(57)【要約】【課題】印刷装置において、吐出検査の精度を向上させ、誤判定の少ない吐出検査を行なう。【解決手段】印刷装置は、液滴を吐出するノズルと、液滴の吐出に伴い変化する電圧信号を検出する電圧検出部と、電圧信号からノズルの状態を判定するノズル状態判定部と、を備える。ノズル状態判定部は、検出されたＮ（Ｎ＞３）個の電圧信号において、２番目からＮ番目までの電圧信号から抽出した３個以上の電圧信号を、３以上に領域分割された電圧領域に区分し、区分された任意の２個の電圧信号がそれぞれ異なる２つの電圧領域に所属するときに、２つの電圧領域の間に何れの電圧信号も所属しない電圧領域がある場合、任意の２つの電圧信号の何れかはノイズであると判定する。【選択図】図４
2014019058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置であって、
液滴を吐出するノズルと、
前記液滴の吐出に伴い変化する電圧信号を検出する電圧検出部と、
前記電圧信号からノズルの状態を判定するノズル状態判定部と、
を備え、
前記ノズル状態判定部は、
検出されたＮ（Ｎ＞３）個の前記電圧信号において、２番目からＮ番目までの前記電圧信号から抽出した３個以上の前記電圧信号を、３以上に領域分割された電圧領域に区分し、
前記区分された任意の２個の電圧信号がそれぞれ異なる２つの前記電圧領域に所属するときに、
前記２つの電圧領域の間に何れの前記電圧信号も所属しない電圧領域がある場合、
前記任意の２個の電圧信号の何れかはノイズであると判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置であって、
抽出した任意の３個以上の電圧信号がそれぞれ異なる３つ以上の前記電圧領域に所属するときに、
前記ノズル状態判定部は、前記任意の３個以上の電圧信号のうち少なくとも１個はノイズであると判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１に記載の印刷装置であって、
抽出した全ての電圧信号が、電圧の最も低い前記電圧領域に所属するときに、
前記ノズル状態判定部は、前記ノズルから前記液滴の吐出が無かったと判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１に記載の印刷装置であって、
抽出した一部の電圧信号が、電圧の最も低い第１の前記電圧領域に所属し、
前記一部の電圧信号以外の抽出した電圧信号全てが、前記第１の電圧領域の次に電圧の低い前記電圧領域に所属するときに、
前記ノズル状態判定部は、前記ノズルから前記液滴の吐出が無かった、または、前記ノズルから前記液滴の吐出が正常に行なわれたと判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項１に記載の印刷装置であって、
抽出した全ての電圧信号が、電圧の最も低い前記電圧領域と電圧の最も高い前記電圧領域とを除く前記電圧領域に所属するときに、
前記ノズル状態判定部は、前記ノズルから前記液滴の吐出が正常に行なわれた、または、前記ノズルから前記液滴の吐出が弱いと判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記電圧検出部は、吐出された前記液滴が着弾するように配置された検出電極と、前記検出電極と接続されて前記電圧信号を出力する出力回路と、を有し、
前記印刷装置は、さらに、
前記出力回路に接続されて前記出力回路に電圧を印加する電源と、
前記電源と前記出力回路とに接続された診断回路と、
前記３以上の電圧領域に領域分割する電圧閾値を設定する閾値設定部と、を備え、
前記電圧検出部は、前記電源が前記出力回路に所定の電圧を印加して前記出力回路に設けられたコンデンサを充電した後に、前記ノズルに前記液滴を吐出させずに、前記電源によって前記診断回路に印加された電圧が前記診断回路を通過して出力される診断用電圧信号を複数の時点で検出し、
前記閾値設定部は、前記電圧閾値のうちの少なくとも１つを検出した複数の前記診断用電圧信号の平均値に基づいて設定することを特徴とする印刷装置。
【請求項７】
印刷装置における液滴を吐出するノズルの検査方法であって、
前記液滴の吐出に伴い変化する電圧信号を検出する工程と、
検出されたＮ（Ｎ＞３）個の前記電圧信号において、２番目からＮ番目までの前記電圧信号から抽出した３個以上の前記電圧信号を、３以上に領域分割された電圧領域に区分する工程と、
前記区分された任意の２個の電圧信号がそれぞれ異なる２つの前記電圧領域に所属するときに、前記２つの電圧領域の間に何れの前記電圧信号も所属しない電圧領域がある場合、前記任意の２個の電圧信号の何れかはノイズであると判定する工程と、を備えることを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルから吐出された液滴が着弾する振動板を設け、当該振動板が機械的に振動することにより変化する電圧信号に基づいてノズルの目詰まりを判定する液体吐出装置が提案されている（特許文献１、参照）。この液体吐出装置は、バンドパスフィルターによって振動板に着弾した液滴に起因する周波数帯域の信号成分を抽出し、当該信号成分が所定電圧よりも小さい場合にはノズルが目詰まりしていると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３８６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バンドパス（ハイパス）フィルターは、振動板に着弾した液滴に起因する電圧信号の信号波形に歪みや遅れを生じさせるという問題があった。特に、電圧信号の信号波形に遅れが生じることにより、ノズルの目詰まりの検査に要する期間が長期化するという問題があった。異なるノズル間で信号波形が重畳されないように、あるノズルから吐出された液滴に起因する電圧信号の信号波形が収束するのを待ってから、次のノズルから液滴を吐出させなければならない。従って、電圧信号の信号波形に遅れが生じると、多数のノズルについて検査を行なうための所要期間が長期化する。また、特に特許文献１では、振動板の機械的な振動自体の収束も待つ必要があるため、検査の所要期間がより長期化しやすいという問題があった。また、検査において、外乱等のノイズによって液滴以外に起因する電圧信号の信号波形が重畳されて、液滴に起因する信号波形を正しく検出できない場合があり、これらの外乱等のノイズを除去したいという課題およびノイズの原因となる外乱を特定したいという課題があった。また、ノズルの目詰まりがなくても液体吐出装置におけるノズル以外の部分が故障していた場合に、検査の判定を行なえるほど十分に大きい信号波形の応答を得られないという課題があった。また、ノズルから液滴を吐出する液体吐出装置の検査に限られず、多くの電子機器装置において製品間に多少なりともばらつきが生じるのは避けられないため、ばらつきがあってもより短い時間で精度の高い検査を行い、不具合がある場合にはその原因を特定したいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、印刷装置が提供される。この印刷装置は、液滴を吐出するノズルと；前記液滴の吐出に伴い変化する電圧信号を検出する電圧検出部と；前記電圧信号からノズルの状態を判定するノズル状態判定部と；を備え；前記ノズル状態判定部は；検出されたＮ（Ｎ＞３）個の前記電圧信号において、２番目からＮ番目までの前記電圧信号から抽出した３個以上の前記電圧信号を、３以上に領域分割された電圧領域に区分し；前記区分された任意の２個の電圧信号がそれぞれ異なる２つの前記電圧領域に所属するときに；前記２つの電圧領域の間に何れの前記電圧信号も所属しない電圧領域がある場合；前記任意の２個の電圧信号の何れかはノイズであると判定する。この形態の印刷装置によれば、電圧検出部は、電気信号の極大値に近い電圧信号を抽出できるため、吐出検査の精度を向上させることができる。また、ノズル状態判定部は、検出された３個以上の電圧信号を３以上に領域分割された電圧領域に区分して吐出検査の判定を行なうので、誤判定の少ない検査を行なうことができる。
【０００７】
（２）上記実施形態の印刷装置において、抽出した任意の３個以上の電圧信号がそれぞれ異なる３つ以上の前記電圧領域に所属するときに；前記任意の３個以上の電圧信号のうち少なくとも１個はノイズであると判定しても良い。この形態の印刷装置によれば、ノズル状態判定部は、電圧信号の極大値に近い電圧信号をより検出しやすいため、さらに吐出検査の精度を向上させることができる。
【０００８】
（３）上記実施形態の印刷装置において、抽出した全ての電圧信号が、電圧の最も低い前記電圧領域に所属するときに；前記ノズル状態判定部は、前記ノズルから前記液滴の吐出が無かったと判定しても良い。この形態の印刷装置によれば、ノズルからの液滴の吐出の有無を簡便に判定することができる。
【０００９】
（４）上記実施形態の印刷装置において、抽出した一部の電圧信号が、電圧の最も低い第１の前記電圧領域に所属し；前記一部の電圧信号以外の抽出した電圧信号全てが、前記第１の電圧領域の次に電圧の低い前記電圧領域に所属するときに；前記ノズル状態判定部は、前記ノズルから前記液滴の吐出が無かった、または、前記ノズルから前記液滴の吐出が正常に行なわれたと判定しても良い。この形態の印刷装置によれば、第１の電圧領域の次に電圧の低い電圧領域の上限および下限の電圧値に基づいてノズルからの液滴の吐出の有無を簡便に判定することができる。
【００１０】
（５）上記実施形態の印刷装置において、抽出した全ての電圧信号が、電圧の最も低い前記電圧領域と電圧の最も高い前記電圧領域とを除く前記電圧領域に所属するときに；前記ノズル状態判定部は、前記ノズルから前記液滴の吐出が正常に行なわれた、または、前記ノズルから前記液滴の吐出が弱いと判定しても良い。この形態の印刷装置では、最も電圧の低い電圧領域の上限の電圧値と最も電圧の高い電圧領域の下限の電圧値とに基づいてノズルからの液滴の吐出の有無および吐出の強弱を簡便に判定することができる。
【００１１】
（６）上記実施形態の印刷装置において、前記電圧検出部は、吐出された前記液滴が着弾するように配置された検出電極と、前記検出電極と接続されて前記電圧信号を出力する出力回路と、を有し；前記印刷装置は、さらに；前記出力回路に接続されて前記出力回路に電圧を印加する電源と；前記電源と前記出力回路とに接続された診断回路と；前記３以上の電圧領域に領域分割する電圧閾値を設定する閾値設定部と、を備え；前記電圧検出部は、前記電源が前記出力回路に所定の電圧を印加して前記出力回路に設けられたコンデンサを充電した後に、前記ノズルに前記液滴を吐出させずに、前記電源によって前記診断回路に印加された電圧が前記診断回路を通過して出力される診断用電圧信号を複数の時点で検出し；前記閾値設定部は、前記電圧閾値のうちの少なくとも１つを検出した複数の前記診断用電圧信号の平均値に基づいて設定しても良い。この形態の印刷装置では、電圧閾値が複数の診断用電圧信号から算出した平均値によって補正されているため、電源の出力電圧および電圧検出部の電気信号のばらつきの検査への影響を抑制して精度の高い吐出検査を行なうことができる。
