)明一實施方式中，本發(fā)明的液滴噴出裝置，其特征在于，包括多個液滴噴頭，其具有振動板、使所述振動板變位的調(diào)節(jié)器、內(nèi)部填充液體并通過所述振動板的變位使其內(nèi)部的壓力增減的內(nèi)腔、連通所述內(nèi)腔并通過所述內(nèi)腔內(nèi)壓力增減將所述液體作為液滴噴出的噴嘴；驅動電路，其用于驅動所述調(diào)節(jié)器；振蕩裝置，其在由所述驅動電路驅動所述調(diào)節(jié)器之后，基于由所述調(diào)節(jié)器被變位的所述振動板的殘余振動進行振蕩；減法裝置，其從規(guī)定的基準值中減去所述振蕩裝置振蕩的信號在規(guī)定期間的脈沖數(shù)；判定裝置，其基于所述減法裝置的減法結果，判定在所述液滴噴頭上是否發(fā)生了噴出異常。
根據(jù)本發(fā)明的液滴噴出裝置，在通過調(diào)節(jié)器的驅動進行將液體作為液滴噴出的動作時，基于由調(diào)節(jié)器變位的振動板的殘余振動而使振蕩電路振蕩，從規(guī)定的基準值(正常計數(shù)值)減去振蕩脈沖，并基于該減法結果，檢測液滴為正常噴出或者為不噴出(噴出異常)。
與現(xiàn)有技術包括點遺漏檢測方法的液滴噴出裝置相比，由于根據(jù)本發(fā)明液滴噴出裝置不需要其他部件(例如光學式檢測裝置等)，因此不用使液滴噴頭的尺寸做大就能夠檢測液滴的噴出異常，同時，能夠將制造成本抑制很低。在本發(fā)明的液滴噴頭中，由于使用液滴噴出動作后振動板的殘余振動來檢測液滴的噴出異常，因此即使在印字動作途中也能夠檢測液滴的噴出異常。
這里，所謂所述振動板的殘余振動，指在所述調(diào)節(jié)器通過所述驅動電路的驅動信號(電壓信號)進行液滴噴出動作之后，在下一個驅動信號輸入到再次進行液滴噴出動作之前的期間，因該液滴噴出動作使所述振動板衰減并且同時繼續(xù)振動的狀態(tài)。
優(yōu)選，所述判定裝置在判定發(fā)生了所述噴出異常時，判定該噴出異常的原因。并且優(yōu)選，所述判定裝置在所述減法結果比第一閾值小時判定氣泡混入所述內(nèi)腔內(nèi)；在所述減法結果比第二閾值大時判定所述噴嘴附近的液體因干燥增粘；在所述減法結果比第二閾值小而比第三閾值大時判定紙粉附著在所述噴嘴出口附近。并且優(yōu)選還包括記憶裝置，其用于存儲通過所述判定裝置判定的判定結果。此外，在本發(fā)明中，所謂“紙粉”，不單是僅僅局限于由記錄用紙等產(chǎn)生的紙粉，其可以為包含例如送紙滾軸(供紙滾軸)等的橡膠碎片以及空氣中懸浮的灰塵等在噴嘴附近附著而妨礙液滴噴出的全部。
進一步優(yōu)選，本發(fā)明的液滴噴出裝置還包括切換裝置，在由所述調(diào)節(jié)器的驅動引起所述液滴的噴出動作之后，用于將所述調(diào)節(jié)器從所述驅動電路切換到所述噴出異常檢測裝置。并且，所述振蕩裝置也可以通過所述調(diào)節(jié)器的靜電電容成分和所述調(diào)節(jié)器上所連接的電阻元件的電阻成分而構成CR振蕩電路。
在此，優(yōu)選所述規(guī)定期間是當液滴從所述液滴噴頭正常噴出時在所述振動板的殘余振動波形中的一個或者多個位置的期間。并且所述規(guī)定期間可以是所述殘余振動發(fā)生之前的期間，也可以是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的半周期之前的期間。進一步，所述規(guī)定期間可以是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的每個半周期的期間，可以是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的1/4周期之前的期間，也可以是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的每個1/4周期的期間。
再有，優(yōu)選所述規(guī)定的基準值是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時在所述規(guī)定期間中由所述振蕩裝置振蕩的脈沖數(shù)。在此，所述判定裝置也可以構成為基于通過掃描所述多個液滴噴頭由振蕩裝置振蕩的、通過所述減法裝置所得的減法結果，對各個液滴噴頭判定是否發(fā)生噴出異常。
此外，所述調(diào)節(jié)器可以是靜電式調(diào)節(jié)器，也可以是利用壓電元件之壓電效應的壓電調(diào)節(jié)器。并且優(yōu)選所述液滴噴出裝置包括噴墨打印機。
在本發(fā)明的另一方式中，本發(fā)明的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，在通過驅動調(diào)節(jié)器使振動板振動來進行將內(nèi)腔內(nèi)的液體作為液滴從噴嘴噴出的動作之后，從規(guī)定的基準值中減去基于所述振動板殘余振動所振蕩的、在該振蕩信號的規(guī)定期間中的脈沖數(shù)，基于該減法結果，判定是否發(fā)生噴出異常。優(yōu)選當判定所述噴出異常發(fā)生時，判定該噴出異常的原因。
在此，優(yōu)選在所述減法結果比第一閾值小時判定氣泡混入所述內(nèi)腔內(nèi)；在所述減法結果比第二閾值大時判定所述噴嘴附近的液體因干燥增粘；在所述減法結果比第二閾值小和比第三閾值大時判定紙粉附著在所述噴嘴出口附近。還優(yōu)選將所述被判定的判定結果存儲在記憶部中。
在此，優(yōu)選在由所述調(diào)節(jié)器驅動引起所述液滴的噴出動作之后，將所述調(diào)節(jié)器從所述驅動電路切換到所述噴出異常檢測裝置。優(yōu)選所述規(guī)定期間是下述期間中的任何一個當液滴從所述液滴噴頭正常噴出時在所述振動板的殘余振動波形中的一個或者多個位置的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的半周期之前的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的每個半周期的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的1/4周期之前的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的每個1/4周期的期間。
此外，優(yōu)選所述規(guī)定的基準值是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時在所述規(guī)定期間中振蕩的脈沖數(shù)。
本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點通過參考附圖進而在本發(fā)明優(yōu)選實施方式之下述詳細說明中將變得更為清楚。


圖1是表示本發(fā)明一種液滴噴出裝置，即噴墨打印機結構的概略圖。
圖2是概略表示本發(fā)明噴墨打印機主要部分的框圖。
圖3是圖1所示噴墨頭的概略截面圖。
圖4是表示與圖1所示單色墨汁相對應之噴頭單元35結構的分解斜視圖。
圖5是使用四色墨汁之噴頭單元的噴嘴板(plate)之噴嘴配置圖案的一個例子。
圖6是表示圖3的III-III截面在驅動信號輸入時的各個狀態(tài)的狀態(tài)圖。
圖7是表示假定圖3振動板殘余振動之單振動計算模型的電路圖。
圖8是表示圖3振動板殘余振動的實驗值和計算值之間關系的曲線。
圖9是當在圖3內(nèi)腔內(nèi)混入氣泡時噴嘴附近的概念圖。
圖10是表示在因氣泡混入內(nèi)腔引起墨滴不能噴出的狀態(tài)下殘余振動的計算值和實驗值的曲線。
圖11是當圖3噴嘴附近的墨汁因干燥引起粘固時噴嘴附近的概念圖。
圖12是表示在噴嘴附近墨汁干燥增粘狀態(tài)下殘余振動的計算值和實驗值的曲線。
圖13是當在圖3噴嘴出口附近附著紙粉時噴嘴附近的概念圖。
圖14是表示在噴嘴出口附著了紙粉的狀態(tài)下殘余振動的計算值和實驗值的曲線。
圖15是表示在噴嘴附近附著紙粉前后噴嘴狀態(tài)的照片。
圖16是概略表示圖2所示噴出異常檢測裝置，同時又表示振蕩電路(振蕩裝置)和驅動電路之間切換動作的框圖。
圖17是將圖3靜電調(diào)節(jié)器假設為平行平板電容器時的概念圖。
圖18是包含由圖3靜電調(diào)節(jié)器構成的電容器之振動電路的電路圖。
圖19是圖16所示減法計數(shù)器之減法處理的時序20是表示在噴墨頭的各個狀態(tài)中殘余振動波形的示意圖。
圖21是表示減法計數(shù)器的減法結果和基于該結果的判定裝置之判定結果的一個例子的示意圖。
圖22是表示噴出異常的原因和各個基準值的輸出之間關系的示意圖。
圖23是表示本發(fā)明一個實施方式中噴出異常檢測處理的流程圖。
圖24是本發(fā)明其他實施方式中圖2所示噴出異常檢測裝置的概略框圖。
圖25表示計數(shù)期間為正常噴出時之殘余振動的半周期時的殘余振動波形。
圖26表示計數(shù)期間為正常噴出時之殘余振動的1/4周期時的殘余振動波形。
圖27是圖24所示減法計數(shù)器之減法處理的時序圖(每半周期)。
圖28是表示減法計數(shù)器的減法結果和基于該結果的判定裝置之判定結果的一個例子(每半個周期和每個1/4周期)的示意圖。
圖29是表示噴出異常的原因和各個基準值的輸出之間關系(每半個周期和每個1/4周期)的示意圖。
