特開 2024-172105 液体吐出装置および不良ノズル判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024172105

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】液体吐出装置および不良ノズル判定方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 207

B41J2/01 403

B41J2/01 107

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089626

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】ホアン ドゥック

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EB39

2C056EB40

2C056FA11

(57)【要約】

【課題】ノズルの不良有無を判定する処理を効率的に実行するための改善が求められている。
【解決手段】液体吐出装置は、ノズルを複数有する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを搭載し、第１方向への移動である第１移動と、第１方向に対して逆方向の第２方向への移動である第２移動とを交互に実行するキャリッジと、液体吐出ヘッドおよびキャリッジを制御する制御部と、を備え、制御部は、ノズルから液体を吐出させるための駆動信号と異なる特定波形の駆動信号を圧電素子へ印加することにより発生する振動に基づいてノズルが不良ノズルであるか否かを判定可能であり、第１移動中のキャリッジが定速移動の状態から減速して停止するまでの第１移動減速期間と、第１移動減速期間よりも後の期間であって、キャリッジが停止状態から加速して第２移動を開始し定速移動の状態になるまでの第２移動加速期間と、を跨ぐ減加速期間に特定波形の駆動信号の印加を行う。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧電素子の駆動により圧力室に圧力変動を生じさせて、前記圧力室に充填された液体をノズルから吐出することが可能であり、前記ノズルを複数有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを搭載し、第１方向への移動である第１移動と、前記第１方向に対して逆方向の第２方向への移動である第２移動とを交互に実行するキャリッジと、
前記液体吐出ヘッドおよび前記キャリッジを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ノズルから液体を吐出させるために前記圧電素子へ印加する駆動信号と異なる特定波形の駆動信号を前記圧電素子へ印加することにより発生する振動に基づいて前記ノズルが不良ノズルであるか否かを判定する不良ノズル判定処理を複数の前記ノズルのそれぞれについて実行可能であり、
前記第１移動中の前記キャリッジが所定の定速移動の状態から減速して停止するまでの期間である第１移動減速期間と、前記第１移動減速期間よりも後の期間であって、前記キャリッジが停止状態から加速して前記第２移動を開始し前記定速移動の状態になるまでの期間である第２移動加速期間と、を跨ぐ期間である減加速期間に前記特定波形の駆動信号の印加を行う、ことを特徴とする液体吐出装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記キャリッジの加速の誤差に応じて予め算出された前記第２移動加速期間の最小値に基づいて、１回の前記第２移動加速期間中に前記特定波形の駆動信号を印加する期間の長さを設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項3】

前記液体吐出ヘッドは、複数の前記ノズルが前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に並ぶノズル列をｎ列有し、
前記制御部は、１回の前記減加速期間に前記ｎ列よりも少ないｍ列の前記ノズル列分の複数の前記ノズルに対応する複数の前記圧電素子へ前記特定波形の駆動信号を印加可能である場合に、前記圧電素子に前記特定波形の駆動信号を印加する頻度を、液体としての第１色のインクを吐出するための前記ノズル列と、前記第１色と異なる第２色のインクを吐出するための前記ノズル列とで異ならせる、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記減加速期間に含まれる前記キャリッジが停止している停止期間が第１の長さであるときの当該停止期間中に前記特定波形の駆動信号を印加する回数よりも、前記停止期間が前記第１の長さよりも長い第２の長さであるときの当該停止期間中に前記特定波形の駆動信号を印加する回数を、多くすることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項5】

液体吐出装置が実行する不良ノズル判定方法であって、
前記液体吐出装置は、圧電素子の駆動により圧力室に圧力変動を生じさせて、前記圧力室に充填された液体をノズルから吐出することが可能であり、前記ノズルを複数有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを搭載し、第１方向への移動である第１移動と、前記第１方向に対して逆方向の第２方向への移動である第２移動とを交互に実行するキャリッジと、を備え、
前記ノズルから液体を吐出させるために前記圧電素子へ印加する駆動信号と異なる特定波形の駆動信号を前記圧電素子へ印加することにより発生する振動に基づいて前記ノズルが不良ノズルであるか否かを判定する不良ノズル判定処理を複数の前記ノズルのそれぞれについて実行可能であり、
前記第１移動中の前記キャリッジが所定の定速移動の状態から減速して停止するまでの期間である第１移動減速期間と、前記第１移動減速期間よりも後の期間であって、前記キャリッジが停止状態から加速して前記第２移動を開始し前記定速移動の状態になるまでの期間である第２移動加速期間と、を跨ぐ期間である減加速期間に前記特定波形の駆動信号の印加を行う、ことを特徴とする不良ノズル判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出装置および不良ノズル判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェットプリンターは、複数のノズルを有するヘッドを搭載したキャリッジを所定の主走査方向に沿って往復移動させながら、ヘッドの各ノズルからインク等の液体を吐出して用紙等の媒体へ印刷する。このようなインクジェットプリンターにおいて、固化したインクやゴミがノズルに詰まる等してノズルによる液体吐出に不良が生じることがある。不良が生じたノズルを不良ノズルと呼ぶ。不良を異常と言い換えてもよい。従来から、ノズルが不良ノズルであるか否かを判定する処理が行われている（特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１によれば、ノズル毎に対応して設けられた圧電素子に駆動信号を供給し、駆動信号に応じて圧電素子が駆動した後に生じるいわゆる残留振動に基づいて、ノズルの不良有無を判定する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２‐１４９５５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

