(57)【要約】【課題】ノズルが開口する面に付着した異物による液体の吐出異常の有無を検査する検査精度を高められる液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体吐出装置の一例であるプリンターは、ノズルと、圧電素子を駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成部と、駆動信号の供給後に起きるキャビティー内の残留振動に従った圧電素子の起電力の変化を検出する吐出異常検出部とを備える。駆動信号生成部は、ノズルが開口する面に付着した異物を原因とする第１の吐出異常の有無を検査するための第１駆動信号ＶinＡと、異物以外を原因とする第２の吐出異常の有無を検査する第２駆動信号ＶinＢを生成する。吐出異常検出部（残留振動検出部の一例）が検査を行う際の第１駆動信号ＶinＡの電位Ｖ３は、吐出異常検出部が検査を行う際の第２駆動信号ＶinＢの電位Ｖｃとは異なる。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子が駆動することにより液体を吐出するノズルと、
前記圧電素子を駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号の供給後に起きる前記ノズルと連通する圧力室内の残留振動に従った前記圧電素子の起電力の変化を検出する残留振動検出部と、
を備え、
前記駆動信号生成部は、前記ノズルが開口する面に付着した異物を原因とする第１の吐出異常の有無を検査するための第１駆動信号と、前記異物以外を原因とする第２の吐出異常の有無を検査するための第２駆動信号を生成し、
前記残留振動検出部が検査を行う際の前記第１駆動信号の電位は、前記残留振動検出部が検査を行う際の前記第２駆動信号の電位とは異なる、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号は、吐出か非吐出かを規定するモードが同じ信号である、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】
前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号は、第１期間中に第１電位となり、第２期間中に第２電位となり、第３期間中に第３電位となり、前記第１電位から前記第２電位に遷移し、前記第２電位から前記第３電位に遷移する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記第１駆動信号の前記第３電位と、前記第２駆動信号の前記第３電位とは異なる、ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記第１駆動信号の記第２電位と前記第３電位との電位差は、前記第２駆動信号の前記第２電位と前記第３電位との電位差よりも大きい、ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記吐出異常のない正常時において、前記第１駆動信号の前記第３電位が前記圧電素子に供給されている際に最も前記圧力室に近づく前記ノズル内の液面位置は、前記第２駆動信号の前記第３電位が前記圧電素子に供給されている際に最も前記圧力室に近づく前記ノズル内の液面位置よりも、前記圧力室により近い、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記第１駆動信号における前記第１電位と前記第３電位は等しい電位である、
ことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記第１駆動信号における前記第１電位は、前記第２電位と前記第３電位との間の電位である、ことを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記第１駆動信号における前記第２電位と前記第３電位は、前記圧力室の基準容積に対応する中間電位を挟む電位である、ことを特徴とする請求項４〜請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記第１駆動信号の前記第２電位と、前記第２駆動信号の前記第２電位とは等しい、
ことを特徴とする請求項４〜請求項９のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記第１駆動信号の前記第１電位と、前記第２駆動信号の前記第１電位とは等しい、
ことを特徴とする請求項４〜請求項１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記圧電素子は、基準電位が供給される第１電極と、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が供給される第２電極とを有し、
前記第１駆動信号における前記第１電位及び前記第３電位は、前記基準電位よりも、前記圧力室の基準容積に対応する中間電位側の範囲に属する電位である、
ことを特徴とする請求項４〜請求項１１のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
前記第１駆動信号は、前記第１電位から第４電位を経由して前記第２電位に遷移し、
前記第１電位は、前記第２電位と前記第４電位との間の電位である、
ことを特徴とする請求項４〜請求項１２のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
前記第１駆動信号は、前記第３電位から第５電位を経由して前記第１電位に遷移し、
前記第５電位は、前記第３電位と前記第１電位との間の電位である、
ことを特徴とする請求項４〜請求項１３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
前記第１駆動信号が前記第２電位に保持される第１保持時間は、前記第２駆動信号が前記第２電位に保持される第２保持時間と異なる、
ことを特徴とする請求項４〜請求項１４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１６】
前記残留振動検出部は、前記第１駆動信号が供給された際は前記圧電素子の起電力に基づき前記残留振動の振幅を検出し、当該振幅に基づき前記第１の吐出異常の有無を検査する、ことを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１７】
前記残留振動検出部は、前記第１駆動信号が供給された際は前記圧電素子の起電力に基づき前記残留振動の位相を検出し、当該位相に基づき前記第１の吐出異常の有無を検査する、ことを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出するノズルを備え、ノズルから液体を正常に吐出できない吐出異常の有無を検査する検査機能を有する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の液体吐出装置として、吐出ヘッドが有する複数のノズルから液体の一例としてのインクを吐出して、用紙等の媒体に文書や画像等を印刷するインクジェット式のプリンターが知られている。こうしたプリンターでは、吐出ヘッドのノズルが増粘または乾燥したインクで詰まる目詰まりや、ノズルに連通する圧力室内のインク中の気泡などによって、ノズルから液滴を正常に吐出できない吐出異常が発生する場合がある。また、吐出ヘッドのノズル近傍に紙粉等の異物が付着した場合、ノズルから吐出される液滴が異物と接触して液滴の飛翔経路が曲がる飛行曲がりなどの吐出異常が発生する場合もある。
【０００３】
特許文献１には、この種の吐出異常を検査可能な吐出異常検査部を備えた液体吐出装置が開示されている。この液体吐出装置では、駆動信号が印加された圧電素子の駆動直後における圧力室内の液体の残留振動の情報から紙粉等の異物が付着しているか否かを検出する。この技術では、紙粉等の付着した異物の検出と、目詰まりや気泡などのその他の吐出異常の検出とを、同一の検査波形の駆動信号を圧電素子に印加し、ノズル内の液体を振動させるとともにその印加による駆動直後に残留振動の変化を計測してその計測結果に基づきノズルの吐出異常を検査している。
【０００４】
また、特許文献２には、ノズル開口内に用紙の毛羽などが侵入することを考慮してノズルにおける液体のメニスカス位置（液面位置）を調整する技術が開示されている。この技術は、印字動作において用紙の毛羽等がノズル内の液体に触れて起こりうる吐出異常などの問題を回避すべくノズル内の液体のメニスカス位置をコントロールするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３１４４５７号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６８１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載された液体吐出装置においては、吐出ヘッドのノズルが開口するヘッド面のノズル近傍に紙粉等の異物が付着し、その付着した異物がヘッド面から一部浮き上がってノズルから吐出方向に離間して位置する付着態様である場合、吐出異常として検出されない場合があった。つまり、吐出異常の原因となる異物が付着しているにも関わらず、正常時と比べて残量振動の変化の差が小さいために、吐出異常として検出されにくいという課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、ノズルが開口する面に付着した異物による液体の吐出異常の有無を検査する検査精度を高めることができる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液体吐出装置は、圧電素子が駆動することにより液体を吐出するノズルと、前記圧電素子を駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号の供給後に起きる前記ノズルと連通する圧力室内の残留振動に従った前記圧電素子の起電力の変化を検出する残留振動検出部と、を備え、前記駆動信号生成部は、前記ノズルが開口する面に付着した異物を原因とする第１の吐出異常の有無を検査するための第１駆動信号と、前記異物以外を原因とする第２の吐出異常の有無を検査するための第２駆動信号を生成し、前記残留振動検出部が検査を行う際の前記第１駆動信号の電位は、前記残留振動検出部が検査を行う際の前記第２駆動信号の電位とは異なる。
【０００９】
この構成によれば、ノズルが開口する面に付着した紙粉等の異物を原因とする第１の吐出異常の有無を検査するための第１駆動信号の電位が、異物以外を原因とする第２の吐出異常の有無を検査するための第２駆動信号の電位と異なる。このため、第１の吐出異常の検査時は、第２の吐出異常の検査時よりも、圧電素子によってノズルの吐出方向へ加振した圧力室内の液体を吐出方向と反対側へより大きな力で引き込むことが可能となる。これにより第１駆動信号が圧電素子に供給された際の圧力室内の残留振動によるノズル内の液体の振幅が、第２駆動信号が圧電素子に供給された際の圧力室内の残留振動によるノズル内の液体の振幅より大きくなる。よって、ノズルが開口する面に付着する異物がノズル内の液体と接触した状態にある異常時と、異物のない正常時とでは、残留振動期間におけるノズル内の液面位置に有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、残留振動検出部が残留振動の変化の当該差を検出することで、異物の付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【００１０】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号は、吐出か非吐出かを規定するモードが同じ信号であることが好ましい。
この構成によれば、高い検査精度を確保すべく液体を吐出して検査する際は、第１駆動信号及び第２駆動信号は共に液体を吐出可能な電位変化を含む吐出モードの信号とされる。一方、例えば液体の消費の節約や印刷中等の理由で液体を吐出させず非吐出で検査を行うときは、第１駆動信号及び前記第２駆動信号は共に液体を吐出させない電位変化を含む非吐出モードの信号とされる。検査時の状況やニーズに応じて吐出と非吐出とのどちらであっても、異物の付着を原因とする第１の吐出異常の有無の検査（第１検査）と異物以外を原因とする第２の吐出異常の有無の検査（第２検査）とを行うことができる。
【００１１】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号は、第１期間中に第１電位となり、第２期間中に第２電位となり、第３期間中に第３電位となり、前記第１電位から前記第２電位に遷移し、前記第２電位から前記第３電位に遷移することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１駆動信号及び第２駆動信号は、第１電位、第２電位及び第３電位をこの順で遷移する。第１駆動信号が第１電位から第２電位へ遷移する際の圧電素子の変形によって吐出方向へ押された圧力室内の液体は第２電位から第３電位へ遷移する際に吐出方向と反対側へ引き込まれる。第２駆動信号が第１電位から第２電位へ遷移する際の圧電素子の変形によって吐出方向へ押された圧力室内の液体は第２電位から第３電位へ遷移する際に吐出方向と反対側へ引き込まれる。第１駆動信号における第１電位、第２電位及び第３電位を含む電位が、第２駆動信号における第１電位、第２電位及び第３電位を含む電位と異なる。これにより、第１駆動信号が圧電素子に供給された際の残留振動の振幅が、第２駆動信号が圧電素子に供給された際の残留振動の振幅よりも大きくなる。よって、異物の付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【００１３】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号の前記第３電位と、前記第２駆動信号の前記第３電位とは異なることが好ましい。
この構成によれば、第１駆動信号が第２電位から第３電位へ遷移する際に先に吐出方向へ押された圧力室内の液体を吐出方向と反対側へ引き込む圧力を、第２駆動信号が第２電位から第３電位へ遷移する際に先に吐出方向へ押された圧力室内の液体を吐出方向と反対側へ引き込む圧力よりも大きくすることができる。これにより残留振動によるノズル内の液体の振幅が大きくなる。よって、付着した異物がノズル内の液体と接触する状態にある異常時と、異物が付着していない正常時とで、圧力室内の液体を引き込んだ後の残留振動期間におけるノズル内の液面位置に有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、残留振動検出部がこの残留振動の変化の有意な差を検出することで、異物の付着を原因とする吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【００１４】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号の前記第２電位と前記第３電位との電位差は、前記第２駆動信号の前記第２電位と前記第３電位との電位差より大きいことが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、吐出方向へ押された圧力室内の液体を、第２電位から第３電位へ遷移する際の圧電素子の変形によって吐出方向と反対側へ引き込む力を大きくすることができる。よって、ノズルが開口する面に付着する異物がノズル内の液体と接触した状態にあれば、圧力室内の液体を引き込んだ後の第３期間におけるノズル内の液面位置に、正常時と比べ有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、残留振動検出部がこの残留振動の変化の有意な差を検出することで、異物の付着を原因とする吐出異常の有無を検査する検査精度を高めることができる。
【００１６】
上記液体吐出装置では、前記吐出異常のない正常時において、前記第１駆動信号の前記第３電位が前記圧電素子に供給されている際に最も前記圧力室に近づく前記ノズル内の液面位置は、前記第２駆動信号の前記第３電位が前記圧電素子に供給されている際に最も前記圧力室に近づく前記ノズル内の液面位置よりも、前記圧力室により近いことが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、吐出異常のない正常時において、第１駆動信号が圧電素子に供給される際に、最も圧力室に近づくノズル内の液面位置が、第２駆動信号が圧電素子に供給される際よりも、より圧力室に近づく。よって、異物がノズル内の液体と接触した状態にあるときのノズル内の液面位置と、正常時におけるノズル内の液面位置との間に有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、残留振動検出部がこの残留振動の変化の有意な差を検出することで、異物の付着を原因とする吐出異常の検査精度を高めることができる。
【００１８】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号における前記第１電位と前記第３電位は等しい電位であることが好ましい。
この構成によれば、第１駆動信号における第１電位と第３電位が同電位であるため、残留振動の減衰後、つまり検査終了後、電位を変えることなく簡単に次の動作に繋げることができる。例えば第１電位と第３電位とが異なると、検査終了後に電位の変化により圧力室内の液体の圧力変化を誘発し、これが次の液体の吐出に影響する心配があるが、第１駆動信号の第１電位と第３電位が同電位なので、この種の心配がない。
【００１９】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号における前記第１電位は、前記第２電位と前記第３電位との間の電位であることが好ましい。
この構成によれば、第２電位から第３電位への遷移する際の電位差を大きくすることができ、圧力室内の液体を吐出方向と反対側へ引き込む力を大きくできる。この結果、異物付着時に残留振動によって変化するノズル内の液面位置に、正常時に比べ有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、残留振動検出部がこの残留振動の変化の有意な差を検出することで、異物の付着を原因とする吐出異常の検査精度を高めることができる。
【００２０】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号における前記第２電位と前記第３電位は、前記圧力室の基準容積に対応する中間電位を挟む電位であることが好ましい。
この構成によれば、第１駆動信号が第２電位から第３電位へ遷移するときに、圧電素子がノズルの吐出方向へ変形した状態から圧力室を基準容積とする中立位置を超えて吐出方向と反対側へ変形する。よって、圧力室内の液体を吐出方向と反対側へ引き込む力を大きくすることができる。このため、異物の付着時は残留振動によるノズル内の液面位置に、正常時に比べ有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、残留振動検出部がこの残留振動の変化の有意な差を検出することで、異物の付着を原因とする吐出異常の検査精度を高めることができる。
【００２１】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号の前記第２電位と、前記第２駆動信号の前記第２電位とは等しいことが好ましい。
この構成によれば、第１駆動信号と第２駆動信号との第２電位を同じにすることで、圧電素子に過電圧又は逆電圧等の不適切な電圧が印加されるリスクを抑えることができる。
【００２２】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号の前記第１電位と、前記第２駆動信号の前記第１電位とは等しいことが好ましい。
この構成によれば、第１駆動信号と第２駆動信号との第１電位を同じにすることで、圧電素子に過電圧又は逆電圧等の不適切な電圧が印加されるリスクを抑えることができる。
【００２３】
上記液体吐出装置において、前記圧電素子は、基準電位が供給される第１電極と、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が供給される第２電極とを有し、
前記第１駆動信号における前記第１電位及び前記第３電位は、前記基準電位よりも、前記圧力室の基準容積に対応する中間電位側の範囲に属する電位であることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、第１駆動信号の第１電位及び第３電位が圧電素子に供給されても圧電素子に逆電圧が印加されることを回避できる。
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号は、前記第１電位から第４電位を経由して前記第２電位に遷移し、前記第１電位は、前記第２電位と前記第４電位との間の電位であることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、第１駆動信号が第１電位から第４電位を経由して第２電位へ遷移することで、圧電素子を吐出方向へ押す方向と反対側の引く方向へ一旦変形させた後、吐出方向へ押す方向へ大きく変形させることができる。よって、圧電素子の大きな変形によって圧力室内の液体を大きく加振できる。この結果、ノズル内の液面の振幅を大きくすることができる。例えば、液体を吐出しない非吐出モードであっても、ノズル内の液体が大きく振幅した際に液体が開口から一時的に突出し、ノズルが開口する面に付着した異物と接触できる。また、第１駆動信号が第２電位から第３電位へ遷移すると、圧力室内の液体は吐出方向と反対側に加振される。例えば、圧力室内の液体を制振させてノズル内を吐出方向へ移動する液体を切断して大きな液滴を吐出したり、吐出後のノズル内の液面を吐出方向と反対側へ引き込んだりできる。いずれの場合も、異物の付着を原因とする吐出異常の虞があるときは、ノズル内の液体に異物に引き寄せられる毛管力等の力が作用するなどの理由で、ノズル内の液面位置に正常時に比べ有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、残留振動検出部がこの残留振動の変化の有意な差を検出することで、異物の付着を原因とする吐出異常の検査精度を高めることができる。
【００２６】
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号は、前記第３電位から第５電位を経由して前記第１電位に遷移し、前記第５電位は、前記第３電位と前記第１電位との間の電位であることが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、第３電位から第５電位を経由して段階的に遷移して第１電位に戻るので、急激な電位変化を生じさせず、その後の誤吐出等を抑止できる。