【００１２】
本発明は、装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、印刷装置および印刷装置の検査方法、吐出検査装置および各種装置の吐出検査方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の概念を示す模式図である。
【図２】吐出検査装置のブロック図である。
【図３】吐出検査装置の回路図である。
【図４】非吐出検査および吐出検査のタイミングチャートである。
【図５】高圧印加検査における平均電圧値ＨＶａｖｅと検査判定との関係の一例を示す説明図である。
【図６】高圧印加雑音検査において取得された検出電圧Ｖ2の値と雑音有無の判定との関係の一例を示す説明図である。
【図７】吐出検査のタイミングチャートである。
【図８】吐出検査の検出電圧Ｖ2の値と電圧閾値との関係における一例を示す説明図である。
【図９】非吐出検査における各種雑音検査と各種雑音検査の判定結果との関係の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら以下の順に説明する。
（１）実施形態の概要：
（２）実施形態：
（２−１）吐出検査装置の構成：
（２−２）吐出検査装置の動作：
（２−３）非吐出検査：
（２−４）吐出検査：
（３）変形例：
【００１５】
（１）実施形態の概要：
図１は、実施形態の概要を説明する模式図である。本実施形態の吐出検査方法を行なう吐出検査装置は、静電容量が寄生するコンデンサの一電極を構成する検出電極３１を備え、当該検出電極３１に液滴としてのインク滴を着弾させることにより、検出電極３１に電荷変化量ΔＱを生じさせる。また、電荷変化量ΔＱは、インク滴の着弾以外にも吐出検査装置の内部における故障による機械的振動や電磁波および商用交流電源の振動等の外乱によっても変化する。信号生成回路Ｇ１，Ｇ２は電荷変化量ΔＱの応答波を含む検出信号として検出電圧Ｖ2を信号生成する。本実施形態における吐出検査方法は、インク滴を吐出しないで検出電圧Ｖ2の応答波および高電圧診断信号Ｓhに基づいて取得される電圧値ＨＶを検出する非吐出検査と、インク滴を吐出して検出電圧Ｖ2の応答波を検出する吐出検査と、を含んでいる。吐出検査における検出電圧Ｖ2の応答波は、検出電極３１にインク滴を吐出させる吐出期間ｐaにおいて極大値に向けて徐々に増加し、インク滴を吐出させない非吐出期間ｐrにおいて収束に向けて徐々に減少する。吐出期間ｐaと非吐出期間ｐrとにより１ノズルについての吐出検査周期ｐが構成される。非吐出検査における検出電圧Ｖ2の応答波は、インク滴の吐出以外のノイズによって増減する。非吐出検査における１ノズルの検査周期である非吐出検査周期ｐは、吐出検査周期ｐと同一の周期である。なお、吐出検査周期と非吐出検査周期とは、異なっていてもよい。インク滴を吐出させるノズルを順次切り替えながら吐出検査周期ｐを繰り返すことにより、多数のノズルについての吐出検査を順次実行する。ここで、電荷変化量ΔＱに応じた検出電圧Ｖ2の応答波は、吐出期間ｐaの開始を起点として立ち上がるため、吐出検査周期ｐと同一の周期で表れることとなる。信号生成回路Ｇ１，Ｇ２は、吐出期間ｐaの開始直前のクランプ期間ｐCにおいて検出電圧Ｖ2を既知の所定電位Ｖ2Cとする。
【００１６】
吐出検査制御部６１は、吐出期間ｐaから非吐出期間ｐrへと移行する期間であるサンプリング期間ｐSにおいて検出電圧Ｖ2の電圧値（以降、「検出電圧Ｖ2の値」と呼ぶ）を取得する。すなわち、吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2が増加から減少に転じる期間をサンプリング期間ｐSとすることにより、電荷変化量ΔＱの応答波が極大値となるときに近いタイミングでの検出電圧Ｖ2の値を取得する。ここで、吐出期間ｐaの開始直前のクランプ期間ｐCにおける検出電圧Ｖ2は既知の所定電位Ｖ2Cとされるため、クランプ期間ｐCからサンプリング期間ｐSにかけて変化した検出電圧Ｖ2の変化量（Ｖ2−Ｖ2C）、すなわち電荷変化量ΔＱの応答波の立ち上がりから極大値に近い値までの変化量である応答波の振幅を得ることができる。吐出検査制御部６１は、当該変化量（Ｖ2−Ｖ2C）が、インク滴が正常に吐出された場合における電荷変化量ΔＱの応答波の振幅の下限値を意味する振幅閾値Ｖａｔｈ以上である場合に、インク滴が正常に吐出されたと判定する。具体的には、吐出検査制御部６１は、サンプリング期間ｐSにおける検出電圧Ｖ2が閾値（Ｖ2C+ Ｖａｔｈ）以上であればインク滴が正常に吐出されたと判定できる。しかし、電荷変化量ΔＱの応答波が極大値となるタイミングは、吐出検査装置の製品間による吐出のばらつき等によってずれが生じてくる場合がある。そのため、複数のサンプリング期間ｐSにおいて検出電圧Ｖ2の値を取得して、複数の検出電圧Ｖ2の値を予め設定された閾値と比較することによって判定する。このように、単一の吐出検査周期ｐよりも短い期間（ｐC〜ｐS）にかけて変化した検出電圧Ｖ2の変化量に基づいてインク滴が正常に吐出されたと判定することにより、複数の吐出検査周期ｐにまたがって検出電圧Ｖ2を変化させる低周波のノイズの影響を抑制した判定結果を得ることができる。なお、クランプ期間ｐCにおける検出電圧Ｖ2は既知であればよく、クランプ期間ｐCにおける検出電圧Ｖ2をサンプリングにより得てもよい。
【００１７】
（２）実施形態：
（２−１）吐出検査装置の構成：
図２は、実施形態にかかる吐出検査方法を行なう印刷装置１のブロック図である。印刷装置１は、メイン基板１０と印刷ヘッド２０とノズルキャップ３０とシールド構造４０と信号生成基板５０とサブ基板６０とを含む。実施形態の印刷装置１は、インクジェットプリンターである。メイン基板１０は、メイン制御部１１と吐出制御部１２とを含む。メイン制御部１１は、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭやＡＳＩＣ等で構成され、図示しないインターフェース部を介して取得した画像データに基づいて印刷制御データを生成し、当該印刷制御データを吐出制御部１２に出力する処理を実行する。また、メイン制御部１１は後述する吐出検査の結果を図示しないユーザーインターフェース部を介して通知させる処理を実行する。吐出制御部１２は、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭやＡＳＩＣで構成され、印刷制御データに基づいて印刷ヘッド２０に出力する駆動データを生成する処理を実行する。なお、吐出制御部１２は、所定のラッチ周期（約８７μ秒）単位で印刷ヘッド２０の駆動制御を行なう。ラッチ周期はラッチ信号Ｓlによって特定され、ラッチ信号Ｓlはメイン制御部１１によって生成される。なお、ラッチ信号Ｓlは、信号レベルが０または１の２値信号であり、ラッチ周期が開始するタイミングごとに信号レベルが１となる。
【００１８】
印刷ヘッド２０は、ピエゾ素子２１とノズルプレート２２とノズル２３とを備える。印刷ヘッド２０は、図示しないインクタンクからインクの供給を受けており、当該インクのインク滴（液滴）をノズル２３から吐出させる。印刷ヘッド２０は、多数のノズル２３を備え、ノズル２３は図示しない記録媒体に対して平行に対向する平面状のノズルプレート２２において配列される。多数のノズル２３のそれぞれと図示しないインク室とが連通しており、当該インク室にインクタンクからインクが供給される。インク室ごとに備えられたピエゾ素子２１には、吐出制御部１２が生成した駆動データに基づく駆動パルスが印加される。ピエゾ素子２１は、駆動パルスによって機械的に変形してインク室内のインクを加減圧することにより、インク滴をノズル２３から吐出させる。本実施形態のノズルプレート２２は、ステンレスで形成されており、基準電位（０Ｖ）に接地されている。
【００１９】
ノズルキャップ３０は検出電極３１を備える。検出電極３１は、例えばノズルプレート２２に対して平行に対向する平面状の電極である。検出電極３１とノズルプレート２２とが密着するようにノズルキャップ３０を動作させることにより、ノズル２３におけるインクの乾燥や固化を防止する。検出電極３１は着弾したインク滴が浸透可能なメッシュ電極であってもよく、検出電極３１の裏側（ノズルプレート２２の反対側）に備えられたスポンジ等によってインクを吸収したり、さらに廃液チューブ等によってインクを廃液してもよい。また、印刷時や吐出検査時においては、ノズルキャップ３０は、印刷ヘッド２０から離間し、ノズルプレート２２と検出電極３１とが所定距離を隔てて平行に対向する。
【００２０】
シールド構造４０は、検出電極３１と、検出電極３１と信号生成基板５０とを接続するケーブルを外部の電磁的外乱要因から保護するための保護部を含む。なお、シールド構造４０は、検出電極３１と信号生成基板５０とを一体化させつつ保護するモジュール構造であってもよい。また、シールド構造４０は、ノズルキャップ３０に備えられた廃液チューブ等も被覆し、廃液チューブ等を電磁的外乱要因から保護してもよい。
【００２１】
信号生成基板５０は、高電圧モジュール５１と高電圧遮断コンデンサ５２とローパスフィルター回路５３と第１増幅回路５４とクランプ回路５５と第２増幅回路５６と高電圧診断回路５８とを含む。
【００２２】
図３は、信号生成基板５０の回路図である。信号生成基板５０には２組の信号生成回路Ｇ１，Ｇ２が形成され、信号生成回路Ｇ１，Ｇ２はそれぞれ高電圧遮断コンデンサ５２とローパスフィルター回路５３と第１増幅回路５４とクランプ回路５５と第２増幅回路５６とを含む。高電圧モジュール５１は、検出電極３１に接続され、吐出検査時において高電圧（例えば、１００〜６００Ｖ）を負荷抵抗経由で出力する。従って、吐出検査時において、検出電極３１と基準電位のノズルプレート２２との間に寄生する静電容量ＣにＱ＝ＣＶ（Ｖは前記高電圧）の電荷量Ｑの電荷が蓄積される。吐出検査時において、吐出制御部１２はノズル２３からインク滴を吐出させる。ノズル２３から吐出されたインク滴は検出電極３１に着弾し、ノズルプレート２２から検出電極３１へとインク滴が運んだ電荷により、検出電極３１の電荷量Ｑに微少な電荷変化量ΔＱが生じる。このとき、電荷変化量ΔＱに対応した微少電流が負荷抵抗を経由して検出電極３１に流れる。なお、信号生成回路Ｇ１，Ｇ２は、本発明における出力回路に相当する。