キャリッジの移動は、停止した状態から所定の速度まで加速する加速期間、所定の速度で定速移動する定速期間、定速移動の状態から減速して停止するまでの減速期間からなる。このような加速期間、定速期間および減速期間が、主走査方向に沿った往路移動、復路移動のそれぞれに有る。媒体への印刷は、キャリッジが媒体上を通過する主に定速期間において実行される。一方、加速期間の序盤や減速期間の終盤では、キャリッジは媒体の外に位置する。そのため従来、インクジェットプリンターは、キャリッジの移動制御に関連付けて、キャリッジの加速期間または減速期間のどちらか一方を利用して上述の残留振動に基づくノズルの不良有無の判定をしていた。

【0006】

インクジェットプリンターは、不良ノズルと判定したノズルについては、その後の印刷では当該不良ノズルの近傍ノズル等の代替となり得る位置のノズルを用いた液体吐出により、媒体におけるドットの欠落を補完することができる。ただし、ヘッドは多数のノズルを有する。インクジェットプリンターは、残留振動を発生させ、残留振動に基づいて不良ノズルであるか否かを判定する処理について、これを実行する処理能力にも限界があるため、キャリッジの一回の移動の中では一部のノズルについてしか当該判定をすることができない。不良ノズルであるにも拘わらず、不良ノズルか否かの判定の対象とならなかったノズルは、その後、不良ノズルか否かの判定の対象となるまでに実行される印刷において、そのノズルによるドットの欠落が補完されないため、印刷品質を低下させる原因となる。
このような状況に鑑みて、ノズルの不良有無を判定する処理を効率的に実行するための改善が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

液体吐出装置は、圧電素子の駆動により圧力室に圧力変動を生じさせて、前記圧力室に充填された液体をノズルから吐出することが可能であり、前記ノズルを複数有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを搭載し、第１方向への移動である第１移動と、前記第１方向に対して逆方向の第２方向への移動である第２移動とを交互に実行するキャリッジと、前記液体吐出ヘッドおよび前記キャリッジを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ノズルから液体を吐出させるために前記圧電素子へ印加する駆動信号と異なる特定波形の駆動信号を前記圧電素子へ印加することにより発生する振動に基づいて前記ノズルが不良ノズルであるか否かを判定する不良ノズル判定処理を複数の前記ノズルのそれぞれについて実行可能であり、前記第１移動中の前記キャリッジが所定の定速移動の状態から減速して停止するまでの期間である第１移動減速期間と、前記第１移動減速期間よりも後の期間であって、前記キャリッジが停止状態から加速して前記第２移動を開始し前記定速移動の状態になるまでの期間である第２移動加速期間と、を跨ぐ期間である減加速期間に前記特定波形の駆動信号の印加を行う。

【0008】

液体吐出装置が実行する不良ノズル判定方法であって、前記液体吐出装置は、圧電素子の駆動により圧力室に圧力変動を生じさせて、前記圧力室に充填された液体をノズルから吐出することが可能であり、前記ノズルを複数有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを搭載し、第１方向への移動である第１移動と、前記第１方向に対して逆方向の第２方向への移動である第２移動とを交互に実行するキャリッジと、を備え、前記ノズルから液体を吐出させるために前記圧電素子へ印加する駆動信号と異なる特定波形の駆動信号を前記圧電素子へ印加することにより発生する振動に基づいて前記ノズルが不良ノズルであるか否かを判定する不良ノズル判定処理を複数の前記ノズルのそれぞれについて実行可能であり、前記第１移動中の前記キャリッジが所定の定速移動の状態から減速して停止するまでの期間である第１移動減速期間と、前記第１移動減速期間よりも後の期間であって、前記キャリッジが停止状態から加速して前記第２移動を開始し前記定速移動の状態になるまでの期間である第２移動加速期間と、を跨ぐ期間である減加速期間に前記特定波形の駆動信号の印加を行う。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】装置構成を簡易的に示す図。

【図2】媒体と液体吐出ヘッドとの関係性を上方からの視点により示す図。

【図3】１つのノズルと当該ノズルに対応する圧電素子とを含んだ構造を簡易的に示す断面図。

【図4】本実施形態において各圧電素子に印加する様々な駆動信号を簡易的に示す図。

【図5】図５Ａ、図５Ｂはそれぞれ本実施形態と比較される従来技術を簡易的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、各図を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお各図は、本実施形態を説明するための例示に過ぎない。各図は例示であるため、形状が正確でなかったり、互いに整合していなかったり、一部が省略されていたりする場合がある。