上記液体吐出装置において、前記第１駆動信号が前記第２電位に保持される第１保持時間は、前記第２駆動信号が前記第２電位に保持される第２保持時間と異なることが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、第１駆動信号が第２電位に保持される第１保持時間を、第２駆動信号が第２電位に保持される第２保持時間と異なる適切な時間に設定することで、異物付着時と正常時との間で、残留振動の変化の差を大きくすることができる。よって、残留振動検出部が残留振動の変化の差を検出することで、異物の付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【００２９】
上記液体吐出装置において、前記残留振動検出部は、前記第１駆動信号が供給された際は前記圧電素子の起電力に基づき前記残留振動の振幅を検出し、当該振幅に基づき前記第１の吐出異常の有無を検査することが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、残留振動検出部は、第１駆動信号が供給された際は圧電素子の起電力の変化に基づき残留振動の振幅を検出する。異物付着異常時と正常時とでは、残留振動によるノズル内の液面位置に有意な差が生じ、この液面位置の有意な差は残留振動の振幅の有意な差として現れる。このため、残留振動検出部が検出した残留振動の振幅に基づき検査を行うことで、異物の付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【００３１】
上記液体吐出装置において、前記残留振動検出部は、前記第１駆動信号が供給された際の前記圧電素子の起電力に基づき前記残留振動の位相を検出し、当該位相に基づき前記第１の吐出異常の有無を検査することが好ましい。
【００３２】
この構成によれば、残留振動検出部は、第１駆動信号が供給された際の圧電素子の起電力の変化に基づき残留振動の位相を検出する。異物付着異常時と正常時とでは、残留振動によるノズル内の液面位置に有意な差が生じ、この液面位置の有意な差が残留振動の位相の有意な差として現れる。このため、残留振動検出部が検出した残留振動の位相に基づき検査することで、異物の付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【００３３】
上記課題を解決する液体吐出装置は、圧電素子が駆動することにより液体を吐出するノズルと、前記圧電素子を駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号の供給後に起きる前記ノズルと連通する圧力室内の残留振動に従った前記圧電素子の起電力の変化を検出する残留振動検出部と、を備え、前記駆動信号生成部は、前記駆動信号生成部は、前記ノズルが開口する面に付着した異物を原因とする第１の吐出異常の有無を検査する第１検査と、前記異物以外を原因とする第２の吐出異常の有無を検査する第２検査とを一緒に行うための第１駆動信号と、前記ノズルから媒体に液体を吐出して印刷を行うための第２駆動信号とを生成し、前記残留振動検出部が検査を行う際の前記第１駆動信号の電位は、前記印刷を行う際の前記第２駆動信号の電位とは異なる。
【００３４】
この構成によれば、第１検査と第２検査とを一緒に行うときに圧電素子に供給される第１駆動信号の電位は、媒体に液体を吐出するときに圧電素子に供給される第２駆動信号の電位と異なる。よって、異物を原因とする第１の吐出異常の有無を検査する第１検査の検査精度を高めることができ、しかも第１検査と第２検査を共通の残留振動を検出して行うことで、吐出異常検査の所要時間を短縮できる。また、吐出モードで検査を行う場合は、さらに吐出異常検査時の液体の消費量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一実施形態におけるプリンターを示す模式即断図。
【図２】吐出ヘッドにおけるノズルの配置例を示す平面図。
【図３】吐出部の構成を示す断面図。
【図４】吐出部の吐出動作を説明する模式部分断面図。
【図５】吐出部の吐出動作を説明する模式部分断面図。
【図６】吐出部の吐出動作を説明する模式部分断面図。
【図７】プリンターの電気的構成を示すブロック図。
【図８】吐出異常検出部の等価回路を示す回路図。
【図９】吐出異常検出部が検出する残留振動信号の波形を示すグラフ。
【図１０】気泡混入時の吐出異常を示す吐出ヘッドの模式部分断面図。
【図１１】インクの増粘または乾燥で目詰まりした吐出異常を示す吐出ヘッドの模式部分断面図。
【図１２】紙粉の付着を原因とする吐出異常を示す吐出ヘッドの模式部分断面図。
【図１３】紙粉が浮いた状態で付着した吐出異常を示す吐出ヘッドの模式部分断面図。
【図１４】駆動信号生成部の構成を示すブロック図。
【図１５】デコーダーのデコード内容を示すテーブル図。
【図１６】駆動波形信号Ｃomの波形を示すタイミングチャート。
【図１７】駆動信号Ｖinの波形を示すタイミングチャート。
【図１８】第１駆動信号ＶinＡを示すタイミングチャート。
【図１９】図１８と異なる第１駆動信号ＶinＡを示すタイミングチャート。
【図２０】図１９と異なる第１駆動信号ＶinＡを示すタイミングチャート。
【図２１】図２０と異なる第１駆動信号ＶinＡを示すタイミングチャート。
【図２２】切替部と吐出異常検出部等の周辺回路との接続関係を示す回路図。
【図２３】吐出異常検出回路の構成を示すブロック図。
【図２４】吐出異常検出回路の動作を示すタイミングチャート。
【図２５】Ｐｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動時に液滴が吐出される様子を示す模式断面図。
【図２６】正常時のＰｕｓｈ駆動時におけるノズル内の液体の様子を示す模式断面図。
【図２７】紙粉付着時のＰｕｓｈ駆動時におけるノズル内の液体の様子を示す模式断面図。
【図２８】正常時のＰｕｌｌ駆動時におけるノズル内の液体の様子を示す模式断面図。
【図２９】紙粉付着時のＰｕｌｌ駆動時におけるノズル内の液体の様子を示す模式断面図。
【図３０】吐出部における吐出系のモデルの等価回路を示す回路図。
【図３１】紙粉検査時の吐出異常検出を説明する説明図。
【図３２】比較例における紙粉付着時の残留振動信号を示すグラフ。
【図３３】比較例における浮いた紙粉が付着した時の残留振動信号を示すグラフ。
【図３４】実施例における紙粉付着時の残留振動信号を示すグラフ。
【図３５】実施例における浮いた紙粉が付着した時の残留振動信号を示すグラフ。
【図３６】正常時と紙粉付着時における保持時間可変量Δｔと振幅Ｖmaxとの関係を示すグラフ。
【図３７】正常時と紙粉付着時における保持時間可変量Δｔと位相時間ＴＦとの関係を示すグラフ。
【図３８】変更例における検査用の駆動波形信号を示すタイミングチャート。
【図３９】図３８と異なる変更例における第１駆動信号ＶinＡを示すタイミングチャート。
【図４０】図３９と異なる変更例における第１駆動信号ＶinＡを示すタイミングチャート。
【図４１】図４０と異なる変更例における第１駆動信号ＶinＡを示すタイミングチャート。
【図４２】図４１と異なる変更例における第１駆動信号ＶinＡを示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、一実施形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００３７】
以下、液体吐出装置の一例であるインクジェット式のプリンターについて、図面を参照して説明する。インクジェット式のプリンター１１として、インク（「液体」の一例）を吐出して記録用紙Ｐ（「媒体」の一例）に画像を形成するインクジェット式のラインプリンターを例示して説明する。
【００３８】
図１に示すように、プリンター１１は、ヘッドユニット２０を搭載する搭載機構３２を備える。搭載機構３２には、ヘッドユニット２０の他に、液体供給源として４個のインクカートリッジ３１が搭載されている。４個のインクカートリッジ３１は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの４色（ＣＭＹＫ）と１対１に対応して設けられたものであり、各インクカートリッジ３１には、当該インクカートリッジ３１に対応する色のインクが充填されている。図１に示す例では、プリンター１１には、４個のインクカートリッジ３１と１対１に対応するように、４個のヘッドユニット２０が設けられている。なお、液体供給源である各インクカートリッジ３１は、搭載機構３２に搭載される代わりに、プリンター１１の別の場所に設けられるものであってもよい。また、液体供給源は、インクカートリッジに限らず、例えばプリンター１１の外装ハウジングの側面などに取り付けられるインク補充方式のインクタンクでもよい。
【００３９】
また、図１に示すように、搬送機構４０は、記録用紙Ｐがロール状に予め巻き取られたロール体ＰＲを回転可能な状態で収納するための収納部４１を有する。搬送機構４０は、図２においてＸ軸回りに回転自在に設けられたガイドローラー４２と、搭載機構３２の下側（図１において−Ｚ方向）に設けられる支持台４３と、搬送モーター４４の駆動により回転する搬送ローラー４５とを備える。搬送機構４０は、プリンター１１が印刷処理を実行する場合に、記録用紙Ｐを、収納部４１から繰り出して、ガイドローラー４２、支持台４３及び搬送ローラー４５により規定される搬送経路に沿って、上流側から下流側へ向かう方向に、例えば搬送速度Ｍｖで搬送する。なお、以下では、図１に示すように、搬送経路の上流側から下流側に向かう方向を＋Ｙ方向と称し、下流側から上流側に向かう方向を−Ｙ方向と称する。また、以下では、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向をＹ軸方向と総称する場合があり、＋Ｘ方向及び−Ｘ方向をＸ軸方向と総称する場合がある。
【００４０】
図２は、＋Ｚ方向から−Ｚ方向に向かってプリンター１１を平面視した場合の、搭載機構３２に搭載された４個のヘッド部３０を示す。図２に示すように、各ヘッド部３０には、Ｍ個のノズルＮからなるノズル列Ｌｎが設けられている。換言すれば、プリンター１１は、４列のノズル列Ｌｎを有する。具体的には、プリンター１１は、ノズル列Ｌｎ-Ｂ、ノズル列Ｌｎ-Ｃ、ノズル列Ｌｎ-Ｍおよびノズル列Ｌｎ-Ｙ、からなる４列のノズル列Ｌｎを有する。ここで、ノズル列Ｌｎ-Ｂに属する複数のノズルＮの各々は、ブラックのインクを吐出する吐出部Ｄに設けられたノズルＮであり、ノズル列Ｌｎ-Ｃに属する複数のノズルＮの各々は、シアンのインクを吐出する吐出部Ｄに設けられたノズルＮである。また、ノズル列Ｌｎ-Ｍに属する複数のノズルＮの各々は、マゼンタのインクを吐出する吐出部Ｄに設けられたノズルＮであり、ノズル列Ｌｎ-Ｙに属する複数のノズルＮの各々は、イエローのインクを吐出する吐出部Ｄに設けられたノズルＮである。また、本実施形態において、４列のノズル列Ｌnの各々は、平面視したときに、Ｘ軸方向に延在するように設けられている。そして、各ノズル列ＬｎがＸ軸方向に延在する範囲ＸＬは、サイズの異なる複数種の記録用紙Ｐのうち、Ｘ軸方向の幅がプリンター１１の印刷可能な最大幅の記録用紙Ｐを印刷する場合に、当該記録用紙Ｐの有するＸ軸方向の範囲ＸＰ以上となる。
【００４１】
図２に示すように、各ノズル列Ｌｎを構成する複数のノズルＮは、−Ｘ側から偶数番目のノズルＮと奇数番目のノズルＮのＹ軸方向の位置が互いに異なるように、所謂、千鳥状に配置されている。但し、図２に示すノズルＮの配置は一例であり、各ノズル列ＬｎはＸ軸方向とは異なる方向に延在していてもよいし、また、各ノズル列Ｌｎに属する複数のノズルＮは直線状に配置されていてもよい。
【００４２】
なお、本実施形態における印刷処理は、一例として、図２に示すように、記録用紙Ｐを複数の印刷領域ＰＡと、これら複数の印刷領域ＰＡのそれぞれを区画するための余白領域ＢＡとに分割したうえで、複数の印刷領域ＰＡと１対１に対応する複数の画像を形成する場合を想定する。但し、記録用紙Ｐをカット紙とし、１枚の記録用紙Ｐに対して１個の印刷領域ＰＡを設け、印刷部数に対応する枚数の記録用紙Ｐの各々に１個の画像を形成してもよい。
【００４３】
次に図３を参照して、ヘッド部３０のノズルＮからインク滴を吐出する吐出部Ｄの構成について説明する。図３に示す吐出部Ｄは、圧電素子２００の駆動により振動板２６５が振動し、圧力室の一例としてのキャビティー２６４内のインク（液体）がノズルＮから吐出するものである。図３では、ヘッド部３０に設けられた複数個のノズルＮと同数個の吐出部Ｄのうちの１個の吐出部Ｄを示している。ヘッド部３０においてノズルＮが開口する面がヘッド面２６１となっている。ヘッド面２６１は、ノズルＮから液滴を吐出する印刷時に支持台４３または支持台４３上の記録用紙Ｐと対向する。
【００４４】
図３に示すように、吐出部Ｄは、圧電素子２００と、内部にインクが充填されるキャビティー２６４と、キャビティー２６４に連通するノズルＮと、振動板２６５とを備える。吐出部Ｄは、圧電素子２００が駆動信号Ｖinにより駆動されることにより、キャビティー２６４内のインクをノズルＮから吐出させる。
【００４５】
キャビティー２６４は、凹部を有する所定形状に成形されたキャビティープレート２６６と、ノズルＮが形成されたノズルプレート２６７と、振動板２６５とにより区画される空間である。キャビティー２６４は、インク供給口２７１を通じてリザーバー２７２と連通している。リザーバー２７２は、インク供給流路２７３を通じて１つのインクカートリッジ３１と連通している。
【００４６】
本実施形態では、圧電素子２００として、例えば図３に示すようなユニモルフ（モノモルフ）型を採用する。圧電素子２００は、第１電極の一例としての下部電極２０１と、第２電極の一例としての上部電極２０２と、下部電極２０１及び上部電極２０２の間に設けられた圧電体２０３とを有する。そして、下部電極２０１が所定の基準電位ＶSSに設定され、上部電極２０２に駆動信号Ｖinが供給されることで、下部電極２０１及び上部電極２０２の間に電圧が圧電素子２００に印加されると、この印加された電圧に応じて圧電素子２００が図３における上下方向に撓んで振動する。なお、本例では、下部電極２０１は、複数の圧電素子２００に対して共通な共通電極であり、上部電極２０２は複数の圧電素子２００に個別に駆動信号Ｖinを供給する個別電極である。
【００４７】
キャビティープレート２６６の上面開口部を閉塞する状態に設置された振動板２６５には、圧電素子２００の下部電極２０１が接合されている。このため、圧電素子２００が駆動信号Ｖinにより振動すると、振動板２６５も振動する。そして、振動板２６５の振動によりキャビティー２６４の容積が変化しこれに伴いキャビティー２６４内のインクの圧力が変化することで、キャビティー２６４内に充填されたインクの一部がノズルＮより吐出される。
【００４８】
インクの吐出によりキャビティー２６４内のインクが減少した液量は、リザーバー２７２からキャビティー２６４へインクが供給されて補給される。また、リザーバー２７２へはインクカートリッジ３１からインク供給流路２７３を通じてインクが供給される。
【００４９】
次に、図４〜図６を参照して、吐出部Ｄのインク吐出動作について説明する。図４に示す状態において、吐出部Ｄが備える圧電素子２００（図３参照）に対して駆動信号生成部５１から駆動信号Ｖin（いずれも図７参照）が供給されると、圧電素子２００に電極２０１，２０２間に印加された電圧に応じた歪みが発生し、吐出部Ｄの振動板２６５はノズルＮから離れる方向へ撓む。これにより、図４に示す初期状態と比較して、図５に示すように、吐出部Ｄのキャビティー２６４の容積が拡大する。図５に示す状態において、駆動信号Ｖinの電位を変化させると、振動板２６５は、その弾性復元力によって復元し、図６に示すように、初期状態における振動板２６５の位置を越えてノズルＮ側へ移動し、キャビティー２６４の容積が急激に収縮する。このときキャビティー２６４内に発生する圧力により、キャビティー２６４を満たすインクの一部が、このキャビティー２６４に連通しているノズルＮからインク滴として吐出される。
【００５０】
次に、図７を参照して、本実施形態に係るプリンター１１の機能構成について説明する。図７に示すように、プリンター１１は、内部に充填されたインクを吐出可能な吐出部ＤをＭ個（Ｍは、２以上の自然数）備えるヘッド部３０と、ヘッド部３０を駆動するヘッドドライバー５０とを備える。また、プリンター１１は、ヘッド部３０に対する記録用紙Ｐの相対位置を移動させるための搬送機構４０と、吐出部Ｄにおいて吐出異常が検出された場合に吐出部Ｄの吐出状態を正常に回復させるための回復処理を実行する回復機構７０とを備える。
【００５１】
また、プリンター１１は、パーソナルコンピューターやデジタルカメラ等のホストコンピューター１００から供給された画像データＩmgに基づいて、搬送機構４０、ヘッドドライバー５０、及び、回復機構７０の動作を制御する制御部６０を備える。制御部６０は、記録用紙Ｐに画像を形成する印刷処理、吐出部Ｄの吐出異常を検出する吐出異常検出処理、及び、吐出部Ｄの吐出状態を正常に回復させる回復処理等の各種処理の実行を制御する。
【００５２】
制御部６０は、ＣＰＵ６１（Central Processing Unit）と、記憶部６２とを備える。記憶部６２は、ホストコンピューター１００から図示省略したインターフェース部を介して供給される画像データＩmgをデータ格納領域に格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）を備える。また、記憶部６２は、記録用紙Ｐの形状についての情報等の印刷処理を実行する際に必要なデータと、吐出異常検出処理により得られた結果を表す吐出異常検出結果データとを一時的に格納し、あるいは印刷処理等の各種処理を実行するための制御プログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。また、記憶部６２は、プリンター１１の各部を制御する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるＰＲＯＭを備える。
【００５３】
ＣＰＵ６１は、印刷処理、吐出異常検出処理、回復処理等の各種処理の実行を制御する。より具体的には、ＣＰＵ６１は、ホストコンピューター１００から供給される画像データＩmgを、記憶部６２に格納する。また、ＣＰＵ６１は、画像データＩmg等の各種データに基づいて、搬送モーター４４の駆動を制御するためのドライバー制御信号Ｃtrと、ヘッドドライバー５０の駆動を制御するための印刷信号ＳＩ、切替制御信号Ｓw、及び、駆動波形信号Ｃom等の各種信号と、回復機構７０の駆動を制御するための各種制御信号とを生成する。そして、ＣＰＵ６１は、これらの信号をプリンター１１の各部に供給する。これにより、ＣＰＵ６１は、搬送モーター４４、ヘッドドライバー５０、及び、回復機構７０の動作を制御し、印刷処理、吐出異常検出処理、及び、回復処理等の各種処理の実行を制御する。なお、制御部６０の各構成要素は、図示省略したバスを介して電気的に接続されている。
【００５４】
図７に示すヘッドドライバー５０は、駆動信号生成部５１、残留振動検出部の一例としての吐出異常検出部５２、及び、切替部５３を備える。
駆動信号生成部５１は、制御部６０から供給される印刷信号ＳＩ、及び、駆動波形信号Ｃomに基づいて、ヘッド部３０が備える吐出部Ｄを駆動するための駆動信号Ｖinを生成する。また、印刷信号ＳＩ及び駆動波形信号Ｃomを、「印刷制御信号」と総称する。つまり、駆動信号生成部５１は、印刷制御信号に基づいて駆動信号Ｖinを生成する。なお、詳細は後述するが、本実施形態において駆動波形信号Ｃomは、駆動波形信号Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、及びＣom-Ｃの３つの信号を含む。
【００５５】
吐出異常検出部５２は、吐出部Ｄが駆動信号Ｖinにより駆動された後に生じる、吐出部Ｄの内部のインクの振動等に起因する吐出部Ｄ内部の圧力の変化を残留振動信号Ｖoutとして検出する。詳しくは、吐出異常検出部５２は、駆動信号Ｖinが圧電素子２００に供給された後にノズルＮと連通するキャビティー２６４内の液体の状態等に依存する振動態様で減衰しながら振動する振動板２６５の残留振動を、圧電素子２００の起電力の変化から検出しその起電力の変化を残留振動信号Ｖoutとして取得する。吐出異常検出部５２は、残留振動信号Ｖoutに基づいて、当該吐出部Ｄに吐出異常があるか否か及び当該吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定し、判定結果を判定結果信号Ｒsとして出力する。
【００５６】
切替部５３は、制御部６０から供給される切替制御信号Ｓwに基づいて、各吐出部Ｄを、駆動信号生成部５１または吐出異常検出部５２のいずれか一方に接続させる。すなわち、切替部５３は、吐出部Ｄと駆動信号生成部５１とを電気的に接続させている第１の接続状態と、吐出部Ｄと吐出異常検出部５２とを電気的に接続させている第２の接続状態とに切り替える。制御部６０は、切替部５３の接続状態を制御するための切替制御信号Ｓｗを、切替部５３に対して出力する。具体的には、制御部６０は、吐出処理が実行される単位動作期間に、切替部５３が第１の接続状態を継続する切替制御信号Ｓｗを切替部５３に供給する。このため、吐出部Ｄには、単位動作期間に駆動信号生成部５１から駆動信号Ｖinが供給される。
【００５７】
また、制御部６０は、単位動作期間を終了して単位検査期間が開始されるタイミングになると、切替制御信号Ｓｗを切り替えて、第１の接続状態から第２の接続状態へ切り替える。ヘッド部３０の吐出部Ｄの吐出異常検査が実行される単位検査期間（後述する検出期間Ｔｄ）において切替部５３が第２の接続状態を継続する。単位動作期間と単位検査期間との和である単位期間の間に、吐出部Ｄの圧電素子２００への駆動信号Ｖinの印加に基づく１ドット分のインク滴の吐出動作と、その１ドット分のインク滴の吐出動作に伴う残留振動が伝えられた圧電素子２００が出力する残留振動信号Ｖoutの取得とが行われる。なお、吐出異常検査が印刷中に行われる場合、インクを吐出させない程度に圧電素子２００を微振動させ、吐出部Ｄからインク滴を吐出しない非吐出で行われる。
【００５８】
また、制御部６０は、印刷を行わない非印刷時に吐出異常検査を行う場合、ヘッド部３０と回復機構７０とを検査時の位置関係に配置し、吐出部Ｄの吐出異常検査を実行する。単位動作期間と単位検査期間との和である単位期間の間に、吐出部Ｄの圧電素子２００への駆動信号Ｖinの印加に基づく検査用のインク滴の吐出動作と、そのインク滴の吐出動作に伴う残留振動が伝えられた圧電素子２００が出力する残留振動信号Ｖoutの取得とが行われる。制御部６０は、単位検査期間において切替部５３を第２の接続状態に切り替える。この非印刷時に行われる吐出異常検査は、吐出部Ｄからインク滴を吐出して行われ、吐出されたインク滴は、回復機構７０を構成する不図示の廃液受容部に回収される。
【００５９】