【００２３】
吐出検査において、ノズルプレート２２と検出電極３１との距離は理想的に一定の距離に保たれるが、ノズルプレート２２におけるインク滴の吐出に起因してノズルプレート２２が振動する場合や、その他の要因に起因してノズルプレート２２と検出電極３１との少なくとも一方が振動する場合には、ノズルプレート２２と検出電極３１との間の距離が変化する。これにより、ノズルプレート２２と検出電極３１との間の静電容量が変化し、検出電極３１に微少な電荷変化量ΔＱが生じ得る。すなわち、検出電極３１に流れる微少電流には、インク滴の着弾に起因する電荷変化量ΔＱだけでなく、それ以外のノイズ要因に起因した電荷変化量ΔＱに応じた電流も重畳されることとなる。
【００２４】
信号生成回路Ｇ１，Ｇ２にはそれぞれ独立した検出電極３１が接続されており、検出電極３１が互いにノズルプレート２２の異なる位置に対向する。すなわち、検出電極３１にインク滴を着弾させるノズル２３が異なっている。なお、それぞれの検出電極３１に対して共通する高電圧モジュール５１により高電圧を印加することにより、コスト低減を図っている。また、検出電極３１は、シールド構造４０によって、例えば商用電源や印刷装置１が備える他の回路から発せられる電磁的外乱要因から保護される。信号生成回路Ｇ１，Ｇ２は、接続する検出電極３１の位置を除き互いに同様の構成であるため、ここでは一方についてのみ説明する。高電圧遮断コンデンサ５２の一方の電極は、シールド構造４０によって保護されたケーブルを介して検出電極３１と接続される。このようにシールド構造４０を設けた場合であっても信号生成回路Ｇ１，Ｇ２の信号生成過程において電磁的外乱要因によって信号にノイズが重畳されることとなる。
【００２５】
高電圧遮断コンデンサ５２の他方の電極は、ローパスフィルター回路５３と接続される。この高電圧遮断コンデンサ５２により、高電圧を遮断してローパスフィルター回路５３等を保護するとともに、検出電極３１における微少な電荷変化量ΔＱに応じた微少電流をローパスフィルター回路５３に流すことができる。ローパスフィルター回路５３は、微少電流から所定周波数（２ｋＨｚ）よりも高周波成分を除去するための回路である。これにより、微少電流から高周波のノイズが除去できる。本実施形態においてローパスフィルター回路５３は、入力抵抗と接地したコンデンサと出力抵抗とをＴ型に結線したＴ型ローパスフィルター回路である。
【００２６】
第１増幅回路５４は、ローパスフィルター回路５３によって高周波成分が除去された微少電流を入力し、微少電流を電圧に変換しつつ増幅する。第１増幅回路５４は、オペアンプＡ１と正相入力回路５４ａと帰還抵抗回路５４ｂとを含む。第１増幅回路５４の入力インピーダンスは実質的に０であり、オペアンプＡ１は反転入力端子（−）にてローパスフィルター回路５３から微少電流を吸入する。正相入力回路５４ａは、所定電源電圧（３．３Ｖ）を抵抗値が互いに等しい２個の分圧抵抗により分圧して得られた１．６５Ｖの電圧をオペアンプＡ１の非反転入力端子（+）に入力する。帰還抵抗回路５４ｂは、帰還抵抗Ｒ１〜Ｒ３とコンデンサＣ１，Ｃ２とを含み、オペアンプＡ１の出力端子（Ｖｏｕｔ）と反転入力端子（−）との間に介在する。また、帰還抵抗回路５４ｂの帰還分圧抵抗Ｒ３（５１０Ω）に１０μＦのコンデンサＣ２を接続することにより、非反転入力端子（+）と同じ１．６５Ｖの自己バイアス電圧をオペアンプＡ１に入力する。ここで、第１増幅回路５４の増幅係数Ｘ１は、帰還抵抗回路５４ｂの各帰還抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値（Ｒ１：１ＭΩ，Ｒ２：５．１ｋΩ，Ｒ３：５１０Ω）により、Ｘ１＝１ＭΩ×（５．１ｋΩ+５１０Ω）／５１０Ω＝１１ＭΩで与えられる。従って、オペアンプＡ１の出力端子（Ｖｏｕｔ）の出力電圧としての中間電圧Ｖ1（第１増幅信号）は、Ｖ1＝−Ｘ１×Ｉ（Ｉは反転入力端子（−）にて吸入される微少電流の電流値）で与えられる。なお、増幅係数Ｘ１を決定づける各帰還抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値のばらつきは所定の基準（例えば最大誤差が１％以内）で管理されることが望ましい。
【００２７】
帰還抵抗回路５４ｂには、位相補償用コンデンサＣ１が備えられる。位相補償用コンデンサＣ１の静電容量を１０〜１５ｐf程度に調整することにより、中間電圧Ｖ1の高周波帯域におけるゲインが最適化される。なお、ローパスフィルター回路５３をＴ型ローパスフィルター回路とすることにより、ローパスフィルター回路５３の接地したコンデンサと、第１増幅回路５４の帰還抵抗回路５４ｂとの間にローパスフィルター回路５３の出力抵抗を介在させることができる。これにより、第１増幅回路５４を安定させることができ、第１増幅回路５４が発振状態に陥ることが防止できる。
【００２８】
クランプ回路５５は、結合コンデンサＣ３と電源回路５５ａとアナログスイッチＹとを含む。結合コンデンサＣ３の一方の電極に第１増幅回路５４から中間電圧Ｖ1が入力され、結合コンデンサＣ３の他方の電極に第２増幅回路５６が接続される。第２増幅回路５６は、オペアンプＡ２と帰還抵抗Ｒ４，Ｒ５とを含み、オペアンプＡ２の非反転入力端子（+）に第１増幅回路５４の中間電圧Ｖ1が入力される。第２増幅回路５６は、非反転増幅回路であり、第１増幅回路５４の中間電圧Ｖ1を増幅し、出力端子（Ｖｏｕｔ）から検出電圧Ｖ2（第２増幅信号）を出力する。ここで、第２増幅回路５６の増幅率Ｘ２は、帰還抵抗Ｒ４，Ｒ５の抵抗値（Ｒ４：５１ｋΩ，Ｒ５：５１０Ω）により、Ｘ２＝（５１ｋΩ＋５１０Ω）／５１０Ω＝１０１倍で与えられる。従って、オペアンプＡ２の出力端子（Ｖｏｕｔ）における検出電圧Ｖ2は、Ｖ2＝Ｘ２×Ｖ1で与えられる。ここでも、増幅率Ｘ２を決定づける各帰還抵抗Ｒ４，Ｒ５の抵抗値のばらつきは所定の基準（例えば最大誤差が１%以内）で管理されることが望ましい。
【００２９】
以上のように、第１増幅回路５４と第２増幅回路５６とが順列に接続されるが、これらの間のクランプ点（拘束点）ＣＰにおいてクランプ回路５５のアナログスイッチＹの一端子Ｔ１が接続する。アナログスイッチＹの他方の端子Ｔ２には電源回路５５ａが接続される。電源回路５５ａは、所定電源電圧（３．３Ｖ）を抵抗と順方向のダイオード（順方向降下電圧）とによって分圧することにより、一定の所定電位Ｖ1C（０．６Ｖ）を生成する。この所定電位Ｖ1Cは、アナログスイッチＹの端子Ｔ２に入力される。アナログスイッチＹは制御端子Ｔ３を有し、制御端子Ｔ３には吐出検査制御部６１からクランプ信号ＳCが入力される。クランプ信号ＳCは、信号レベルが０または１の２値信号であり、後述するクランプ期間（第１期間）に限り１となる。アナログスイッチＹは、例えばＣＭＯＳスイッチであり、クランプ信号ＳCが１となる期間に限り端子Ｔ１，Ｔ２間を導通させる。これにより、クランプ期間において所定電位Ｖ1Cの電源により結合コンデンサＣ３に充電された電気量が所定電位Ｖ1Cに対応した電気量に拘束され、クランプ期間以外においては電荷変化量ΔＱに応じて結合コンデンサＣ３の充放電が行なわれる。すなわち、クランプ期間に限り、クランプ点ＣＰにおける中間電圧Ｖ1が所定電位Ｖ1Cに拘束される。なお、アナログスイッチＹを導通させて中間電圧Ｖ1を所定電位Ｖ1Cへと拘束することを、本明細書においてクランプすると表記する場合もある。なお、中間電圧Ｖ1を所定電位Ｖ1Cへとクランプすることにより、第２増幅回路５６から出力される検出電圧Ｖ2も所定電位Ｖ2C＝Ｘ２×Ｖ1Cへと拘束されることとなる。
【００３０】
第２増幅回路５６は、アナログスイッチＹの端子Ｔ２の電位をグランドに引き込むためのスイッチＷを有し、スイッチＷが導通することにより、電源回路５５ａがアナログスイッチＹの端子Ｔ２に出力する所定電位Ｖ1Cを０．６Ｖから０Ｖへと切り替えることができる。なお、スイッチＷは、吐出検査制御部６１から出力される図示しないスイッチ信号によって導通状態が制御される。ところで、結合コンデンサＣ３は、第１増幅回路５４と第２増幅回路５６とを交流結合するが、時定数がクランプ開放期間（クランプしない期間）よりも十分に長くなるように、結合コンデンサＣ３の電気容量と第２増幅回路５６の入力インピーダンスとが設定されている。
高電圧診断回路５８は、高電圧モジュール５１が生成した高電圧を複数の抵抗によって分圧することにより、高電圧診断信号Ｓhを生成する。
【００３１】
図２に示すようにサブ基板６０は、吐出検査制御部６１を含む。吐出検査制御部６１は、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭやＡＳＩＣ等のＩＣで構成され、Ａ／Ｄコンバーター６１ａを含む。吐出検査制御部６１は、所定のサンプリング期間（第２期間）において、第２増幅回路５６から出力された検出電圧Ｖ2の値をＡ／Ｄコンバーター６１ａにより量子化したデジタル信号を生成する。なお、サンプリング期間は、サンプリング信号ＳSに基づいて特定される。サンプリング信号ＳSは、信号レベルが１または０の２値信号であり、サンプリング信号ＳSの信号レベルが１となる期間に限り吐出検査制御部６１が検出電圧Ｖ2の値を取得する。吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2の値を示すデジタル信号に基づいてノズル２３から正常にインク滴が吐出されたか否かを判定する。ノズル２３から正常にインク滴が吐出されると、検出電極３１に適正な電荷変化量ΔＱが生じ、最終的に第２増幅回路５６から出力された検出電圧Ｖ2には電荷変化量ΔＱに対応した応答波が表れるはずである。吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2の値と所定の閾値との比較により、電荷変化量ΔＱに対応した検出電圧Ｖ2の応答波が表れたか否かを判定することによって、ノズル２３から正常にインク滴が吐出されたか否かを判定する。
【００３２】
また、吐出検査制御部６１は、ラッチ信号Ｓlが示すラッチ周期に基づいてクランプ期間を指定するクランプ信号ＳCを生成し、クランプ回路５５のアナログスイッチＹに出力する。さらに、吐出検査制御部６１は、高電圧診断信号ＳhをＡ／Ｄコンバーター６１ａによってデジタル信号に変換し、当該デジタル信号が示す電圧値と所定の閾値とを比較することにより、高電圧モジュール５１の故障に起因する高電圧の異常（電圧降下，過電圧）や、検出電極３１等の接地短絡（リーク）による高電圧の異常電圧降下を監視する。また、吐出検査制御部６１は、高電圧モジュール５１に高電圧を生成させるための高圧制御信号Ｓkを出力する。高圧制御信号Ｓkは、信号レベルが１または０の２値信号であり、高圧制御信号Ｓkの信号レベルが１となる期間に限り高電圧モジュール５１が高電圧を生成する。