【0011】

図１は、本実施形態にかかる液体吐出装置１０の構成を簡易的に示している。液体吐出装置１０は、制御部１１、表示部１３、操作受付部１４、通信ＩＦ１５、記憶部１６、搬送部１７、キャリッジ１８、液体吐出ヘッド１９、駆動回路２１等を備える。ＩＦは、インターフェイスの略である。制御部１１は、プロセッサーとしてのＣＰＵ１１ａ、ＲＯＭ１１ｂ、ＲＡＭ１１ｃ等を有する一つ又は複数のＩＣや、その他の不揮発性メモリー等を含んで構成される。

【0012】

制御部１１では、プロセッサーつまりＣＰＵ１１ａが、ＲＯＭ１１ｂや、その他のメモリー等に保存された一つ以上のプログラム１２に従った演算処理を、ＲＡＭ１１ｃ等をワークエリアとして用いて実行することにより、液体吐出装置１０を制御する。なお、プロセッサーは、一つのＣＰＵに限られることなく、複数のＣＰＵや、ＡＳＩＣ等のハードウェア回路により処理を行う構成であってもよいし、ＣＰＵとハードウェア回路とが協働して処理を行う構成であってもよい。

【0013】

表示部１３は、視覚情報を表示するための手段であり、例えば、液晶ディスプレイや、有機ＥＬディスプレイ等により構成される。表示部１３は、ディスプレイと、ディスプレイを駆動するための駆動回路とを含む構成であってもよい。操作受付部１４は、ユーザーによる操作を受け付けるための手段であり、例えば、物理的なボタンや、タッチパネルや、マウスや、キーボード等によって実現される。むろん、タッチパネルは、表示部１３の一機能として実現されるとしてもよい。

【0014】

通信ＩＦ１５は、液体吐出装置１０が公知の通信規格を含む所定の通信プロトコルに準拠して有線又は無線で外部装置と接続するための一つまたは複数のＩＦの総称である。外部装置とは、例えば、パーソナルコンピューター、サーバー、スマートフォン、タブレット型端末といった各種通信装置である。

【0015】

記憶部１６は、例えば、ハードディスクドライブや、ソリッドステートドライブといった記憶装置により構成される。記憶部１６は、制御部１１が有するメモリーの一部であってもよい。また、記憶部１６を制御部１１の一部と解してもよい。記憶部１６には、液体吐出装置１０の制御に必要な各種情報が記憶される。

【0016】

搬送部１７は、所定の搬送方向へ媒体を搬送するための手段であり、回転するローラーや、ローラー等を回転させるモーターを含む。搬送の上流、下流を、以下では単に、上流、下流と言う。媒体は、代表的には用紙であるが、用紙の他、生地やフィルム等、液体による印刷、記録の対象となり得る様々な素材を媒体として採用可能である。また、搬送方向を副走査方向とも呼ぶ。搬送部１７は、媒体をベルトやパレットに載せて搬送する機構であってもよい。

【0017】

キャリッジ１８は、不図示のキャリッジモーターによる動力を受けて所定の主走査方向に沿って往復移動可能な機構である。主走査方向と搬送方向とは交差している。主走査方向と搬送方向との交差は、直交あるいはほぼ直交と解してよい。キャリッジ１８は液体吐出ヘッド１９を搭載している。従って、液体吐出ヘッド１９はキャリッジ１８とともに、主走査方向に沿って往復移動する。液体吐出ヘッド１９の移動とキャリッジ１８の移動とは同義である。

【0018】

液体吐出ヘッド１９は、液体を吐出可能な複数のノズル２０を有する。液体吐出ヘッド１９に対しては、制御部１１による制御下で各ノズル２０を駆動する駆動回路２１が接続している。ノズル２０は、液滴であるドットを吐出する。液体吐出ヘッド１９は、画像を印刷するための印刷データに基づいて液体吐出を行う。知られているように、制御部１１は、各ノズル２０が夫々に備える圧電素子への駆動信号の印加を、印刷データに従って駆動回路２１を通じて制御することで、各ノズル２０からドットを吐出させたり吐出させなかったりして媒体へ画像を印刷する。駆動回路２１を制御部１１の一部と捉えてもよい。液体吐出ヘッド１９は、例えば、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インク、ブラック（Ｋ）インク等の各色インクを吐出可能である。むろん、液体吐出ヘッド１９が吐出するインクの色はＣＭＹＫに限定されない。また、液体吐出ヘッド１９は、インクやインクに該当しない液体を含めて各種液体を吐出可能である。