制御部６０は、搬送モーター４４を駆動するためのモータードライバー４６と電気的に接続されている。制御部６０は、モータードライバー４６にドライバー制御信号Ｃtrを供給して搬送モーター４４を駆動制御する。なお、搬送機構４０は、ロール体ＰＲを回転させる不図示の給送モーターを備える。
【００６０】
なお、プリンター１１は、ラインプリンターに替え、シリアル記録方式の記録部を有するシリアルプリンターとすることもできる。この場合、ヘッド部３０は不図示のキャリッジに搭載され、Ｘ軸方向に移動可能に構成される。シリアル記録方式のプリンター１１は、キャリッジを移動させるためのキャリッジモーターと、キャリッジモーターを駆動するためのキャリッジモータードライバー（いずれも図示略）とを備える。制御部６０は、キャリッジモータードライバーを介してキャリッジモーターを駆動制御してキャリッジを走査方向であるＸ軸方向に往復移動させつつ、その移動過程でヘッド部３０の各吐出部Ｄからインク滴を吐出する。制御部６０は、キャリッジをＸ軸方向に往復動させながらヘッド部３０のノズルＮ（図２参照）から記録用紙Ｐに向けてインクを吐出する印字動作と、記録用紙Ｐを搬送方向であるＹ方向に次の印刷位置までの搬送量で搬送する送り動作とを交互に繰り返すことで、記録用紙Ｐに画像等を印刷する。プリンター１１がシリアルプリンターである場合、制御部６０によるヘッド部３０の各吐出部Ｄの制御および吐出異常検出処理は基本的に同じである。
【００６１】
吐出異常検査において、各吐出部Ｄの振動板２６５は、一つのインク滴の吐出動作又はノズルＮ内のインクを微振動させるための１回の加振動作が終了した後、次の加振動作が開始するまでの間、加振による振動が残留する。吐出部Ｄの振動板２６５に生じる残留振動は、ノズルＮやインク供給口２７１の形状又はインクの粘度等による音響抵抗Ｒｅｓと、流路内のインクの重量によるイナータンスＩntと、振動板２６５等のコンプライアンスＣｍとによって決定される固有振動周波数を有するものと想定できる。
【００６２】
図８は、上記想定に基づく振動板２６５の残留振動を想定した単振動の計算モデルを表わす等価回路を示す。この振動板２６５の残留振動の計算モデルは、音圧Ｐｓと、イナータンスＩnt、コンプライアンスＣｍ及び音響抵抗Ｒｅｓとで表される。そして、図８の回路に音圧Ｐｓを与えた時のステップ応答を体積速度Ｕｖについて計算すると、次式が得られる。
【００６３】
Ｕｖ＝｛Ｐｓ／（ω・Ｉnt）｝ｅ−ωｔ・sinωｔ
ω＝｛１／（Ｉnt・Ｃｍ）−α２｝１／２
α＝Ｒｅｓ／（２・Ｉnt）
吐出部Ｄの残留振動の実験を行った。残留振動の実験とは、インクの吐出状態が正常である吐出部Ｄからインクを吐出させた後に、吐出部Ｄの振動板２６５において生じる残留振動を検出する実験である。
【００６４】
図９は、残留振動の実験値の一例を示すグラフである。さて、吐出部Ｄが正常にインク吐出動作を行った場合、音響抵抗Ｒｅｓ、イナータンスＩnt及びコンプライアンスＣｍが正常時の値をとり、振動板２６５の残留振動波形は、図９に「正常時Ｌ０」で示される正常時の所定の波形となる。しかし、吐出部Ｄがインク吐出動作を行ったにもかかわらず、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態が異常であり、吐出部ＤのノズルＮからインク滴が正常に吐出されない吐出異常が発生する場合がある。この吐出異常が発生する原因としては、（ａ）キャビティー２６４内への気泡の混入、（ｂ）ノズルＮ及びキャビティー２６４内のインクの乾燥等に起因するインクの増粘又は固着、（ｃ）ノズルＮの出口付近への紙粉等の異物の付着が挙げられる。
【００６５】
上記（ａ）〜（ｃ）の吐出異常が発生する原因別の詳細を、図１０〜図１３を参照して説明する。図１０に示すように、気泡Ｂが例えばキャビティー２６４などのインク流路やノズルＮの先端に詰まった場合は、気泡Ｂが混入した分のインク重量が減ってイナータンスＩntが減少し、気泡Ｂによりノズル径が大きくなった状態と等価となる。このため、気泡Ｂに起因する吐出異常では、音響抵抗Ｒｅｓが減少し、図９に「気泡混入時Ｌ１」で示される、周波数が高くなるという特徴的な残留振動波形として検出できる。
【００６６】
図１１に示すように、ノズルＮの内部のインクの乾燥による増粘又は固着によりインクが吐出しなくなった場合には、その乾燥によりノズルＮ付近のインクの粘性が増加し、音響抵抗Ｒｅｓが増大し、図９に「乾燥時Ｌ２」で示される、過減衰になるという特徴的な残留振動波形として検出できる。
【００６７】
図１２に示すように、紙繊維等の紙粉Ｐｅがヘッド面２６１に付着した場合には、紙粉ＰｅによりノズルＮからインクが染み出すことによって、インク重量が増加してイナータンスＩntが増加する。また、ノズルＮに付着した紙粉Ｐｅの繊維によって音響抵抗Ｒｅｓが増大し、図９に「紙粉付着時Ｌ３」で示される、正常吐出時と比べて周期が大きくなる、つまり周波数が低くなる、という特徴的な残留振動波形として検出することができる。
【００６８】
図１３に示すように、ヘッド面２６１に付着した紙粉Ｐｅが一部浮き上がって、その浮き上がった一部がノズルＮの開口から吐出方向の延長上に離れて位置すると、ノズルＮからインクが紙粉Ｐｅへ染み出していない場合がある。この場合、インク重量は増加することなくイナータンスＩntは正常時とさほど変わらない。また、ノズルＮに付着した紙粉Ｐｅの繊維による音響抵抗Ｒｅｓの増大もさほどない。このため、正常時と比べて周期がさほど変わらない残留振動波形として検出される。この場合、図９に示される「紙粉付着時Ｌ３」の波形が得られないので、紙粉Ｐｅの付着が検出されないことになる。なお、紙粉Ｐｅに限らず、例えばプリンター１１の筐体内へ外部から侵入した、塵埃、他の粉や繊維など、ヘッド面２６１にインクが染み込まない状態で付着した異物であれば、同様である。
【００６９】
以上から、振動板２６５の残留振動の差異によって吐出部Ｄのインク滴の吐出異常を検出するとともに、その吐出異常の原因を特定することができる。そのため、本例では、図７に示すヘッドドライバー５０内の吐出異常検出部５２が残留振動信号Ｖoutを入力して、ノズルＮからのインク滴の吐出異常、つまりインク滴を正常に吐出できない異常ノズルを検出する。吐出異常検出部５２は、図９に示す残留振動信号Ｖoutの周期、振幅および位相差のうち少なくとも１つの大小を検出し、上記原因別の吐出異常を区別可能な複数の閾値を用いて、正常吐出であるか、吐出異常であるかを検出する。吐出異常検出部５２は、吐出異常を検出した場合、気泡、乾燥、紙粉等の原因別に判定した判定結果信号Ｒｓを制御部６０に出力する。本実施形態の吐出異常検出部５２は、残留振動信号Ｖoutの位相および振幅を計測し、それらの計測値を正常時の位相および振幅と比較することで、図１３に示されるヘッド面２６１から浮き上がった紙粉Ｐｅに起因する吐出異常を検出する。制御部６０は、吐出異常検出部５２からの判定結果信号Ｒｓに基づき、検査対象の各吐出部Ｄの状態が、液滴を正常に吐出できる正常か、液滴を正常に吐出できない吐出異常かを判定する。制御部６０は、判定結果が、吐出異常である場合、気泡、乾燥、紙粉などの原因別に吐出異常の判定結果を取得する。
【００７０】
ここで、吐出異常とは、典型的にはノズルＮからインクを吐出できない状態となることで、その場合、記録用紙Ｐに印刷した画像における画素のドット抜けを生じる。また、吐出異常には、ノズルＮからインクが吐出されたとしても、インクの量が過少であったり、吐出されたインク滴の飛行方向（弾道）がずれて適正な位置に着弾しない着弾位置ずれを誘発する飛行曲がりをもたらしたりする異常ノズルも含まれる。
【００７１】
次に、図１４〜図２２を参照しつつヘッドドライバー５０の構成及び動作について説明する。図１４は、ヘッドドライバー５０のうち駆動信号生成部５１の構成を示す。図１４に示すように、駆動信号生成部５１は、シフトレジスターＳＲ、ラッチ回路ＬＴ、デコーダーＤＣ、および複数のトランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb，ＴＧcからなる組を、Ｍ個の吐出部Ｄに１対１に対応するようにＭ個有する。以下では、これらＭ個の組を構成する各要素を、図において上から順番に、１段、２段、…、Ｍ段と称することがある。なお、詳細は後述するが、吐出異常検出部５２は、Ｍ個の吐出部Ｄに１対１に対応するように図２２に示すＭ個の吐出異常検出回路ＤＴ（ＤＴ[１]、ＤＴ[２]、…、ＤＴ[Ｍ]）を備える。
【００７２】
図１４に示すように、駆動信号生成部５１には、制御部６０から、クロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨおよび駆動波形信号Ｃom（Ｃom-Ａ，Ｃom-Ｂ，Ｃom-Ｃ）が供給される。ここで、印刷信号ＳＩとは、画像の１ドットを形成するにあたって、各吐出部Ｄの各ノズルＮから吐出させるインク量を規定するデジタルの信号である。より詳細には、本実施形態に係る印刷信号ＳＩは、各吐出部Ｄの各ノズルＮから吐出させるインク量を、上位ビットｂ１、中位ビットｂ２および下位ビットｂ３の３ビットで規定するものであり、制御部６０からクロック信号ＣＬに同期して駆動信号生成部５１にシリアルで供給される。この印刷信号ＳＩにより、各吐出部Ｄから吐出されるインク量を制御することで、記録用紙Ｐの各ドットにおいて、非記録、小ドット、中ドットおよび大ドットの４階調を表現することが可能となり、さらに残留振動を発生させてインクの吐出状態を検査するための検査用の駆動信号を生成することが可能となる。
【００７３】
シフトレジスターＳＲのそれぞれは、印刷信号ＳＩを、各吐出部Ｄに対応する３ビット毎に、一旦保持する。詳細には、Ｍ個の吐出部Ｄに１対1に対応する、１段、２段、…、Ｍ段のＭ個のシフトレジスターＳＲが互いに縦続接続されるとともに、印刷信号ＳＩが、クロック信号ＣＬにしたがって順次後段に転送される。そして、Ｍ個のシフトレジスターＳＲの全てに印刷信号ＳＩが転送された時点で、クロック信号ＣＬの供給が停止し、Ｍ個のシフトレジスターＳＲのそれぞれが印刷信号ＳＩのうち自身に対応する３ビット分のデータを保持した状態を維持する。
【００７４】
Ｍ個のラッチ回路ＬＴのそれぞれは、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がるタイミングで、Ｍ個のシフトレジスターＳＲのそれぞれに保持された、各段に対応する３ビット分の印刷信号ＳＩを一斉にラッチする。図１４において、ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［Ｍ］のそれぞれは、１段、２段、…、Ｍ段のシフトレジスターＳＲから出力され、各段のシフトレジスターＳＲに対応するラッチ回路ＬＴによってそれぞれラッチされた、３ビット分の印刷信号ＳＩを示している。
【００７５】
ところで、プリンター１１が記録用紙Ｐに画像を形成して印刷を行う期間である印刷動作期間は、複数の単位動作期間Ｔuからなる。そして、制御部６０は、Ｍ個の吐出部Ｄの各々について、単位動作期間Ｔuを１ドットの印刷処理に割り当てる。印刷動作期間に行われる吐出異常検査は、インク滴を吐出しない非吐出で行われる。一方、非印刷期間に行われる吐出異常検査は、回復機構７０の廃液受容部に対してインク滴を吐出して行われる。インク滴の吐出を伴う吐出異常検査は、ヘッド部３０に対向する位置に廃液受容部が配置された状態で行われる。なお、プリンター１１がシリアルプリンターである場合、回復機構７０が配置されるホーム位置にヘッド部３０が配置された状態で行われる。
【００７６】
制御部６０は、３つの態様で吐出部Ｄを制御する。第１の態様は、Ｍ個の吐出部Ｄの一部に印刷処理を割り当て、他部に吐出異常検出処理に割り当てる。第２の態様は、Ｍ個の吐出部Ｄの全てに印刷処理を割り当てる。第３の態様は、Ｍ個の吐出部Ｄの全てに吐出異常検出処理を割り当てる。第１の態様における吐出異常検出処理は非吐出で行われ、第３の態様における吐出異常検出処理は、吐出又は非吐出で行われる。
【００７７】
各単位動作期間Ｔuは、制御期間Ｔc1とこれに後続する制御期間Ｔc2とからなる。本実施形態では、制御期間Ｔc1及びＴc2は、互いに等しい時間長を有する。
制御部６０は、駆動信号生成部５１に対して、単位動作期間Ｔu毎に印刷信号ＳＩを供給し、また、ラッチ回路ＬＴは、単位動作期間Ｔu毎に印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［Ｍ］をラッチする。
【００７８】
デコーダーＤＣは、ラッチ回路ＬＴによってラッチされた３ビット分の印刷信号ＳＩをデコードし、制御期間Ｔc1及びＴc2のそれぞれにおいて、選択信号Ｓa、Ｓb及びＳｃを出力する。
【００７９】
図１５は、デコーダーＤＣが行うデコードの内容を示すテーブルである。同図に示す印刷信号ＳＩ［ｍ］は、ｍ段（ｍは、１≦ｍ≦Ｍを満たす自然数）に対応する印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容を示す。印刷信号ＳＩ［ｍ］の示す内容が、（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（１、０、０）である場合、ｍ段のデコーダーＤＣは、制御期間Ｔc1において、選択信号ＳaをハイレベルＨに設定するとともに、選択信号Ｓb及びＳｃをローレベルＬに設定する。また、ｍ段のデコーダーＤＣは、制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa及びＳｃをローレベルＬに設定するとともに、選択信号ＳbをハイレベルＨに設定する。
【００８０】
また、下位ビットｂ３が「１」の場合は、上位ビットｂ１及び中位ビットｂ２の値に関わらず、ｍ段のデコーダーＤＣは、制御期間Ｔc1及びＴc2において、選択信号Ｓa及びＳｂをローレベルＬに設定するとともに、選択信号ＳｃをハイレベルＨに設定する。
【００８１】
説明を図１４に戻す。図１４に示すように、駆動信号生成部５１は、Ｍ個の吐出部Ｄに１対１に対応するように、Ｍ個のトランスミッションゲートＴＧa及びＴＧbの組を備える。
【００８２】
トランスミッションゲートＴＧaは、選択信号ＳaがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。トランスミッションゲートＴＧbは、選択信号ＳbがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。トランスミッションゲートＴＧcは、選択信号ＳcがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。
【００８３】
例えば、ｍ段において、印刷信号ＳＩ［ｍ］の示す内容が、（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（１、０、０）である場合には、制御期間Ｔc1においてトランスミッションゲートＴＧaがオンするとともにトランスミッションゲートＴＧb及びＴＧcがオフする。また、制御期間Ｔc2においてトランスミッションゲートＴＧa及びＴＧcがオフするとともにトランスミッションゲートＴＧbがオンする。
【００８４】
トランスミッションゲートＴＧaの一端には駆動波形信号Ｃom-Ａが供給され、トランスミッションゲートＴＧbの一端には駆動波形信号Ｃom-Ｂが供給され、トランスミッションゲートＴＧcの一端には駆動波形信号Ｃom-Ｃが供給される。また、トランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb及びＴＧcの他端は相互に接続されている。
【００８５】
トランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb及びＴＧcは排他的にオンとなり、制御期間Ｔc1及びＴc2毎に選択された駆動波形信号Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、又はＣom-Ｃが、駆動信号Ｖin［ｍ］として出力され、これが、切替部５３を介してｍ段の吐出部Ｄに供給される。
【００８６】
図１６は、単位動作期間Ｔuにおける駆動信号生成部５１の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１６に示すように、単位動作期間Ｔuは、制御部６０が出力するラッチ信号ＬＡＴにより規定される。また、各単位動作期間Ｔuは、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨにより規定される、互いに等しい時間長の制御期間Ｔc1及びＴc2からなる。
【００８７】
図１６に示されるように、単位動作期間Ｔuにおいて制御部６０から供給される駆動波形信号Ｃom-Ａは、単位動作期間Ｔuのうち制御期間Ｔc1に配置された単位波形ＰA1と、制御期間Ｔc2に配置された単位波形ＰA2とを連続させた波形である。単位波形ＰA1，ＰA2の開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも中間電位Ｖｃである。また、この図に示す通り、単位波形ＰA1の電位Ｖa11と電位Ｖa12との電位差は、単位波形ＰA2の電位Ｖa21と電位Ｖa22との電位差よりも大きい。このため、各吐出部Ｄが備える圧電素子２００が単位波形ＰA1により駆動された場合に当該吐出部Ｄが備えるノズルＮから吐出されるインクの量は、単位波形ＰA2により駆動された場合に吐出されるインクの量よりも多い。
【００８８】
単位動作期間Ｔuにおいて制御部６０から供給される駆動波形信号Ｃom-Ｂは、制御期間Ｔc1に亘って中間電位Ｖｃに保たれ、制御期間Ｔc2に単位波形ＰBが配置される波形である。単位波形ＰBの開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも中間電位Ｖｃである。また、単位波形ＰBの電位Ｖbと中間電位Ｖｃとの電位差は、単位波形ＰA2の電位Ｖa21と電位Ｖa22との電位差よりも小さい。そして、各吐出部Ｄが備える圧電素子２００が単位波形ＰBにより駆動された場合であっても当該吐出部Ｄが備えるノズルＮからはインクは吐出されない。なお、圧電素子２００に中間電位Ｖｃが供給された場合にも、ノズルＮからインクが吐出されることはない。
【００８９】
単位動作期間Ｔuにおいて制御部６０から供給される駆動波形信号Ｃom-Ｃは、制御期間Ｔc1に配置された単位波形ＰＴを有し、制御期間Ｔc2は中間電位Ｖｃに保持される波形である。単位波形ＰＴの開始タイミングにおける電位である第１電位Ｖ１は、本例では中間電位Ｖｃである。単位波形ＰＴの終了タイミングにおける電位である第３電位Ｖ３は、本例では中間電位Ｖｃである。
【００９０】
単位波形ＰＴは、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２に遷移し、更に、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移し、第３電位Ｖ３に保たれる。本例の単位波形ＰＴは、第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４を経由して第２電位Ｖ２に遷移する。駆動波形信号Ｃom-Ｃはインクの吐出状態を検査する際に選択される。なお、この例の第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３は、インクの非吐出時において、圧電素子２００に保持されるべき電位である中間電位Ｖｃに設定してある。
【００９１】
上述のとおり、Ｍ個のラッチ回路ＬＴは、ラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりのタイミング、すなわち、単位動作期間Ｔu（ＴpまたはＴt）が開始されるタイミングにおいて、印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［Ｍ］を出力する。
【００９２】
また、ｍ段のデコーダーＤＣは、上述のとおり、印刷信号ＳＩ［ｍ］に応じて、制御期間Ｔc1及びＴc2のそれぞれにおいて、図１５に示すテーブルの内容に基づいて選択信号Ｓa、Ｓb及びＳcを出力する。
【００９３】
また、ｍ段のトランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb及びＴＧcは、上述のとおり、選択信号Ｓa、Ｓb及びＳcに基づいて、駆動波形信号Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、又はＣom-Ｃのいずれかを選択し、選択した駆動波形信号Ｃomを駆動信号Ｖin［ｍ］として出力する。
【００９４】
図１４〜図１６加え、図１７を参照しつつ、単位動作期間Ｔuにおいて駆動信号生成部５１が出力する駆動信号Ｖinの波形について説明する。単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１，ｂ２，ｂ３）＝（１，１，０）である場合には、制御期間Ｔc1及び制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa，Ｓb，ＳcがそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧaにより駆動波形信号Ｃom-Ａが選択される。この結果、単位波形ＰA1及び単位波形ＰA2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa，Ｓb，ＳcがそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧaにより駆動波形信号Ｃom-Ａが選択され、単位波形ＰA2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。
【００９５】
この結果、ｍ段の吐出部Ｄは、単位動作期間Ｔuにおいて、単位波形ＰA1に基づく中程度の量のインクの吐出、及び、単位波形ＰA2に基づく小程度の量のインクの吐出がなされ、これら２度にわたり吐出されたインクが記録用紙Ｐ上で合体するため、記録用紙Ｐ上には、大ドットが形成される。
【００９６】
単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１，ｂ２，ｂ３）＝（１，０，０）である場合には、制御期間Ｔc1において、選択信号Ｓa，Ｓb，ＳcがそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧaにより駆動波形信号Ｃom-Ａが選択される。この結果、単位波形ＰA1が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa，Ｓb，ＳｃがそれぞれＬレベル、Ｈレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧbにより駆動波形信号Ｃom-Ｂが選択され、単位波形ＰBが駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。この結果、ｍ段の吐出部Ｄは、単位動作期間Ｔuにおいて、単位波形ＰA1に基づく中程度の量のインクの吐出がなされ、記録用紙Ｐ上には、中ドットが形成される。