圖30是表示本發(fā)明其他實施方式之噴出異常檢測處理的流程圖。
圖31是概略表示本發(fā)明噴墨頭其他構成例的截面圖。
圖32是概略表示本發(fā)明噴墨頭其他構成例的截面圖。
圖33是概略表示本發(fā)明噴墨頭其他構成例的截面圖。
圖34是概略表示本發(fā)明噴墨頭其他構成例的截面圖。
具體實施例方式
下面，參考圖1～圖34詳細說明本發(fā)明液滴噴出裝置和液滴噴頭噴出異常判定方法的優(yōu)選實施方式。這些實施方式是作為例子舉出的，不應該由此限定解釋本發(fā)明的內(nèi)容。而且，下面，在本實施方式中，作為本發(fā)明液滴噴出裝置的一個例子，使用通過噴出墨汁(液態(tài)材料)而將圖像打印在記錄用紙上的噴墨打印機來進行說明。
<第一實施方式>
圖1是表示本發(fā)明第一實施方式的一種液滴噴出裝置即噴墨打印機1結構的概略圖。根據(jù)下面的說明，圖1中，上側稱為“上部”，下側稱為“下部”。首先，說明該噴墨打印機1的結構。
圖1所示噴墨打印機1包括裝置機體2，其在上部后側設置了用于設置記錄用紙P的托架21，在下部前側設置了用于排出記錄用紙P的出紙口22以及在上部面上設置了操作面板7。
操作面板7例如由液晶顯示器、有機EL顯示器、LED燈等構成，包括用于顯示出錯消息等的顯示部(沒有圖示)以及由各種開關等構成的操作部(沒有圖示)。
在裝置機體2的內(nèi)部，主要具有印刷裝置(印刷單元)4，其安裝了往復運動的印字裝置(移動體)3；供紙裝置(供紙單元)5，其將記錄用紙P每次1張送入印刷裝置4；控制部(控制裝置)6，其控制印刷裝置4和供紙裝置5。
通過控制部6的控制，供紙裝置5每次1張間歇地傳送記錄用紙P。該記錄用紙P通過印字裝置3的下部附近。此時，印字裝置3通過在與記錄用紙P傳送方向幾乎正交的方向上往復移動來進行向記錄用紙P的印刷。即，通過將印字裝置3的往復運動和記錄用紙P的間歇發(fā)送變成印刷中的主掃描和副掃描來實現(xiàn)噴墨方式的印刷。
印刷裝置4包括印字裝置3；滑架(carriage)電機41，其成為使印字裝置3在主掃描方向移動的驅動源；往復運動機構42，其通過接受滑架電機41的旋轉來使印字裝置3往復運動。
印字裝置3在其下部具有安裝了多個噴嘴110并與墨汁種類相對應的多個噴頭單元35；將墨汁供給各個噴頭單元35的多個墨盒(I/C)31；安裝了各個噴頭單元35和墨盒31的滑架32。
如在后面對圖3的描述，噴頭單元35安裝了多個分別由一個噴嘴110、振動板121、靜電調(diào)節(jié)器120、內(nèi)腔141、墨汁供給口142等構成的噴墨式記錄噴頭(噴墨頭或者液滴噴頭)100。而且，噴頭單元35盡管示出了圖1中的包含墨盒31的結構，但不局限于這種結構。例如，也可以做成另外固定墨盒31和通過管道等被供給到噴頭單元35的結構。因此，在下面，除印字裝置3之外，將設置了多個分別由一個噴嘴110、振動板121、靜電調(diào)節(jié)器120、內(nèi)腔141以及墨汁供給口142等構成的噴墨頭100的構成稱作為噴頭單元35。
而且，作為墨盒31，通過使用填充了黃色、籃綠色、品紅色、黑色等4色墨汁的墨盒，能夠進行全色印刷。這種情況下，在印字裝置3中設置了分別與各色對應的噴頭單元35。這里，在圖1中盡管示出了與4色墨汁對應的4個墨盒31，但印字裝置3可以被構成為還包括其他顏色例如淡籃綠色、淡品紅色、深黃色等顏色的墨盒31。
往復運動機構42具有使其兩端支持在框架(frame)(沒有圖示)上的滑架引導軸422和與滑架引導軸422平行延伸的同步帶421。
滑架32在被往復自由運動地支持在往復運動機構42的滑架引導軸422上的同時還被固定在同步帶421的一部分上。
通過滑架電機41的動作，當通過介入滑輪(pulley)使同步帶421正反向運行時，由滑架引導軸422引導使印字裝置3往復運動。然后，在該往復運動時，與被印刷的圖像數(shù)據(jù)(印刷數(shù)據(jù))對應，從噴頭單元35內(nèi)多個噴墨頭100的噴嘴110中噴出合適的墨汁來進行向記錄用紙P的印刷。
供紙裝置5具有構成其驅動源的供紙電機51；以及通過供紙電機51的動作而引起旋轉的供紙滾軸(roller)52。
供紙滾軸52由夾著記錄用紙P之傳送通路(記錄用紙P)并且上下相對的從動滾軸52a和驅動滾軸52b構成，驅動滾軸52b連接到供紙電機51。由此，供紙滾軸52將托架21上所設置的多張記錄用紙P向著印刷裝置4每次送入1張。而且，代替托架21，也可以是能夠自由裝卸安裝用于容納記錄用紙P之供紙盒的結構。
控制部6通過基于例如從個人計算機(PC)和數(shù)字攝像機(DC)等的主計算機8中所輸入的印刷數(shù)據(jù)來控制印刷裝置4和供紙裝置5等從而在記錄用紙P上進行印刷處理?？刂撇?將出錯消息等顯示在操作面板7的顯示部上或者點亮/熄滅LED燈等，同時，基于從操作部輸入的各種開關按壓信號來在各個部分上執(zhí)行對應的處理。
圖2是概略表示本發(fā)明噴墨打印機主要部分的框圖。圖2中，本發(fā)明的噴墨打印機1包括接口部(IFinterface)9，其接收從主計算機8所輸入的印刷數(shù)據(jù)等；控制部6；滑架電機41；滑架電機驅動器43，用于驅動控制滑架電機41；供紙電機51；供紙電機驅動器53，用于驅動控制供紙電機51；噴頭單元35；噴頭驅動器33，用于驅動控制噴頭單元35；噴出異常檢測裝置10。而且，噴出異常檢測裝置10在后面詳細說明。
圖2中，控制部6包括CPU(中央處理單元)61，其執(zhí)行印刷處理和噴出異常檢測處理等各種處理；EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)(存儲裝置)62，其是一種非易失性半導體存儲器，其將通過介入IF9從主計算機8所輸入的印刷數(shù)據(jù)存儲于未圖示的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中；RAM(隨機存取存儲器)63，其在執(zhí)行后述噴出異常檢測處理等時臨時存儲各種數(shù)據(jù)或者臨時展開印刷處理等的應用程序；PROM64，其是一種非易失性半導體存儲器，存儲用于控制各個部分的控制程序等。控制部6的各個構成元素通過未圖示的總線電連接。
如上述，印字裝置3由與各色墨汁相對應的多個噴頭單元35構成，各個噴頭單元35包括多個噴嘴110和與各個噴嘴110相對應的靜電調(diào)節(jié)器120(多個噴墨頭100)。即，噴頭單元35成為這種結構，其多個安裝了具有1組噴嘴110和靜電調(diào)節(jié)器120所構成的噴墨頭(液滴噴頭)100。噴頭驅動器33驅動各個噴墨頭100的靜電調(diào)節(jié)器120并且由用于控制墨汁噴出時刻的驅動電路18和切換裝置23構成(參考圖16)。對于噴墨頭100和靜電調(diào)節(jié)器120的構成將在后面說明。
在控制部6中，盡管沒有圖示，但分別電連接了能夠檢測例如墨盒31的墨剩余量、印字裝置3的位置、溫度、濕度等印刷環(huán)境的各種傳感器。
當控制部6通過介入IF9從主計算機8取得印刷數(shù)據(jù)時，將該印刷數(shù)據(jù)存儲在EEPROM62中。CPU61對該印刷數(shù)據(jù)實行規(guī)定的處理并基于該處理數(shù)據(jù)和來自各種傳感器的輸入數(shù)據(jù)將驅動信號輸出到各個驅動器33，43，53。當通過介入各個驅動器33，43，53輸入這些驅動信號時，與噴頭單元35的多個噴墨頭100相對應的靜電調(diào)節(jié)器120、印刷裝置4的滑架電機41以及供紙裝置5分別動作。通過這，在記錄用紙P上進行印刷處理。
下面，說明各個噴頭單元35內(nèi)各個噴墨頭100的結構。圖3是圖2所示噴頭單元35內(nèi)一個噴墨頭100的概略截面圖(包含墨盒31等的通用部分)，圖4是表示與1色墨汁對應的噴頭單元35的概略構成的分解斜視圖，圖5是表示多個應用圖3所示噴墨頭100之噴頭單元35噴嘴面的一個例子的平面圖。圖3和圖4是與通常使用狀態(tài)上下相反表示的，圖5是從圖的上方觀察圖3所示噴墨頭100時的平面圖。
如圖3所示，噴頭單元35通過介入墨汁進入口131、減震器(damper)室130和墨汁供給管311被連接到墨盒31。這里，減震器室130安裝了由橡膠(gom)構成的減震器132。通過該減震器室130，能夠吸收滑架32往復運行時墨汁的搖擺和墨壓的變化，通過這，能夠將規(guī)定量的墨汁穩(wěn)定地供給噴頭單元35的各個噴墨頭100。
噴頭單元35形成夾有硅基板140、分別在上側層疊相同的硅制造的噴嘴板150和在下側層疊與硅的熱膨脹率相近的硼硅酸玻璃基板(玻璃基板)160的3層結構。在中央的硅基板140上形成了分別用作為獨立的多個內(nèi)腔(壓力室)141(圖4中示出了7個內(nèi)腔)、一個容器(通用墨室)143、使這些容器143被連通到各個內(nèi)腔141的墨汁供給口(節(jié)流孔)142之功能的槽。各個槽例如能夠通過從硅基板140的表面實施刻蝕處理形成。按該噴嘴板150、硅基板140以及玻璃基板160的順序依次粘結，區(qū)分形成各個內(nèi)腔141、容器143、各個墨汁供給口142。