【0019】

図２は、媒体３０と液体吐出ヘッド１９との関係性を上方からの視点により簡易的に示している。液体吐出ヘッド１９を搭載するキャリッジ１８は、第１方向Ｄ１への移動である「第１移動」と、第１方向Ｄ１に対する逆方向の第２方向Ｄ２への移動である「第２移動」とを交互に行う。つまり、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２が主走査方向に該当する。第１移動と第２移動とのどちらを往路移動と捉えるかは問題ではない。例えば、第１移動をキャリッジ１８の往路移動と捉え、第２移動をキャリッジ１８の復路移動と捉える。第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に交差する方向Ｄ３が、搬送部１７による媒体３０の搬送方向Ｄ３である。

【0020】

図２では、ノズル面２３におけるノズル２０の配列の一例を示している。ノズル面２３は、液体吐出ヘッド１９の下面であり、媒体３０と相対する面である。ノズル面２３内の個々の小さな丸が個々のノズル２０を表している。液体吐出ヘッド１９は、インクカートリッジやインクタンク等と呼ばれる不図示の液体保持手段から各色のインクの供給を受けてノズル２０から吐出する構成において、インク色別のノズル列２４を備える。図２は、ＣＭＹＫインクを吐出する液体吐出ヘッド１９の例を示している。

【0021】

Ｃインクを吐出するノズル２０からなるノズル列２４がノズル列２４Ｃである。同様に、Ｍインクを吐出するノズル２０からなるノズル列２４がノズル列２４Ｍ、Ｙインクを吐出するノズル２０からなるノズル列２４がノズル列２４Ｙ、Ｋインクを吐出するノズル２０からなるノズル列２４がノズル列２４Ｋである。図２の例では、ノズル列２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋは、方向Ｄ１，Ｄ２に沿って配列されている。また、これら色別の複数のノズル列２４は搬送方向Ｄ３において同じ位置に配設されている。１つのノズル列２４は、搬送方向Ｄ３におけるノズル２０同士の間隔であるノズル間隔が一定或いはほぼ一定とされた複数のノズル２０により構成される。

【0022】

キャリッジ１８の第１移動や第２移動と共に液体吐出ヘッド１９が液体を吐出する動作を、主走査あるいはパスと呼ぶ。また、パスとパスとの間に搬送部１７が媒体３０を決められた距離だけ上流から下流へ搬送する動作を、紙送りと呼ぶ。制御部１１は、液体吐出ヘッド１９、キャリッジ１８、搬送部１７を制御することでパスと紙送りとを実行して、媒体３０に２次元の画像を印刷することが可能である。

【0023】

液体吐出装置１０は、液体吐出ヘッド１９が吐出した廃液を受け入れ貯留するメンテナンスボックス２２を有する。メンテナンスボックス２２を、以下ではＭＴＢ２２と略す。ＭＴＢ２２は、キャリッジ１８による液体吐出ヘッド１９の移動範囲内であって、媒体３０が通過する印刷領域外の所定位置に配設されている。図２の例では、ＭＴＢ２２は、第１方向Ｄ１において媒体３０に対応する印刷領域よりも前方に配設されている。制御部１１は、液体吐出ヘッド１９がＭＴＢ２２上に在るタイミングで、液体吐出ヘッド１９に、いわゆるフラッシングを実行させる。

【0024】

フラッシングは、液体吐出ヘッド１９のメンテナンスの一種であり、各ノズル２０に液体吐出の動作を強制的にさせることにより各ノズル２０の詰まりを改善する。フラッシングにより吐出される液体を、ＭＴＢ２２が受容する。図２の例では、装置の大型化を抑制するために、主走査方向においてＭＴＢ２２の幅は液体吐出ヘッド１９の幅よりも小さく設計されている。そのため、液体吐出ヘッド１９は、キャリッジ１８による移動中に各ノズル列２４がＭＴＢ２２上を通過するタイミングで各ノズル列２４のフラッシングを行う。

【0025】

図１に示す液体吐出装置１０の構成は、一台のプリンターによって実現されてもよいし、互いに通信可能に接続した複数の装置により実現されてもよい。つまり、液体吐出装置１０は、実態として液体吐出システム１０であってもよい。液体吐出システム１０は、例えば、制御部１１として機能する制御装置と、搬送部１７、キャリッジ１８、液体吐出ヘッド１９、駆動回路２１等を有するプリンターと、を含む。このような液体吐出装置１０または液体吐出システム１０により、液体吐出方法や不良ノズル判定方法が実現される。