【００９７】
単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１，ｂ２，ｂ３）＝（０，１，０）である場合には、制御期間Ｔc1において、選択信号Ｓa，Ｓb，ＳcがそれぞれＬレベル、Ｈレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧbにより駆動波形信号Ｃom-Ｂが選択される。このため、制御期間Ｔc1において、一定の電位Ｖｃの波形の駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa，Ｓb，ＳcがそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Lレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧaにより駆動波形信号Ｃom-Ａが選択される。このため、制御期間Ｔc2において、単位波形ＰA2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。この結果、ｍ段の吐出部Ｄは、単位動作期間Ｔuにおいて、単位波形ＰA2に基づく小程度の量のインクの吐出がなされ、記録用紙Ｐ上には、小ドットが形成される。
【００９８】
単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１，ｂ２，ｂ３）＝（０，０，０）である場合には、制御期間Ｔc1及びＴc2において、選択信号Ｓa，Ｓb，ＳcがそれぞれＬレベル、Ｈレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧbにより駆動波形信号Ｃom-Ｂが選択される。このため、制御期間Ｔc1及びＴc2において、単位波形ＰBが駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。この結果、ｍ段の吐出部Ｄからは、単位動作期間Ｔuにおいて、インクの吐出がなされず、記録用紙Ｐ上には、ドットが形成されない。
【００９９】
単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１，ｂ２，ｂ３）＝（０，０，１）である場合には、制御期間Ｔc1及びＴc2において、選択信号Ｓa、Ｓb、ＳcがそれぞれＬレベル、Ｌレベル、Ｈレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧcにより駆動波形信号Ｃom-Cが選択される。このため、制御期間Ｔc1及びＴc2において、単位波形ＰＴが駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。この結果、ｍ段の吐出部Ｄからは、単位動作期間Ｔuにおいて、検査用のインクが吐出され、インクの吐出状態の検査が行われる。
【０１００】
ここで、駆動信号Ｖinを圧電素子２００に供給した場合、ノズルＮから液滴を吐出するモードを吐出モードと定義し、駆動信号Ｖinを圧電素子２００に供給した場合、ノズルＮから液滴を吐出しないモードを非吐出モードと定義する。つまり、吐出か非吐出かを規定するモード（「吐出／非吐出モード」ともいう。）には、液体を吐出する吐出モードと、液体を吐出しない非吐出モードとがある。図１７において、印刷信号ＳＩ［ｍ］＝（１，１，０），（１，０，０），（０，１，０），（０，０，１）のときの駆動信号Ｖin［ｍ］が吐出モードに属し、印刷信号ＳＩ［ｍ］＝（０，０，０）のときの駆動信号Ｖin［ｍ］が、非吐出モードに属する。
【０１０１】
本実施形態では、検査用の単位波形ＰＴを含む検査用の駆動信号Ｖinは、紙粉Ｐｅの付着の有無を検査する少なくとも紙粉検査に用いられる。紙粉Ｐｅ以外の気泡Ｂ、乾燥等を原因とする吐出異常の検査には、紙粉検査用の駆動信号Ｖinが共通に用いられるか、他の駆動信号Ｖinが用いられる。本例では、他の駆動信号Ｖinには、印刷用の駆動信号Ｖinのうち紙粉検査用の駆動信号Ｖinと吐出／非吐出モードが同じである信号が用いられる。他の駆動信号Ｖinには、例えば図１７において、印刷信号ＳＩ［ｍ］＝（１，０，０）のときの駆動信号Ｖin［ｍ］が用いられ、この場合、単位波形ＰA1の後でかつ単位波形ＰBよりも前の期間が検出期間Ｔｄとされる。紙粉検査用の駆動信号Ｖinにおいて、第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜を、紙粉検査用の駆動信号Ｖinと吐出／非吐出モードが同じモードである他の駆動信号Ｖinにおける第２電位Ｖa12と第３電位Ｖｃとの電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きく設定している。また、紙粉検査用の駆動信号Ｖinにおいて、第１電位Ｖ１と第２電位Ｖ２との電位差｜Ｖ１−Ｖ２｜を、他の駆動信号Ｖinにおける第１電位Ｖｃと第２電位Ｖa12との電位差｜Ｖｃ−Ｖa12｜よりも大きく設定している。紙粉検査用の駆動信号Ｖinと他の駆動信号Ｖinとの間で、これらの電位差の条件を満たすためには、第２電位Ｖ２と第２電位Ｖa12とを異なる値に設定する方法と、第３電位Ｖ３と第３電位Ｖｃとを異なる値に設定する方法と、これら２つの方法の両方を採用する方法とがある。
【０１０２】
以下、図１８〜図２１を参照して、紙粉検査用の各駆動信号Ｖinについて説明する。なお、図１８〜図２１において、紙粉検査用の駆動信号Ｖin［ｍ］を「第１駆動信号ＶinＡ」と称し、第１駆動信号ＶinＡと吐出／非吐出モードが同じである他の駆動信号Ｖin［ｍ］を「第２駆動信号ＶinＢ」と称す。図１８〜図２１に示す第１駆動信号ＶinＡと、同図に二点鎖線で示す第２駆動信号ＶinＢは、共に液体を吐出する吐出モードの信号である。また、以下では、インクをその総称である「液体」と称する場合がある。
【０１０３】
図１８は、図１７に示す紙粉検査用の第１駆動信号ＶinＡ（Ｖin［ｍ］）を示す。図１８に示す第１駆動信号ＶinＡは一例であり、図１９〜図２１に示す第１駆動信号ＶinＡに置き替えることができる。ここで、中間電位Ｖｃは、キャビティー２６４の基準容積に対応する電位である。圧電素子２００に供給されている駆動信号Ｖinが中間電位Ｖｃにあるときのキャビティー２６４の容積が基準容積であり、圧電素子２００に駆動信号Ｖinが供給されてキャビティー２６４の容積が基準容積に対して増減されることで振動板２６５は加振される。また、圧電素子２００に印加される電圧は、駆動信号ＶinＡの示す電位と基準電位ＶSSとで決まり、駆動信号Ｖinが中間電位Ｖｃにあるときに圧電素子２００に印加される電圧は、０ボルトでもよいし、正または負の電圧でもよい。
【０１０４】
図１８に第１駆動信号ＶinＡの波形を示す。同図に示すように第１駆動信号ＶinＡは、時刻ｔ1sから時刻ｔ1eまでの第１期間Ｔ１中に第１電位Ｖ１となり、時刻ｔ2sから時刻ｔ2eまでの第２期間Ｔ２中に第２電位Ｖ２となり、時刻ｔ3sから時刻ｔ3eまでの第３期間Ｔ３中に第３電位Ｖ３となる。また、第１駆動信号ＶinＡは、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２に遷移し、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移する。
【０１０５】
図１８に示す駆動信号ＶinＡでは、第３電位Ｖ３は、第２電位Ｖ２との間に中間電位Ｖｃを挟む電位に設定されている。図１８に示す駆動信号ＶinＡでは、第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３とが等しい。また、図１８における二点鎖線で示す第２駆動信号ＶinＢは、第１駆動信号ＶinＡと同じ吐出モードの信号である。第２駆動信号ＶinＢは、第１期間Ｔ１中に第１電位Ｖ１となり、第２期間Ｔ２中に第２電位Ｖ２となり、第３期間Ｔ３中に第３電位Ｖ３となる。また、第２駆動信号ＶinＢは、第１電位Ｖｃから第２電位Ｖa12（図１７参照）（＝Ｖ２）に遷移し、第２電位Ｖa12から第３電位Ｖｃに遷移する。第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３は、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃと異なる。第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３は、第２電位Ｖ２との間に、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃを挟む電位である。つまり、第１駆動信号ＶinＡは、第２駆動信号ＶinＢに対して、第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３を、中間電位Ｖｃに対して第２電位Ｖ２と反対側へシフトさせた信号である。
【０１０６】
図１８における第１駆動信号ＶinＡの第２電位Ｖ２は、第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖa12（図１７参照）と等しい。このため、第１駆動信号ＶinＡにおける第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜は、第２駆動信号ＶinＢにおける第２電位Ｖa12と第３電位Ｖｃとの電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きい。
【０１０７】
また、第１駆動信号ＶinＡは、第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４を経由して第２電位Ｖ２に遷移する。時刻ｔ4sから時刻ｔ4eまでの第４期間Ｔ４中に第４電位Ｖ４となる。つまり、第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４に遷移し、第４電位Ｖ４から第２電位Ｖ２に遷移し、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移する。第４電位Ｖ４は、中間電位Ｖｃとの間に第１電位Ｖ１を挟む電位である。また、第４電位Ｖ４は、第２電位Ｖ２との間に第１電位Ｖ１および中間電位Ｖｃを挟む電位である。このため、第１駆動信号ＶinＡは、第４電位Ｖ４から第２電位Ｖ２へ遷移する際のＰｕｓｈ駆動時の電位差｜Ｖ２−Ｖ４｜が、第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４を経由せずに第２電位Ｖ２に遷移する駆動信号の電位差｜Ｖ２−Ｖ１｜よりも大きく、この種の駆動信号に比べ、Ｐｕｓｈ駆動時にキャビティー２６４内の液体をより大きく加振できる。また、図１８に示す第１駆動信号ＶinＡでは、Ｐｕｌｌ駆動時の電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜が、第２駆動信号ＶinＢが第２電位Ｖa12から第３電位Ｖｃへ遷移する際の電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きい。これによりＰｕｌｌ駆動時には、第２駆動信号ＶinＢが第２電位Ｖa12（＝Ｖ２）から第３電位Ｖｃへ遷移する際の圧電素子２００の駆動時よりもキャビティー２６４内の液体に大きな引き込み圧力を与えることができる。第１駆動信号ＶinＡを圧電素子２００に供給したとき、Ｐｕｌｌ駆動時に大きな制振力を与えることでノズルＮ内の液体をよりキャビティー２６４側の位置で切断される。このため、正常時には、液体の切断位置と、大きな引き込み圧力とにより、液滴の吐出直後のノズルＮ内のメニスカス位置をノズルＮのより奥方に位置させることができる。そして、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移した直後からの一定期間が、残留振動検出が行われる検出期間Ｔｄとなっている。この検出期間Ｔｄは、第３期間Ｔ３に属する。
【０１０８】
この例では、第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４まで遷移させる時刻ｔ1eから時刻ｔ4sにおいて圧電素子２００にチャージされた電荷が放電される。この結果、圧電素子２００はノズルＮ内のメニスカスをキャビティー２６４側へ引き込むように加振される。この後、第４期間Ｔ４では、第４電位Ｖ４を保持し、時刻ｔ4eから時刻ｔ2sにおいて、第４電位Ｖ４から第２電位Ｖ２に遷移させる。時刻ｔ4eから時刻ｔ2sまでの期間では、圧電素子２００に電荷がチャージされる。この結果、圧電素子２００はノズルＮ内のメニスカスをキャビティー２６４の外部に押し出す方向に変位するように加振される。液滴がノズルＮから吐出するように第２電位Ｖ２が設定されている。
【０１０９】
この後、第２期間Ｔ２では、第２電位Ｖ２を保持し、時刻ｔ2eから時刻ｔ3sにおいて、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移させる。時刻ｔ2eから時刻ｔ3sまでの期間では、圧電素子２００にチャージされた電荷が放電される。この結果、圧電素子２００はノズルＮ内のメニスカスをキャビティー２６４側へ引き込むように加振される。この引き込む方向の加振は、第４電位Ｖ４から第２電位へ遷移する際の押し出す方向の加振と反対の向きの加振なので、キャビティー２６４内の液体の先の加振による振動を抑制する制振として機能する。なお、本明細書では、圧電素子２００がキャビティー２６４内の液体をノズルＮの開口側へ押す方向の加振を「Ｐｕｓｈ」と称し、圧電素子２００がノズルＮの吐出方向と反対側へ液体を引き込む方向の加振を「Ｐｕｌｌ」と称する。
【０１１０】
第１駆動信号ＶinＡが圧電素子２００に供給されて第４電位Ｖ４から第２電位Ｖ２へ遷移する際のＰｕｓｈ駆動時の加振力を、第４電位Ｖ４の波形を含まない駆動信号が圧電素子２００に供給された際のＰｕｓｈ駆動時の加振力よりも大きくできる。このようにＰｕｓｈ駆動の直前の時刻t1eから時刻t4sまでの期間にＰｕｌｌ駆動を行うことで、次の時刻t4eから時刻t2sまでのＰｕｓｈ駆動時の電位差を大きく確保し、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２へ遷移する過程で第４電位Ｖ４を経由しない場合に比べ、大きな加振力が得られる。
【０１１１】
このように図１８に示す第１駆動信号ＶinＡを供給して圧電素子２００をＰｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動させることで、キャビティー２６４内の液体を、吐出方向と反対の方向（反吐出方向）へ引く予備加振、吐出方向へ押す加振、反吐出方向へ引く制振を順次与える。これによりノズルＮ内の液体を吐出方向に大きな振幅で振動させてノズルＮから検査用の液体を吐出する。このように液体の吐出が完了する直前に、ノズルＮ内の液体をキャビティー２６４側へ引き込む力が作用する。吐出異常のない正常時において、第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３が圧電素子２００に供給されている際に最もキャビティー２６４に近づくノズルＮ内の液面位置は、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃが圧電素子２００に供給されている際に最もキャビティー２６４に近づくノズルＮ内の液面位置よりも、キャビティー２６４により近い。
【０１１２】
ここで、図１８に示す第１駆動信号ＶinＡは一例であり、第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差が、第２駆動信号ＶinＢにおける第２電位Ｖa12と第３電位Ｖｃとの電位差に比べ大きければ、他の波形の駆動信号に置き替えることができる。以下、他の第１駆動信号ＶinＡの例について図１９〜図２１を参照して説明する。
【０１１３】
図１９に示す第１駆動信号ＶinＡでは、図１８に示す第１駆動信号ＶinＡと同様に、第３電位Ｖ３が第２電位Ｖ２との間に中間電位Ｖｃを挟む電位に設定されている。つまり、第１駆動信号ＶinＡでは、第３電位Ｖ３が、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃと異なることで、第１駆動信号ＶinＡにおける電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜が、第２駆動信号ＶinＢにおける電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きい。図１９に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第２電位Ｖ２、第３電位Ｖ３および第４電位Ｖ４が、図１８に示す第１駆動信号ＶinＡと同じであるが、第１電位Ｖ１が、図１８に示す第１駆動信号ＶinＡの第１電位Ｖ１と異なる。図１９に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第１電位Ｖ１は、第３電位Ｖ３と第２電位Ｖ２との間の電位である。また、第１電位Ｖ１は、第４電位Ｖ４と第２電位Ｖ２との間の電位でもある。第１電位Ｖ１は、例えば中間電位Ｖｃに等しい。
【０１１４】
図１９において、二点鎖線で示す第２駆動信号ＶinＢは、図１８に示す第２駆動信号ＶinＢと同じ波形の信号である。図１９に示す第１駆動信号ＶinＡは、第３電位Ｖ３を第２駆動信号ＶinＢの第３電位である中間電位Ｖｃに対して第２電位Ｖ２と反対側へシフトさせた信号である。第１駆動信号ＶinＡの第１電位Ｖ１は、第２駆動信号ＶinＢの第１電位Ｖｃとは等しい。
【０１１５】
また、図２０に示す第１駆動信号ＶinＡは、第１期間Ｔ１中に第１電位Ｖ１となり、第２期間Ｔ２中に第２電位Ｖ２となり、第３期間Ｔ３中に第３電位Ｖ３となる。また、第１駆動信号ＶinＡは、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２に遷移し、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移する。本例では、第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３は等しい電位である。また、本例では、第１駆動信号ＶinＡは、第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４を経由して第２電位Ｖ２に遷移する。つまり、第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４に遷移し、第４電位Ｖ４から第２電位Ｖ２に遷移し、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移する。第１電位Ｖ１は、第２電位Ｖ２と第４電位Ｖ４との間の電位である。また、第３電位Ｖ３は、第２電位Ｖ２と第４電位Ｖ４との間の電位である。そして、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移した直後からの一定期間が、残留振動検出が行われる検出期間Ｔｄとなっている。
【０１１６】
図２０において、二点鎖線で示す第２駆動信号ＶinＢは、図１９に示す第２駆動信号ＶinＢとほぼ同じ波形の信号である。つまり、第１駆動信号ＶinＡは、第１電位Ｖ１、第３電位Ｖ３および第４電位Ｖ４が、第２駆動信号ＶinＢの対応するそれぞれと同じ電位であり、第２電位Ｖ２が、第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖa12と異なる信号である。第１駆動信号ＶinＡの第２電位Ｖ２は、電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜が、第２駆動信号ＶinＢの対応する電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きくなるように、第２電位Ｖa12と異なる電位に設定されている。このため、第１駆動信号ＶinＡの電位差｜Ｖ２−Ｖ４｜は、第２駆動信号ＶinＢの電位差｜Ｖa12−Ｖ４｜よりも大きい。
【０１１７】
図２１に示す第１駆動信号ＶinＡは、第２電位Ｖ２が、第３電位Ｖ３との間に、同図に二点鎖線で示す第２駆動信号ＶinＢにおける第２電位Ｖa12を挟む電位に設定された信号である。第１駆動信号ＶinＡにおける第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３は、第２駆動信号ＶinＢにおける第１電位Ｖｃおよび第３電位Ｖｃに対して、第２電位Ｖ２へ近づける側へシフトさせた電位となっている。このため、第１駆動信号ＶinＡの第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３は、中間電位Ｖｃと第２電位Ｖ２との間の電位である。つまり、第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３は、中間電位Ｖｃよりも第２電位Ｖ２側の電位をとる。第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３は同じ電位である。
【０１１８】
第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３の中間電位Ｖｃに対する第２電位Ｖ２側へのシフト量は、第２電位Ｖa12に対する第２電位Ｖ２のシフト量よりも小さい。このため、第２電位Ｖ２と第２電位Ｖa12との電位差は、第１電位Ｖ１と第１電位Ｖｃとの電位差、および第３電位Ｖ３と第３電位Ｖｃとの電位差よりも大きい。このため、第１駆動信号ＶinＡにおける第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜が、第２駆動信号ＶinＢにおける第２電位Ｖa12と第３電位Ｖｃとの電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きい。また、第４電位Ｖ４は、第１駆動信号ＶinＡと第２駆動信号ＶinＢとで等しい。
【０１１９】