【００３３】
（２−２）吐出検査装置の動作：
図４は、吐出検査装置が実行する非吐出検査および吐出検査のタイミングチャートである。図４のａ欄においては、高圧制御信号Ｓkを示す。高圧制御信号Ｓkの信号レベルが１となる全検査期間Ｐ２において高電圧モジュール５１が高電圧を出力する。全検査期間Ｐ２は、時刻の早い順に前置期間ｐfと前置検査期間Ｐ３と実検査期間Ｐ１と後置期間ｐbとを含む。なお、前置期間ｐfにおいて高電圧モジュール５１に高電圧を出力させておくことにより、前置検査期間Ｐ３および実検査期間Ｐ１よりも前に高電圧遮断コンデンサ５２を十分に充電しておく。
図４のｂ欄においては、ラッチ周期を示すラッチ信号Ｓlの波形を示す。なお、ラッチ周期の長さをＬと表記する。
【００３４】
図４のｃ欄においては、各ノズル２３の吐出状態を示す。本実施形態において、印刷ヘッド２０は、２つの検出電極３１に対してインク滴を着弾させるノズル２３をそれぞれＮ個ずつ有し、インク滴を着弾させる検出電極３１ごとにノズル番号（ｎ＝１，２，３・・・Ｎ）が付されている。吐出検査制御部６１は、ノズル番号の昇順に各ノズル２３の非吐出検査および吐出検査を行なう。非吐出検査は前置期間ｐfおよび前置検査期間Ｐ３に行なわれ、吐出検査は全検査期間Ｐ２に行なわれる。前置検査期間Ｐ３および全検査期間Ｐ２において、各ノズル２３を非吐出検査するために要する期間（非吐出検査周期ｐ）は一定であり、非吐出検査周期ｐの長さに非吐出検査を行なうノズル数を乗じた期間が全ノズルの吐出検査に要する前置検査期間Ｐ３となる。なお、非吐出検査を行なうノズル２３は、全てのノズル２３であっても良いし一部のノズル２３であっても良く、任意に設定できる。また、吐出検査周期ｐの長さにノズル数を乗じた期間が全ノズルの吐出検査に要する実検査期間Ｐ１となる。本実施形態では、印刷ヘッド２０は５７６０個のノズル２３を備え、一方の検出電極３１にインク滴を着弾させるノズル２３の個数（Ｎ）は２８８０個となる。非吐出検査周期および吐出検査周期（以降、「検査周期」とも呼ぶ）ｐの長さはラッチ周期の長さＬの倍数とされ、本実施形態では、検査周期ｐの長さは１ラッチ周期（Ｌ）の１２倍とされる。また、吐出検査において、検査周期ｐの開始された時点から６ラッチ周期（６Ｌ）経過するまでの時点までが吐出期間ｐaとされる。この吐出期間ｐaにおいてメイン基板１０の吐出制御部１２は、吐出検査対象のノズル２３から２４個のインク滴を吐出させる。すなわち、吐出期間ｐaに含まれる各ラッチ周期において、吐出制御部１２は、吐出検査対象のノズル２３から４つずつのインク滴を吐出させる。吐出検査において、吐出期間ｐaの終了から吐出検査周期ｐの終了するまでの期間が非吐出期間ｐrとされる。この非吐出期間ｐrにおいて吐出制御部１２は、吐出検査対象のノズル２３からインク滴を吐出させない。また、吐出制御部１２は、吐出検査対象以外のノズル２３からは吐出期間ｐaであるか非吐出期間ｐrであるかに拘わらずインク滴を吐出させない。ただし、吐出制御部１２は、吐出検査対象以外のノズル２３におけるインク液面をインク滴が吐出されない程度に微振動させる。なお、吐出検査周期ｐや吐出期間ｐaや非吐出期間ｐrの長さは、吐出制御部１２または吐出検査制御部６１が読み出し可能な記録媒体（ＲＯＭやレジスタ等）に記録されている。なお、１ラッチ周期に吐出検査対象のノズル２３が４つのインク滴を吐出する動作は、本発明における吐出動作に相当する。また、本実施形態では、１回の吐出動作において、ノズル２３から吐出されるインク滴を４つとしたが、他の実施形態では、他の回数であっても良い。
【００３５】
図４のｄ欄においては、吐出検査制御部６１がクランプ回路５５のアナログスイッチＹに出力するクランプ信号ＳCを示す。クランプ信号ＳCが１となる期間がクランプ期間ｐCを意味する。本実施形態では、検査周期ｐに最後のラッチ周期がクランプ期間ｐCとされる。すなわち、非吐出期間ｐrから吐出期間ｐaへと移行するタイミングから１ラッチ周期以内の期間がクランプ期間ｐCとされる。なお、クランプ期間ｐCが開始する周期は検査周期ｐと同一となる。クランプ期間ｐCにおいては検出電圧Ｖ2が所定電位Ｖ2Cに保持され、クランプ期間ｐC以外の期間においては検出電極３１における電荷変化量ΔＱに応じて検出電圧Ｖ2が変化する。なお、クランプ期間ｐCは、上述の前置期間ｐfにも設定される。これにより非吐出検査および吐出検査の前に検出電圧Ｖ2を所定電位Ｖ2Cに拘束しておくことができる。
【００３６】
検出電圧Ｖ2には、吐出検査周期ｐよりも低周波のノイズが含まれ、吐出検査周期ｐごとに検出電極３１における電荷変化量ΔＱに対応する応答波が表れるが、この応答波に低周波のノイズ（検出電極３１の振動起因の電荷変化量ΔＱや他の電磁的外乱要因に起因）が重畳されることとなる。これに対して、図４のｄ欄のように各吐出検査周期ｐの直前（終了前１ラッチ周期）のクランプ期間ｐCにて中間電圧Ｖ1を所定電位Ｖ1Cにクランプすることにより、複数の吐出検査周期ｐ間で低周波のノイズを蓄積することが防止できる。すなわち、低周波のノイズが複数の吐出検査周期ｐにまたがって蓄積されることが防止でき、電荷変化量ΔＱの応答波の信号強度に対する低周波のノイズ強度の比を抑制した検出電圧Ｖ2を得ることができる。また、中間電圧Ｖ1を所定電位Ｖ1C付近に拘束できるため、中間電圧Ｖ1がオペアンプＡ１の出力可能電圧範囲外となることが防止でき、クリップによる波形歪みが防止できる。
【００３７】
第１増幅回路５４の入力点に各周波数のテストノイズを意図的に注入し、検出電圧が示すテストノイズの通過電力を調査すると、吐出検査周期ｐと同等の周期に対応する周波数帯域（２００〜２０００Ｈｚ）のテストノイズは、第２増幅回路５６の出力点までほぼ減表することなく通過し、電荷変化量ΔＱの応答波は通過できる。クランプ期間ｐCの周期が吐出検査周期ｐと同一であり、吐出検査周期ｐよりも短い周期に対応する高周波帯域のテストノイズの波形はクランプの影響を受けないからである。なお、２０００Ｈｚよりも高周波帯域のノイズ成分は、ローパスフィルター回路５３により抑圧できる。一方、吐出検査周期ｐよりも長い周期に対応する低周波帯域（〜２００Ｈｚ）においては、テストノイズの周波数が小さくなるほど抑圧される。具体的に、周波数の１ｄｅｃａｄｅごと（周波数が１０倍となるごと）に、テストノイズの通過電力が２０ＤＢ減衰する。なお、低周波帯域（〜５Ｈｚ）においては信号抑圧比の傾きが緩和されるが、これはクランプによるノイズ抑圧効果を高めるために、第１増幅回路５４の増幅係数Ｘ１を小さくしたにも拘わらず、低周波帯域（〜５Ｈｚ）では、より大きなノイズ成分が抑圧可能なために、ついに第１増幅回路５４を構成するオペアンプＡ１の出力端子（Ｖｏｕｔ）における中間電圧Ｖ1がオペアンプＡ１の出力可能電圧範囲内にクリップされたことによる波形歪みに起因する。
【００３８】
本実施形態において、第１増幅回路５４を構成するオペアンプＡ１の出力可能電圧範囲は約３．３Ｖであり、クランプ点ＣＰにおける中間電圧Ｖ1の応答波の振幅が出力可能電圧範囲の１／１００〜１／１０（０．０３３〜０．３３Ｖｐｐ）となるように第１増幅回路５４の増幅係数Ｘ１が設定されている。これにより、クランプ点ＣＰにおけるノイズ成分の電圧が−０．６〜２．７Ｖ程度で変動する場合でも、中間電圧Ｖ1がオペアンプＡ１の出力可能電圧範囲を超え、当該中間電圧Ｖ1がクリップされることが防止できる。すなわち、検出電極３１における電荷変化量ΔＱの応答波形が中間電圧Ｖ1のクリップにより歪むことが防止でき、インク滴が吐出されたか否かを精度よく判定できる。なお、第１増幅回路５４の増幅係数Ｘ１が小さくても、クランプされた中間電圧Ｖ1をさらに増幅する第２増幅回路５６が備えられるため、インク滴が吐出されたか否かを判定するのに好適な検出電圧を得ることができる。なお、クランプ点ＣＰにおけるノイズ成分の電圧が０〜３．０Ｖ程度で変動する場合には、スイッチＷを導通させてクランプする所定電位Ｖ1Cを０．６Ｖから０Ｖへと切り替えることにより、応答波のクリップを防止してもよい。
【００３９】
図４のｅ欄は吐出検査制御部６１がＡ／Ｄコンバーター６１ａにより検出電圧Ｖ2の値を取得するサンプリング期間ｐSを示し、図４のｆ欄の実線は電荷変化量ΔＱに対する検出電圧Ｖ2の応答波（ノイズ成分は無視）を示す。後述するが、非吐出検査と吐出検査とのサンプリング期間ｐSは異なる。
【００４０】
図４のｆ欄に示すグラフは、１ラッチ周期あたりにノズル２３からインク滴を４つずつ吐出する吐出期間ｐaを６ラッチ周期にわたって継続した場合に、第２増幅回路５６から出力された検出電圧Ｖ2を示すグラフである。図４のｆ欄における縦軸は検出電圧Ｖ2を示す。なお、吐出期間ｐaが開始するまでは、クランプ回路５５のアナログスイッチＹを導通させることにより、第２増幅回路５６の入力電圧（中間電圧Ｖ1）を所定電位Ｖ1Cにクランプしておくこととする。
【００４１】
図４のｆ欄に示すように、実検査期間Ｐ１の各吐出期間ｐaにおいてノズル２３からインク滴を吐出すると上側に凸状の応答波が検出電圧Ｖ2に表れる。この応答波は、吐出期間ｐaにおいて検出電極３１に着弾した各インク滴が運んだ電荷の総和に対応する電荷変化量ΔＱを反映させたものである。この応答波は、吐出期間ｐaの開始における検出電圧Ｖ2（クランプにより所定電位Ｖ2C）から徐々に増加して極大値となり、再び、所定電位Ｖ2Cへと収束する形状を示す。なお、ノズルプレート２２におけるインク滴の着弾位置がノズル２３ごとに異なり、吐出されるインク滴のインク量がノズル２３ごとにばらつくため、同一の吐出期間ｐaとした場合であってもノズル２３ごとに検出電圧Ｖ2の応答波の振幅（極大値の検出電圧Ｖ2と所定電位Ｖ2Cとの差）が異なる。図４のｆ欄では、実検査期間Ｐ１において、振幅が最大となるノズル２３についての応答波を実線で示し、振幅が最小となるノズル２３についての応答波を破線で示す。ここで、吐出期間ｐaが長いほどインク滴が着弾する期間が長く、電荷変化量ΔＱを反映させた応答波が時刻軸方向に長くなる。なお、電荷変化量ΔＱに対応した検出電圧Ｖ2の応答波は上述した信号生成回路Ｇ１，Ｇ２の応答特性上、吐出期間ｐaの終了と同時に所定電位Ｖ2Cに収束せず、吐出期間ｐaの終了後しばらくしてから所定電位Ｖ2Cに収束する。吐出期間ｐaの終了時刻において応答波がほぼ極大となる。吐出期間ｐa後は、インク滴によって電荷が運搬されなくなり、電荷変化量ΔＱが収束へと転じるからである。また、吐出期間ｐaが長いほどインク滴が運ぶ電荷の総和が大きくなるため、応答波の振幅が大きくなる。しかし、吐出期間ｐaがある程度長くなっても応答波の振幅は増加しなくなる。