【0026】

図３は、液体吐出ヘッド１９の内部構造の一部であって、１つのノズル２０と、当該１つのノズル２０に対応する圧電素子２５とを含んだ構造を、断面図により簡易的に例示している。当該構造は複数の層により形成されている。むろん、ノズル２０とノズル２０に対応する圧電素子２５とを含んだ構造は、様々な具体例が知られているため、図３の通りである必要は無い。ノズル面２３に開口するノズル２０は、液体吐出ヘッド１９の内部において圧力室２７に連通している。図示は省略しているが、圧力室２７にはインク等の液体が充填されている。圧力室２７を囲む壁面のうちの一面は振動板２６とされており、振動板２６に対しては、圧力室２７と逆側の面に圧電素子２５が設けられている。図３の圧電素子２５は、圧電素子と圧電素子を駆動するために取り付けられた電極とを含んだアクチュエーターと解してもよい。

【0027】

制御部１１による制御下で、上述したように駆動回路２１を通じて圧電素子２５に駆動信号が印加されることで、圧電素子２５が変形し、振動板２６が撓んで圧力室２７内に圧力変動が生じる。この圧力変動に応じて圧力室２７から液体が押し出され、ノズル２０を通じてノズル面２３の外へ液体のドットが吐出される。

【0028】

制御部１１は、ノズル２０から液体を吐出させるために圧電素子２５へ印加する駆動信号と異なる「特定波形」の駆動信号を圧電素子２５へ印加することにより発生する振動に基づいて、ノズル２０が不良ノズルであるか否かを判定する不良ノズル判定処理を、複数のノズル２０のそれぞれについて実行可能である。ここで言う振動とは、いわゆる残留振動であり、特定波形の駆動信号を圧電素子２５へ印加して圧電素子２５を駆動させた後、例えば、振動板２６が振動する。このような残留振動に応じて圧電素子２５に発生する残留振動信号の周波数等の特徴を所定の基準に基づいて評価することにより、制御部１１は、ノズル２０が不良ノズルであるか否かを判定する。残留振動に基づいて不良ノズルであるか否かを判定する方法自体は公知であるため、ここでは詳しい説明は省略する。

【0029】

本実施形態では、制御部１１は、第１移動中のキャリッジ１８が所定の定速移動の状態から減速して停止するまでの期間である「第１移動減速期間」と、第１移動減速期間よりも後の期間であって、キャリッジ１８が停止状態から加速して第２移動を開始し前記定速移動の状態になるまでの期間である「第２移動加速期間」と、を跨ぐ期間である「減加速期間」に特定波形の駆動信号の印加を行う。

【0030】

図４は、このような本実施形態の特徴を説明するための図であり、制御部１１による制御下で駆動回路２１から各圧電素子２５に印加する様々な駆動信号を簡易的に示している。図４では、キャリッジ１８の第１移動の期間の一部と、第１移動の後のキャリッジ１８の第２移動の期間の一部とを示している。第１移動と第２移動との間の期間Ｅは、キャリッジ１８が停止している停止期間Ｅである。キャリッジ１８が第１移動を終えた後、第２移動を開始する前、キャリッジ１８の速度は必ず０になる。そのため、ユーザーの体感としては第１移動と第２移動との間や第２移動と第１移動との間にキャリッジ１８が停止する時間が実質的に０であっても、停止期間Ｅは厳密には０にはならない。

【0031】

第１移動に含まれる期間Ａ２は、キャリッジ１８が定速移動する定速期間Ａ２である。むろん、定速と言っても厳密に速度が一定とは限らず、細かな速度変動は有り得る。第１移動に含まれる最後の期間Ａ３は、キャリッジ１８が定速移動の状態から減速して停止するまでの減速期間Ａ３である。つまり、減速期間Ａ３が第１移動減速期間に該当する。第２移動に含まれる最初の期間Ｂ１は、キャリッジ１８が停止状態から加速して第２移動を開始し定速移動の状態になるまでの加速期間Ｂ１である。つまり、加速期間Ｂ１が第２移動加速期間に該当する。第２移動に含まれる期間Ｂ２は、キャリッジ１８が定速移動する定速期間Ｂ２である。

【0032】

符号４０で示す印刷波形４０は、ノズル２０から液体を吐出するために圧電素子２５に印加される駆動信号の波形であり、このような印刷波形４０が印加されることで、第１移動によるパス、つまり媒体３０に対する印刷が実行される。第１移動において印刷波形４０が圧電素子２５に印加される期間は基本的に定速期間Ａ２であるが、定速期間Ａ２から減速期間Ａ３に入ってもしばらくは印加される。

【0033】

符号４１で示す微振動波形４１は、所定の微振動を発生させるために圧電素子２５に印加される駆動信号の波形であり、微振動波形４１が印加されることで、ノズル２０や圧力室２７等に微振動が発生し、インクの増粘が抑制される。微振動波形４１は、ノズル２０から液体を吐出させるための波形ではない。第１移動において微振動波形４１は、印刷波形４０が圧電素子２５に印加される期間の後であって、減速期間Ａ３内に印加される。