このように図１８および図１９に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第３電位Ｖ３は、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃに対して、Ｐｕｌｌ駆動時の電位差を相対的に大きく確保しうる異なる電位に設定される。これにより正常時における液滴の吐出直後のメニスカス位置を、第２駆動信号ＶinＢの供給時に比べ、ノズルＮの奥寄りに位置させる。また、図２０および図２１に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第２電位Ｖ２は、第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖa12に対して、Ｐｕｓｈ駆動時の電位差とＰｕｌｌ駆動時の電位差を相対的に大きく確保しうる異なる電位に設定される。これにより正常時における液滴の吐出直後のメニスカス位置を、第２駆動信号ＶinＢの供給時に比べ、ノズルＮの奥寄りに位置させる。このように図１８〜図２１に示す第１駆動信号ＶinＡは、キャビティー２６４内の液体を吐出方向へ押す加振の際の電位差と、キャビティー２６４内の液体を吐出方向と反対側へ引く加振の際の電位差とが、各図に二点鎖線で示す第２駆動信号ＶinＢにおける対応する各電位差よりも大きい。このため、正常時においては、第１駆動信号ＶinＡが圧電素子２００に供給されてキャビティー２６４内の液体が加振されたときのノズルＮ内の液面の振幅が、第２駆動信号ＶinＢが圧電素子２００に供給されてキャビティー２６４内の液体が加振されたときのノズルＮ内の液面の振幅よりも大きい。なお、第１駆動信号ＶinＡは、押す加振の際の電位差と、引く加振の際の電位差とのうち、少なくとも引く加振の際の電位差が、第２駆動信号ＶinＢにおける引く加振の際の電位差よりも大きければよい。
【０１２０】
なお、Ｐｕｓｈ駆動の次のＰｕｌｌ駆動でキャビティー２６４内の液体を引き込むタイミングは、Ｐｕｓｈ駆動時の加振によるキャビティー２６４内の液体に伝播する圧力波の振動を抑制するタイミングに設定される。このＰｕｌｌ駆動のタイミングは、第１駆動信号ＶinＡの第２期間Ｔ２で保持される第２電位Ｖ２の保持時間である第１保持時間Ｔｈにより規定される。この場合、キャビティー２６４内の液体の圧力波の位相が吐出方向から反吐出方向へ転じる時点を含む所定期間内のタイミングで振動板２６５に吐出方向と反対側の引き込み力を与えるので、Ｐｕｓｈ駆動時の加振によるキャビティー２６４内の液体の振動が制振される。このため、ノズルＮ内で液体はキャビティー２６４寄りの奥方の位置で切断され、液滴として吐出される。例えば、キャビティー２６４内の液体を引き込むタイミングが、圧力波の位相が反吐出方向へ転じる前である場合、液体の制振力を強め、ノズルＮから吐出される液滴の量が多くなり、一方、圧力波の位相が反吐出方向へ転じた後である場合、キャビティー２６４内の液体を引き込む力が加速される。いずれの場合も正常時には、液滴吐出直後のノズルＮ内の液面位置をノズルＮのより奥側へ引き込むことができる。これに対して、第２駆動信号ＶinＢにおいては、第２電位Ｖa12に保持する第２保持時間Ｔhｏは、液滴を必要なドットサイズに応じた吐出量にすることや、ミストを抑制できる液滴の分離を優先して設定されている。
【０１２１】
本実施形態では、吐出異常検査を第１検査方式または第２検査方式で行う。第１検査方式とは、ノズルＮが開口するヘッド面２６１に付着した紙粉Ｐｅ等の異物を原因とする第１の吐出異常の有無を検査する第１検査と、紙粉Ｐｅ等の異物以外を原因とする第２の吐出異常の有無を検査する第２検査とを、共通の第１駆動信号ＶinＡを用いて行う検査方式である。また、第２検査方式とは、第１駆動信号ＶinＡを用いて第１検査を行い、第２駆動信号ＶinＢを用いて第２検査を行う検査方式である。
【０１２２】
第１検査方式の場合、第１検査と第２検査に共通の駆動信号として、図１８〜図２１に示す第１駆動信号ＶinＡのうちいずれか１つを用い、図１８〜図２１における二点鎖線で示す第２駆動信号ＶinＢは印刷時の駆動信号となる。また、第２検査方式の場合、第１検査では、図１８〜図２１に示す第１駆動信号ＶinＡのうちいずれか１つを用い、第２検査では、図１８〜図２１に二点鎖線で示す第２駆動信号ＶinＢを用いる。これらの図に二点鎖線で示す第２駆動信号ＶinＢは、図１７に示す中ドット用の駆動信号Ｖin［ｍ］に相当する。つまり、第２駆動信号ＶinＢは、図１７に示す吐出モードに属する複数の駆動信号のうち最も大きい第２電位Ｖa12を含む印刷時と同じ駆動信号Ｖin［ｍ］である。
【０１２３】
第１検査方式の場合、第１検査と第２検査に共通の第１駆動信号ＶinＡを用いる。この場合、検査用の第１駆動信号ＶinＡの第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜は、印刷用の第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖa12と第３電位Ｖｃとの電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜に比べ大きい。
【０１２４】
また、第２検査方式の場合、第１検査に第１駆動信号ＶinＡを用い、第２検査に第２駆動信号ＶinＢを用いる。この場合、第１検査用の第１駆動信号ＶinＡの第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜は、第２検査用の第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖa12と第３電位Ｖｃとの電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜に比べ大きい。なお、第２検査方式の場合、第２検査用の第２駆動信号ＶinＢの第２電位と第３電位との電位差は、印刷用の駆動信号Ｖin［ｍ］の第２電位と第３電位との電位差と異なってもよい。
【０１２５】
圧電素子２００には、下部電極２０１にバイアス電位として供給される基準電位ＶSSを、上部電極２０２に供給される駆動信号Ｖinの示す電位との電位差（電圧）が印加される。基準電位ＶSSは、例えば、０ボルトまたは正の電位に設定されている。吐出部Ｄの基準容積に対応する中間電位Ｖｃは、基準電位ＶSSと等しいか、基準電位ＶSSと第２電位Ｖ２との間の電位に設定されている。なお、基準電位ＶSSは、圧電素子２００の特性に応じて適宜設定でき、例えば負の電位でもよい。
【０１２６】
図１８、図１９に示す第１駆動信号ＶinＡの場合、第３電位Ｖ３は、中間電位Ｖｃと基準電位ＶSSとの間の電位に設定されている。詳しくは、図３に示すように、圧電素子２００は、基準電位ＶSSが供給される下部電極２０１と、第１駆動信号ＶinＡおよび第２駆動信号ＶinＢを含む駆動信号Ｖｉｎが供給される上部電極２０２とを有する。図１８、図１９に示す第１駆動信号ＶinＡにおける第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３は、基準電位ＶSSよりも、キャビティー２６４の基準容積に対応する中間電位Ｖｃ側の範囲に属する電位に設定されている。特に第１駆動信号ＶinＡにおける第３電位Ｖ３は、第２電位Ｖ２との間に中間電位Ｖｃを挟む電位とするため、中間電位Ｖｃと基準電位ＶSSとの間の電位に設定されている。図１８に示す第１駆動信号ＶinＡにおいては、第１電位Ｖ１も、中間電位Ｖｃと基準電位ＶSSとの間の電位に設定されている。このように設定する理由は、第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３が圧電素子２００に供給されている第１期間Ｔ１および第３期間Ｔ３において、圧電素子２００に逆バイアスがかかることを回避し、圧電素子２００の分極崩壊の誘発や、圧電素子２００の過度な応力歪みによるクラック等が原因で起こりうる故障を防止するためである。
【０１２７】
また、本実施形態においては、第２電位Ｖ２に保持する第１保持時間Ｔｈは、キャビティー２６４の固有振動周期をＴｃとしたとき、Ｔｃ／２−Ｔｃ／４＜Ｔｈ≦Ｔｃ＋αの条件を満たす範囲内の値であることが好ましい。但し、αはマージン値であり、例えば０＜α≦Ｔｃ／１０を満たす値である。第１保持時間Ｔｈを、上記条件を満たす範囲内の値に設定するのは、次の理由による。Ｐｕｓｈ駆動時に圧電素子２００によって加振されたキャビティー２６４内の圧力は、固有振動周期Ｔｃに同期して増減する。この場合、キャビティー２６４内の圧力は、第１保持時間ＴｈがＴｃ／２と等しいタイミングで増加から減少へと転ずる。そして、キャビティー２６４内の圧力が増加から減少へと転ずる時点を含む所定期間内のタイミングでＰｕｌｌ駆動を開始することが、ノズルＮ内で液体を奥寄りの位置で切断するうえで好ましい。また、第１保持時間Ｔｈは、上記範囲のうち紙粉検査の検査精度を高めるために適切な値に設定され、第２駆動信号ＶinＢにおいて第２電位Ｖa12に保持する第２保持時間Ｔｈｏと異なっている。なお、紙粉検査の検査精度を高められる限りにおいて、第１保持時間Ｔｈは上記範囲から外れた値、または第２保持時間Ｔｈｏと同じ値であってもよい。
【０１２８】
プリンター１１では、駆動信号生成部５１が生成した図１８〜図２１に示される検査用の第１駆動信号Ｖinにより吐出部Ｄを駆動して、その結果生じる当該吐出部Ｄのキャビティー２６４内部の圧力変化に基づく圧電素子２００の起電力の変化を、吐出異常検出部５２が残留振動信号Ｖoutとして検出する。そして、吐出異常検出部５２は、残留振動信号Ｖoutに基づいて当該吐出部Ｄに吐出異常があるか否かについての判定を実行する吐出異常検出処理を実行する。
【０１２９】
次に、図２２〜図２４を参照して、吐出異常検出処理にかかる構成について説明する。図２２は、ヘッドドライバー５０のうち切替部５３の構成、及び切替部５３とその周辺の回路部分との電気的な接続関係を示す。図２２に示すように、切替部５３は、Ｍ個の吐出部Ｄに１対１に対応する１段〜Ｍ段のＭ個の切替回路Ｕ（Ｕ[１]、Ｕ[２]、…、Ｕ[Ｍ]）を備える。ｍ段の切替回路Ｕ［ｍ］は、ｍ段の吐出部Ｄを、駆動信号Ｖin[ｍ]が供給される配線、又は吐出異常検出部５２が備える吐出異常検出回路ＤＴのいずれか一方に、電気的に接続する。以下では、各切替回路Ｕにおいて、吐出部Ｄと、駆動信号生成部５１とが、電気的に接続させている状態を、第１の接続状態と称する。また、吐出部Ｄと、吐出異常検出部５２の吐出異常検出回路ＤＴとが、電気的に接続させている状態を、第２の接続状態と称する。
【０１３０】
制御部６０は、ｍ段の切替回路Ｕ［ｍ］に対して、切替回路Ｕ［ｍ］の接続状態を制御するための切替制御信号Ｓw［ｍ］を供給する。具体的には、制御部６０は、単位動作期間Ｔuにおいて、印字を実行させる吐出部Ｄに対応する切替回路を第１の接続状態とし、検査の対象となる吐出部Ｄに対応する切替回路を第２の接続状態とするように切替制御信号Ｓw［１］、Ｓw［２］、…、Ｓw［Ｍ］を出力する。即ち、単位動作期間Ｔuにおいて、第１の接続状態と第２の接続状態と指定する切替制御信号Ｓwが混在してもよいし、切替制御信号Ｓwが全て第１の接続状態を指定してもよいし、切替制御信号Ｓwが全て第２の接続状態を指定してもよい。
【０１３１】
図２３は、ヘッドドライバー５０のうち吐出異常検出部５２が備える吐出異常検出回路ＤＴの構成を示す。図２３に示すように、吐出異常検出回路ＤＴは、残留振動信号Ｖoutに基づいて、吐出部Ｄの残留振動に特徴のある波形に関する物理量を検出信号として出力する検出部５５と、検出信号に基づいて、吐出部Ｄにおける吐出異常の有無及び吐出異常がある場合に原因を判定して、判定結果を表す判定結果信号Ｒsを出力する判定部５６とを備える。検出部５５は、残留振動信号Ｖoutに基づいて、吐出部Ｄの残留振動の１周期分の時間長を表す周期ＮＴｃ、吐出部Ｄで検出された残留振動の位相と正常時の残留振動の位相との差を表わす位相差ＮＴＦ、および吐出部Ｄの残留振動の振幅Ｖmaxを、検出信号として出力する。検出部５５は、吐出部Ｄから出力される残留振動信号Ｖoutからノイズ成分等を除去した整形波形信号Ｖｄを生成する波形整形部５７と、整形波形信号Ｖｄに基づいて検出信号を生成する計測部５８とを備える。
【０１３２】
波形整形部５７は、例えば、残留振動信号Ｖoutの周波数帯域よりも低域の周波数成分を減衰させた信号を出力するためのハイパスフィルターや、残留振動信号Ｖoutの周波数帯域よりも高域の周波数成分を減衰させた信号を出力するためのローパスフィルター等を備える。波形整形部５７は、残留振動信号Ｖoutの周波数範囲を限定しノイズ成分を除去した整形波形信号Ｖｄを出力可能な構成を含む。また、波形整形部５７は、残留振動信号Ｖoutの振幅を調整するための負帰還型のアンプや、残留振動信号Ｖoutのインピーダンスを変換してローインピーダンスの整形波形信号Ｖｄを出力するためのボルテージフォロアなどを含む構成であってもよい。
【０１３３】
計測部５８には、波形整形部５７からの整形波形信号Ｖｄと、制御部６０が生成するマスク信号Ｍskと、整形波形信号Ｖｄの振幅中心レベルの電位に定められた閾値電位Ｖth_cと、閾値電位Ｖth_cよりも高電位に定められた閾値電位Ｖth_oと、閾値電位Ｖth_cよりも低電位に定められた閾値電位Ｖth_uとが供給される。計測部５８は、入力した信号Ｖｄ，Ｍskおよび閾値電位Ｖth_c，Ｖth_o，Ｖth_uに基づいて、整形波形信号Ｖｄが吐出異常検出をするうえで有効であるか否かを示す有効性フラグＦlagを出力する。
【０１３４】
図２３に示すように、計測部５８は、周期計測部５８１と、位相差計測部５８２と、振幅計測部５８３とを備える。位相差計測部５８２と振幅計測部５８３は、少なくとも紙粉検査に使用される。周期計測部５８１は、残留振動の周期ＮＴｃを計測する。詳しくは、周期計測部５８１は、入力した信号Ｖｄ，Ｍskおよび閾値電位Ｖth_cに基づいて、整形波形信号Ｖｄが、マスク期間終了後、周期ＮＴｃを計測する。位相差計測部５８２は、紙粉検査において、吐出異常検出時の残留振動の振動波形の位相と、予め設定された正常時の残留振動の振動波形の位相との差である位相差ＮＴＦを計測する。また、振幅計測部５８３は、残留振動の振幅Ｖmaxを計測する。振幅Ｖmaxは、整形波形信号Ｖｄの振幅中心レベルの電位に定められた閾値電位Ｖth_cと残留振動の最大電位との差を計測する。こうして計測部５８は、有効性フラグＦlag、周期ＮＴｃ、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖｍａｘを出力する。
【０１３５】
図２４は、計測部５８の動作を示すタイミングチャートである。図２４に示すように、計測部５８は、整形波形信号Ｖｄの示す電位と閾値電位Ｖth_cとを比較して、整形波形信号Ｖｄの示す電位が閾値電位Ｖth_c以上となる場合にハイレベルとなり、整形波形信号Ｖｄの示す電位が閾値電位Ｖth_c未満となる場合にローレベルとなる比較信号Ｃmp1を生成する。
【０１３６】
また、計測部５８は、整形波形信号Ｖｄの示す電位と閾値電位Ｖth_oとを比較して、整形波形信号Ｖｄの示す電位が閾値電位Ｖth_o以上となる場合にハイレベルとなり、整形波形信号Ｖｄの示す電位が閾値電位Ｖth_o未満となる場合にローレベルとなる比較信号Ｃmp2を生成する。
【０１３７】
また、計測部５８は、整形波形信号Ｖｄの示す電位と閾値電位Ｖth_uとを比較して、整形波形信号Ｖｄの示す電位が閾値電位Ｖth_u未満となる場合にハイレベルとなり、整形波形信号Ｖｄの示す電位が閾値電位Ｖth_u以上となる場合にローレベルとなる比較信号Ｃmp3を生成する。
【０１３８】
マスク信号Ｍskは、波形整形部５７からの整形波形信号Ｖｄの供給が開始されてから所定の期間Ｔmskの間だけハイレベルとなる信号である。本実施形態では、整形波形信号Ｖｄのうち、期間Ｔmskの経過後の整形波形信号Ｖｄのみを対象として周期ＮＴｃ、位相時間ＴＦおよび振幅Ｖmaxを計測することで、残留振動の開始直後に重畳するノイズ成分を除去した精度の高い計測値を得ることができる。
【０１３９】
周期計測部５８１は、第１カウンター（図示省略）を備える。この第１カウンターは、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、整形波形信号Ｖｄの示す電位が最初に閾値電位Ｖth_cと等しくなるタイミングである時刻ｔ１において、クロック信号（図示省略）のカウントを開始する。すなわち、第１カウンターは、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、比較信号Ｃmp1が最初にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、比較信号Ｃmp1が最初にローレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻ｔ１において、カウントを開始する。
【０１４０】
そして、第１カウンターは、カウントを開始した後において、整形波形信号Ｖｄの示す電位が、２度目に閾値電位Ｖth_cとなるタイミングである時刻ｔ２においてクロック信号のカウントを終了させて、得られたカウント値を周期ＮＴｃとして出力する。すなわち、第１カウンターは、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、比較信号Ｃmp1が２度目にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、比較信号Ｃmp1が２度目にローレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻ｔ２において、カウントを終了する。このように、計測部５８は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間長を、整形波形信号Ｖｄの１周期分の時間長として計測することで、周期ＮＴｃを取得する。
【０１４１】
ところで、図２４において破線で示すように整形波形信号Ｖｄの振幅が小さい場合には、正確に計測値を計測できない可能性が高くなる。また、整形波形信号Ｖｄの振幅が小さい場合には、仮に計測値の結果のみに基づいて吐出部Ｄの吐出状態が正常であると判断される場合であっても、実際には吐出異常が生じている可能性が存在する。そこで、本実施形態は、整形波形信号Ｖｄの振幅が、計測値の計測のために十分な大きさを有しているか否かを判定し、当該判定の結果を有効性フラグＦlagとして出力する。具体的には、計測部５８は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、整形波形信号Ｖｄの示す電位が、閾値電位Ｖth_oを超え、且つ、閾値電位Ｖth_uを下回る条件を満たすことを、比較信号Ｃmp2に基づき判定する。この条件を満たした場合に、有効性フラグＦlagの値を、計測値が有効である旨を示す値「１」に設定し、それ以外の場合には「０」に設定する。
【０１４２】
位相差計測部５８２は、第２カウンター（図示省略）を備える。この第２カウンターは、検出期間Ｔｄに入ると、クロック信号（図示省略）のカウントを開始し、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、整形波形信号Ｖｄの示す電位が最初に閾値電位Ｖth_cと等しくなるタイミングである、図２４の例では時刻ｔ１においてクロック信号のカウントを終了させ、得られたカウント値を位相時間ＴＦとする。すなわち、第２カウンターは、信号Ｔsigが、ハイレベルに立ち上がったタイミングでクロック信号のカウントを開始し、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、比較信号Ｃmp1が最初にハイレベルに立ち上がるタイミングである例えば時刻ｔ１においてクロック信号のカウントを終了する。正常時と吐出異常時とで、整形波形信号Ｖｄが同じ位相のタイミングで第２カウンターがカウントを終了できるように設定する。この条件を満たせば、比較信号Ｃmp1が最初にローレベルに立ち下がるタイミングにおいて第２カウンターのカウントを終了してもよい。そして、位相差計測部５８２は、計測して得た位相時間ＴＦと、予め設定された正常時の位相時間ＴＦｏとの差を計算して、位相差ＮＴＦを取得する。
【０１４３】
振幅計測部５８３は、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、整形波形信号Ｖｄの示す電位が最初に閾値電位Ｖth_cと等しくなるタイミングである時刻ｔ１から次に閾値電位Ｖth_cと等しくなるタイミングである時刻までの期間において、最大電位または最小電位を取得する。すなわち、時刻ｔは、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、比較信号Ｃmp1が最初にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、比較信号Ｃmp1が最初にローレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである。振幅計測部５８３は、この時刻ｔ１から、比較信号Ｃmp1が次にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、ローレベルに立ち下がるタイミングである時刻までの期間で、最大電位または最小電位を取得する。つまり、その期間が、比較信号Ｃmp1のハイレベルの期間であれば、整形波形信号Ｖｄの示す電位の最大電位を計測し、その期間が、比較信号Ｃmp1のローレベルの期間であれば、整形波形信号Ｖｄの示す電位の最小電位を計測する。そして、振幅計測部５８３は、その取得した最大電位または最小電位と、閾値電位Ｖth_cとの電位差を振幅Ｖmaxとして取得する。
【０１４４】
判定部５６は、計測部５８から入力した周期ＮＴｃ、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmax及び有効性フラグＦlagに基づいて、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定し、判定結果を判定結果信号Ｒsとして出力する。
【０１４５】
判定部５６は、周期ＮＴｃの判定に用いるため、ＮＴx1＜ＮＴx2＜ＮＴx3の大小関係にある３つの閾値ＮＴx1＜ＮＴx2＜ＮＴx3が設定され、周期ＮＴｃと、各閾値ＮＴx1，ＮＴx2，ＮＴx3との大小を比較する。ここで、閾値ＮＴx1は、キャビティー２６４内の気泡の有無を判定するための閾値である。また、閾値ＮＴx2は、紙粉の付着の有無を判定するための閾値である。また、閾値ＮＴx3は、インクの固着または増粘を判定するための閾値である。但し、紙粉ＰｅがノズルＮから吐出方向へ離れた状態に浮き上がった状態でヘッド面２６１に付着している場合、紙粉Ｐｅを検出するために設定された条件ＮＴx2＜ＮＴｃ≦ＮＴx3を満たさない場合がある。そのため、本実施形態では、この種の浮き上がった紙粉Ｐｅの検出漏れを低減するため、少なくとも紙粉検査を含む吐出異常検出処理時に、図１８〜図２１のうちいずれか１つに示す第１駆動信号ＶinＡを圧電素子２００に供給する。
【０１４６】
図２５は、Ｐｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動時において、ノズルＮから液体を吐出する過程におけるノズルＮ内の様子を示す模式的に描いたものである。図２５に示すように、単位動作期間Ｔuの１周期の開始時（Start時）は、ノズルＮの開口よりも少しキャビティー２６４側にメニスカスＭncを位置させた状態にある。最初のＰｕｌｌ駆動によってキャビティー２６４内の液体Ｌiqは、ノズルＮ内のメニスカスＭncのキャビティー２６４側への変位を伴って引き込まれる。これによりキャビティー２６４内の液体Ｌiqが吐出方向と反対側となる引き込み方向に予備加振される。次に、Ｐｕｓｈ駆動によって、キャビティー２６４内の液体Ｌiqが吐出方向に加振され、その加振時の圧力によって液体ＬiqがノズルＮ内を吐出方向へ押し出される。この押し出しによって、ノズルＮから液体Ｌiqが柱状に突出する。