【００４２】
振幅が最大となるノズル２３についての応答波（実線）と、振幅が最小となるノズル２３についての応答波（破線）とのいずれについても、吐出検査周期ｐが５〜６ラッチ周期までは吐出検査周期ｐが長くなるほど応答波の振幅が増加するが、吐出検査周期ｐが５〜６ラッチ周期以上となると吐出検査周期ｐが長くなるのに伴う応答波の振幅の増加が鈍くなる。従って、吐出期間ｐaを６ラッチ周期とすることにより、最大限、応答波の振幅を確保するとともに、吐出期間ｐaが長くなり吐出検査に要する期間が長くなることが防止できる。また、６ラッチ周期の吐出検査周期ｐの終了後、さらに６ラッチ周期が経過するタイミングで、応答波が所定電位Ｖ2Cへと収束している。図４のｆ欄に示すように、異なるノズル２３間で応答波が重畳されないように、本実施形態では吐出期間ｐaの後の６ラッチ周期を非吐出期間ｐrとする。吐出検査に要する期間を短縮するために、応答波が収束する範囲において非吐出期間ｐrもできるだけ短く設定するのが望ましい。本実施形態では、吐出期間ｐaと非吐出期間ｐrとをそれぞれ６ラッチ周期として１ノズルあたりの吐出検査周期ｐを１２ラッチ周期（１２Ｌ≒１２×８７μ秒≒１ｍ秒）とすることにより、２８８０個のノズル２３を順次検査した場合の実検査期間Ｐ１を２．８８秒程度に抑制している。
【００４３】
（２−３）非吐出検査：
吐出検査制御部６１は、非吐出検査を行なった後に、吐出検査を行なう。吐出検査制御部６１は、高電圧モジュール５１を含む信号生成基板５０が正常に稼働しているか否か、および、信号生成基板５０が外部からの機械的振動および電磁波等のノイズの影響を受けているか否か、を判定する非吐出検査を行なう。吐出検査制御部６１は、初めに高電圧モジュール５１を含む信号生成基板５０が正常に稼動しているか否かを判定する高圧印加検査を行ない、次に、信号生成基板５０が正常に稼動している場合にはノイズの有無を判定する検査を行なう。なお、非吐出検査は、前置期間ｐfおよび前置検査期間Ｐ３において、吐出制御部１２がノズル２３からインク滴を吐出させずに実行される。
【００４４】
図５は、高圧印加検査における平均電圧値ＨＶａｖｅと検査判定との関係の一例を示す説明図である。高圧印加検査において、吐出検査制御部６１は、高電圧モジュール５１が信号生成基板５０に高電圧（例えば、１００〜６００Ｖ）を印加した状態で、高電圧遮断コンデンサ５２に電荷が充電された後に、高電圧診断回路５８を経由した高電圧診断信号ＳhをＡ／Ｄコンバーター６１ａによって電圧値ＨＶに変換して取得する。本実施形態では、吐出検査制御部６１は、１０個の電圧値ＨＶを取得し、取得した１０個の電圧値ＨＶから平均電圧値ＨＶａｖｅを算出する。図５には、前置期間ｐfに実行される高圧印加検査において、吐出検査制御部６１が取得して算出した平均電圧値ＨＶａｖｅと電圧閾値Ｖｏｋ，Ｖｎｇとの比較による判定を示している。吐出検査制御部６１は、平均電圧値ＨＶａｖｅと予め記録媒体（ＲＯＭやレジスタ等）に記録された２個の電圧閾値Ｖｏｋ，Ｖｎｇとを比較する。なお、他の実施形態では、平均電圧値ＨＶａｖｅを算出するために取得される電圧値ＨＶの回数は、１０回に限られず、その他の回数であっても良い。なお、高電圧モジュール５１は本発明における電源に相当し、高電圧診断回路５８は本発明における診断回路に相当し、高電圧遮断コンデンサ５２は本発明における出力回路に設けられたコンデンサに相当する。電圧値ＨＶは本発明における診断用電圧信号に相当し、平均電圧値ＨＶａｖｅは本発明における診断用電圧信号の平均値に相当する。
【００４５】
図５に示すように、平均電圧値ＨＶａｖｅが電圧閾値Ｖｏｋ以上の場合に、高電圧診断信号Ｓhでは十分な電圧が検出されているので、吐出検査制御部６１は、高電圧モジュール５１の故障に起因する高電圧の異常（電圧降下，過電圧）がなく、高電圧モジュール５１が正常に稼働していると判定する。平均電圧値ＨＶａｖｅが電圧閾値Ｖｎｇ以上Ｖｏｋ未満の場合に、高電圧診断信号Ｓhでは吐出検査制御部６１は、高電圧モジュール５１および高電圧診断回路５８が正常に稼働していると判定せずに、メンテナンスの必要があると判定する。平均電圧値ＨＶａｖｅが電圧閾値Ｖｎｇ未満の場合に、高電圧診断信号Ｓhでは電圧をほとんど検出できないため、吐出検査制御部６１は、高電圧モジュール５１や高電圧診断回路５８において破損等があり、故障していると判定する。
【００４６】
検出電極３１のメンテナンスが必要であると判定された場合には、吐出検査制御部６１は、ノズルプレート２２（ノズル２３）と検出電極３１との距離を最大まで広げた（ノズルキャップ３０を最下降させた）後、再び高圧印加検査を行なう。ノズルキャップ３０を最下降させてから高圧印加検査（以降、「キャップ下降後高圧検査）とも呼ぶ）を行なうことで、最下降前にノズルプレート２２と検出電極３１との間に異物が混入していたか否かを判断することができる。
【００４７】
キャップ下降後高圧検査では、高圧印加検査と同様に、吐出検査制御部６１は、１０個の電圧値ＨＶを取得し、平均電圧値ＨＶａｖｅを算出し、平均電圧値ＨＶａｖｅと電圧閾値Ｖｏｋ，Ｖｎｇとを比較する。図５に示すように、平均電圧値ＨＶａｖｅが電圧閾値Ｖｏｋ以上の場合に、高電圧診断信号Ｓhでは十分な電圧が検出されているので、吐出検査制御部６１は、キャップ下降後高圧検査において、高電圧モジュール５１が正常に稼働していると判定する。すなわち、ノズルプレート２２と検出電極３１との間にゴミやケバといった異物が混入していると考えられるため、これらの異物を除去するメンテナンスを行なう。キャップ下降後高圧検査において、平均電圧値ＨＶａｖｅが電圧閾値Ｖｎｇ以上Ｖｏｋ未満の場合、および、平均電圧値ＨＶａｖｅが電圧閾値Ｖｎｇ未満の場合に、吐出検査制御部６１は、高電圧モジュール５１や高電圧診断回路５８において破損等があり、故障していると判定する。
【００４８】
高電圧モジュール５１や高電圧診断回路５８が故障していると判定された場合に、吐出検査制御部６１は、吐出検査を行なわずに中止する。信号生成基板５０が正常に稼働していると判定された場合に、吐出検査制御部６１は、次の高圧印加雑音検査を行なう。
【００４９】
図６は、高圧印加雑音検査において取得された検出電圧Ｖ2の値と雑音有無の判定との関係の一例を示す説明図である。高圧印加雑音検査は、高圧印加検査と同じように、高電圧モジュール５１が信号生成基板５０に高電圧を印加した状態で行なわれる。図４のｅ欄に示すように、吐出検査制御部６１は、前置検査期間Ｐ３における１回の非吐出検査周期ｐにおいて、１ラッチ周期の開始から６ラッチ周期の終了まで間における１ラッチ周期ごとに１回のサンプリング期間ｐSが５回あり、５個の検出電圧Ｖ2の値を取得する。吐出検査制御部６１は、取得した複数の検出電圧Ｖ2の値と予め記録された電圧閾値である第１閾値Ｖｎｓとを比較して、検出電圧Ｖ2に重畳しているノイズの有無を判定する。なお、図６における電圧閾値Ａ／Ｄ＿ＶＤＤ，Ａ／Ｄ＿ＶＳＳは、予め記録された上限および下限の電圧閾値であり、他の実施形態では、異なる閾値であっても良い。
【００５０】
図６に示すように、取得された複数の検出電圧Ｖ2の値のうち全てが第１閾値Ｖｎｓ未満である場合には、検出電極３１で検出される電荷変化量ΔＱが小さいため、吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2の値に重畳しているノイズはない（雑音無し）と判定する。取得された複数の検出電圧Ｖ2の値のうち少なくとも１個が第１閾値Ｖｎｓ以上である場合には、検出電極３１に電圧を印加していないと共に液滴が吐出されていないにも拘らず電荷変化量ΔＱが発生している。そのため、この場合には、吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2に重畳しているノイズがある（雑音検出）と判定する。なお、本実施形態においては、ノイズの有無に拘わらず、非吐出検査の後に吐出検査が行なわれる。
【００５１】
（２−４）：吐出検査
吐出検査制御部６１は、非吐出検査の後、ノズル２３から正常にインク滴が吐出されているか否かを判定する吐出検査を行なう。吐出検査は、実検査期間Ｐ１において吐出制御部１２がノズル２３からインク滴を吐出させて実行される検査である。
【００５２】
図７は、吐出検査のタイミングチャートである。図７には、図４における２つの吐出検査周期ｐにおけるサンプリング期間ｐSと検出電圧Ｖ2の取得のタイミングとの関係を示している。本実施形態では、ノズル２３がインク滴を吐出するタイミングは、１ラッチ周期ないし６ラッチ周期の開始の時点、すなわち６回のタイミングであり、１回のタイミングにインク滴を４滴吐出している。サンプリング期間ｐSは、５ラッチ周期、６ラッチ周期、７ラッチ周期におけるそれぞれの開始の時点から１ラッチ周期経過するよりも先に終了する。吐出検査制御部６１は、１回の吐出検査周期ｐにおいて、検出電圧Ｖ2の値を３個取得する。すなわち、本実施形態では、６回の吐出動作における４番目の吐出動作から６番目の吐出動作に対応する３個の電圧値を取得する。なお、本発明では、例えば、５ラッチ周期の時点と６ラッチ周期の時点までとの間には、５ラッチ周期の開始の時点を含み、６ラッチ周期の開始の時点を含まないものとする。また、１回の吐出動作につき、１回のサンプリング期間ｐSが対応していて１個の検出電圧Ｖ2の値を取得する。
【００５３】
これにより、検出電極３１における電荷変化量ΔＱの応答波が極大となるタイミング付近で検出電圧Ｖ2の値を取得できる。ここで、クランプ期間ｐCの終了からサンプリング期間ｐSの開始までの期間は、電荷変化量ΔＱに応答して検出電圧Ｖ2が増加を開始して極大となるまでの立ち上がり期間に相当することとなる。また、クランプ期間ｐCからサンプリング期間ｐSまでの検出電圧Ｖ2の変化量が、検出電極３１における電荷変化量ΔＱの応答波の振幅に相当することとなる。このように、クランプ期間ｐCからサンプリング期間ｐSまでの期間を、検出電圧Ｖ2の変化量が最大限大きくなる期間とすることにより、サンプリング期間ｐSにおける検出電圧Ｖ2のノイズ成分の寄与度を相対的に低下させることができる。また、複数の検出電圧Ｖ2の値を取得することにより、印刷装置１の製品間によるノズル２３の吐出のばらつき等よって検出電圧Ｖ2が極大値となるタイミングとサンプリング期間ｐSとがずれても、吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2の極大値に近い値を取得することができる。