【0034】

符号４２で示すＦＬ波形４２は、フラッシングのために圧電素子２５に印加される駆動信号の波形であり、ＦＬ波形４２が印加されることで、ノズル２０から液体を強制的に吐出するフラッシングが実行される。第１移動においてＦＬ波形４２は、微振動波形４１が圧電素子２５に印加される期間の後であって、減速期間Ａ３内に印加される。図２に関する説明からも解るように、ＦＬ波形４２は、第１移動の減速期間Ａ３において、キャリッジ１８がＭＴＢ２２上を通過するタイミングで圧電素子２５に印加される。

【0035】

符号４３で示すテスト波形４３は、残留振動を発生させるために圧電素子２５に印加される駆動信号の波形であり、上述の「特定波形」に該当する。テスト波形４３は、ノズル２０から液体を吐出させない程度に圧電素子２５を駆動し、残留振動を発生させる。符号４４で示す残留振動波形４４は、テスト波形４３の圧電素子２５への印加の後に発生した残留振動に応じて圧電素子２５に発生する残留振動信号の波形を示しており、上述したように不良ノズル判定処理に用いられる。

【0036】

第１移動においてテスト波形４３は、ＦＬ波形４２が圧電素子２５に印加される期間の後であって、減速期間Ａ３に印加される。さらに図４に示すように、テスト波形４３は、減速期間Ａ３の後の停止期間Ｅや第２移動の加速期間Ｂ１においても継続して印加される。減速期間Ａ３の一部、停止期間Ｅおよび加速期間Ｂ１の一部に亘る連続した期間Ｆが、減速期間Ａ３と加速期間Ｂ１とを跨ぐ減加速期間Ｆである。つまり本実施形態では、このような減加速期間Ｆがテスト波形４３の印加期間であるため、この期間に対応して制御部１１は複数のノズル２０について不良ノズル判定処理をすることができる。

【0037】

第２移動の加速期間Ｂ１においては、減加速期間Ｆの後、微振動波形４１が圧電素子２５に印加される。このタイミングでの微振動波形４１の印加は、その後の印刷を円滑に開始するために必要な準備動作と言える。このような微振動波形４１の印加後、第２移動の加速期間Ｂ１の終盤から印刷波形４０の印加が開始され、第２移動の定速期間Ｂ２へ移行する。このようにして第２移動によるパス、つまり媒体３０に対する印刷が実行される。
言うまでもなく、図４に示す各波形や波形の数は例に過ぎず、実際のものと同じな訳ではない。

【0038】

図５Ａおよび図５Ｂはそれぞれ従来技術を示しており、圧電素子に印加する様々な駆動信号を簡易的に示している。図５Ａ，５Ｂの見方は図４の見方と同じであるため、図４と共通する説明は省略する。従来の液体吐出装置においては、フラッシングおよび不良ノズル判定処理の実行タイミングを、第１移動の減速期間Ａ３または第２移動の加速期間Ｂ１のいずれか一方に関連付けて制御していた。

【0039】

図５Ａによれば、第２移動の加速期間Ｂ１の開始から、微振動波形４１の印加、ＦＬ波形４２の印加、テスト波形４３の印加が順に実行される。第２移動における印刷波形４０の印加前には、準備動作として微振動波形４１を印加する期間を確保する必要がある。そのため、このような第２移動の加速期間Ｂ１中においてテスト波形４３を圧電素子に印加して不良ノズル判定処理を実行できる期間は、かなり制限されていた。また、キャリッジ１８が加速する距離を長くすれば、加速期間Ｂ１をより長く確保してテスト波形４３を印加する期間も長くすることができるが、その場合、装置の大型化という問題が生じる。

【0040】

一方、図５Ｂによれば、第１移動の減速期間Ａ３において、印刷終了後、微振動波形４１の印加、ＦＬ波形４２の印加、テスト波形４３の印加が順に実行され、キャリッジ１８の停止に伴ってテスト波形４３の印加も終了する。そのため、テスト波形４３を圧電素子に印加して不良ノズル判定処理を実行できる期間は、このような図５Ｂの例においても制限されていた。

【0041】

本実施形態によれば、液体吐出装置１０は、圧電素子２５の駆動により圧力室２７に圧力変動を生じさせて、圧力室２７に充填された液体をノズル２０から吐出することが可能であり、ノズル２０を複数有する液体吐出ヘッド１９と、液体吐出ヘッド１９を搭載し、第１方向への移動である第１移動と、第１方向に対して逆方向の第２方向への移動である第２移動とを交互に実行するキャリッジ１８と、液体吐出ヘッド１９およびキャリッジ１８を制御する制御部１１と、を備える。制御部１１は、ノズル２０から液体を吐出させるために圧電素子２５へ印加する駆動信号と異なる特定波形の駆動信号を圧電素子２５へ印加することにより発生する振動に基づいてノズル２０が不良ノズルであるか否かを判定する不良ノズル判定処理を複数のノズル２０のそれぞれについて実行可能であり、第１移動中のキャリッジ１８が所定の定速移動の状態から減速して停止するまでの期間である第１移動減速期間と、第１移動減速期間よりも後の期間であって、キャリッジ１８が停止状態から加速して第２移動を開始し前記定速移動の状態になるまでの期間である第２移動加速期間と、を跨ぐ期間である減加速期間Ｆに特定波形の駆動信号の印加を行う。