這些內(nèi)腔141分別被形成為長方形狀(長方體狀)，其被構成為通過后述振動板121的振動(變位)使其容積是可變的，通過該容積變化從噴嘴(墨汁噴嘴)110中噴出墨汁(液態(tài)材料)。在噴嘴板150上，在對應于各內(nèi)腔141前端側部分的位置上形成噴嘴110，其被連通到各內(nèi)腔141。在容器143所處的玻璃基板160的部分上，形成了連通于容器143的墨汁進入口131。墨汁從墨盒31經(jīng)墨汁供給管311、減震器室130和通過墨汁進入口131被供給到容器143。容器143所供給的墨汁通過各墨汁供給口142被供給獨立的各內(nèi)腔141。各內(nèi)腔141由噴嘴板150、側壁(隔壁)144和底壁121而區(qū)分形成。
對于獨立的各內(nèi)腔141，其底壁121被形成為薄壁，底壁121被構成為使得在其面外方向(厚度方向)即圖3中的上下方向上起作為能夠彈性變形(彈性變位)之振動板(diaphragm)的作用。因此，該底壁121的部分在以后的說明中也被稱作為振動板121來進行說明(即，以后，“底壁”和“振動板”都使用標記121)。
在玻璃基板160之硅基板140側的表面上，在與硅基板140各個內(nèi)腔141對應的位置上分別形成淺的凹部161。因此，各內(nèi)腔141的底壁121通過介入規(guī)定的間隙對著形成凹部161之玻璃基板160的對面壁162的表面。即，在內(nèi)腔141的底壁121和后述段(segment)電極122之間存在規(guī)定厚度(例如0.2微米)的空隙。上述凹部161例如能夠通過刻蝕等形成。
這里，各內(nèi)腔141的底壁(振動板)121構成了用于通過從噴頭驅動器33供給的驅動信號來分別存儲電荷的各個內(nèi)腔141側之公共電極124的一部分。即，各內(nèi)腔141的振動板121分別兼作后述所對應靜電調(diào)節(jié)器120之對置電極(電容器的對置電極)的一個。在玻璃基板160凹部161的表面上形成分別與公共電極124相面對的電極即段電極122，使得對著各內(nèi)腔141的底壁121。如圖3所示，各內(nèi)腔141底壁121的表面通過由氧化硅膜(SiO2)構成的絕緣膜123覆蓋。這樣，各內(nèi)腔141的底壁121即振動板121和與其對應的各段電極122之間通過介入內(nèi)腔141的底壁121在圖3中下側表面上所形成的絕緣層123和凹部161內(nèi)的空隙而形成(構成)對置電極(電容器的對置電極)。因此，通過振動板121、段電極122和它們之間的絕緣層123及空隙，構成了靜電調(diào)節(jié)器120的主要部分。
如圖3所示，包含用于在這些對置電極之間施加驅動電壓之驅動電路18的噴頭驅動器33根據(jù)從控制部6輸入的印字信號(印字數(shù)據(jù))來進行這些對置電極之間的充放電。噴頭驅動器(電壓施加裝置)33的一個輸出端子被連接到各個段電極122，另一個輸出端子被連接到硅基板140上所形成的公共電極124的輸入端子124a。而且，由于在硅基板140上注入了雜質而使其自身具有導電性，因此能夠從該公共電極124的輸入端子124a將電壓供給底壁121的公共電極124上。例如，在硅基板140的一個面上可以形成金或者銅等導電性材料的薄膜。通過這，能夠將電壓(電荷)以低電阻(高效率)供給公共電極124。該薄膜例如可以通過蒸鍍或者濺射等形成。這里，在本實施方式中，例如，由于將硅基板140和玻璃基板160通過陽極粘結而粘結，因此能夠將在該陽極粘結中用作為電極的導電膜形成在硅基板140的通路形成面?zhèn)?圖3所示硅基板140的上部側)上。然后，該導電膜直接用作為公共電極124的輸入端子124a。而且，在本發(fā)明中，例如，可以省略公共電極124的輸入端子124a，并且硅基板140和玻璃基板160之間的粘結方法不局限于陽極粘結。
如圖4所示，噴頭單元35包括噴嘴板150，其形成有與多個噴墨頭100相對應的多個噴嘴110；硅基板(墨室基板)140，其形成有多個內(nèi)腔141、多個墨汁供給口142和一個容器143；絕緣層123。這些都被容納在包含玻璃基板160的基體170上?；w170例如由各種樹脂材料、各種金屬材料等構成，硅基板140被固定、支撐在該基體170上。
而且，噴嘴板150上所形成的多個噴嘴110盡管在圖4中為了簡潔所示而相對于容器143被大約平行直線地排列，但噴嘴110的排列圖案不局限于該結構。通常例如被分段錯開，配置成為圖5所示那樣的噴嘴配置圖案。該噴嘴110之間的節(jié)距是根據(jù)印刷分辯度(dpi每英寸點數(shù))而適當設定的。而且，在圖5示出了當使用四色墨汁(墨盒31)時的噴嘴110的配置圖案。
圖6表示圖3的III-III截面在驅動信號輸入時的各個狀態(tài)。當從噴頭驅動器33向對置電極間施加驅動電壓時，在對置電極間就產(chǎn)生庫侖力，底壁(振動板)121相對于初始狀態(tài)(圖6(a))向段電極122側彎曲，內(nèi)腔141的容積增大(圖6(b))。在該狀態(tài)中，通過噴頭驅動器33的控制，當使對置電極間的電荷急劇放電時，振動板121通過該彈性恢復力恢復到圖中的上方，越過初始狀態(tài)中振動板121的位置而移動到上部，內(nèi)腔141的容積急劇收縮(圖6(c))。通過此時在內(nèi)腔141內(nèi)產(chǎn)生的壓縮壓力，充滿內(nèi)腔141的墨汁(液態(tài)材料)的一部分從與該內(nèi)腔141連通的噴嘴110作為墨滴噴出。
各內(nèi)腔141的振動板121通過一系列動作(由噴頭驅動器33的驅動信號引起的墨滴的噴出動作)在下一個驅動信號(驅動電壓)輸入后到再次噴出墨滴之間進行衰減振動。下面，也將該衰減振動稱為殘余振動。振動板121的殘余振動被假定為具有由噴嘴110和墨汁供給口142的形狀或者墨汁粘度等引起的聲阻r、由通路內(nèi)墨汁重量引起的慣量(inertance)m、以及由振動板121的柔量(compliance)Cm所決定的固有振動頻率的振動。
基于上述假定說明振動板121的殘余振動的計算模型。圖7是表示假定振動板121的殘余振動之單振動的計算模型的回路圖。這樣，振動板121的殘余振動的計算模型就由聲壓P、上述慣量m、柔量Cm和聲阻r表示。對于體積速度u，如果計算當將聲壓P施加到圖7回路上時的階躍響應，則得到下式[數(shù)學式1]u=Pω·me-ωt·sinωt···(1)]]>ω=1m·Cm-α2···(2)]]>α=r2m···(3)]]>將從該式所得的計算結果和用其他方法進行的墨滴噴出后振動板121的殘余振動實驗中的實驗結果進行比較。圖8是表示振動板121的殘余振動的實驗值和計算值之間關系的曲線。從該圖8所示曲線可以知道，實驗值和計算值的2個波形大概一致。
在噴頭單元35的各個噴墨頭100中，盡管如上述進行噴出動作，但也有發(fā)生不能從噴嘴110正常噴出墨滴的現(xiàn)象即發(fā)生液滴噴出異常的情況。作為發(fā)生該噴出異常的原因，如后述，可以舉出(1)氣泡混入內(nèi)腔141內(nèi)；(2)在噴嘴110附近墨汁干燥/增粘(粘固)；(3)紙粉附著到噴嘴110出口附近等。
當發(fā)生噴出異常時，作為其結果，典型地是從噴嘴110不噴出液滴，即出現(xiàn)液滴不噴出現(xiàn)象，這種情況下，在記錄用紙P上所印刷(描畫)的圖像中將發(fā)生象素的點遺漏。當噴出異常時，即使從噴嘴110噴出液滴，由于液滴的量過少或者液滴飛行方向(軌道)偏離而不能合適地擊中，仍然出現(xiàn)象素點遺漏。從這種情況可知，在下面的說明中，也有將液滴噴出異常的情況僅稱為“點遺漏”的情況。
下面，基于圖8所示比較結果，除了噴墨頭100的噴嘴110上所發(fā)生的在印刷處理時的點遺漏(噴出異常)現(xiàn)象(液滴不噴出現(xiàn)象)的原因之外，調(diào)整聲阻r和/或者慣量m的值，使得振動板121的殘余振動的計算值和實驗值匹配(大概一致)。這里，討論氣泡混入、干燥增粘以及紙粉附著3種情況。
首先，討論點遺漏的一個原因即氣泡混入內(nèi)腔141內(nèi)。圖9是當氣泡B混入圖3內(nèi)腔141內(nèi)時噴嘴110附近的概念圖。如圖9所示，假定所產(chǎn)生的氣泡B產(chǎn)生附著在內(nèi)腔141的壁面上(圖9中，作為氣泡B附著位置的一個例子，示出了氣泡B附著在噴嘴110附近的情況)。
這樣，當氣泡B混入內(nèi)腔141內(nèi)時，可以認為充滿內(nèi)腔141內(nèi)的墨汁總重量減少，慣量m降低。氣泡B由于附著在內(nèi)腔141的壁面上，因此成為噴嘴110的直徑僅僅增大了氣泡B的直徑大小的狀態(tài)，可以認為是聲阻r降低的情況。
因此，對于墨汁正常噴出的圖8的情況，通過將聲阻r、慣量m都設定變小，與氣泡混入時殘余振動的實驗值匹配，獲得圖10那樣的結果(曲線)。從圖8和圖10的曲線可知，當內(nèi)腔141內(nèi)混入氣泡時，與正常噴出時相比，獲得了頻率變高的特征的殘余振動波形。而且，通過聲阻r的降低等，殘余振動的振幅衰減率也變小，還能夠確認殘余振動其振幅緩慢地下降。
接著，討論點遺漏的又一個原因即在噴嘴110附近墨汁的干燥(粘合，增粘)。圖11是當圖3噴嘴110附近的墨汁因干燥粘合時噴嘴110附近的概念圖。如圖11所示，當噴嘴110附近的墨汁干燥粘合時，內(nèi)腔141內(nèi)的墨汁成為被關閉在內(nèi)腔141內(nèi)的狀態(tài)。這樣，當噴嘴110附近的墨汁干燥、增粘時，可以認為是聲阻r增加的情況。