【００５４】
また、クランプ期間ｐCにおける所定電位Ｖ2Cの電圧値は一定値となるため、サンプリング期間ｐSにおける検出電圧Ｖ2の値は検出電極３１における電荷変化量ΔＱの応答波の振幅に一意に対応する。すなわち、サンプリング期間ｐSにおける検出電圧Ｖ2の値が大きいほど検出電極３１における電荷変化量ΔＱの応答波の振幅が大きいと判断できる。なお、検出電圧Ｖ2の値は、本発明における電圧信号に相当し、Ａ／Ｄコンバーター６１ａと信号生成回路Ｇ１，Ｇ２と検出電極３１とは、本発明における電圧検出部に相当する。
【００５５】
図８は、吐出検査の検出電圧Ｖ2の値と電圧閾値との関係における一例を示す説明図である。吐出検査制御部６１は、吐出検査において取得された検出電圧Ｖ2の３個の値それぞれを、予め設定された電圧閾値である第３閾値Ｖｎｓ２と、非吐出検査の高圧印加検査で得た電圧値ＨＶから算出した平均電圧値ＨＶａｖｅに基づいて算出した電圧閾値である第２閾値Ｖｃｈと、比較することで、ノズル２３が正常にインク滴を吐出しているか否かを判定する。第２閾値Ｖｃｈは、予め設定されたデフォルト電圧値Ｖｄｅｆに、平均電圧値ＨＶａｖｅと予め設定された電圧値Ｖｈｖとの比、すなわち、平均電圧値ＨＶａｖｅを電圧値Ｖｈｖで除した数値を乗じた閾値（Ｖｃｈ＝Ｖｄｅｆ×ＨＶａｖｅ÷Ｖｈｖ）である。なお、本実施形態では、第３閾値Ｖｎｓ２が１ボルト（Ｖ）で、デフォルト電圧値Ｖｄｅｆが１．５ボルト（Ｖ）で、電圧値Ｖｈｖが３ボルト（Ｖ）であるが、他の実施形態では、異なる値であっても良い。また、図８における電圧閾値Ａ／Ｄ＿ＶＤＤ，Ａ／Ｄ＿ＶＳＳは、Ａ／Ｄコンバーター６１ａで処理される上限、下限電圧であり、本実施形態では、３．３Ｖ，０Ｖである。なお、吐出検査における電圧閾値Ａ／Ｄ＿ＶＤＤ，Ａ／Ｄ＿ＶＳＳは、図６の電圧閾値と同じであるが、他の実施形態では、異なる閾値であっても良い。また、第２閾値Ｖｃｈおよび第３閾値Ｖｎｓ２は、本発明における３以上の電圧領域に領域分割する電圧閾値に相当し、吐出検査制御部６１は、本発明における閾値設定部に相当する。
【００５６】
吐出検査では、各ノズル２３において、検出電圧Ｖ2の３個の値全てが第２閾値Ｖｃｈ以上の場合、および、全てが第３閾値Ｖｎｓ２以上で少なくとも１個が第２閾値Ｖｃｈ以上の場合に、電荷変化量ΔＱの応答波の振幅が大きいため、吐出検査制御部６１は、ノズル２３が正常にインク滴を吐出していると判定する。
【００５７】
検出電圧Ｖ2の３個の値全てが第３閾値Ｖｎｓ２以上第２閾値Ｖｃｈ未満の場合に、電荷変化量ΔＱの応答波の振幅は小さすぎないが十分に大きくもないため、吐出検査制御部６１は、ノズル２３がインク滴を吐出しているもののノズル２３の吐出力は弱いと判定する。すなわち、取得した検出電圧Ｖ2の値の全ての値が、電圧の最も低い第３閾値Ｖｎｓ２未満の範囲と電圧の最も高い第２閾値Ｖｃｈ以上の範囲とを除く範囲である第３閾値Ｖｎｓ２以上第２閾値Ｖｃｈ未満の範囲に所属するときに、吐出検査制御部６１は、ノズル２３からインク滴の吐出が弱いと判定する。なお、吐出検査制御部６１は、本発明におけるノズル状態判定部に相当する。
【００５８】
検出電圧Ｖ2の３個の値全てが第２閾値Ｖｃｈ未満で少なくとも１個が第３閾値Ｖｎｓ２未満である場合および全てが第３閾値Ｖｎｓ２未満である場合に、電荷変化量ΔＱの応答波の振幅が小さいため、吐出検査制御部６１は、ノズル２３が正常にインク滴を吐出していないと判定する。すなわち、検出電圧Ｖ2の値全てが電圧の最も低い範囲である第３閾値Ｖｎｓ２未満である場合に、吐出検査制御部６１は、ノズル２３からのインク滴の吐出が無かったと判定する。また、検出電圧Ｖ2の値の一部が電圧値の最も低い範囲である第３閾値Ｖｎｓ２未満であり、残りの検出電圧Ｖ2の値の全てが２番目に電圧値が低い範囲である第３閾値Ｖｎｓ２以上第２閾値Ｖｃｈ未満である場合に、吐出検査制御部６１は、ノズル２３からのインク滴の吐出がないと判定する。
【００５９】
検出電圧Ｖ2の３個の値のうち少なくとも１個が第２閾値Ｖｃｈ以上であり、残り２個のうち少なくとも１個が第３閾値Ｖｎｓ２未満であり、いずれの値も第２閾値Ｖｃｈ以上または第３閾値Ｖｎｓ２未満である場合に、３個の値における検出される電荷変化量ΔＱの差が大きいため、吐出検査制御部６１は、ノイズを検出していると判定する。すなわち、第２閾値Ｖｃｈおよび第３閾値Ｖｎｓ２によって３以上に分割された範囲において、任意の２個の検出電圧Ｖ2の値がそれぞれ異なる２つの範囲に所属するときに、２つの範囲の間に何れの検出電圧Ｖ2の値が所属しない第３閾値Ｖｎｓ２以上第２閾値Ｖｃｈ未満の範囲がある場合に、吐出検査制御部６１は、任意の２個の検出電圧Ｖ2の値の何れかはノイズであると判定する。
【００６０】
また、検出電圧Ｖ2の３個の値のうち１個が第２閾値Ｖｃｈ以上であり、１個が第３閾値Ｖｎｓ２以上第２閾値Ｖｃｈ未満であり、１個が第３閾値Ｖｎｓ２未満である場合に、吐出検査制御部６１は、ノイズを検出していると判定する。すなわち、３個の検出電圧Ｖ2の値が第２閾値Ｖｃｈおよび第３閾値Ｖｎｓ２で分けられたそれぞれ異なる３つの範囲に区分されている場合に、３個の検出電圧Ｖ2の値のうち少なくとも１個はノイズであると判定する。
【００６１】
吐出検査制御部６１は、インク滴の吐出検査を判定した後、判定結果をメイン基板１０のメイン制御部１１に出力する。すると、メイン基板１０のメイン制御部１１は、インク滴が正常に吐出された場合にはその旨を記録し、インク滴が弱く吐出された場合、および、インク滴が正常に吐出されなかった場合には、ノズル２３のノズル番号とともにその旨を示す通知を行なわせる。なお、吐出検査制御部６１またはメイン制御部１１は、インク滴が正常に吐出されなかったノズル２３のノズル番号を示すデータを蓄積し、すべてのノズル２３についての吐出検査が終了した段階で、インク滴が正常に吐出されなかったノズル２３のノズル番号を一括して通知してもよい。吐出検査制御部６１は、吐出検査が正しく行なわれていないと判定した場合には、全ノズル２３の吐出検査を再度行なう。
【００６２】
なお、本実施形態では、高電圧遮断コンデンサ５２とローパスフィルター回路５３と第１増幅回路５４とクランプ回路５５と第２増幅回路５６とを含む信号生成回路Ｇ１，Ｇ２は２組備えられるため、信号生成回路Ｇ１，Ｇ２で互いに異なるノズル２３の吐出検査を並行して行なう。これにより、すべてのノズル２３の吐出検査に要する期間を短縮できる。むろん、信号生成回路Ｇ１，Ｇ２で異なる時期にノズル２３の吐出検査を行なってもよい。信号生成回路Ｇ１，Ｇ２における吐出検査周期ｐは同期していてもよいし、同期していなくてもよい。
【００６３】
以上説明したように、この印刷装置１では、ノズル２３がインク滴を吐出し、Ａ／Ｄコンバーター６１ａがインク滴の吐出に伴い変化する検出電圧Ｖ2を検出する。吐出検査制御部６１は、検出された６個の検出電圧Ｖ2の値において、４番目から６番目までの３個の検出電圧Ｖ2の値を抽出して、３つに分割された範囲に区分する。また、任意の２個の検出電圧Ｖ2の値がそれぞれ異なる２つの範囲に所属するときに、２つの範囲の間に何れの検出電圧Ｖ2の値が所属しない第３閾値Ｖｎｓ２以上第２閾値Ｖｃｈ未満の範囲がある場合に、吐出検査制御部６１は、任意の２個の検出電圧Ｖ2の値の何れかはノイズであると判定する。印刷装置１では、ノズル２３から吐出されたインク滴に伴う検出電圧Ｖ2の極大値の電圧値となるタイミングが、ノズル２３と検出電極３１との距離、インク滴の粘度によるインク滴の速度のばらつき、インク滴の吐出される方向の差異、等によってずれる場合がある。しかし、本実施形態によれば、その場合においても、吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2の極大値に近い電圧値を抽出することができ、吐出検査の精度を向上させることができる。また、吐出検査制御部６１は、抽出した複数の検出電圧Ｖ2の値を閾値で分けた範囲によって吐出検査の判定を行なうので、検出電圧Ｖ2の１個の値で判定を行なうよりも誤判定の少ない検査を行なうことができる。
【００６４】
また、この印刷装置１では、抽出された３個の検出電圧Ｖ2の値は、４番目から６番目までの吐出動作に対応する３個の検出電圧Ｖ2の値である。そのため、この印刷装置１では、吐出検査制御部６１は、サンプリング期間ｐSにおいて検出電圧Ｖ2の極大値に近い電圧値をより取得しやすいため、さらに吐出検査の精度を向上させることができる。
【００６５】
また、この印刷装置１では、Ａ／Ｄコンバーター６１ａは、１ラッチ周期で検出電圧Ｖ2の値を検出している。そのため、この印刷装置１では、３個の検出電圧Ｖ2の値を取得する時点がサンプリング期間ｐSにおいて周期的で一定間隔であるので、異なるノズル２３において、検出電圧Ｖ2の３個の値のばらつきが少なく、検出電圧Ｖ2の極大値付近である検出電圧Ｖ2の値を検出しやすいので、ノズル２３間における吐出検査の誤判定を抑制することができる。
【００６６】
また、この印刷装置１では、吐出検査制御部６１は、３個の検出電圧Ｖ2の値が第２閾値Ｖｃｈおよび第３閾値Ｖｎｓ２によって分けられたそれぞれ異なる３つの範囲に区分されている場合には、３個の検出電圧Ｖ2の値のうち少なくとも１個はノイズであると判定する。そのため、この印刷装置１では、検出電圧Ｖ2における１個の値のみで吐出検査の判定を行なう場合と比較して、印刷装置１に発生しているノイズを検出することができるので、吐出検査における誤判定を抑制することができる。
【００６７】
また、この印刷装置１では、取得した全ての検出電圧Ｖ2の値が、電圧値の最も低い範囲である第３閾値Ｖｎｓ２未満である場合に、吐出検査制御部６１は、ノズル２３からのインク滴の吐出が無かったと判定する。そのため、この印刷装置１では、ノズル２３からのインク滴の吐出の有無を簡便に判定することができる。
【００６８】
また、この印刷装置１では、取得した検出電圧Ｖ2の３個の値のうち、一部の値が電圧の最も低い範囲である第３閾値Ｖｎｓ２未満であり、残りの検出電圧Ｖ2の全ての値が２番目に電圧の低い範囲である第３閾値Ｖｎｓ２以上第２閾値Ｖｃｈ未満であるときに、吐出検査制御部６１は、ノズル２３からのインク滴の吐出が無かったと判定する。そのため、この印刷装置１では、２番目に電圧の低い範囲の上限および下限の閾値である第２閾値Ｖｃｈおよび第３閾値Ｖｎｓ２に基づいて簡便にノズル２３からのインク滴の吐出が無かったと判定することができる。
【００６９】