【０１４７】
次のＰｕｌｌ駆動によって、キャビティー２６４内の液体Ｌiqに吐出方向と反対側の引き込み方向の圧力が与えられる。すなわち、ノズルＮ内を吐出方向へ移動している途中でキャビティー２６４内の液体Ｌiqにその吐出方向への移動を阻止する引き込み方向の制振力が付与される。この結果、ノズルＮ内の液体Ｌiqはキャビティー２６４寄りの位置で切断され、分離した液体Ｌiqは液滴ＤrpとしてノズルＮから吐出される。その後、ノズルＮ内の奥方で切断された液体ＬiqのメニスカスＭncは、残留振動により振幅しながらノズルＮの開口側の所定の位置に収束する。本実施形態では、Ｐｕｌｌ駆動の直後の検出期間Ｔｄにおいて残留振動の変化が検出され、残留振動の変化の検出結果に基づき吐出異常の有無が検査される。
【０１４８】
次に、図２６〜図２９を参照して、ヘッド面２６１に付着した紙粉Ｐｅを検出する原理について説明する。Ｐｕｓｈ駆動方式と、Ｐｕｓｈ駆動の次にＰｕｌｌ駆動を行う駆動方式とで比較する。それぞれ正常時と紙粉付着時とを比較する。
【０１４９】
図２６、図２７は、Ｐｕｓｈ駆動時のノズルＮ内の液体の様子を示す。図２６は正常時、図２７は紙粉付着時である。図２８、図２９は、Ｐｕｌｌ駆動時のノズルＮ内の液体の様子を示す。図２８は正常時、図２９は紙粉付着時である。なお、Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動は、図２６、図２７に示すＰｕｓｈ駆動の後に、図２８、図２９に示すＰｕｌｌ駆動が行われる。また、ここでいうＰｕｌｌ駆動は、Ｐｕｓｈ駆動による吐出方向への圧力波により液体ＬiqがノズルＮ内を吐出方向へ移動する過程（図２５を参照）で、キャビティー２６４内の液体Ｌiqに吐出方向とは反対側の引き込み方向の圧力波を与えてキャビティー２６４内の液体Ｌiqを制振させる駆動である。Ｐｕｌｌ駆動によって、キャビティー２６４内の液体Ｌiqに引き込み方向の圧力波が与えられると、ノズルＮ内を吐出方向へ移動する液体ＬiqはノズルＮ内で切断され、液滴Ｄrpとして吐出される。
【０１５０】
図２６、図２７を参照して、吐出部ＤのＰｕｓｈ駆動を説明する。ここでは、Ｐｕｓｈ駆動の前に予備加振としてＰｕｌｌ駆動が行われる場合を例にする。まず図２６に示す正常時の検査について説明する。図２６に示すように、最初のＰｕｌｌ駆動で振動板２６５は、同図に二点鎖線で示す略水平な中立位置から同じく二点鎖線で示す撓み位置まで変位してキャビティー２６４の容積が大きくなることで、キャビティー２６４内の液体Ｌiqが振動板２６５側へ引き込まれる。これが予備加振となり、メニスカスＭncは初期位置よりも少しノズルＮの奥側へ引き込まれる（図２５参照）。次にＰｕｓｈ駆動により、振動板２６５は同図に実線で示す位置まで撓んで、キャビティー２６４の容積が小さくなることで、液体Ｌiqは吐出方向へ加振される。液体ＬiqはノズルＮ内を吐出方向へ押し出され、ノズルＮの開口から柱状に突出する（図２５参照）。吐出異常検出が吐出モードで行われる場合、ノズルＮ内で液体Ｌiqが切断され、液滴として吐出される（図２５参照）。このとき、図２６に示すように、メニスカスＭncはノズルＮの開口寄りに位置する。例えばＰｕｓｈ駆動方式では、液滴の吐出後しばらくは駆動信号Ｖinが第２電位Ｖ２に保持されるため、残留振動を検出するときメニスカスＭncはノズルＮの開口寄りに位置する。なお、吐出異常検出を非吐出モードで行う構成でもよく、この場合、液体ＬiqはノズルＮの開口から柱状に少し突出した後、ノズルＮ内に戻る。この場合も、メニスカスＭncはノズルＮの開口寄りに位置する。
【０１５１】
次に、図２７に示す紙粉付着時の吐出異常検出について説明する。図２７に示すように、ヘッド面２６１に紙粉Ｐｅが付着している場合、最初のＰｕｌｌ駆動により振動板２６５が予備加振された後、次にＰｕｓｈ駆動により、振動板２６５がキャビティー２６４の容積を小さくする方向へ撓み、キャビティー２６４内の液体Ｌiqが吐出方向に加振される。この加振によって液体ＬiqはノズルＮへ押し出され、ノズルＮ内から柱状に突出する（図２５参照）。例えば、吐出異常検出が吐出モードで行われる場合、液体ＬiqはノズルＮ内で切断され、液滴として吐出される（図２５参照）。なお、非吐出モードの場合は、液体ＬiqはノズルＮの開口から柱状に少し突出した後、ノズルＮ内に戻る。
【０１５２】
ノズルＮから吐出される過程で液体はヘッド面２６１に付着した紙粉Ｐｅと接触し、ノズルＮ内の液体Ｌiqには毛管力により紙粉Ｐｅに引き寄せられる方向の力が作用する。このため、図２７に示す液面位置は、Ｐｕｓｈ駆動時における図２６に示す正常時のメニスカスＭncの位置に比べ、ノズルＮの開口側に位置する。この場合、ノズルＮ内においてノズル基端位置から液面までの液体が充填されている長さである液体長さＬnzlが、図２６に示す正常時に比べ少し長くなる。しかし、Ｐｕｓｈ駆動で液体を吐出する図２６、図２７に示す例では、正常時の液体長さＬnzlと、紙粉付着時の液体長さＬnzlとの差ΔＬpushは小さい。なお、非吐出モードの場合、ノズルＮの開口から柱状に少し突出した液体Ｌiqが紙粉Ｐｅに接触した後、液体ＬiqはノズルＮ内に戻る。この場合、液体Ｌiqが毛管力で紙粉Ｐｅに引き寄せられる力の作用により、液面は破線で示す正常時の位置に比べさらに少しだけノズルＮの開口寄りに位置するが、その差ΔＬpushは小さい。
【０１５３】
次に、図２８、図２９を参照して、吐出部ＤのＰｕｌｌ駆動を説明する。本実施形態では、吐出部ＤはＰｕｓｈ駆動の次にＰｕｌｌ駆動する。Ｐｕｓｈ駆動は、前述の図２６、図２７と同様に行われ、Ｐｕｓｈ駆動終了時点からその加振に起因する液体Ｌiqの振動の例えば１周期Ｔｃ以内の所定時期に吐出部ＤはＰｕｌｌ駆動される。このＰｕｌｌ駆動のタイミングは、第１駆動信号ＶinＡにおいて第２電位Ｖ２に保持する第１保持時間Ｔｈにより規定される。
【０１５４】
まず図２８に示す正常時の検査について説明する。図２８に示すように、Ｐｕｌｌ駆動によって、振動板２６５はＰｕｓｈ駆動終了時の同図に二点鎖線で示す撓み位置から、同図に実線で示す中立位置へ復帰し、キャビティー２６４の容積が大きくなることで、先のＰｕｓｈ駆動時に与えられた吐出方向の圧力に逆らう引き込み方向の圧力が液体Ｌiqに与えられ、これが液体Ｌiqに制振力として働く。この結果、ノズルＮ内の液体Ｌiqはキャビティー２６４寄りの奥側の位置で切断され、液滴Ｄrpとして吐出される（図２５参照）。この結果、図２８に示すように、液滴吐出直後のメニスカスＭncはノズルＮ内の奥方に位置する。このとき、ノズルＮの基端位置からメニスカスＭncまでの液体長さＬnzlは短い。
【０１５５】
次に、図２９を参照して、ヘッド面２６１に紙粉Ｐｅが付着した場合の検査について説明する。図２９に示す吐出部ＤがＰｕｓｈ駆動の次にＰｕｌｌ駆動することによって、振動板２６５は、Ｐｕｓｈ駆動終了時の同図に二点鎖線で示す撓み位置から、同図に実線で示す中立位置へ復帰する。このとき、キャビティー２６４の容積が大きくなることで、先のＰｕｓｈ駆動時に与えられた吐出方向の圧力に逆らう引き込み方向の圧力が液体Ｌiqに与えられ、これが液体Ｌiqに制振力として働く。この結果、ノズルＮ内で液体Ｌiqが切断され、液滴Ｄrpとして吐出される（図２５参照）。
【０１５６】
この吐出過程で、液体Ｌiqは紙粉Ｐｅに接触し、紙粉Ｐｅに接触した液体Ｌiqには、毛管力により紙粉Ｐｅに引き寄せられる力が作用したり、紙粉Ｐｅから抵抗力を受けたりする。この状態でＰｕｌｌ駆動によってキャビティー２６４内の液体Ｌiqに引き込み方向の制振力が与えられる。この結果、液滴Ｄrpが吐出された後のノズルＮ内で液体Ｌiqが切断される位置が正常時に比べ変動する。図２９に示す例では、ノズルＮ内の液面は、同図に破線で示す正常時の液面（メニスカスＭnc）に比べ開口側に位置する。
【０１５７】
このとき、図２９に示すように、ノズルＮの基端位置からメニスカスＭncの位置までの液体長さＬnzlは、正常時に比べ長い。このため、図２９に破線で示した正常時のメニスカスＭncの位置と、紙粉付着時のノズルＮ内の液面位置との差ΔＬpullが、図２７に示すＰｕｓｈ駆動方式の差ΔＬpushに比べ相対的に大きい。よって、Ｐｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動方式では、紙粉付着時と正常時との間で液滴吐出直後のノズルＮ内の液面位置に有意な差ΔＬpullが生じる。この液面位置の差ΔＬpullは、液滴吐出直後における残留振動の振動態様の有意な差として現れる。本実施形態では、検査時における液滴吐出直後のノズルＮ内の液面位置と正常時の液面位置との差ΔＬpullに起因する残留振動の変化の差を計測して、その計測値に基づいて、一部が浮いた状態で付着した紙粉Ｐｅを原因とする吐出異常をも検査する。
【０１５８】
次に、図３０を参照して、紙粉検査の原理を説明する。ノズルＮ内で振動する液体の液面位置によって、ノズルＮ内の液体の残留振動の周期ＮＴｃは変化する。この周期ＮＴｃは、次式で与えられる。
ＮＴｃ＝２π（Ｍｉ・Ｃｍ）１／２  …（１）
ここで、Ｍｉはイナータンス、Ｃｍはコンプライアンスである。コンプライアンスＣｍは、液体（本例ではインク）、流路壁、振動板２６５などの吐出部Ｄの構造体などによって決まる定数である。
【０１５９】
リザーバー２７２を含むインク供給管と、キャビティー２６４よりなる圧力室と、ノズルＮを含むノズル管とが接続されたインク吐出系のモデルを考える。このモデルは、インク供給管側のイナータンスＭｓ、ノズル管側のイナータンスＭｎおよびコンプライアンスＣｍを用いて、図３０に示す等価回路で示される。この等価回路において、インク吐出系全体のイナータンスＭｉは、インク供給管側のイナータンスＭｓとノズル管側のイナータンスＭｎとを用いて、次式で与えられる。
【０１６０】
Ｍｉ＝（Ｍｎ・Ｍｓ）／（Ｍｎ＋Ｍｓ）  …（２）
管路中のイナータンスＭｋは、管路の断面積ｓ、長さｌ、液体の密度ρを用いて、Ｍｋ＝ρ・ｌ／ｓで表わされる。よって、キャビティー２６４へインクを供給するインク供給管の管路中のイナータンスＭｓと、キャビティー２６４からインクを吐出するノズル管の管路中のイナータンスＭｎは、それぞれ次式で与えられる。
Ｍｓ＝ρ・ｌ１／ｓ１
Ｍｎ＝ρ・ｌ２／ｓ２
ここで、ρは、インクの密度であり、１より若干大きな定数である。ｌ１はインク供給管におけるインクが充填された部分の長さであるインク長、ｓ１はインク供給管の断面積である。ｌ２はノズルＮにおける液体が充填された部分の液面までの長さであるインク長であり、ｓ２はノズルＮの断面積である。常に液体で満たされているインク供給管のインク長ｌ１および断面積ｓ１は共に定数であるため、供給側のイナータンスＭｓは定数になる。また、ノズル管の断面積ｓ２は定数である。このため、イナータンスＭｉは、ノズルＮのインク長ｌ２に応じて変化する。よって、残留振動の周期ＮＴｃは、ノズルＮのインク長ｌ２、つまり液面位置に応じて変化する。
【０１６１】
ノズルＮ内の液面がキャビティー２６４側へ引き込まれて奥方に位置するとき、インク長ｌ２が短くなり、ノズル側のイナータンスＭｎが小さくなって吐出部ＤのイナータンスＭｉが小さくなることで、残留振動の周期ＮＴｃは短くなる。反対に、ノズルＮ内の液面がノズル開口寄りに位置するとき、ノズルＮのインク長ｌ２が長くなり、ノズルＮ側のイナータンスＭｎが大きくなって吐出部ＤのイナータンスＭｉが大きくなることで、残留振動の周期ＮＴｃは長くなる。
【０１６２】
そこで、本実施形態では、図２８、図２９に示すＰｕｌｌ駆動をさらに行って、ノズルＮ内の液体Ｌiqをキャビティー２６４側へ引き込む。図２８に示す正常時は、ノズルＮ内の液体Ｌiqが引き込まれることで液面（メニスカスＭnc）はノズルＮの奥側に位置する。一方、図２９に示す紙粉付着時は、Ｐｕｓｈ駆動時に吐出方向へ移動した液体がヘッド面２６１に付着した紙粉Ｐｅに接触し、その後、Ｐｕｌｌ駆動時にノズルＮ内の液体に引き込み方向の制振力が加えられても、毛管現象で紙粉Ｐｅに引き寄せられる方向の力が作用した状態にあるので、液体Ｌiqが切断される位置が正常時に比べ変動する。例えば、ノズルＮ内の液面はさほどキャビティー２６４側へ変位しない。このため、図２８、図２９に示すＰｕｌｌ駆動後に残留振動を検出して吐出異常の有無を検査する構成の場合、図２８に示す正常時と図２９に示す紙粉付着時とで、液体長さＬnzlの差、つまり液面位置の差ΔＬpullが、図２６、図２７に示すＰｕｓｈ駆動方式の検査における差ΔＬpushに比べて大きくなる。このため、正常時と紙粉付着時との残留振動の周期ＮＴｃが異なり、さらに位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmaxが異なることになる。よって、残留振動信号Ｖoutの周期ＮＴｃに加え、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmaxを基に、高い検出精度で紙粉検査を行うことができる。なお、本実施形態では、ヘッド面２６１に付着する頻度の高い紙粉Ｐｅを例として説明するが、ヘッド面２６１に付着した紙粉以外の他の異物についても同様に検出できる。
【０１６３】
図３１は、液体を吐出した後に残留振動が発生する検出期間Ｔｄにおいて、計測部５８によって計測される、残留振動の周期ＮＴｃと、位相時間ＴＦと、振幅Ｖmaxとを示す。吐出異常検出時には、図３１に示す第１駆動信号ＶinＡが吐出部Ｄの圧電素子２００に印加される。圧電素子２００がＰｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動される過程でノズルＮから液体が吐出され、Ｐｕｌｌ駆動終了直後から開始される検出期間Ｔｄにおいて、圧電素子２００の起電力の変化に基づく残留振動信号Ｖoutの変化が計測される。すなわち、計測部５８は、残留振動信号Ｖoutが整形された整形波形信号Ｖｄに基づいて、残留振動の周期ＮＴｃと、位相差ＮＴＦと、振幅Ｖmaxとを計測する。位相差計測部５８２は、例えば検出期間Ｔｄの開始時点から、検出期間Ｔｄのうちマスク信号ＭｓｋがＨレベルからＬレベルへ切り換わってマスク期間が終了した後の期間において、残留振動信号Ｖoutが最初に閾値電位Ｖth_oに達するまで経過時間を不図示のカウンターでクロック信号のパルスを計数することで計時して位相時間ＴＦを計測する。位相差計測部５８２は、この位相時間ＴＦと、記憶部６２に記憶されている正常時に整形波形信号が最初に閾値電位Ｖth_oに達するまでの位相時間ＴＦｏとの差分を計算して位相差ＮＴＦを取得する。そして、判定部５６は、位相差ＮＴＦが閾値を超えたか否かを判定することをもって、紙粉付着の１つの判定条件が成立したか否かを判定する。なお、位相差ＮＴＦは必ずしも算出しなくてもよい。残留振動信号Ｖoutが最初に閾値電位Ｖth_oに達するまでの位相時間ＴＦと予め設定された閾値（ＴＦｏ−ＮＴＦｏ）とを比較し、位相時間ＴＦが閾値（ＴＦｏ−ＮＴＦｏ）未満であれば、紙粉付着の１つの判定条件が成立したと判定する。このように判定部５６は、計測部５８が計測した位相（位相時間ＴＦ）に基づき紙粉付着時の吐出異常の有無を判定すればよい。
【０１６４】
Ｐｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動の実施例の検査方式で紙粉検査を行うときの残留振動信号Ｖoutを計測した。比較例として、非吐出方式の紙粉検査を行うときの残留振動信号Ｖoutを計測した。図３２、図３３は、比較例の非吐出方式で検査したときの残留振動信号Ｖoutの計測結果を示し、図３４、図３５は、実施例の検査方式で検査したときの残留振動信号Ｖoutの計測結果を示す。実施例は、ノズルＮからの液滴を吐出する吐出モードとした。各グラフにおいて、横軸が時間ｔ、縦軸が残留振動信号Ｖoutの電位である。各グラフに、正常時の残留振動信号ＶoutＡと、紙粉付着時の残留振動信号ＶoutＢとを示す。なお、各グラフにおいて、正常時の残留振動信号ＶoutＡについては、ノイズ成分等を除去した整形波形信号Ｖｄに相当する信号を示している。
【０１６５】
また、紙粉の付着の仕方の異なる２種類の付着態様を用意し、付着態様ごとに残留振動信号Ｖoutを計測した。第１の付着態様は、図１２に示すようにヘッド面２６１に付着した紙粉ＰｅがノズルＮの開口に近接する付着態様である。第２の付着態様は、図１３に示すようにヘッド面２６１に付着した紙粉Ｐｅが一部浮き上がり、その浮き上がった部分がノズルＮの開口から吐出方向に離れて位置する付着態様である。図３２は、第１の付着態様にある場合の比較例の残留振動信号Ｖoutを示し、図３３は、第２の付着態様にある場合の比較例の残留振動信号Ｖoutを示す。また、図３４は、第１の付着態様にある場合の実施例の残留振動信号Ｖoutを示し、図３５は第２の付着態様にある場合の実施例の残留振動信号Ｖoutを示す。
【０１６６】
図３２のグラフに示すように、比較例の非吐出検査では、紙粉ＰｅがノズルＮに近接した第１の付着態様において、正常時の残留振動信号ＶoutＡと、紙粉付着時の残留振動信号ＶoutＢとの間で、振幅は少し差が認められるものの、周期および位相差については差が小さい。また、図３３のグラフに示すように、紙粉Ｐｅが浮き上がった第２の付着態様では、正常時の残留振動信号ＶoutＡと、紙粉付着時の残留振動信号ＶoutＢとの間に、周期、位相差、振幅のいずれにおいても有意な差が認められなかった。これは、非吐出検査であるため、ノズルＮ内の液体が紙粉Ｐｅに接触しないこと、液滴吐出直後の残留振動検出開始時におけるノズルＮ内の液面位置がノズル開口寄りに位置することなどが挙げられる。なお、仮にノズルＮ内の液体が紙粉Ｐｅに接触したとしても、ノズルＮ内の液面位置がノズル開口寄りに位置し正常時とさほど違わないため、残留振動信号ＶoutＡ，ＶoutＢ間で、周期、位相差、振幅のいずれにおいても有意な差が生じにくいものと推察される。
【０１６７】
図３４のグラフに示すように、実施例の検査では、紙粉ＰｅがノズルＮに近接した第１の付着態様において、正常時の残留振動信号ＶoutＡと、紙粉付着時の残留振動信号ＶoutＢとの間で、周期、位相差、振幅ともに有意な差が認められた。図３５のグラフに示すように、紙粉Ｐｅが浮き上がった第２の付着態様においても、正常時の残留振動信号ＶoutＡと、紙粉付着時の残留振動信号ＶoutＢとの間で、周期、位相差、振幅ともに有意な差が認められた。特に位相差は、第１および第２の付着態様ともに、正常時と紙粉付着時の残留振動信号ＶoutＡ，ＶoutＢ間で大きいな差が認められた。また、第２の付着態様では、振幅についても、残留振動信号ＶoutＡ，ＶoutＢ間で有意な差が認められた。
【０１６８】
図３４、図３５から分かるように、Ｐｕｌｌ駆動直後の振動が不安定な期間の終了時点から残留振動信号ＶoutＡ，ＶoutＢ間に位相差が確認され、残留振動信号ＶoutＡ，ＶoutＢの周期は差があるもののその差は小さい。そして、残留振動信号ＶoutＡ，ＶoutＢの不安定な期間が終了してから１周期を過ぎた頃に両者の位相差は徐々に消滅する。この計測結果から、実施例の検査では、紙粉の付着態様によらず、検出期間Ｔｄにおいて、周期に加え、特に位相差で有意な差が認められた。また、第２の付着態様では、検出期間Ｔｄにおいて、位相差と共に振幅でも有意な差が認められた。なお、位相時間ＴＦおよび、振幅Ｖmaxを計測する期間は、マスク期間終了後、残留振動の１周期以内に限定されず、正常時との間で計測値に有意な差が得られる限りにおいて２周期以内でもよい。
【０１６９】
図３６は、第１保持時間Ｔｈと、残留振動信号Ｖoutの振幅Ｖmaxとの関係を示す。また、図３７は、第１保持時間Ｔｈと、残留振動信号Ｖoutの位相時間ＴＦとの関係を示す。ここで、第１保持時間Ｔｈは、第２保持時間Ｔｈｏに対して保持時間可変量Δｔだけ変化させた値に設定される。そのため、図３６、図３７の各グラフにおいて、横軸は保持時間可変量Δｔとしている。図３６に示す振幅Ｖmaxのグラフにおいて、黒丸を通る曲線ＬＶ１が正常時、白丸を通る曲線ＬＶ２が紙粉付着時である。また、図３７に示す位相時間ＴＦのグラフにおいて、黒丸を通る曲線ＬＦ１が正常時、白丸を通る曲線ＬＦ２が紙粉付着時である。
【０１７０】
図３６のグラフから分かるように、曲線ＬＶ１で示された正常時の振幅Ｖmaxと、曲線ＬＶ２で示された紙粉付着時の振幅Ｖmaxとを比較すると、保持時間可変量Δｔが、−０．２〜２．０μsec.の範囲において両者の振幅Ｖmaxに有意な差が認められた。このため、紙粉検査時に、振幅Ｖmaxにおいて正常時との間で有意な差を得るためには、第１駆動信号ＶinＡの第２期間Ｔ２で第２電位Ｖ２に保持する第１保持時間Ｔｈ（μsec.）は、第２駆動信号ＶinＢにおける第２保持時間Ｔｈｏに対して、−０．２〜２．０μsec.の範囲内の所定の保持時間可変量Δｔを加算した値に設定する。つまり、Ｔｈ＝Ｔｈｏ＋Δｔ（但し、−０．２≦Δｔ≦２．０）に設定することが好ましい。ここで、−０．２≦Δｔ≦２．０は、第２保持時間Ｔｈｏに対する比率で表わすと、−０．０４・Ｔｈｏ≦Δｔ≦０．０４・Ｔｈｏに相当する。
【０１７１】
また、図３７のグラフから分かるように、曲線ＬＦ１で示された正常時の位相時間ＴＦと、曲線ＬＦ２で示された紙粉付着時の位相時間ＴＦとを比較すると、保持時間可変量Δｔが−０．４〜０μsec.の範囲において両者の差である位相差ＮＴＦに有意な差が認められた。このため、紙粉検査時に、位相差ＮＴＦにおいて正常時との間で有意な差を得るためには、第１駆動信号ＶinＡの第２期間Ｔ２で第２電位Ｖ２に保持する第１保持時間Ｔｈ（μsec.）は、第２駆動信号ＶinＢにおける第２保持時間Ｔｈｏに対して、−０．４〜０μsec.の範囲内の所定の保持時間可変量Δｔを加算した値に設定する。つまり、Ｔｈ＝Ｔｈｏ＋Δｔ（但し、−０．４≦Δｔ≦０）に設定することが好ましい。ここで、−０．４≦Δｔ≦０は、第２保持時間Ｔｈｏに対する比率で表わすと、−０．０８・Ｔｈｏ≦Δｔ≦０に相当する。よって、これらの条件を満たすように、本実施形態では、図１８〜図２１に示すように、第１検査に使用される第１駆動信号ＶｉｎＡにおける第１保持時間Ｔｈを、第２検査または印刷時に使用される第２駆動信号ＶinＢにおける第２保持時間Ｔｈｏと異ならせている。
【０１７２】
図３６および図３７に示す両グラフから、紙粉を原因とする吐出異常時と正常時との間で、振幅Ｖmaxと位相差ＮＴＦとの両方で有意な差が得られる保持時間可変量Δｔを設定する。例えば、保持時間可変量Δｔ（μsec.）を、−０．３＜Δｔ＜０を満たす値に設定する。なお、この条件は、第２保持時間Ｔｈｏの比率で表わすと、０．０６・Ｔｈｏ＜Δｔ＜０に相当する。
【０１７３】