因此，對于墨汁正常噴出的圖8的情況，通過將聲阻r設定變大，與噴嘴110附近墨汁干燥粘合(增粘)時殘余振動的實驗值匹配，獲得圖12那樣的結果(曲線)。圖12所示的實驗值是在數(shù)日內(nèi)沒有安裝未圖示的蓋的狀態(tài)下放置噴頭單元35，因內(nèi)腔141內(nèi)噴嘴110附近的墨汁干燥、增粘導致不能夠噴出墨汁(墨汁粘合)的狀態(tài)下測量振動板121的殘余振動的值。從圖8和圖12的曲線可知，當噴嘴110附近的墨汁因干燥粘合時，與正常噴出時相比，獲得了頻率極其變低的同時殘余振動變成過衰減的特征的殘余振動波形。這是因為，在通過用于噴出墨滴的振動板121被拉到圖3中下方使墨汁從容器143流入內(nèi)腔141內(nèi)之后，當振動板121移動到圖3中上方時，由于內(nèi)腔141內(nèi)沒有墨汁退路，因此振動板121變成不能急劇振動(變?yōu)檫^衰減)。
下面，說明點遺漏的又一個原因即紙粉附著到噴嘴110出口附近。圖13是當紙粉附著在圖3噴嘴110出口附近時噴嘴110附近的概念圖。如圖13所示，當紙粉附著在噴嘴110的出口附近時，通過介入紙粉，墨汁從內(nèi)腔141內(nèi)滲出，同時，墨汁不能夠從噴嘴110噴出。這樣，當紙粉附著在噴嘴110出口附近以及墨汁從噴嘴110中滲出時，從振動板121來看，由于內(nèi)腔141內(nèi)以及滲出部分的墨汁比正常時增加，因此可以認為是慣量m增加的情況。而且還可以認為因在噴嘴110出口附近所附著紙粉的纖維引起聲阻r增大。
因此，對于墨汁正常噴出的圖8的情況，通過將慣量m、聲阻r都設定變大，與紙粉向噴嘴110出口附近附著時殘余振動的實驗值匹配，獲得圖14那樣的結果(曲線)。從圖8和圖14的曲線可知，當紙粉附著到噴嘴110出口附近時，與正常噴出時相比，獲得了頻率變低的特征的殘余振動波形(這里，紙粉附著時比墨汁干燥時其殘余振動的頻率高的情況也可從圖12和圖14的曲線看出)。而且，圖15是表示紙粉附著前后噴嘴110狀態(tài)的照片。當紙粉附著在噴嘴110出口附近時，能夠從圖15(b)發(fā)現(xiàn)墨汁沿著紙粉滲出的狀態(tài)。
這里，在噴嘴110附近的墨汁干燥增粘時以及紙粉附著在噴嘴110出口附近時，與墨滴正常噴出時相比，它們的衰減振動頻率都變低。為了從振動板121的殘余振動的波形中確定出這兩個點遺漏(不噴出墨汁噴出異常)的原因，例如，能夠在衰減振動的頻率或者周期、相位中通過保持規(guī)定的閾值來進行比較，或者能夠從殘余振動(衰減振動)的周期變化或者振幅變化的衰減率中確定。這樣，通過在各個噴墨頭100中當墨滴從噴嘴110噴出時振動板121的殘余振動的變化特別是其頻率的變化，能夠檢測出各個噴墨頭100的噴出異常。通過將此時殘余振動的頻率與正常噴出時殘余振動的頻率比較，也能夠確定出噴出異常的原因。
下面，說明本發(fā)明第一實施方式的噴出異常檢測裝置10。這里，說明基于正常噴出時在振動板121的衰減振動發(fā)生之前的期間來檢測噴出異常的情況。圖16是概略表示本發(fā)明第一實施方式中圖2所示噴出異常檢測裝置10以及表示振蕩電路(振蕩裝置)11和驅動電路18之間的切換動作的框圖。如圖16所示，本發(fā)明的噴出異常檢測裝置10由振蕩電路11、減法計數(shù)器45、正常計數(shù)值存儲器46、比較基準值存儲器47、判定裝置20構成。判定裝置20的判定結果在規(guī)定的時刻(Ls信號的輸入時刻)被存儲到記憶裝置62。下面，說明圖16所示各個構成部件。
振蕩裝置(振蕩電路)11是基于靜電調(diào)節(jié)器120之振動板121的殘余振動而進行振蕩的振蕩電路，其將振蕩信號(脈沖信號)輸出到減法計數(shù)器45。首先，說明振蕩裝置11的動作。圖17是將圖3的靜電調(diào)節(jié)器120假設為平行平板電容器時的概念圖，圖18是包含由圖3的靜電調(diào)節(jié)器120構成的電容器之振蕩電路11的電路圖。盡管圖18所示的振蕩電路11是利用施密特觸發(fā)器之遲滯特性的CR振蕩電路，但本發(fā)明不限定于這種CR振蕩電路，只要是使用調(diào)節(jié)器(包含振動板)之靜電電容成分(電容器C)的振蕩電路，可以任何振蕩電路。振蕩電路11例如可以假設是利用LC振蕩電路的結構。在本實施方式中，盡管示出使用施密特觸發(fā)反相器(inverter)的例子進行說明，但例如也可以構成使用3級反相器的CR振蕩電路。
在圖3所示噴墨頭100中，如上述，構成靜電調(diào)節(jié)器120，其中振動板121和與其隔著非常微小間隔(空隙)的段電極122形成對置電極。靜電調(diào)節(jié)器120可以認為是圖17所示那樣的平行平板電容器。假設該電容器的靜電電容為C、振動板121和段電極122的各自表面積為S、2個電極121，122的距離(間隙長度)為g、兩電極所夾空間(空隙)的介電常數(shù)為ε(假設真空介電常數(shù)為ε0，空隙的相對介電常數(shù)為εr，則ε＝εr·ε0)，則圖17所示電容器(靜電調(diào)節(jié)器120)的靜電電容C(x)由下式表示。
C(x)=ϵ0·ϵrSg-x(F)···(4)]]>如圖17所示，式(4)的x表示由振動板121的殘余振動產(chǎn)生的距振動板121基準位置的位移量。
從式(4)可知，如果間隙長度g(間隙長度g-位移量x)變小，則靜電電容C(x)變大，相反，如果間隙長度g(間隙長度g-位移量x)變大，則靜電電容C(x)變小。這樣，靜電電容C(x)與(間隙長度g-位移量x)(x為0時為間隙長度g)成反比。在圖3所示靜電調(diào)節(jié)器120中，由于空隙由空氣填充，因此相對介電常數(shù)εr＝1。
通常，隨著液滴噴出裝置(本實施方式為噴墨打印機1)的分辯度增加，由于所噴出墨滴(墨點)微小化，因此靜電調(diào)節(jié)器120被高密度化和小型化。由此，使噴墨頭100的振動板121的表面積S變小，并構成小的靜電調(diào)節(jié)器120。而且，由于因墨滴噴出導致通過殘余振動所改變的靜電調(diào)節(jié)器120的間隙長度g變成初始間隙長度g0的百分之十，因此從式(4)可知，靜電調(diào)節(jié)器120的靜電電容的變化量變成非常小的值。
為了檢測靜電調(diào)節(jié)器120之靜電電容的變化量(因殘余振動的振動模式導致不同)，使用如下的方法，即，構成基于靜電調(diào)節(jié)器120之靜電電容的如圖18的振蕩電路以及基于所振蕩的信號分析殘余振動的頻率(周期)的方法。圖18所示振蕩電路11由電容器(C)、施密特觸發(fā)反相器111和電阻元件(R)112構成，電容器(C)由靜電調(diào)節(jié)器120構成。
當施密特觸發(fā)反相器111的輸出信號為高電平時，通過介入電阻元件112給電容器C充電。電容器C的充電電壓(振動板121和段電極122之間的電位差)如果達到施密特觸發(fā)反相器111的輸入門限電壓VT+，則施密特觸發(fā)反相器111的輸出信號翻轉為低電平。當施密特觸發(fā)反相器111的輸出信號變?yōu)榈碗娖綍r，通過介入電阻元件112，電容器C上所充電的電荷放電。通過該放電，如果電容器C的電壓達到施密特觸發(fā)反相器111的輸入門限電壓VT-，則施密特觸發(fā)反相器111的輸出信號再次翻轉到高電平。以后，重復這個振蕩動作。
這里，為了在上述各個現(xiàn)象(氣泡混入、干燥、紙粉附著、以及正常噴出)中檢測電容器C之靜電電容的時間變化，由該振蕩電路11產(chǎn)生的振蕩頻率有必要被設定成能夠檢測殘余振動頻率為最高的氣泡混入時(參考圖10)之頻率的振蕩頻率。為此，振蕩電路11的振蕩頻率為例如所檢測殘余振動頻率的數(shù)倍到數(shù)十倍以上，即必須變成比氣泡混入時頻率大約高出1個數(shù)量級以上的頻率。這種情況下，優(yōu)選地，為了表示出氣泡混入時殘余振動的頻率與正常噴出時相比較為高的頻率，可以將氣泡混入時殘余振動頻率設定成能夠檢測的振蕩頻率。如果不這樣的話，對于噴出異?，F(xiàn)象，就不能檢測出正確的殘余振動頻率。因此，在本實施方式中，根據(jù)振蕩頻率，設定振蕩電路11的CR時間常數(shù)。這樣，通過高設定振蕩電路11的振蕩頻率，基于該振蕩頻率的微小變化，能夠檢測出比較正確的殘余振動波形。
如后述圖19時序圖中所示，驅動電路18是生成靜電調(diào)節(jié)器120驅動波形的電路。盡管沒有圖示出，但該驅動電路18包括噴出選擇裝置(選擇器)，其用于選擇從多個噴墨頭100之哪一個噴墨頭100的噴嘴110中噴出墨滴。
切換裝置23是將與靜電調(diào)節(jié)器120的連接在驅動電路18和振蕩電路11上進行切換的開關(開關電路)。切換裝置23為了驅動靜電調(diào)節(jié)器120而被連接到驅動電路18側。如上述，當驅動信號(電壓信號)從驅動電路18被輸入到振動板121時，驅動靜電調(diào)節(jié)器120，振動板121被拉到段電極122側，如果施加電壓變?yōu)?則在離開段電極122的方向上急劇變位而開始振動(殘余振動)。此時，墨滴從噴墨頭100的噴嘴110噴出。
當驅動信號脈沖下降時，與該下降沿同步，驅動/檢測切換信號(參考圖19時序圖)被輸入到切換裝置23，切換裝置23從驅動電路18被切換到噴出異常檢測裝置(檢測電路)10側，使靜電調(diào)節(jié)器120(作為振蕩電路11的電容器使用)與噴出異常檢測裝置10連接。由此，振蕩電路11振蕩，其振蕩信號被輸出到減法計數(shù)器45。