【0042】

このような構成によれば、制御部１１は、キャリッジ１８の第１移動減速期間と第２移動加速期間とを跨ぐ減加速期間Ｆを利用して、特定波形の駆動信号の圧電素子２５への印加を行い、不良ノズル判定処理をすることができる。つまり、媒体３０に対しては液体吐出ヘッド１９を搭載するキャリッジ１８の第１移動、第２移動を交互に繰り返すことで印刷が行われるが、１回の第１移動および第２移動あたりに不良ノズル判定処理の対象とするノズル数を従来よりも増やすことができ、ノズル２０の不良有無判定の効率を従来よりも高めることができる。この結果、制御部１１は、不良ノズルであるノズル２０に関して、不良ノズルであることをできるだけ迅速に認識し、その後のパスにおいて、上述の補完を実行して印刷品質を向上させることができる。

【0043】

本実施形態について、さらに説明する。
制御部１１は、キャリッジ１８の加速の誤差に応じて予め算出された第２移動加速期間の最小値に基づいて、１回の第２移動加速期間中に特定波形の駆動信号を印加する期間の長さを設定する、としてもよい。

【0044】

キャリッジ１８の第１移動や第２移動は、予め定められた速度テーブルに基づいて制御部１１がキャリッジモーターをフィードバック制御することにより、理想的な速度を実現しようとする。そのため、１回の第１移動、第２移動それぞれにおける加速期間、定速期間、減速期間それぞれの長さも設計上決まっている。しかしながら、液体吐出装置１０の個体差や、液体吐出装置１０の設置場所や姿勢の傾き等に起因して、キャリッジ１８の加速、減速には誤差が生じ得る。そのため、キャリッジ１８の加速に生じ得る誤差を様々な要素に基づいて想定し、そのように想定した誤差に応じて、第２移動加速期間の最小値というものが算出される。

【0045】

一例として、速度０の状態から定速移動の所定の速度に達するために必要な第２移動加速期間の長さが、設計上は１．０秒であり、上述のように算出された第２移動加速期間の長さの最小値が０．８秒であるとする。また、図４に示した第２移動の加速期間Ｂ１における微振動波形４１の印加は、例えば、加速期間Ｂ１が終わる０．３秒前から実行する必要があるとする。そうすると、加速期間Ｂ１の長さが１．０秒であれば、微振動波形４１の印加を開始する前に０．７秒の余裕がある。しかしながら、加速期間Ｂ１の長さが最小値の０．８秒である場合は、微振動波形４１の印加を開始する前に０．５秒の余裕しかない。加速期間Ｂ１において、テスト波形４３の印加は、微振動波形４１の印加を開始する前に終える必要がある。

【0046】

このような事情を鑑みると、制御部１１は、加速期間Ｂ１の長さの最小値、例えば０．８秒に基づいて、１回の加速期間Ｂ１中にテスト波形４３の駆動信号を印加する期間の長さを、加速期間Ｂ１の開始から例えば０．５秒に設定し、その通りに実行する。このような構成によれば、第２移動の加速期間Ｂ１におけるテスト波形４３の印加期間が微振動波形４１の印加期間に干渉して微振動波形４１の印加期間を適切に確保できない、といった事態を回避できる。

【0047】

液体吐出ヘッド１９は、複数のノズル２０が第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に交差する第３方向Ｄ３に並ぶノズル列２４をｎ列有する。ｎ、ｍは夫々が２以上の整数である。ｎは、図２の例では４であるが、４でなくても当然よい。制御部１１は、１回の減加速期間Ｆにｎ列よりも少ないｍ列のノズル列２４分の複数のノズル２０に対応する複数の圧電素子２５へ特定波形の駆動信号を印加可能である場合に、圧電素子２５に特定波形の駆動信号を印加する頻度を、液体としての第１色のインクを吐出するためのノズル列２４と、第１色と異なる第２色のインクを吐出するためのノズル列２４とで異ならせる、としてもよい。

【0048】

一例として、ｎ＝１２であり、ｍ＝５であるとする。液体吐出ヘッド１９が１２列のノズル列２４を有すると想定した場合、１２列のノズル列２４がそれぞれ異なる色のインクを吐出する構成であってもよいし、例えば、１色につき２列のノズル列２４が割り当てられていて計６色のインクを吐出する構成であってもよい。そして、制御部１１は、駆動回路２１等を含めた処理能力として、１回の減加速期間Ｆ中に、５列のノズル列２４分の複数のノズル２０に対応する複数の圧電素子２５へテスト波形４３の印加をすることができる。