また、この印刷装置１では、取得した検出電圧Ｖ2の３個の値の全てが電圧の最も低い範囲である第３閾値Ｖｎｓ２未満と電圧の最も高い範囲である第２閾値Ｖｃｈ以上とを除く範囲である第３閾値Ｖｎｓ２以上第２閾値Ｖｃｈ未満であるときに、吐出検査制御部６１は、ノズル２３からのインク滴の吐出が弱い吐出であると判定する。そのため、この印刷装置１では、最も電圧の低い範囲の上限の閾値である第３閾値Ｖｎｓ２と最も電圧の高い範囲の下限の閾値である第２閾値Ｖｃｈとに基づいて簡便にノズル２３からのインク滴の吐出の強弱を判定することができる。
【００７０】
また、この印刷装置１では、Ａ／Ｄコンバーター６１ａと検出電極３１と信号生成回路Ｇ１とは、検出電圧Ｖ2を検出する。また、印刷装置１は、検出電極３１と信号生成回路Ｇ１とに接続された高電圧モジュール５１と、高電圧モジュール５１と信号生成回路Ｇ１とに接続された高電圧診断回路５８と、を備えている。高圧印加検査において、高電圧モジュール５１が信号生成回路Ｇ１の高電圧遮断コンデンサ５２に電荷を充電した後、ノズル２３にインク滴を吐出させずに、Ａ／Ｄコンバーター６１ａは、高電圧診断回路５８から検出される高電圧診断信号Ｓhに基づいて変化する複数の電圧値ＨＶを取得する。吐出検査制御部６１は、取得した電圧値ＨＶの値の平均電圧値ＨＶａｖｅと電圧閾値Ｖｏｋ，Ｖｎｇとを比較することで高電圧モジュール５１が正常に稼働しているか否かを判定する。そのため、この印刷装置１では、高電圧モジュール５１を用いた簡単な回路構成によって、高電圧モジュール５１および信号生成回路Ｇ１の故障の有無、検出電極３１等でのリーク電流の発生有無を判定でき、高電圧モジュール５１および信号生成回路Ｇ１のメンテナンスの時間およびコストを抑制することができる。
【００７１】
また、この印刷装置１では、第２閾値Ｖｃｈが非吐出検査で取得した複数の電圧値ＨＶの値の平均電圧値ＨＶａｖｅによって補正されているため、高電圧モジュール５１の出力電圧およびＡ／Ｄコンバーター６１ａの基準電圧のばらつきの検査への影響を抑制して精度の高い吐出検査の判定を行なうことができる。
【００７２】
（３）変形例：
なお、この発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００７３】
上記実施形態の図６に示す高圧印加雑音検査において、判定に用いる電圧閾値を第１閾値Ｖｎｓとし、図８に示す吐出検査において、ノズル２３の吐出正常性の判定に用いる電圧閾値を第２閾値Ｖｃｈ，第３閾値Ｖｎｓ２としたが、判定に用いる電圧閾値については種々変形可能である。この変形例の実施形態における印刷装置１では、上記実施形態の印刷装置１と比較して、吐出検査のノイズ判定に用いられる閾値が予め設定された電圧閾値Ｖｈｉおよび上記実施例で用いた第２閾値Ｖｃｈであることが異なり、他の構成については上記実施形態と同一である。
【００７４】
変形例における電圧閾値Ｖｈｉは、第２閾値Ｖｃｈよりは高く（Ｖｃｈは補正によりある電圧幅を有す）、Ａ／Ｄ＿ＶＤＤより低い、例えば３ボルト（Ｖ）が設定される。また、電圧閾値を変更することにより、上記実施形態における図８で示した吐出検査の判定を変更してもよい。例えば、判定の電圧閾値を変更したことにより、検出電圧Ｖ2の３個の値の全てが電圧閾値Ｖｈｉ未満でかつ少なくとも１個が第２閾値Ｖｃｈ未満であり、残りの検出電圧Ｖ2の値の全てが第２閾値Ｖｃｈ以上電圧閾値Ｖｈｉ未満である場合に、吐出検査制御部６１は、ノズル２３が正常にインク滴を吐出していると判定しても良い。すなわち、取得した検出電圧Ｖ2の３個の値のうち、一部の値が電圧の最も低い範囲である第２閾値Ｖｃｈであり、残りの検出電圧Ｖ2の全ての値が２番目に電圧の低い範囲である第２閾値Ｖｃｈ以上電圧閾値Ｖｈｉ未満であるときに、吐出検査制御部６１は、ノズル２３からインク滴の吐出が正常に行なわれたと判定する。そのため、この変形例の実施形態では、２番目に電圧の低い範囲の上限および下限である電圧閾値Ｖｈｉおよび第２閾値Ｖｃｈに基づいて簡便にノズル２３からのインク滴の吐出が正常に行なわれたと判定することができる。
【００７５】
また、変形例における実施形態では、判定の電圧閾値を変更したことにより、第２閾値Ｖｃｈおよび電圧閾値Ｖｈｉを用いて、検出電圧Ｖ2の３個の値の全てが第２閾値Ｖｃｈ以上電圧閾値Ｖｈｉ未満の場合に、吐出検査制御部６１は、ノズル２３がインク滴を正常に吐出していると判定しても良い。すなわち、取得した検出電圧Ｖ2の３個の値の全てが電圧の最も低い範囲である第２閾値Ｖｃｈ未満と電圧の最も高い範囲である電圧閾値Ｖｈｉ以上とを除く範囲である第２閾値Ｖｃｈ以上電圧閾値Ｖｈｉ未満であるときに、吐出検査制御部６１は、ノズル２３がインク滴を正常に吐出していると判定する。そのため、この変形例の実施形態では、最も電圧の低い範囲の上限の閾値である第２閾値Ｖｃｈと最も電圧の高い範囲の下限の閾値である電圧閾値Ｖｈｉとに基づいて簡便にノズル２３からのインク滴の吐出が正常に行なわれたかの判定をすることができる。
【００７６】
また、この変形例の実施形態では、上記実施形態と同じ平均電圧値ＨＶａｖｅに基づく補正値を吐出検査の閾値として用いたが、必ずしも同じ数値を閾値として用いる必要はなく、吐出検査に用いる閾値は、高圧印加検査において平均電圧値ＨＶａｖｅを算出した複数の電圧値ＨＶとは別に取得した電圧値ＨＶの値から算出した平均値に基づく補正値であってもよい。また、平均電圧値ＨＶａｖｅの基となる電圧値ＨＶの値が非吐出検査周期ｐにおいて１０個以外の数値であってもよい。また、閾値の算出に用いる補正値は、非吐出検査とは別の期間に取得される複数の電圧値ＨＶの値から算出されたものでもよい。また、電圧閾値Ｖｈｉは、Ｖｃｈと同じように、平均電圧値ＨＶａｖｅに基づいて補正された閾値であっても良い。
【００７７】
この変形例の実施形態では、吐出検査制御部６１が検出電圧Ｖ2の値を取得するタイミングは、必ずしもラッチ周期の開始の時点でなくて良く、サンプリング期間ｐSはラッチ周期の間においてどの時点であっても良い。
【００７８】
また、１回の吐出検査周期ｐにおいて、吐出検査制御部６１が検出電圧Ｖ2を取得する回数は必ずしも３回である必要はなく、１回の吐出検査周期ｐにおけるインク滴の吐出タイミングの回数をＸとしたときに、（Ｘ−１）より小さい数であれば、その他の回数であっても良い。
【００７９】
また、１回の吐出検査周期ｐにおいて、ノズル２３が少なくとも１つのインク滴を吐出する吐出動作は、上記実施形態のように６回に限定されず、種々変形可能であり、４回以上の回数であれば、６回以外の数字であっても良い。また、上記実施形態では、１回の吐出動作で、ノズル２３は４つのインク滴を吐出するとしたが、吐出するインク滴の数についても種々変形可能であり、１つであっても良いし、４つ以外の数であっても良い。
【００８０】
図９は、非吐出検査における各種雑音検査と各種雑音検査の判定結果との関係の一例を示す説明図である。この変形例における実施形態では、非吐出検査および吐出検査の後に、図９に示すように、高圧印加雑音検査において雑音検出と判定された場合には、吐出検査制御部６１は、ノイズの原因を特定するために、無線雑音検査およびキャップ下降雑音検査を行なう。
【００８１】
図９に示すように、キャップ下降雑音検査よりも先に無線雑音検査を行なう。無線雑音検査は、高電圧モジュール５１が信号生成基板５０に高電圧を印加しない状態で、高電圧遮断コンデンサ５２の電荷量を放電した後に行なわれる。高圧印加雑音検査と同様に、吐出検査制御部６１は、１回の非吐出検査周期ｐにつき５個の検出電圧Ｖ2の値を複数の非吐出検査周期ｐにおいて取得し、取得された複数の検出電圧Ｖ2の値と予め記録された電圧閾値Ｖｎｓ’とを比較して、検出電圧Ｖ2に重畳している無線ノイズの有無を判定する。なお、高圧印加雑音検査で用いられる第１閾値Ｖｎｓと無線雑音検査で用いられる電圧閾値Ｖｎｓ’とは、異なる閾値である。
【００８２】
図６に示すように、取得された１０個の電圧値ＨＶのうち少なくとも１個が第１閾値Ｖｎｓ以上である場合には、吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2に重畳しているノイズがある（雑音検出）と判定する。すなわち、吐出検査制御部６１は、図９に示すように、高圧印加雑音検査で検出されたノイズが携帯電話等の電磁波および商用交流電源といった無線ノイズによって発生したものであると判定し、その旨を通知して、無線雑音検査を終了する。取得された複数の検出電圧Ｖ2の値のうち全てが電圧閾値Ｖｎｓ’未満である場合には、吐出検査制御部６１は、無線雑音検査において検出電圧Ｖ2の値に重畳しているノイズはない（雑音無し）と判定する。すなわち、吐出検査制御部６１は、高圧印加雑音検査で検出されたノイズが無線ノイズとは異なるノイズであると判定し、次に、キャップ下降雑音検査を行なう。
【００８３】
キャップ下降雑音検査では、吐出検査制御部６１は、ノズルプレート２２（ノズル２３）と検出電極３１との距離を広げた（ノズルキャップ３０を下降させた）後、再び高圧印加雑音検査を行なう。図６および図９に示すように、キャップ下降雑音検査において、取得された複数の検出電圧Ｖ2の値のうち全てが第１閾値Ｖｎｓ未満である場合には、吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2の値に重畳しているノイズはない（雑音無し）と判定する。すなわち、吐出検査制御部６１は、高圧印加雑音検査で検出されたノイズがノズル２３と検出電極３１との距離に起因したものと推定し、ノイズの原因がノズル２３と検出電極３１との間に存在する紙粉やインク残渣物等であると推定することができ、その旨を通知する。取得された複数の検出電圧Ｖ2の値のうち少なくとも１個が第１閾値Ｖｎｓ以上である場合には、吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2に重畳しているノイズがある（雑音検出）と判定する。すなわち、ノズルプレート２２と検出電極３１との距離に拘わらずに高圧印加雑音検査およびキャップ下降雑音検査においてノイズが検出されるため、ノイズの原因は印刷装置１が設置されている場所が振動している等の外乱の機械振動によるものと推定することができ、その旨を通知する。なお、この変形例における実施形態では、高圧印加雑音検査における第１閾値Ｖｎｓとキャップ下降雑音検査における第１閾値Ｖｎｓとは同じ閾値であるが、他の実施形態では、異なる閾値であっても良い。
【００８４】