減法計數(shù)器45在從正常計數(shù)值存儲器46輸入了規(guī)定的計數(shù)值時就保持它。當振蕩信號(脈沖信號)從振蕩電路11中輸入時，減法計數(shù)器45在規(guī)定期間(規(guī)定時間)上從所規(guī)定的計數(shù)值中減去脈沖數(shù)。而且，所謂規(guī)定時間例如是當從噴墨頭100進行墨汁正常噴出時在振動板121的殘余振動發(fā)生之前的時間、正常噴出時殘余振動的半周期、正常噴出時殘余振動的1/4周期等。作為正常計數(shù)值存儲器46所記憶的規(guī)定計數(shù)值，是在正常噴出時在上述規(guī)定時間上所計數(shù)的脈沖數(shù)。
如圖19時序圖所示，減法計數(shù)器45在裝載信號輸入時刻從正常計數(shù)值存儲器46中取得規(guī)定的計數(shù)值(正常計數(shù)值)，在驅動/檢測切換信號為高電平期間打開門，接收振蕩電路11輸出信號即振蕩脈沖，并從正常計數(shù)值中進行相減。
判定裝置20將由減法計數(shù)器45的減法處理所獲得的減法結果與從比較基準值存儲器47所輸入的規(guī)定的基準值進行比較。然后，在Ls信號輸入時刻，保持判定裝置20的判定結果并將該判定結果輸出到記憶裝置62。而且，作為規(guī)定的計數(shù)基準值，設置若干基準值(閾值)，通過將判定結果與這若干基準值分別進行比較，能夠檢測和判定上述噴出異常(氣泡混入、紙粉附著和干燥增粘)。細節(jié)將在后面說明。
而且，正常計數(shù)值存儲器46和比較基準值存儲器47作為各自的存儲器可以分別被設置到噴墨打印機1中，可以與控制部6的EEPROM(記憶裝置)62共用。這種減法計數(shù)處理在噴墨打印機1的靜電調(diào)節(jié)器120沒有被驅動的驅動暫停期間進行。通過這，不會使噴墨打印機1的噴吐量降低而能夠進行噴出異常檢測。
下面，參考圖19時序圖，說明本發(fā)明噴出異常檢測裝置10的動作。首先，說明圖16和圖19所示的裝載信號、Ls信號和CLR信號的生成方法。如圖19的時序圖所示，裝載信號是僅僅在從驅動電路18所輸出的驅動信號的上升沿之前的短時間上變?yōu)楦唠娖降男盘枺琇s信號是通過與切換裝置23所輸入的驅動/檢測切換信號的下降沿同步而在規(guī)定時間(用于將判定結果保存于記憶裝置62中的足夠時間)上變?yōu)楦唠娖降男盘?。盡管在圖19時序圖中沒有示出，CLR信號是用于清零由減法處理產(chǎn)生的在減法計數(shù)器45所保持的減法結果的信號，其是在Ls信號輸出之后在裝載信號被輸入之前的規(guī)定時刻上被輸入到減法計數(shù)器45中的信號。
基于這樣生成的信號群，噴出異常檢測裝置10動作。當在驅動電路18所輸出的驅動信號的上升沿之前裝載信號被輸入到減法計數(shù)器45中時，正常計數(shù)值在該時刻從正常計數(shù)值存儲器46被輸入和保持。裝載信號的輸入時刻不局限于上述時刻，可以是從在Ls信號輸入后開始到驅動期間結束為止的任何一個時刻。當噴墨頭100的噴出驅動動作結束時，與驅動信號的下降沿同步，驅動/檢測切換信號被輸入到切換裝置中。然后，通過該驅動/檢測切換信號，切換裝置23將與靜電調(diào)節(jié)器120的連接從驅動電路18切換到振蕩電路11。
因振動板121的殘余振動導致振蕩電路11的靜電電容成分(C)變化，基于這，振蕩電路11開始振蕩。減法計數(shù)器45與驅動/檢測切換信號的上升同步而打開門(gate)，在驅動/檢測切換信號為高電平時間(Ts時間)，進行從正常計數(shù)值減去脈沖數(shù)的處理。該Ts是正常噴出時振動板121開始殘余振動之前(殘余振動產(chǎn)生之前)的時間，是在噴墨頭100噴出墨滴之后返回到靜電調(diào)節(jié)器120沒有被驅動狀態(tài)之振動板21位置之前的時間。
在圖19的時序圖中，當切換了驅動電路18和噴出異常檢測裝置10之后，基于振動板殘余振動發(fā)生之前期間的正常計數(shù)值，進行噴出異常的判定。因此，在殘余振動發(fā)生的時刻(振動板121返回到初始狀態(tài)位置的時刻)，驅動/檢測切換信號下降到低電平，同時，Ls信號產(chǎn)生，并且基于減法計數(shù)器45的減法結果，判定裝置20進行規(guī)定的判定，判定結果被保持(保存)于記憶裝置62中。而且，對于基準值N1，N2，P1和P2將在后面說明。
圖20是在施加了驅動信號后通過切換裝置23將靜電調(diào)節(jié)器120和振蕩電路11連接并且通過將振蕩電路11輸出的振蕩頻率的變化設置為縱軸、將其經(jīng)過時間設置為橫軸來表示振蕩頻率時間推移的示意圖。由該振動頻率時間推移引起的變化變成表示噴墨頭各個狀態(tài)中的殘余振動波形。如圖20所示，與正常噴出時相比，獲得了在氣泡混入時殘余振動的周期變短、在紙粉附著或者干燥增粘時殘余振動的周期變長的結果。這里，施加驅動信號后，振蕩電路11的振蕩頻率根據(jù)各個殘余振動的狀態(tài)而變化。在正常噴出時，如果比較在振動板121返回到靜電調(diào)節(jié)器120沒有被驅動狀態(tài)(初始狀態(tài))下振動板121的位置(初始位置)之前之時間Ts為止的狀態(tài)，則在氣泡混入的情況下，殘余振動波形在變?yōu)門s之前上升，輸出比振蕩電路11振蕩頻率在正常噴出時更高的振蕩脈沖。與此相對，在干燥(增粘)的情況下，由于殘余振動波形在變?yōu)門s之前沒有上升，其意味著輸出比振蕩電路11振蕩頻率在正常噴出時更低的振蕩脈沖。因此，由于根據(jù)該殘余振動的周期差即殘余振動的頻率差使振蕩電路11的振蕩脈沖數(shù)變化，因此基于減法計數(shù)器45的減法結果，能夠進行通過判定裝置20的噴出異常判定處理。
下面，表示減法計數(shù)器45減法結果的一個例子。圖21是表示減法計數(shù)器的減法結果和基于該結果的判定裝置20之判定結果的一個例子的曲線。如上述，殘余振動的周期與正常噴出時的情況相比，在氣泡混入時短，在干燥增粘或者紙粉附著時長。因此，作為比較基準值存儲器47所存儲的基準值，通過至少設定兩個基準值，能夠區(qū)別正常噴出時和噴出異常時(這種情況僅僅設定基準值N1和P1)。但是，更優(yōu)選地，基于設置3個或者4個基準值以及判斷被減法處理的減法結果是否比這些基準值大，能夠判定上述3中噴出異常的狀態(tài)。
在圖21的圖表中，作為對于減法結果的基準值，設定了4個基準值P2，P1，N1和N2。設定基準值N1和基準值N2作為第一閾值，當減法結果比第一閾值小時，判定裝置20將噴出異常的原因判定為氣泡混入。當出現(xiàn)在基準值N1以下且基準值N2以上的減法結果時，判定為微小的氣泡混入，當比基準值N2大時，能夠判定為大量的氣泡混入。這種情況下，基于氣泡混入的大小，通過例如變更泵吸時間或者變更泵吸壓力，能夠進行合適的恢復處理。當這種判斷特別不需要時，可以僅僅通過基準值N1判斷氣泡混入。將基準值P2設定作為第二閾值，判定裝置20在減法結果比該第二閾值還大時，將噴出異常的原因判定為干燥增粘。將基準值P1設定作為第三閾值，判定裝置20在減法結果比第三閾值大和比第二閾值小時，將噴出異常的原因判定為紙粉附著。
作為這些基準值，圖21中，假設P1＝+3，P2＝+10，N1＝-3，P2＝-10。作為從判定裝置20輸出的判定結果，當減法結果的絕對值超過各個基準值時輸出“1”。圖22示出了噴出異常的原因和各個基準值的輸出之間的關系。判定裝置20能夠通過各個基準值的值來判定噴出異常的有無和其原因。
這些基準值可以通過預先實驗求得。其原因是因為當墨滴從噴墨頭100噴出時振動板121的殘余振動的周期是由噴墨頭100的結構即內(nèi)腔141的結構等確定的。
下面，基于振動板121的衰減振動發(fā)生之前的期間，說明在檢測噴出異常情況下的噴出異常檢測處理。圖23是表示本發(fā)明第一實施方式中噴出異常檢測處理的流程圖。當被印刷的印字數(shù)據(jù)(可以是沖洗動作中的噴出數(shù)據(jù))通過介入接口(IF)9從主計算機8被輸入到控制部6時，在規(guī)定的時刻進行該噴出異常檢測處理。而且，為了說明方便，在圖24所示流程圖中，表示出與一個噴墨頭100即一個噴嘴110的噴出動作相對應的噴出異常檢測處理。
首先，在驅動信號即將輸入之前的時刻(不局限于該時刻)將裝載信號輸入到減法計數(shù)器45，正常計數(shù)值從正常計數(shù)值存儲器46中輸入(預置)(步驟S101)。然后，與印字數(shù)據(jù)(噴出數(shù)據(jù))相對應的驅動信號從噴頭驅動器33的驅動電路18中輸入，由此，基于圖19時序圖所示那樣的驅動信號的時序，驅動信號(電壓信號)被施加到靜電調(diào)節(jié)器120的兩電極之間(步驟S102)?？刂撇?判斷驅動信號(電壓信號)向靜電調(diào)節(jié)器120的輸入是否結束(步驟S103)，當驅動信號的輸入結束時，驅動/檢測切換信號從控制部6被輸入到切換裝置23。
當驅動/檢測切換信號被輸入到切換裝置23時，通過切換裝置23，靜電調(diào)節(jié)器120即構成振蕩電路11的電容器從驅動電路18斷開，而被連接到噴出異常檢測裝置10(檢測電路)側，即振蕩電路11上(步驟S104)。然后，基于靜電調(diào)節(jié)器120的靜電電容，構成振蕩電路11(步驟S105)，從振蕩電路11輸出振蕩脈沖(步驟S106)。該振蕩脈沖被輸入到減法計數(shù)器45，減法計數(shù)器45從正常計數(shù)值減法計數(shù)振蕩脈沖(步驟S107)。在預先設定的計數(shù)期間，這種情況下，當從通過切換裝置23切換開始到衰減振動發(fā)生為止的期間結束之前，進行減法計數(shù)處理，當計數(shù)期間結束時(步驟S108)，轉移到判定處理。