【0049】

このような具体例においては、１２列全てのノズル列２４について不良ノズル判定処理をするには、減加速期間Ｆが３回、パス数で言うと６パス必要である。一方で、減加速期間Ｆが３回あれば、最大で３×５＝１５列のノズル列２４について不良ノズル判定処理をすることができる。そこで、制御部１１は、不良ノズルによるドットの欠落が画質に与える影響が相対的に大きい第１色、例えば、Ｋインクを吐出するノズル列２４については、それ以外の色（第２色）のインクを吐出するノズル列２４よりも高い頻度で、圧電素子２５へテスト波形４３を印加する対象とする。つまり、３回の減加速期間Ｆの中で、Ｋインクを吐出するノズル列２４については、そのうちの２回の減加速期間Ｆのそれぞれで圧電素子２５へテスト波形４３を印加する対象とし、他の色のインクを吐出する各ノズル列２４については、３回のうちのいずれか１回の減加速期間Ｆで圧電素子２５へテスト波形４３を印加する対象とする。このような構成によれば、制御部１１は、圧電素子２５に特定波形の駆動信号を印加する頻度を、インクの色に応じて異ならせることで、インクの特性を考慮して、より適切に印刷品質を保持できるようになる。

【0050】

制御部１１は、減加速期間Ｆに含まれるキャリッジ１８が停止している停止期間Ｅが第１の長さであるときの当該停止期間Ｅ中に特定波形の駆動信号を印加する回数よりも、停止期間Ｅが第１の長さよりも長い第２の長さであるときの当該停止期間Ｅ中に特定波形の駆動信号を印加する回数を、多くするとしてもよい。

【0051】

停止期間Ｅの長さは諸条件によって様々である。停止期間Ｅは、上述したようにユーザーの体感としては実質的に０に設定されていることがある。あるいは、停止期間Ｅは、ユーザーが所望するインクの乾燥時間や、紙送りの完了を待つ時間を兼ねて、数秒或いは数十秒に設定されることもある。また、印刷に使用する媒体３０の種類によっても停止期間Ｅの設定は異なる。いずれにしても、制御部１１は、印刷処理における停止期間Ｅの設定を取得し、その長さに応じて、停止期間Ｅ中のテスト波形４３を印加する回数、つまり不良ノズル判定処理の対象とするノズル数を異ならせる。基本的には、停止期間Ｅが長いほど、停止期間Ｅ中のテスト波形４３を印加する回数を増やす。

【0052】

これまでの説明から解るように、テスト波形４３を印加することが可能な期間の長さは、テスト波形４３を印加する回数の多さ、つまり不良ノズル判定処理の対象とするノズル数の多さとなる。
なお、特許請求の範囲においては、請求項同士の組み合わせの一部のみを記載しているが、本実施形態は、独立請求項と従属請求項との一対一の組み合わせだけでなく、当然に、複数の従属請求項の各種組み合わせを開示範囲に含める。
本実施形態は、液体吐出装置１０以外にも、液体吐出装置１０が実行する工程やステップによる方法、当該方法をプロセッサーと協働して実現するためのプログラム１２といった各カテゴリーの発明を開示する。

【0053】

例えば、液体吐出装置１０が実行する不良ノズル判定方法であって、液体吐出装置１０は、圧電素子２５の駆動により圧力室２７に圧力変動を生じさせて、圧力室２７に充填された液体をノズル２０から吐出することが可能であり、ノズル２０を複数有する液体吐出ヘッド１９と、液体吐出ヘッド１９を搭載し、第１方向への移動である第１移動と、第１方向に対して逆方向の第２方向への移動である第２移動とを交互に実行するキャリッジ１８と、を備える。当該方法によれば、ノズル２０から液体を吐出させるために圧電素子２５へ印加する駆動信号と異なる特定波形の駆動信号を圧電素子２５へ印加することにより発生する振動に基づいてノズル２０が不良ノズルであるか否かを判定する不良ノズル判定処理を複数のノズル２０のそれぞれについて実行可能であり、第１移動中のキャリッジ１８が所定の定速移動の状態から減速して停止するまでの期間である第１移動減速期間と、第１移動減速期間よりも後の期間であって、キャリッジ１８が停止状態から加速して第２移動を開始し前記定速移動の状態になるまでの期間である第２移動加速期間と、を跨ぐ期間である減加速期間Ｆに前記特定波形の駆動信号の印加を行う。

【符号の説明】

【0054】

１０…液体吐出装置、１１…制御部、１２…プログラム、１７…搬送部、１８…キャリッジ、１９…液体吐出ヘッド、２０…ノズル、２１…駆動回路、２２…ＭＴＢ、２３…ノズル面、２４…ノズル列、２５…圧電素子、２６…振動板、２７…圧力室、４０…印刷波形、４１…微振動波形、４２…ＦＬ波形、４３…テスト波形、４４…残留振動波形

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】