よって、本実施形態の吐出異常検査では、残留振動の周期ＮＴｃに加え、位相差ＮＴＦと振幅Ｖmaxを用いて、紙粉検査を行う。そのため、計測部５８は、残留振動の周期ＮＴｃに加え、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmaxを計測し、その計測した周期ＮＴｃ、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmaxを判定部５６へ出力する。判定部５６は、有効性フラグＦlag、周期ＮＴｃ、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmaxを基に吐出異常の有無を判定する。
【０１７４】
なお、計測部５８は、位相差ＮＴＦと振幅Ｖmaxとの両方を計測して第１の吐出異常の判定に用いる構成に替え、位相差ＮＴＦと振幅Ｖmaxのうち一方のみを用いて第１の吐出異常の有無を判定してもよい。例えば、位相差ＮＴＦと振幅Ｖmaxとのうち振幅Ｖmaxのみを採用する場合は、保持時間可変量Δｔを−０．２≦Δｔ≦２．０の範囲内の値、つまり、−０．０４・Ｔｈｏ≦Δｔ≦０．０４・Ｔｈｏの範囲内の値に設定する。また、例えば、位相差ＮＴＦと振幅Ｖmaxとのうち位相差ＮＴＦのみを採用する場合は、保持時間可変量Δｔを−０．４≦Δｔ≦０の範囲内の値、つまり、−０．０８・Ｔｈｏ≦Δｔ≦０の範囲内の値に設定する。なお、これらの場合、第１保持時間Ｔｈと第２保持時間Ｔｈｏとを異ならせ、保持時間Ｔｈを、紙粉検査に適した時間に調整することが好ましい。
【０１７５】
次にプリンター１１の作用を説明する。
プリンター１１の制御部６０は、印刷開始前、印刷中、印刷終了後、非印刷中における所定の検査時期に吐出異常検出を行う。印刷時は、駆動波形信号Ｃom-Ａ，Ｃom-Ｂが選択されて生成された駆動信号Ｖinが圧電素子２００に印加されることで、ノズルＮから吐出された液滴によって記録用紙Ｐに画像等が印刷される。また、吐出異常検出時は駆動波形信号Ｃom-Ｃが選択されて生成された駆動信号Ｖinが圧電素子２００に供給されることで、ノズルＮの吐出異常の有無が検査される。このとき、検出期間Ｔｄに入る前に、切替部５３は、第１の接続状態に切り替えられており、駆動信号生成部５１が生成した駆動信号ＶinＡは吐出部Ｄに出力される。
【０１７６】
駆動信号生成部５１には、制御部６０から、クロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨおよび駆動波形信号Ｃom（Ｃom-Ａ，Ｃom-Ｂ，Ｃom-Ｃ）が供給される。このとき、印刷信号ＳＩは、吐出異常検出用の値を有し、詳しくは（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（０，０，１）の値をとる。駆動信号生成部５１は、図１７に示す紙粉検査用の単位波形ＰＴを含む駆動信号Ｖinを生成する。本実施形態では、駆動信号生成部５１は、図１８に示す単位波形ＰＴを含む第１駆動信号ＶinＡを生成する。また、第１駆動信号ＶinＡは、図１９、図２０、図２１に示す第１駆動信号ＶinＡのうちの１つに置き替えてもよい。
【０１７７】
図１８〜図２１に示す第１駆動信号ＶinＡは、第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差が、他の吐出時の第２駆動信号ＶinＢにおける第２電位Ｖa12（＝Ｖ２）と第３電位Ｖｃとの電位差よりも大きい。つまり、｜Ｖ２−Ｖ３｜＞｜Ｖa12−Ｖｃ｜を満たす。この条件を満たすように、図１８、図１９に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第２電位Ｖ２を、第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖa12と異ならせている。このため、図１８、図１９に示す駆動信号ＶinＡは、中間電位Ｖｃと第２電位Ｖ２との電位差が、他の吐出時の駆動信号ＶinＢにおける中間電位Ｖｃと第２電位Ｖa12との電位差よりも大きい。つまり、｜Ｖ２−Ｖｃ｜＞｜Ｖa12−Ｖｃ｜を満たしている。図１８に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３が、中間電位Ｖｃに等しい。また、図１９に示す駆動信号ＶinＡでは、第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３は、中間電位Ｖｃと第２電位Ｖ２との間の電位である。また、図１８に示す第１駆動信号ＶinＡと図１９に示す第１駆動信号ＶinＡは、共に第２電位Ｖ２が、第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖa12を挟んで、第１電位Ｖ１、第３電位および中間電位Ｖｃと反対側の電位である。
【０１７８】
また、上記の条件｜Ｖ２−Ｖ３｜＞｜Ｖa12−Ｖ３｜を満たすように、図１８、図１９に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第３電位Ｖ３を、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃと異ならせている。このため、図１８、図１９に示す第１駆動信号ＶinＡは、第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差が、第２駆動信号ＶinＢにおける第２電位Ｖa12と第３電位Ｖｃとの電位差よりも大きい。つまり、｜Ｖ２−Ｖ３｜＞｜Ｖa12−Ｖｃ｜を満たしている。図１８に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３は、第４電位Ｖ４と中間電位Ｖｃとの間の電位である。また、第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３は等しい。図１９に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第１電位Ｖ１が中間電位Ｖｃに等しく、第３電位Ｖ３が、第４電位Ｖ４と中間電位Ｖｃとの間の電位である。
【０１７９】
なお、図１８、図１９に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第３電位を、第２駆動信号ＶinＢと異ならせているが、これに加え第２電位も、第２駆動信号ＶinＢと異ならせてもよい。また、図２０、図２１に示す第１駆動信号ＶinＡでは、第２電位を、第２駆動信号ＶinＢと異ならせているが、これに加え第３電位も、第２駆動信号ＶinＢと異ならせてもよい。
【０１８０】
吐出異常検出時は、図１８に示す第１駆動信号ＶinＡが圧電素子２００に供給され、Ｐｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動が行われる。ここで、第１駆動信号ＶinＡは、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２へ遷移し、第２電位Ｖ２から第３電位へ遷移する。そして、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２へは第４電位Ｖ４を経由して遷移する。第１電位Ｖ１は、第４電位と第２電位Ｖ２との間の電位であり、第３電位Ｖ３は、第４電位と第２電位Ｖ２との間の電位である。つまり、第４電位Ｖ４は、第２電位Ｖ２との間に第１電位Ｖ１を挟む電位である。また、第４電位Ｖ４は、第２電位Ｖ２との間に第３電位Ｖ３を挟む電位である。上記の点は、図１９〜図２１に示す第１駆動信号ＶinＡを圧電素子２００に供給しても、同様である。
【０１８１】
圧電素子２００に供給される電位が、第１駆動信号ＶinＡの第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４へ遷移し、この電位遷移過程で、圧電素子２００がＰｕｌｌ駆動される。次に、圧電素子２００に供給される電位が、第４電位Ｖ４から第２電位Ｖ２へ遷移し、この電位遷移過程で、圧電素子２００はＰｕｓｈ駆動される。そして、圧電素子２００に供給される電位が、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３へ遷移し、この電位遷移過程で、圧電素子２００はＰｕｌｌ駆動される。
【０１８２】
そして、圧電素子２００にＰｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動の第１駆動信号ＶinＡが供給されることで、図２５に示すように、Ｐｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動でキャビティー２６４内の液体Ｌiqの圧力が変化してノズルＮから液滴が吐出される。
【０１８３】
正常時は、図２６に示すように、最初のＰｕｌｌ駆動の後のＰｕｓｈ駆動時にキャビティー２６４内の液位が加振され、ノズルＮ内の液体ＬiqがノズルＮの開口側へ押し出される。この過程では、最初のＰｕｌｌ駆動により振動板２６５を引き込み側へ撓ませることで液体Ｌiqに引き込んだ後、Ｐｕｓｈ駆動で振動板２６５を押し出す側へ大きく撓ませ、キャビティー２６４内の液体Ｌiqを一気にノズルＮの開口側へ押す。次に図２８に示すＰｕｌｌ駆動によりキャビティー２６４内の液体Ｌiqが引き込む力で制振されることで、ノズルＮ内で液体Ｌiqが切断され、その切断された液体がノズルＮから液滴として吐出される。このとき、Ｐｕｓｈ駆動時の押し力は、第４電位Ｖ４と第２電位Ｖ２との電位差が、他の吐出時の第２駆動信号ＶinＢの第４電位Ｖa11と第２電位Ｖa12の中間電位Ｖｃとの電位差よりも大きいため、他の吐出時よりも大きな加振力が付与される。また、Ｐｕｌｌ駆動時も、第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３（＝Ｖｃ）との電位差が、他の吐出時の第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖa12と第３電位Ｖｃとの電位差よりも大きいので、他の吐出時よりも大きな制振力が得られる。このため、Ｐｕｓｈ駆動時に強く加振されてノズルＮ内を吐出方向へ移動する液体Ｌiqは、Ｐｕｌｌ駆動時に大きな力でキャビティー２６４内の液体Ｌiqが制振されることで、ノズルＮ内のキャビティー２６４寄りの奥側の位置で切断される。また、Ｐｕｌｌ駆動時の引き込み力により液滴吐出直後のノズルＮ内の液面位置は、キャビティー２６４側へ引き込まれる。この結果、Ｐｕｌｌ駆動終了直後のメニスカスＭncの位置は、図２８に示すようにノズルＮ内の奥側に位置する。
【０１８４】
一方、紙粉Ｐｅが付着しているとき、図２７に示すように、最初のＰｕｌｌ駆動の後のＰｕｓｈ駆動時にノズルＮ内の液体ＬiqがノズルＮの開口側へ押し出される。この過程では、最初のＰｕｌｌ駆動により振動板２６５を引き込み側へ撓ませることで液体Ｌiqに引き込んだ後、Ｐｕｓｈ駆動で振動板２６５を押し出し側へ大きく撓ませ、キャビティー２６４内の液体Ｌiqを一気にノズルＮの開口側へ押す。この過程で、ノズルＮ内を開口側へ押された液体Ｌiqがヘッド面２６１に付着した紙粉Ｐｅに接触し、液体Ｌiqの一部が紙粉Ｐｅ側へ毛管力により染み込む。また、吐出異常検出処理の前に、既に印刷中の液滴の吐出時に紙粉Ｐｅに液体Ｌiqが染み込んでいる場合もある。次に図２９に示すＰｕｌｌ駆動によりキャビティー２６４内の液体Ｌiqが大きな引き込み力で制振されると、ノズルＮ内で液体Ｌiqが切断され、その切断された液体がノズルＮから液滴として吐出される。この吐出過程の液体Ｌiqには、紙粉Ｐｅに引き寄せる毛管力や、紙粉Ｐｅの抵抗力が働くなどの理由により、ノズルＮ内で正常時と異なる位置で切断されたり、切断後の液面位置が毛管力や抵抗力などの影響を受けたりして正常時と異なる。図２９に示す例では、Ｐｕｌｌ駆動終了直後の液面位置が、同図に破線で示す正常時に比べ、ノズルＮの開口側に位置する。
【０１８５】
このように、Ｐｕｓｈ駆動時の液体Ｌiqを押す加振力を他の吐出時よりも大きくし、液滴を吐出させる際にノズルＮ内で液体Ｌiqを切断するタイミングでＰｕｌｌ駆動による液体Ｌiqに大きな制振力を付与することで、正常時と紙粉付着時とで、ノズルＮ内における液面位置が大きく異なる。よって、図２９に破線で示した正常時のメニスカスＭncの位置と、紙粉付着時のノズルＮ内の液面位置との差ΔＬpullが、Ｐｕｓｈ駆動方式の吐出異常検出処理で得られる液面位置の差ΔＬpushよりも大きくなる。
【０１８６】
この吐出後、振動板２６５は残留振動する。切替部５３は、Ｐｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動を終えると、第１の接続状態から第２の接続状態に切り替える。この結果、各吐出部Ｄからの残留振動信号Ｖoutが吐出異常検出部５２に入力される。
【０１８７】
吐出異常検出部５２が入力した残留振動信号Ｖoutは、吐出部Ｄごとに対応する吐出異常検出回路ＤＴのそれぞれに入力される。残留振動信号Ｖoutは、吐出異常検出回路ＤＴを構成する検出部５５内の波形整形部５７でノイズが除去された後、整形波形信号Ｖｄとして計測部５８に入力される。周期計測部５８１は、整形波形信号Ｖｄを用いて、残留振動信号Ｖoutの周期を計測する。位相差計測部５８２は、検出期間Ｔｄの開始から、マスク期間終了後に整形波形信号Ｖｄが閾値電位Ｖth_cを最初に超えるまでの経過時間を、不図示のカウンターを用いて計時することで、残留振動信号Ｖoutの位相時間ＴＦを計測する。さらに位相差計測部５８２は、計測した残留振動信号Ｖoutの位相時間ＴＦと、記憶部６２に記憶している正常時の位相時間ＴＦｏとの差を計算して位相差ＮＴＦを取得する。また、振幅計測部５８３は、整形波形信号Ｖｄを用いて、残留振動信号Ｖoutの振幅Ｖmaxを計測する。検出部５５は、有効性フラグＦlag、周期ＮＴｃ、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmaxを、判定部５６へ出力する。
【０１８８】
判定部５６は、有効性フラグＦlag、周期ＮＴｃ、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmaxを、検出部５５から入力する。判定部５６は、有効性フラグＦlagが有効である旨を示す値「１」である場合、周期ＮＴｃ、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmaxに基づいて、吐出異常の有無の判定、つまり正常に液滴を吐出できない異常ノズルの有無を判定する。判定部５６は、異常ノズルがある場合はその原因も判定する。判定部５６は、少なくとも紙粉検査を対象とする場合、周期ＮＴｃに加え、位相差ＮＴＦおよび振幅Ｖmaxに基づいて、吐出異常の有無を判定する。判定部５６は、周期ＮＴｃに基づき正常である旨の判定結果が得られても、位相差ＮＴＦが位相差閾値との比較から紙粉異常の旨の判定結果が得られるか、振幅Ｖmaxが振幅閾値との比較から紙粉異常の旨の判定結果が得られると、紙粉を原因とする第１の吐出異常であると判定する。
【０１８９】
ここで、第１検査方式では、紙粉Ｐｅ等の異物を原因とする第１の吐出異常を検査する第１検査と、異物以外を原因とする第２の吐出異常を検査する第２検査とは、吐出モードの第１駆動信号ＶinＡを共通に用いて行われる。この場合、記録用紙Ｐに印刷するときは同じ吐出モードである第２駆動信号ＶinＢが用いられる。また、第２検査方式では、紙粉Ｐｅ等の異物を原因とする第１の吐出異常を検査する第１検査は、吐出モードの第１駆動信号ＶinＡに基づく液滴の吐出後に発生する残留振動を用いて行われ、異物以外を原因とする第２の吐出異常を検査する第２検査は、吐出モードの第２駆動信号ＶinＢに基づく液滴の吐出後に発生する残留振動を用いて行われる。これらの場合、Ｍ個の吐出部Ｄの全てに吐出異常検出処理を割り当てる第３の態様で行われる。吐出モードの場合、第１検査方式と第２検査方式とのいずれも、吐出異常検査は印刷中に実行できない。このため、吐出異常検査は、フラッシング時または印刷の前後などの非印刷時期に、ノズルＮから廃液受容部へ液滴を吐出することで行われる。
【０１９０】
また、印刷中に吐出異常検査を行う場合、ノズルＮから液滴を吐出させない非吐出モードで検査が行われる。この場合、不図示の検査用の微振動を発生させる第１駆動信号ＶinＡを圧電素子２００に供給することで、Ｍ個の吐出部Ｄの一部に印刷処理を割り当て、他部に吐出異常検出処理に割り当てる第１の態様で、吐出異常検出処理が行われる。非吐出モードの第１駆動信号ＶinＡは、第２電位Ｖ２がノズルＮから液滴を吐出できない大きさの電位である。非吐出モードにも、第１検査方式と第２検査方式がある。第１検査方式では、第１検査と第２検査を、共通の非吐出モードの第１駆動信号ＶinＡを用いて行われる。第２検査方式では、第１検査が非吐出モードの第１駆動信号ＶinＡを用いて行われ、第２検査が非吐出モードの第２駆動信号ＶinＢを用いて行われる。非吐出モードの吐出異常検査は、印刷動作を行わない非印刷時期に行うこともできる。
【０１９１】
そして、吐出異常が検出された場合、制御部６０は、ヘッド部３０と回復機構７０とを対向する位置に配置し、ヘッド部３０の各吐出部Ｄに対して回復処理を行う。回復処理としては、ノズルＮから液体を強制的に排出させるクリーニングを行う。なお、回復処理として、回復機構７０の廃液受容部に対してノズルＮから液滴を吐出するフラッシング、または、フラッシングおよびその後のワイパー等の払拭部材によるヘッド面２６１のワイピングを含む弱めの回復処理を行ってもよい。この弱めの回復処理を行う場合、回復処理終了後に吐出異常検査を行って吐出異常が解消されていなければ、クリーニングを行う構成でもよい。
【０１９２】
以上詳述した実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）プリンター１１は、圧電素子２００が駆動することにより液体を吐出するノズルＮと、圧電素子２００を駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成部５１と、駆動信号の供給後に起きるノズルＮと連通するキャビティー２６４内の残留振動に従った圧電素子２００の起電力の変化を検出する吐出異常検出部５２と、を備える。駆動信号生成部５１は、ヘッド面２６１に付着した異物を原因とする第１の吐出異常の有無を検査するための第１駆動信号ＶinＡと、異物以外を原因とする第２の吐出異常の有無を検査するための第２駆動信号ＶinＢを生成する。吐出異常検出部５２が検査を行う際の第１駆動信号ＶinＡの電位は、吐出異常検出部５２が検査を行う際の第２駆動信号ＶinＢの電位とは異なる。このため、第１の吐出異常の検査時は、第２の吐出異常の検査時よりも、圧電素子２００によってノズルＮの吐出方向へ加振したキャビティー２６４内の液体を吐出方向と反対側へより大きな力で引き込むことが可能となる。よって、ノズルＮが開口するヘッド面２６１に付着した異物がノズルＮ内の液体と接触した状態にある異常時と、正常時とでは、残留振動期間におけるノズルＮ内の液面位置に有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、吐出異常検出部５２が残留振動の変化の有意な差を検出することで、紙粉Ｐｅの付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【０１９３】
（２）第１駆動信号ＶinＡ及び第２駆動信号ＶinＢは、吐出か非吐出かを規定するモードが同じ信号である。高い検査精度を確保すべく液体を吐出して検査する際は、第１駆動信号ＶinＡ及び第２駆動信号ＶinＢは共に液体を吐出可能な電位変化を含む吐出モードの信号とされる。一方、例えば液体の消費の節約や印刷中等の理由で液体を吐出させない非吐出で検査を行うときは、第１駆動信号ＶinＡ及び第２駆動信号ＶinＢは共に液体を吐出させない電位変化を含む非吐出モードの信号とされる。検査時の状況やニーズに応じて吐出と非吐出とのどちらの方式の検査であっても、異物の付着を原因とする第１の吐出異常の有無の検査（第１検査）と異物以外を原因とする第２の吐出異常の有無の検査（第２検査）とを高い精度で行うことができる。
【０１９４】
（３）第１駆動信号ＶinＡ及び第２駆動信号ＶinＢは、第１期間Ｔ１中に第１電位Ｖ１となり、第２期間Ｔ２中に第２電位Ｖ２となり、第３期間Ｔ３中に第３電位Ｖ３となり、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２に遷移し、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移する。よって、第１駆動信号ＶinＡにおいて圧電素子２００の変形によって吐出方向へ加振したキャビティー２６４内の液体を吐出方向と反対側へ引き込む力を決める第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３のうち少なくとも一方（例えばＶ３）が、第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖ２と第３電位Ｖｃのうち対応する少なくとも一方（例えばＶｃ）と異なる。これにより異物の付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【０１９５】
（４）第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３と、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃとは異なる。よって、第１駆動信号ＶinＡが第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３へ遷移する際は、第２駆動信号ＶinＢが第２電位Ｖ２から第３電位Ｖｃへ遷移する際よりも、キャビティー２６４内の液体を吐出方向と反対側へ引き込む圧力を大きくすることができる。これにより、異物が付着した異常時と正常時との間で、キャビティー２６４内の液体を引き込んだ後の第３期間Ｔ３におけるノズルＮ内の液面位置に有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、吐出異常検出部５２がこの残留振動の変化の有意な差を検出することで、紙粉Ｐｅの付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【０１９６】
（５）第１駆動信号ＶinＡは、第２駆動信号ＶinＢに比べ、第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差がより大きい。よって、吐出方向へ押されたキャビティー２６４内の液体を、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３へ遷移する際の圧電素子２００の変形によって吐出方向と反対側へ引き込む力を大きくすることができる。よって、ノズルＮが開口するヘッド面２６１に付着する紙粉ＰｅがノズルＮ内の液体に接触した状態にあれば、キャビティー２６４内の液体を引き込んだ後の第３期間Ｔ３におけるノズルＮ内の液面位置に、正常時と比べ有意な差が生じる。この液面位置の差は残留振動の変化の差として現れるため、吐出異常検出部５２がこの残留振動の変化の差を検出することで、紙粉Ｐｅの付着を原因とする吐出異常の有無を検査する検査精度を高めることができる。