在步驟S109，判定裝置20基于減法計數(shù)器45的減法結果判定振蕩脈沖的數(shù)目是否在正常計數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)(即基準值N1～P1)。當在正常計數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)時，判定裝置20判定為正常噴出(步驟S110)，相反，當不在正常計數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)時，判定該噴墨頭100為噴出異常(為不合格噴嘴110)(步驟S111)。
然后，將通過該判定裝置20所得的判定結果記憶(保持)在記憶裝置62中(步驟S112)，基于驅動/檢測切換信號，將與靜電調(diào)節(jié)器120的連接從振蕩電路11切換到驅動電路18上，停止振蕩電路11的振蕩(步驟S113)。在步驟S114，判斷通過噴墨頭100的噴出驅動處理是否結束，當判斷結束時，結束該噴出異常檢測處理。當判斷還沒有結束時，轉移到步驟S101，重復同樣的處理。
這樣，在本發(fā)明的噴出異常檢測處理中，通過從正常計數(shù)值中減去振蕩脈沖以及將該減法結果與規(guī)定的基準值進行比較，能夠用簡單的構成來檢測噴墨頭100有無噴出異常以及在有噴出異常時檢測其原因。
下面，說明本發(fā)明又一個實施方式中的噴出異常檢測裝置10。這里，基于正常噴出時的每個半周期或者每個1/4周期的期間，說明用于檢測噴出異常的情況。圖24是本發(fā)明其他實施方式中圖2所示噴出異常檢測裝置10的概略框圖。而且，僅僅說明與圖16不同的構成，與圖16框圖具有同樣功能的構成部件給出了相同的標記，省略其說明。
該噴出異常檢測裝置10由振蕩電路11、減法計數(shù)器45、具有多個正常值存儲器46a～46n的正常值存儲器46、用于切換正常值存儲器的第一選擇器48a、第一比較基準值存儲器47a、第一判定裝置20a、具有多個記憶裝置62a～62n的記憶裝置62、用于切換記憶裝置62的第二選擇器48b、第二比較基準值存儲器47b以及第二判定裝置20b構成。
第一選擇器48a基于正常噴出時殘余振動的規(guī)定時序來切換輸入到減法計數(shù)器45的正常計數(shù)值，第二選擇器48b與通過第一選擇器48a所選擇的正常計數(shù)值存儲器46a～46n對應來切換用于保存第一判定裝置20a(為與上述例子判定裝置20相同的構成)之判定結果的記憶裝置62。
第二判定裝置20b基于如圖29的圖表所示那樣的多個記憶裝置62a～62n所記憶(保存)的判定結果來最終判定噴墨頭100有無噴出異常和噴出異常的原因。而且，使圖29的表中所示的數(shù)列存儲在第一比較基準值存儲器47b中。
圖25表示當計數(shù)期間為正常噴出時殘余振動的半周期的情況下之殘余振動波形，圖26表示當計數(shù)期間為正常噴出時殘余振動的1/4周期的情況下之殘余振動波形。根據(jù)該實施方式，在正常噴出時殘余振動的最初半周期或者1/4周期，或者在其每個半周期或者每個1/4周期，減法計數(shù)器45進行減法處理，并基于該多個減法結果進行噴出異常檢測、判定。
下面，參考圖27的時序圖，說明本實施方式噴出異常檢測裝置10的動作。圖27是圖24所示減法計數(shù)器45減法處理的時序圖(每個半周期)。在驅動信號之前輸入最初的裝載信號，將正常計數(shù)值1輸入到減法計數(shù)器45。減法計數(shù)器45與驅動信號的下降沿同步而打開門(gate)，開始減法處理。在殘余振動發(fā)生時(即振動板121返回到最初的穩(wěn)定位置時)，Ls信號被輸入到記憶裝置62中，在將此前的減法結果保存到記憶裝置62a的同時，使CLR信號和裝載信號輸入到減法計數(shù)器45，通過清零當前之前的減法結果后，輸入下一個正常計數(shù)值2。
以下同樣重復減法處理，將來自各個正常計數(shù)值的減法結果存儲在記憶裝置62中。第二判定裝置20b輸入來自第二比較基準值47b的比較基準值(參考圖29的表)，基于該比較基準值，最終判定對應的噴墨頭100有無噴出異常和噴出異常的原因。
而且，圖28是表示減法計數(shù)器的減法結果和基于此之判定裝置的判定結果一個例子(每個半周期在(A)中表示，每個1/4周期在(B)中表示)的示意圖，圖29是表示噴出異常的原因和各個基準值的輸出之間關系(每個半周期在(A)中表示，每個1/4周期在(B)中表示)的示意圖。這樣，通過使用多個位置之期間的減法結果來進行判定，能夠進行更正確的噴出異常的判定處理。
下面，基于正常噴出時殘余振動的每個半周期或者每個1/4周期的期間，說明檢測噴出異常時的噴出異常檢測處理。圖30是用于表示本發(fā)明其他實施方式中的噴出異常檢測處理的流程圖。與圖23的流程圖相同，在印字數(shù)據(jù)被輸入到噴墨打印機1時在規(guī)定的時序下執(zhí)行噴出異常檢測處理。
首先，在驅動信號即將輸入之前的時刻(不局限于該時刻)將裝載信號輸入到減法計數(shù)器45，正常計數(shù)值從正常計數(shù)值存儲器46中輸入(預置)(步驟S201)。然后，與印字數(shù)據(jù)(噴出數(shù)據(jù))相對應的驅動信號從噴頭驅動器33的驅動電路18中輸入，由此，基于圖27時序圖所示那樣的驅動信號的時序，驅動信號(電壓信號)被施加到靜電調(diào)節(jié)器120的兩電極之間(步驟S202)。控制部6判斷驅動信號(電壓信號)向靜電調(diào)節(jié)器120的輸入是否結束(步驟S203)，當驅動信號的輸入結束時，驅動/檢測切換信號從控制部6被輸入到切換裝置23。
當驅動/檢測切換信號被輸入到切換裝置23時，通過切換裝置23，靜電調(diào)節(jié)器120即構成振蕩電路11的電容器從驅動電路18斷開，而被連接到噴出異常檢測裝置10(檢測電路)側，即振蕩電路11上(步驟S204)。然后，基于靜電調(diào)節(jié)器120的靜電電容，構成振蕩電路11(步驟S205)，以及從振蕩電路11輸出振蕩脈沖(步驟S206)。該振蕩脈沖被輸入到減法計數(shù)器45，減法計數(shù)器45從第一正常計數(shù)值1減法計數(shù)振蕩脈沖(步驟S207)。在預先設定的計數(shù)期間，這種情況下，當從通過切換裝置23切換開始到衰減振動發(fā)生為止的期間結束之前，進行減法計數(shù)處理，當計數(shù)期間結束時(步驟S208)，轉移到判定處理。
在步驟S209，第一判定裝置20a基于減法計數(shù)器45的減法結果判定振蕩脈沖的數(shù)目是否在正常計數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)(即基準值N1～P1)。當在正常計數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)時，第一判定裝置20a判定為正常噴出(步驟S210)，相反，當不在正常計數(shù)數(shù)目的范圍內(nèi)時，判定該噴墨頭100為噴出異常(為不合格噴嘴110)(步驟S211)。
然后，將通過該第一判定裝置20a所得的判定結果記憶(保持)在第一記憶裝置62a中(步驟S212)，控制部6判斷對于整個計數(shù)期間減法處理是否結束(步驟S213)。由于不進行殘余振動每個半周期或者每個1/4周期的減法處理，移動到步驟S214并增加一個計數(shù)期間指示信號(參考圖27的時序圖)，在通過第二選擇器48b選擇下一個記憶裝置62b的同時(步驟S215)，通過由第一選擇器48a選擇下一個正常計數(shù)值存儲器46來將該正常計數(shù)值2預置在減法計數(shù)器45中(步驟S216)。然后，重復步驟S207以后的處理。
當在步驟S213判斷對于整個計數(shù)期間減法處理(第一判定處理)結束時，基于驅動/檢測切換信號，將與靜電調(diào)節(jié)器120的連接從振蕩電路11切換到驅動電路18上，停止振蕩電路11的振蕩(步驟S217)，第二判定裝置20b基于在多個記憶裝置62a～62n中記憶的第一判定結果和第二比較基準值來進行該噴墨頭100的噴出異常判定處理(步驟S218)。然后，在步驟S219，判斷通過噴墨頭100的噴出驅動處理是否結束，當判斷結束時，結束該噴出異常檢測處理。當判斷還沒有結束時，轉移到步驟S201，重復同樣的處理。
這樣，在本發(fā)明的噴出異常檢測處理中，通過在多個時刻從正常計數(shù)值中減去振蕩脈沖以及將這些減法結果與規(guī)定的基準值進行比較，能夠用簡單的構成來更正確地檢測噴墨頭100有無噴出異常以及在有噴出異常時檢測其原因。
如上述，在本發(fā)明的液滴噴出裝置(噴墨打印機1)和噴出異常判定方法中，當通過靜電調(diào)節(jié)器120的驅動來進行將液體從噴墨頭100作為液滴噴出時，基于該靜電調(diào)節(jié)器120的靜電電容的變化使振蕩電路11振蕩，減法計數(shù)器45從正常噴出時的計數(shù)值即正常計數(shù)值中減去該振蕩脈沖，基于該減法結果，判定裝置20判定液滴為正常噴出或者為不噴出(噴出異常)，當為噴出異常時，判斷其原因是什么。