以上説明したように、この変形例における印刷装置１では、高圧印加雑音検査において、高電圧モジュール５１が信号生成回路Ｇ１の高電圧遮断コンデンサ５２を充電した状態で、Ａ／Ｄコンバーター６１ａは、ノズル２３にインク滴を吐出させずに、複数の検出電圧Ｖ2の値を検出し、検出した複数の検出電圧Ｖ2の値のうち少なくとも１つが第１閾値Ｖｎｓ以上の場合に、高電圧遮断コンデンサ５２に充電された電荷を放電する。その後、Ａ／Ｄコンバーター６１ａは、無線雑音検査において、ノズル２３にインク滴を吐出させずに、複数の検出電圧Ｖ2の値を検出し、吐出検査制御部は、検出された検出電圧Ｖ2の値と電圧閾値Ｖｎｓ’との比較によって無線ノイズの有無を推定する。そのため、この変形例における印刷装置１では、携帯電話の電磁波、または、商用交流電源といった外乱の無線ノイズの有無を推定でき、ノイズを除去した上で精度の高い吐出検査を行なうことができる。また、ノイズの原因究明およびノイズの除去に要する時間を抑制することができる。
【００８５】
また、この変形例における印刷装置１では、無線雑音検査において検出した検出電圧Ｖ2の値全てが電圧閾値Ｖｎｓ’未満の場合に、検出電極３１とノズル２３との距離を広げた後、再び高圧印加雑音検査を行なう。Ａ／Ｄコンバーター６１ａは、キャップ下降雑音検査において、複数の検出電圧Ｖ2の値を検出し、吐出検査制御部６１は、検出された検出電圧Ｖ2の値と第１閾値Ｖｎｓとの比較によって吐出検査に影響を与えるノイズの原因を推定する。そのため、この変形例における印刷装置１では、印刷装置１が設置されている台の振動等の外乱の機械的振動によるノイズの有無を推定でき、ノイズを除去した上で精度の高い吐出検査を行なうことができる。また、ノイズの原因究明およびノイズの除去に要する時間を抑制することができる。
【００８６】
前記実施形態においては、ローパスフィルター回路５３とクランプ回路５５とによって高周波および低周波のノイズ成分を除去・抑制したが、検出電極３１において電荷変化量ΔＱが生じる周期と近い周期のノイズ成分は検出電圧Ｖ2に影響を与え得る。このようなノイズ成分のうち、検出電圧Ｖ2に表れる出現タイミングが既知であるノイズ成分については、サンプリング期間ｐSを出現タイミングからずらすことにより影響を軽減できる。ここで、出現タイミングが既知であるノイズ成分とは、印刷装置１が能動的に行なう動作に起因するノイズ成分であり、特に印刷ヘッド２０の動作に起因するノイズ成分が検出電圧Ｖ2に影響を与えやすい。本実施形態では、金属ではなくシリコン結晶によってノズルプレート２２が形成されている。シリコン結晶によってノズルプレート２２を形成することにより、半導体加工に用いられるシリコンプロセスを用いてノズル２３等の微細構造を形成できるメリットがある。しかし、シリコン結品で形成されたノズルプレート２２は、金属で形成されたノズルプレート２２よりも導電率が低いため、ノズルプレート２２によるシールド効果が上記実施形態よりも低くなる。従って、印刷ヘッド２０における各種電気信号に起因するノイズ成分が上記実施形態よりも検出電圧Ｖ2に重畳されやすくなる。
【００８７】
この変形例の実施形態では、検出電圧Ｖ2には、ラッチ周期と同一の周期を有し、ラッチ周期と所定の位相差を有する周期ノイズ成分が重畳される。この周期ノイズ成分は、ピエゾ素子２１を微振動駆動させるためにメイン基板１０が印刷ヘッド２０に出力する駆動パルスに起因して生じる。微振動駆動とは、吐出検査において、吐出検査対象のノズル２３以外のノズル２３に対応するピエゾ素子２１を駆動させることにより、インク滴を吐出させない程度にノズル２３におけるインク液面を微振動させるための駆動を指す。
【００８８】
吐出期間ｐaにおいては吐出検査対象のノズル２３に対応するピエゾ素子２１に対してインク滴を吐出させるための吐出波形を４個含む駆動パルスが出力される。一方、吐出検査対象でないノズル２３に対応するピエゾ素子２１に対してインク液面を微振動させるための微振動波形を１個含む駆動パルスが出力される。なお、ラッチ周期において各吐出波形が出力される時刻（位相）は一定であり、特に微振動波形はラッチ周期と同一の長さの出力周期（微振動周期）で出力されることとなる。
【００８９】
微振動波形を吐出検査対象でないノズル２３に対応する多数のピエゾ素子２１に対して一様に出力すると、微振動波形の出力周期に対応して検出電圧Ｖ2にノイズ成分が重畳されることとなる。印刷ヘッド２０内から微振動波形に起因するノイズ電磁波が発生し、ノズルプレート２２を透過して信号生成基板５０へと放射されるからである。検出電圧Ｖ2においては、ラッチ周期と同一の長さの周期で微振動波形に対応する微振動ノイズ成分が重畳され、その振幅は電荷変化量ΔＱの応答波の振幅に近い大きさとなる場合がある。なお、微振動ノイズ成分は電荷変化量ΔＱの応答波の周波数と近い周波数（１／１２）を有するため、微振動ノイズ成分を除去するようにローパスフィルター回路５３を構成すると、電荷変化量ΔＱの応答波までもが抑圧されてしまう。また、クランプ回路５５によるクランプによっては電荷変化量ΔＱの応答波よりも高周波の微振動ノイズ成分は除去できない。そこで、この変形例の実施形態においては、微振動周期で生じる微振動ノイズ成分の出現時刻のうち、電荷変化量ΔＱの応答波が極大となる吐出期間ｐaの終了時刻に最も近い２つの時刻の平均時刻を中心とした期間をサンプリング期間ｐSとする。具体的に、サンプリング期間ｐSは、平均時刻の前後所定期間（ラッチ周期の半分よりも短い)以内の期間とされる。以上のサンプリング期間ｐSにおける検出電圧Ｖ2の電圧値に基づいてインク滴が正常に吐出されたか否かを判定することにより、微振動ノイズ成分の影響を抑制し、信頼度の高い吐出異常判定が実現できる。
【００９０】
検出電圧Ｖ2を吐出検査制御部６１のＡ／Ｄコンパーター６１ａに出力する場合、サンプリング期間ｐSにおいてのみ１となるサンプリング信号をアナログスイッチであるゲート回路に出力しても良い。また、検出電圧Ｖ2が閾値より大きいか否かによって２値化した２値化信号を吐出検査制御部６１に出力してもよい。これにより、吐出検査制御部６１は、検出電圧Ｖ2を２値化した信号に基づいてインク滴が正常に吐出されたか否かが判定できる。
【００９１】
第２増幅回路５６からの検出電圧Ｖ2は、コンパレーターによって閾値電圧と比較され、検出電圧Ｖ2が閾値電圧よりも大きい場合にはコンパレーターの出力端子における信号レベルが１となるコンパレーターの出力端子は、アンドゲートに接続され、サンプリング信号が１である場合に限り、コンパレーターの出力信号が吐出検査制御部６１に入力される。なお、閾値電圧は、上記実施形態の閾値に対応する電圧である。
【００９２】
なお、上記実施形態において検出電極３１はノズルキャップ３０に備えられたが、検出電極３１は独立して備えられてもよい。また、検出電極３１とノズルプレート２２との間に静電容量を寄生させればよく、検出電極３１を接地し、ノズルプレート２２側に高電圧を出力してもよい。さらに、検出電極３１はインク滴が着弾するように構成されなくてもよく、例えば互いに平行に対面する検出電極３１と対向電極との間において、検出電極３１と対向電極とに対して平行にインク滴を吐出させてもよい。また、検出電極３１はコンデンサを構成しなくてもよく、帯電したインク滴の接近により誘導電流が流れるように構成されてもよい。さらに、インク滴の吐出に起因した物理量変化の応答波を得るように構成されていればよく、例えば吐出されたインク滴により干渉される可視光等の電磁波の受信強度を検出信号として検出してもよい。これらのいずれの方式により検出信号を検出した場合であっても、低周波のノイズ成分は検出信号に重畳され得るため、クランプ回路５５にて応答速度を低下させることなく、低周波のノイズ成分を除去するのが望ましい。むろん、ノズル２３はインク滴を吐出するように構成されていればよく、サーマルインクジェット方式によってインク滴が吐出されてもよい。むろん、色の再現を主目的としたインク滴に限らず、吐出されることにより何らかの物理量が変化する液滴であれば本発明の吐出検査手法が適用できる。
【００９３】
また、上記実施形態のように信号生成基板５０において２組の信号生成回路Ｇ１，Ｇ２が備えられる必要はなく、３組以上または１組のみの信号生成回路が備えられでもよい。また、上記実施形態の信号生成回路Ｇ１，Ｇ２は、インク滴に応答して検出電圧Ｖ2が上側に凸となるように信号生成を行ったが、検出電圧Ｖ2が下側に凸となってもよい。この場合、検出電圧Ｖ2が所定の閾値以下であること、すなわちクランプ期間ｐCからサンプリング期間ｐSまでの間において検出電圧Ｖ2が所定以上減少したことをもって、インク滴が正常に吐出されたと判定できる。さらに、吐出検査制御部６１は、サブ基板６０に備えられなくてもよく、例えばメイン基板１０に備えられてもよいし、メイン制御部１１に組み込まれでもよい。さらに、メイン制御部１１は、インク滴が正常に吐出されなかったノズル２３の有無や個数に応じて、異常回復動作（フラッシング，吸引等）や再度の吐出検査を行なわせるようにしてもよい。
【００９４】
また、上述した実施形態における構成要素のうち、独立請求項に記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略、または、組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１…印刷装置
１０…メイン基板
１１…メイン制御部
１２…吐出制御部
２０…印刷ヘッド
２１…ピエゾ素子
２２…ノズルプレート
２３…ノズル
３０…ノズルキャップ
３１…検出電極
４０…シールド構造
５０…信号生成基板
５１…高電圧モジュール
５２…高電圧遮断コンデンサ
５３…ローパスフィルター回路
５４…第１増幅回路
５４ａ…正相入力回路
５４ｂ…帰還抵抗回路
５５…クランプ回路
５５ａ…電源回路
５６…第２増幅回路
５８…高電圧診断回路
６０…サブ基板
６１…吐出検査制御部
６１ａ…Ａ／Ｄコンバーター
Ｙ…アナログスイッチ
Ｗ…スイッチ
ｐ…検査周期
ＨＶａｖｅ…平均電圧値
Ｇ１…信号生成回路
Ｓl…ラッチ信号
Ａ１…オペアンプ
Ｒ１…帰還抵抗
Ｘ１…増幅係数
Ｖ1…中間電圧
Ｃ１…位相補償用コンデンサ
Ｐ１…実検査期間
Ｖ2…検出電圧
Ｃ２…コンデンサ
Ａ２…オペアンプ
Ｘ２…増幅率
Ｐ２…全検査期間
Ｒ３…帰還分圧抵抗
Ｃ３…結合コンデンサ
Ｔ３…制御端子
Ｐ３…前置検査期間
Ｒ４…帰還抵抗
ＣＰ…クランプ点
ｐa…吐出期間
ｐb…後置期間
ｐC…クランプ期間
ＳC…クランプ信号
ｐf…前置期間
Ｓh…高電圧診断信号
Ｓk…高圧制御信号
ｐr…非吐出期間
ｐS…サンプリング期間
ＳS…サンプリング信号
Ｖｄｅｆ…デフォルト電圧値
Ｖ1C，Ｖ2C…所定電位
Ｖｎｓ…第１閾値
Ｖｃｈ…第２閾値
Ｖｎｓ２…第３閾値
Ｖｈｉ，Ｖｎｇ，Ｖｏｋ，Ｖｈｖ…電圧閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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