因此，與現(xiàn)有技術包括點遺漏檢測方法(例如光學檢測方法等)的液滴噴頭、液滴噴出裝置相比，根據(jù)本發(fā)明的液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法，由于不需要其他部件(例如光學式點遺漏檢測裝置等)，因此不用使液滴噴頭的尺寸做大就能夠正確檢測液滴的噴出異常，同時，由于電路構成不復雜，能夠進行噴出異常(點遺漏)檢測并能夠將液滴噴出裝置的制造成本抑制很低。在本發(fā)明的液滴噴出裝置中，由于使用液滴噴出動作后振動板的殘余振動來檢測液滴的噴出異常，因此即使在印字動作途中也能夠檢測液滴的噴出異常。因此，即使在印字動作中進行本發(fā)明的噴出異常判定方法，也不會使液滴噴出裝置的噴出量降低或者惡化。
通過本發(fā)明的液滴噴出裝置，能夠判定在能夠進行現(xiàn)有技術點遺漏檢測的裝置例如光學式檢測裝置等中作為不可能判定的液滴噴出異常的原因，因此，根據(jù)需要，能夠根據(jù)其原因選擇和執(zhí)行合適的恢復處理。
<第二實施方式>
下面，說明本發(fā)明中噴墨頭的其他構成例。圖31～圖34是分別概略表示噴墨頭100其他構成例的截面圖。下面盡管基于這些圖進行說明，但以與上述實施方式不同的點為中心進行說明，而對于相同的事項省略其說明。
圖31所示噴墨頭100A通過壓電元件200的驅動來使振動板212振動，內(nèi)腔208內(nèi)的墨汁(液體)從噴嘴203噴出。在形成了噴嘴(孔)203的不銹鋼制的噴嘴板202上，通過介入粘結膜205粘接了不銹鋼制的金屬板204，而且在其上通過介入粘接膜205粘接了同樣的不銹鋼制的金屬板204。而且在其上，順次粘接連通口形成板206和內(nèi)腔板207。
噴嘴板202、金屬板204、粘接膜205、連通口形成板206和內(nèi)腔板207被分別成形為規(guī)定的形狀(形成凹部那樣的形狀)，通過將它們重疊，形成內(nèi)腔208和容器209。內(nèi)腔208和容器209通過介入墨汁供給口210連通。容器209連通到墨汁輸入口211。
在內(nèi)腔板207的上面開口部上設置振動板212，通過介入下部電極213，壓電元件200被粘接到該振動板212上。在與壓電元件200下部電極213的相對側上粘接了上部電極214。噴頭驅動器215包括用于生成驅動電壓波形的驅動電路，通過在上部電極214和下部電極213之間施加(供給)驅動電壓波形，壓電元件200振動，其上所粘接的振動板212振動。通過該振動板212的振動，使該內(nèi)腔208的容積(內(nèi)腔內(nèi)的壓力)變化，內(nèi)腔208內(nèi)填充的墨汁(液體)從噴嘴203作為液滴噴出。
因液滴噴出引起內(nèi)腔208內(nèi)所減少的液體量通過從容器209供給墨汁而補給。墨汁從墨汁輸入口211供給到容器209。
圖32所示噴墨頭100B也與上述相同，通過壓電元件200的驅動使內(nèi)腔221內(nèi)的墨汁(液體)從噴嘴中噴出。該噴墨頭100B具有一對的對置基板220，在兩基板220之間，多個壓電元件200以給定的規(guī)定間隔相間設置。
在鄰接的壓電元件200之間形成內(nèi)腔221。在內(nèi)腔211之圖32中前方設置板(沒有圖示)，在后方設置噴嘴板222，在與噴嘴板222的各個內(nèi)腔221相對應的位置上形成了噴嘴(孔)223。
在各個壓電元件200的一個面和另一個面上分別設置一對電極224。即，對于一個壓電元件200，粘接4個電極224。通過在這些電極224當中將規(guī)定的驅動電壓波形施加到規(guī)定的電極之間，壓電元件200通過共享模式(share mode)變形而振動(圖32中的箭頭所示)，通過該振動使內(nèi)腔221的容積(內(nèi)腔內(nèi)的壓力)變化，內(nèi)腔221內(nèi)填充的墨汁(液體)從噴嘴223作為液滴噴出。即，在噴墨頭100B中，壓電元件200自身作為振動板發(fā)揮功能。
圖33所示噴墨頭100C也與上述相同，通過壓電元件200的驅動從噴嘴231中噴出內(nèi)腔233內(nèi)的墨汁(液體)。該噴墨頭100C包括形成了噴嘴231的噴嘴板230；隔離柱(spacer)232；壓電元件200。壓電元件200通過介入隔離柱232相對噴嘴板230被設置為相隔規(guī)定距離，由噴嘴板230、壓電元件200和隔離柱232包圍的空間形成了內(nèi)腔233。
多個電極粘接到壓電元件200在圖33中的上面。即，第一電極234粘接在壓電元件200的幾乎中央部位上，第二電極235分別粘接到其兩側部位上。通過在第一電極234和第二電極235之間施加規(guī)定的驅動電壓波形，壓電元件200通過共享模式變形而振動(圖33中的箭頭所示)，通過該振動使內(nèi)腔233的容積(內(nèi)腔內(nèi)的壓力)變化，內(nèi)腔233內(nèi)填充的墨汁(液體)從噴嘴231作為液滴噴出。即，在噴墨頭100C中，壓電元件200自身作為振動板發(fā)揮功能。
圖34所示噴墨頭100D也與上述相同，通過壓電元件200的驅動從噴嘴241中噴出內(nèi)腔245內(nèi)的墨汁(液體)。該噴墨頭100D包括形成了噴嘴241的噴嘴板240；內(nèi)腔板242；振動板243；通過層疊多個壓電元件200而構成的層疊壓電元件201。
內(nèi)腔板242被形成為規(guī)定的形狀(形成了凹部那樣的形狀)，由此，形成內(nèi)腔245和容器246。內(nèi)腔245和容器246通過介入墨汁供給口247連通。容器246通過介入墨汁供給管311而與墨盒31連通。
層疊壓電元件201在圖34中的下端通過介入中間層244而與振動板243粘接。在層疊壓電元件201上粘接了多個外部電極248和內(nèi)部電極249。即，在層疊壓電元件201的外表面上粘接了外部電極248，在構成層疊壓電元件201的各個壓電元件200之間(或者在各個壓電元件的內(nèi)部)設置了內(nèi)部電極249。這種情況下，外部電極248和內(nèi)部電極249的一部分被配置為使得在壓電元件200的厚度方向上交互重疊。
通過在外部電極248和內(nèi)部電極249之間從噴頭驅動器33施加驅動電壓波形，層疊壓電元件201按圖34中箭頭所示變形(在圖34中的上下方向上伸縮)振動，通過該振動使振動板243振動。通過該振動板243的振動使內(nèi)腔245的容積(內(nèi)腔內(nèi)的壓力)變化，內(nèi)腔245內(nèi)填充的墨汁(液體)從噴嘴241作為液滴噴出。
因液滴噴出引起內(nèi)腔245內(nèi)減少的液體量通過從容器246中供給墨汁而補給。通過介入墨汁供給管311，墨汁從墨盒31被供給到容器246。
如上述，即使在包括壓電元件200的噴墨頭100A～100D中，與上述靜電電容方式噴墨頭100相同，基于振動板或者起振動板作用的壓電元件的殘余振動，也能夠檢測液滴噴出異?；蛘叽_定其異常的原因。而且，在噴墨頭100B和100C中，也能夠構成為在面對內(nèi)腔的位置上設置作為傳感器的振動板(用于檢測殘余振動的振動板)，檢測該振動板的殘余振動。
如上述，本發(fā)明的液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法在通過靜電調(diào)節(jié)器或者壓電調(diào)節(jié)器的驅動來進行將液體從液滴噴頭作為液滴噴出的動作時，檢測由該調(diào)節(jié)器被變位的振動板的殘余振動，基于該振動板的殘余振動，判定液滴為正常噴出或者為不噴出(噴出異常)。
本發(fā)明基于上述振動板殘余振動的振動模式(例如殘余振動波形的周期等)來判定如此所獲得的液滴噴出異常的原因。
因此，根據(jù)本發(fā)明，與現(xiàn)有技術包括點遺漏檢測方法的液滴噴出裝置相比，由于不需要其他部件(例如光學式點遺漏檢測裝置等)，因此在不用使液滴噴頭的尺寸做大就能夠檢測液滴的噴出異常的同時，還能夠將制造成本抑制很低。在本發(fā)明液滴噴頭中，由于通過使用液滴噴出動作后之振動板的殘余振動來檢測液滴的噴出異常，因此即使在印字動作途中也能夠檢測液滴的噴出異常。
根據(jù)本發(fā)明，能夠判定在能夠進行現(xiàn)有技術點遺漏檢測的裝置例如光學式檢測裝置等中作為不可能判定的液滴噴出異常的原因，因此，根據(jù)需要，能夠根據(jù)其原因選擇和執(zhí)行合適的恢復處理。
上面盡管基于圖示的各個實施方式說明了本發(fā)明的液滴噴出裝置和液滴噴頭的噴出異常判定方法，但本發(fā)明不局限于此，構成液滴噴頭或者液滴噴出裝置的各個部件能夠與可以發(fā)揮同樣功能的任意構成部件進行置換。而且，在本發(fā)明液滴噴頭或者液滴噴出裝置中可以附加其他任意的構成部件。
而且，作為從本發(fā)明液滴噴出裝置之液滴噴頭(在上述實施方式中為噴墨頭100)噴出的噴出對象液(液滴)沒有特別的限定，例如，能夠假設為如下述包含各種材料的液體(包含懸浮液、乳濁液等的分散液)。即為包含彩色濾光器之濾光材料的墨汁、有機EL(電致發(fā)光)裝置中用于形成EL發(fā)光層的發(fā)光材料、電子發(fā)射裝置中用于在電極上形成熒光體的熒光材料、PDP(等離子體顯示板)裝置中用于形成熒光體的熒光材料、電泳動顯示裝置中用于形成泳動體的泳動體材料、用于在基板W的表面上形成圍堰的圍堰材料、各種涂覆材料、用于形成電極的液態(tài)電極材料、構成隔離柱的顆粒材料，該隔離柱用于在2個基板之間構成微小單元間隙、用于形成金屬配線的液態(tài)金屬材料、用于形成微透鏡的透鏡材料、抗蝕劑材料、用于形成光散射體的光散射材料等。
根據(jù)本發(fā)明，構成噴出液滴之對象的液滴接收物不局限于記錄用紙那樣的紙，可以是膠片(film)、紡布、無紡布等其他介質，或者是玻璃基板、硅基板等各種基板那樣的工件。
權利要求
1.一種液滴噴出裝置，其特征在于，包括多個液滴噴頭，其具有振動板、使所述振動板變位的調(diào)節(jié)器、內(nèi)部填充液體并通過所述振動板的變位使其內(nèi)部的壓力增減的內(nèi)腔、連通所述內(nèi)腔并通過所述內(nèi)腔內(nèi)壓力增減將所述液體作為液滴噴出的噴嘴；驅動電路，其用于驅動所述調(diào)節(jié)器；振蕩裝置，其在由所述驅動電路驅動所述調(diào)節(jié)器之后，基于由所述調(diào)節(jié)器被變位的所述振動板的殘余振動進行振蕩；減法裝置，其從規(guī)定的基準值中減去所述振蕩裝置振蕩的信號在規(guī)定期間的脈沖數(shù)；判定裝置，其基于所述減法裝置的減法結果，判定在所述液滴噴頭上是否發(fā)生了噴出異常。
2.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置在判定發(fā)生了所述噴出異常時，判定該噴出異常的原因。
3.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置在所述減法結果比第一閾值小時，判定氣泡混入所述內(nèi)腔內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置在所述減法結果比第二閾值大時，判定所述噴嘴附近的液體因干燥增粘。
5.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置在所述減法結果比第二閾值小而比第三閾值大時，判定紙粉附著在所述噴嘴出口附近。
6.根據(jù)權利要求2所述的液滴噴出裝置，其特征在于，還包括記憶裝置，其用于存儲通過所述判定裝置判定的判定結果。
7.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，還包括切換裝置，在由所述調(diào)節(jié)器的驅動引起所述液滴的噴出動作之后，用于將所述調(diào)節(jié)器從所述驅動電路切換到所述噴出異常檢測裝置。
8.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述振蕩裝置通過所述調(diào)節(jié)器的靜電電容成分和所述調(diào)節(jié)器上所連接的電阻元件的電阻成分而構成CR振蕩電路。
9.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是當液滴從所述液滴噴頭正常噴出時在所述振動板的殘余振動波形中的一個或者多個位置的期間。
10.根據(jù)權利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出之后所述殘余振動發(fā)生之前的期間。
11.根據(jù)權利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的半周期之前的期間。
12.根據(jù)權利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的每個半周期的期間。
13.根據(jù)權利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的1/4周期之前的期間。
14.根據(jù)權利要求9所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定期間是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的每個1/4周期的期間。
15.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述規(guī)定的基準值是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時在所述規(guī)定期間中由所述振蕩裝置振蕩的脈沖數(shù)。
16.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述判定裝置，基于通過掃描所述多個液滴噴頭由振蕩裝置振蕩的、通過所述減法裝置所得的減法結果，對各個液滴噴頭判定是否發(fā)生噴出異常。
17.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)器是靜電式調(diào)節(jié)器。
18.根據(jù)權利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)器是利用壓電元件之壓電效應的壓電調(diào)節(jié)器。
19.根據(jù)權利要求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。
20.一種液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，在通過驅動調(diào)節(jié)器使振動板振動來進行將內(nèi)腔內(nèi)的液體作為液滴從噴嘴噴出的動作之后，從規(guī)定的基準值中減去基于所述振動板殘余振動所振蕩的、在該振蕩信號的規(guī)定期間中的脈沖數(shù)，基于該減法結果，判定是否發(fā)生噴出異常。
21.根據(jù)權利要求20所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，當判定所述噴出異常發(fā)生時，判定該噴出異常的原因。
22.根據(jù)權利要求21所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，在所述減法結果比第一閾值小時判定氣泡混入所述內(nèi)腔內(nèi)；在所述減法結果比第二閾值大時判定所述噴嘴附近的液體因干燥增粘；在所述減法結果比第二閾值小和比第三閾值大時判定紙粉附著在所述噴嘴出口附近。
23.根據(jù)權利要求21所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，將所述被判定的判定結果存儲在記憶部中。
24.根據(jù)權利要求20所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，在由所述調(diào)節(jié)器驅動引起所述液滴的噴出動作之后，將所述調(diào)節(jié)器從所述驅動電路切換到所述噴出異常檢測裝置。
25.根據(jù)權利要求20所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，所述規(guī)定期間是下述期間中的任何一個當液滴從所述液滴噴頭正常噴出時在所述振動板的殘余振動波形中的一個或者多個位置的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的半周期之前的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的每個半周期的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的1/4周期之前的期間；在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時所述振動板之殘余振動的每個1/4周期的期間。
26.根據(jù)權利要求20所述的液滴噴頭的噴出異常判定方法，其特征在于，所述規(guī)定的基準值是在液滴從所述液滴噴頭正常噴出時在所述規(guī)定期間中振蕩的脈沖數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液滴噴出裝置和液滴噴頭之噴出異常判定方法，能從基準值中減去液滴噴出動作后由調(diào)節(jié)器靜電電容的變化所引起振蕩的脈沖，并基于該減法結果判定液滴噴頭的噴出異常及其原因。該液滴噴出裝置包括多個液滴噴頭，具有振動板(121)和使振動板(121)變位的靜電調(diào)節(jié)器(120)；驅動靜電調(diào)節(jié)器(120)的驅動電路(18)；振蕩電路(11)，在由驅動電路(18)驅動靜電調(diào)節(jié)器(120)之后基于振動板(121)的殘余振動進行振蕩；減法計數(shù)器(45)，從規(guī)定的基準值中減去振蕩電路(11)振蕩的信號在規(guī)定期間的脈沖數(shù)；判定裝置(20)，基于減法計數(shù)器(45)的減法結果判定液滴噴頭是否發(fā)生了噴出異常。
文檔編號B41J2/125GK1753786SQ200480005309
公開日2006年3月29日 申請日期2004年2月27日 優(yōu)先權日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