【０１９７】
（６）吐出異常のない正常時において、第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３が圧電素子２００に供給されている際に最もキャビティー２６４に近づくノズルＮ内の液面位置は、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃが圧電素子２００に供給されている際に最もキャビティー２６４に近づくノズルＮ内の液面位置よりも、キャビティー２６４により近い。よって、紙粉ＰｅがノズルＮ内の液体と接触した状態にあるときのノズルＮ内の液面位置と、正常時におけるノズルＮ内の液面位置との間に有意な差が生じる。よって、吐出異常検出部５２が残留振動の有意な差を検出することで、紙粉Ｐｅの付着を原因とする吐出異常の有無を検査する検査精度を高めることができる。
【０１９８】
（７）第１駆動信号ＶinＡにおける第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３は等しい電位である。よって、残留振動の減衰後、つまり検査終了後、電位を変えることなく簡単に次の動作に繋げることができる。例えば第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３とが異なると、検査終了後に電位の変化によりキャビティー２６４内の液体の圧力変化を誘発し、これが次の液体の吐出に影響する心配があるが、第１駆動信号ＶinＡの第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３が同電位なので、この種の心配がない。
【０１９９】
（８）第１駆動信号ＶinＡにおける第１電位Ｖ１は、第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との間の電位である。この結果、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３への遷移する際の電位差を大きくし、キャビティー２６４内の液体を吐出方向と反対側へ引き込む力を大きくすることができる。この結果、紙粉Ｐｅの付着時は、正常時に比べ残留振動の変化に有意な差が生じ、吐出異常検出部５２が残留振動の変化の有意な差を検出することで、紙粉Ｐｅの付着を原因とする吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【０２００】
（９）第１駆動信号ＶinＡにおける第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３は、両電位Ｖ２，Ｖ３間に、キャビティー２６４の基準容積に対応する中間電位Ｖｃを挟む電位である。よって、第１駆動信号ＶinＡの第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３へ遷移するときに、圧電素子２００がノズルＮの吐出方向へ変形した状態からキャビティー２６４を基準容積とする中立位置を超えて吐出方向と反対側へ変形する。よって、キャビティー２６４内の液体を吐出方向と反対側へ引き込む力を大きくできる。このため、紙粉Ｐｅの付着時には、残留振動によるノズルＮ内の液面位置に、正常時に比べ有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れるため、残留振動検出部がこの残留振動の変化の有意な差を検出することで、異物の付着を原因とする吐出異常の有無を検査する検査精度が高まる。
【０２０１】
（１０）第１駆動信号ＶinＡにおける第２電位Ｖ２と、第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖ２とは等しい。よって、圧電素子２００に過電圧または逆電圧等の不適切な電圧が印加されるリスクを抑えることができる。また、第２電位Ｖ２が過電圧または逆電圧が印加される電位に近くても、第１駆動信号ＶinＡと第２駆動信号ＶinＢとの間で第３電位を異ならせる（Ｖ３≠Ｖｃ）構成であるため、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３へ遷移する際のＰｕｓｈ駆動の電位差を大きくできる。
【０２０２】
（１１）第１駆動信号ＶinＡの第１電位Ｖ１と、第２駆動信号ＶinＢの第１電位Ｖ１とは等しい。よって、圧電素子２００に過電圧または逆電圧等の不適切な電圧が印加されるリスクを抑えることができる。
【０２０３】
（１２）圧電素子２００は、基準電位ＶSSが供給される下部電極２０１と、第１駆動信号ＶinＡおよび第２駆動信号ＶinＢが供給される上部電極２０２とを有する。第１駆動信号ＶinＡにおける第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３は、基準電位ＶSSよりも、キャビティー２６４の基準容積に対応する中間電位Ｖｃ側の範囲に属する電位に設定されている。よって、第１駆動信号ＶinＡの第１電位Ｖ１及び第３電位Ｖ３が圧電素子２００の上部電極２０２に供給されたときに圧電素子２００に逆電圧（逆バイアス）が印加されることを回避できる。例えば、第１電位Ｖ１および第３電位Ｖ３が圧電素子２００に供給されている第１期間Ｔ１および第３期間Ｔ３において、圧電素子２００に逆バイアスがかかることに起因する、圧電素子２００の分極崩壊の誘発や、圧電素子２００の過度な応力歪みによるクラック等が原因で起こりうる故障を回避できる。
【０２０４】
（１３）第１駆動信号ＶinＡは、第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４を経由して第２電位Ｖ２に遷移し、第１電位Ｖ１は、第２電位Ｖ２と第４電位Ｖ４との間の電位である。よって、第１駆動信号ＶinＡが第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４へ遷移することで、圧電素子２００を吐出方向へ押す方向と反対側の引く方向へ一旦変形させた後、吐出方向へ押す方向へ大きく変形させることができる。よって、圧電素子２００の押す方向への大きな変形によってキャビティー２６４内の液体を大きく加振できる。この結果、ノズルＮ内の液面の振幅を大きくすることができる。紙粉Ｐｅが付着した異常時と紙粉Ｐｅが付着していない正常時とでは、残留振動期間におけるノズルＮ内の液面位置に有意な差が生じる。この液面位置の有意な差は残留振動の変化の有意な差として現れる。吐出異常検出部５２がこの残留振動の変化の有意な差を検出することで、紙粉Ｐｅの付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【０２０５】
（１４）第１駆動信号ＶinＡが第２電位Ｖ２に保持される第１保持時間Ｔｈは、第２駆動信号ＶinＢが第２電位Ｖ２に保持される第２保持時間Ｔｈｏと異なる。よって、第１保持時間Ｔｈを第２保持時間Ｔｈｏと異なる適切な時間に設定できるので、紙粉付着時と正常時とで、残留振動の変化の差を大きくすることができる。よって、吐出異常検出部５２が残留振動の変化の差を検出することで、紙粉Ｐｅの付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【０２０６】
（１５）吐出異常検出部５２は、第１駆動信号ＶinＡが供給された際は圧電素子２００の起電力に基づき残留振動の振幅Ｖmaxを検出し、振幅Ｖmaxに基づき検査を行う。紙粉Ｐｅの付着異常と正常時とでは、残留振動期間においてノズルＮ内の液面位置に有意な差が生じ、この液面位置の有意な差が残留振動の振幅Ｖmaxの有意な差として現れる。このため、吐出異常検出部５２が振幅Ｖmaxに基づいて検査を行うことで、紙粉Ｐｅの付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。
【０２０７】
（１６）吐出異常検出部５２は、第１駆動信号ＶinＡが供給された際は圧電素子２００の起電力に基づき残留振動の位相を検出し、位相に基づき第１の吐出異常の有無を検査する。紙粉Ｐｅの付着異常時と正常時とでは、残留振動によるノズルＮ内の液面位置に有意な差が生じ、この液面位置の有意な差が残留振動の位相の有意な差として現れる。このため、吐出異常検出部５２が位相に基づいて検査を行うことで、紙粉Ｐｅの付着を原因とする第１の吐出異常の有無を高い精度で検査できる。詳しくは、吐出異常検出部５２は、圧電素子２００の起電力の変化に基づき残留振動の位相を示す位相時間ＴＦを計測し、この位相時間ＴＦと正常時の残留振動の位相を示す位相時間ＴＦｏとを比較することで検査する。すなわち、吐出異常検出部５２は、位相時間ＴＦと閾値（ＴＦｏ−ＮＴＦｏ）とを比較し、位相時間ＴＦが閾値（ＴＦｏ−ＮＴＦｏ）未満であれば、つまり、位相時間ＴＦと正常時の位相時間ＴＦｏとの差で示される位相差ＮＴＦが位相差閾値ＮＴＦｏを超えると、紙粉付着による第１の吐出異常であると判定する。
【０２０８】
（１７）第１駆動信号ＶinＡは、ヘッド面２６１に付着した紙粉Ｐｅを原因とする第１の吐出異常の有無を検査する第１検査と、紙粉Ｐｅ以外を原因とする第２の吐出異常の有無を検査する第２検査とを一緒に行うときに圧電素子２００に供給される。また、第２駆動信号ＶinＢは、ノズルＮから記録用紙Ｐに液体を吐出する印刷動作中に圧電素子２００に供給される。よって、第１検査と第２検査とに共通して圧電素子２００に供給される第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３は、記録用紙Ｐに液体を吐出する第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃと異なる。例えば、第１駆動信号ＶinＡにおける第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差を、第２駆動信号ＶinＢにおける対応する電位差に比べ大きくできる。よって、紙粉Ｐｅを原因とする第１の吐出異常の有無を検査する第１検査の検査精度を高めることができる。しかも液体を吐出した後の共通の残留振動を用いて第１検査と第２検査とを行うことができる。このため、吐出異常検査の所要時間を短縮できるうえ、吐出異常検査時の液体の消費量を低減できる。
【０２０９】
上記実施形態は、以下に示す変更例のように変更してもよい。上記実施形態に含まれる構成と、下記変更例に含まれる構成とを任意に組み合わせてもよいし、下記変更例に含まれる構成同士を任意に組み合わせてもよい。
【０２１０】
・図３８に示すように、図１６に示す駆動波形信号Comのうちの吐出異常検出用の駆動波形信号Com-Ｃを、紙粉検出用の駆動波形信号Com-Ｃ１と、他の吐出異常検出用の駆動波形信号Com-Ｃ２との２種類に置き替えてもよい。制御部６０は、駆動波形信号Com-Ａ，Com-Ｂ，Ｃom-Ｃ１，Ｃom-Ｃ２を生成する。駆動波形信号Ｃom-Ｃ１は、検査用の単位波形ＰＴ１を含む波形の信号であり、駆動波形信号Ｃom-Ｃ２は、検査用の単位波形ＰＴ２を含む波形の信号である。駆動信号生成部５１は、駆動波形信号Ｃom-Ｃ１，Ｃom-Ｃ２のうち印刷信号ＳＩに応じた一方を選択して第１駆動信号ＶinＡまたは第２駆動信号ＶinＢを生成する。すなわち、駆動信号生成部５１は、紙粉を原因とする第１の吐出異常を検査するときは、駆動波形信号Ｃom-Ｃ１を選択して第１駆動信号ＶinＡを生成し、紙粉以外を原因とする第２の吐出異常を検査するときは、駆動波形信号Ｃom-Ｃ２を選択して第２駆動信号ＶinＢを生成する。第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖc23は、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖc13（＝Ｖｃ）と異なる。第３電位Ｖc23は、第２電位Ｖc22との間に中間電位Ｖｃを挟む電位である。第１駆動信号ＶinＡの第２電位Ｖc22と第３電位Ｖc23との電位差｜Ｖc22−Ｖc23｜は、第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖc12と第３電位Ｖc13との電位差｜Ｖc12−Ｖc13｜よりも大きい。また、第１駆動信号ＶinＡの第２電位Ｖc22と第４電位Ｖc24との電位差｜Ｖc22−Ｖc24｜は、第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖc12と第４電位Ｖc14との電位差｜Ｖc12−Ｖc14｜よりも大きい。つまり、第１駆動信号ＶinＡのＰｕｓｈ駆動時の電位差は、第２駆動信号ＶinＢのＰｕｓｈ駆動時の電位差よりも大きい。また、第１駆動信号ＶinＡのＰｕｌｌ駆動時の電位差は、第２駆動信号ＶinＢのＰｕｌｌ駆動時の電位差よりも大きい。このため、原因の異なる第１の吐出異常と第２の吐出異常の各検査を、液滴を別々に吐出して分けて行うことで、吐出異常検査の検査精度を一層高めることができる。よって、紙粉Ｐｅが浮いた状態に付着する第１の吐出異常の検出漏れを低減できる。なお、駆動波形信号Com-Ｃ１とこれを基に生成される第２駆動信号ＶinＢとは同じ波形の信号であり、駆動波形信号Com-Ｃ２とこれを基に生成される第１駆動信号ＶinＡとが同じ波形であるため、図３８では、各駆動波形信号Com-Ｃ１，Com-Ｃ２に符号ＶinＢ，ＶinＡを付している。
【０２１１】
・図３９に示すように、第１駆動信号ＶinＡは、第４電位Ｖ４のない信号でもよい。すなわち、前記実施形態におけるＰｕｌｌ−Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動に替え、最初のＰｕｌｌ駆動のないＰｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動としてもよい。図３９に示す例でも、図１８に示す例と同様に、第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３と、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃとを異ならせている。これにより第１駆動信号ＶinＡでは、Ｐｕｓｈ駆動後に第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３へ遷移する際のＰｕｌｌ駆動時の電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜が、第２駆動信号ＶinＢが第２電位Ｖa12（＝Ｖ２）から第３電位Ｖｃへ遷移する際の電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きい。また、第１電位Ｖ１は、第３電位Ｖ３は等しく、第２駆動信号ＶinＢの第１電位Ｖｃよりも第３電位Ｖ３側の電位である。このため、第１駆動信号ＶinＡは、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２へ遷移するＰｕｓｈ駆動時の電位差｜Ｖ２−Ｖ１｜が、第２駆動信号ＶinＢにおいて第１電位Ｖｃから第２電位Ｖa12（＝Ｖ２）へ遷移する際の電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きい。また、第１保持時間Ｔｈは、第２保持時間Ｔｈｏと異なり、残留振動の振幅Ｖmaxと位相のうち少なくとも一方が正常時に比べ有意な差が生じる値に設定されている。よって、Ｐｕｓｈ駆動時にキャビティー２６４内の液体を大きく加振させ、かつＰｕｌｌ駆動時にキャビティー２６４内の液体を大きな引き込み力で制振できる。よって、Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ駆動であっても、液体吐出後の残留振動の振幅Ｖmaxと位相差ＮＴＦとのうち少なくとも一方に基づき吐出異常検出処理を行うことで、浮いた紙粉Ｐｅを原因とする吐出異常を含む第１の吐出異常を高い精度で検出できる。
【０２１２】
・図４０に示すように、第１駆動信号ＶinＡは、第３電位Ｖ３から第５電位Ｖ５を経由して第１電位Ｖ１に遷移する信号でもよい。第１駆動信号ＶinＡは、時刻ｔ5sから時刻ｔ5eまでの第５期間Ｔ５中に第５電位Ｖ５となる。第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３は、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃと異なり、第３電位Ｖ３と第１電位Ｖ１との電位差が、図１８、図１９、図３９に示す例よりも大きい。このため、第５電位Ｖ５は、第１電位Ｖ１と第３電位Ｖ３との間の電位である。この構成によれば、第３電位Ｖ３からいきなり第１電位Ｖ１に遷移すると、そのときの大きな電位差によりキャビティー２６４内の液体が強く加振され、その加振より発生した残留振動が次の単位動作期間Ｔｕにおける液体の吐出に影響を与える虞がある。これに対して、本例では、第１駆動信号ＶinＡは、第３電位Ｖ３から第５電位Ｖ５を経由して段階的に第１電位Ｖ１（＝Ｖｃ）に戻るので、急激な電位変化を生じさせず、次の液体の吐出にさほど影響を与えずに済む。よって、次の吐出時の誤吐出等を防止できる。なお、図１８、図１９、図３９において、第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３と第１電位Ｖ１との電位差を比較的大きくした場合は、第３電位Ｖ３から第５電位Ｖ５を経由して第１電位Ｖ１へ遷移させてもよい。また、第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３を基準電位ＶSSと第２電位Ｖ２との間の電位に設定し、検出期間Ｔｄを含む比較的長い期間に亘り圧電素子２００に逆バイアスがかかる事態を抑止することが好ましい。
【０２１３】
・図４１に示すように、第１駆動信号ＶinＡは、第２駆動信号ＶinＢに比べ、第２電位Ｖ２が第２電位Ｖa12よりも大きく、かつ第３電位Ｖ３が第３電位Ｖｃよりも小さい信号であってもよい。すなわち、第１駆動信号ＶinＡにおける第１電位Ｖ１と第２電位Ｖ２との電位差｜Ｖ２−Ｖ１｜が、第２駆動信号ＶinＢにおける第１電位Ｖｃと第２電位Ｖa12との電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きい。また、第１駆動信号ＶinＡにおける第４電位Ｖ４と第２電位Ｖ２との電位差｜Ｖ２−Ｖ４｜が、第２駆動信号ＶinＢにおける第４電位Ｖa11と第２電位Ｖa12との電位差｜Ｖa12−Ｖa11｜よりも大きい。そして、第１駆動信号ＶinＡにおける第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜が、第２駆動信号ＶinＢにおける第２電位Ｖa12と第３電位Ｖｃとの電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きい。また、第３電位Ｖ３は、第１電位Ｖ１よりも小さな電位であり、中間電位Ｖｃとの間に第１電位Ｖ１を挟む電位でもある。さらに、第３電位Ｖ３は、基準電位ＶSSと同じ電位であるか、または基準電位ＶSSと第２電位Ｖ２との間の電位である。この構成によれば、Ｐｕｓｈ駆動時の大きな加振力とＰｕｌｌ駆動時の大きな制振力とにより、残留振動の振幅Ｖmaxと位相のうち少なくとも一方に正常時と比べ有意な差を生じさせ、振幅Ｖmaxと位相差ＮＴＦのうち少なくとも一方に基づき、浮いた紙粉Ｐｅを原因とする吐出異常をも検出でき、第１の吐出異常の検査精度が高まる。
【０２１４】
・図４２に示すように、第１駆動信号ＶinＡは、液滴を吐出しない非吐出モードの駆動信号でもよい。この第１駆動信号ＶinＡは、非吐出の駆動波形の信号である。同図に示すように、非吐出モードの第１駆動信号ＶinＡは、第１期間Ｔ１で第１電位Ｖ１をとり、第２期間Ｔ２で第２電位Ｖ２をとり、第３期間Ｔ３で第３電位Ｖ３をとる信号である。第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２に遷移し、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移する。第２電位Ｖ２は、液滴を吐出できない電位であるが、ノズルＮの開口から液体が少し突出できる電位である。第１電位Ｖ１は、第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との間の電位である。つまり、第３電位Ｖ３は、第２電位Ｖ２との間に第１電位Ｖ１を挟む電位である。第１電位Ｖ１が中間電位Ｖｃである本例では、第３電位Ｖ３は、第２電位Ｖ２との間に中間電位Ｖｃを挟む電位でもある。図４２において、第１駆動信号ＶinＡの第３期間Ｔ３よりも後の期間に一点鎖線で示す電位Ｖｂの波形は、微振動用の波形であり、印刷時の非吐出モード用の第２駆動信号に含まれる。第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３は、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃと異なる。第１駆動信号ＶinＡの電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜は、第２駆動信号ＶinＢの電位差｜Ｖｂ−Ｖｃ｜よりも大きい。印刷中に不使用のノズルＮ内の液体の増粘を防ぐためにノズルＮ内の液体を微振動で攪拌する。そのため、ノズルＮ内の液体を微振動させる加振力は弱く、ノズルＮ内のメニスカスＭncはノズル開口よりも奥側に位置する。これに対して、第１駆動信号ＶinＡにおける第２電位Ｖ２は、ノズルＮから液体を吐出できないものの、ノズルＮの開口から液体が一時的に柱状に突出しその後ノズルＮ内に復帰できる大きさの電位である。つまり、第２電位Ｖ２は、ヘッド面２６１から少し浮いた状態に付着する紙粉Ｐｅに液体を接触可能にノズルＮの開口から液体を突出させることが可能な電位である。よって、Ｐｕｌｌ駆動時に第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３へ遷移する大きな電位差により、一時的に突出した液体が再びノズルＮ内に戻った際のメニスカスＭncの位置に、正常時と紙粉付着時との間で有意な差が生じる。よって、ヘッド面２６１に浮いた状態で付着した紙粉Ｐｅの検出漏れを低減し、紙粉Ｐｅの付着を原因とする第１の吐出異常を高い精度で検出できる。さらに、非吐出モードで吐出異常検査ができるので、印刷中に吐出異常を検出できる。このため、早期に吐出異常を発見し、不良のあるまま印刷される印刷量を減らすことができる。
【０２１５】
・図４２に示す非吐出モードの例において、第１検査方式と第２検査方式とを採用できる。図４２において、第２期間Ｔａ２に第２電位Ｖｂをとる二点鎖線で示す信号が、第１駆動信号ＶinＡと同じ非吐出モードの第２駆動信号ＶinＢである。駆動信号生成部５１は、図４１に実線で示す非吐出モードの第１駆動信号ＶinＡと、図４２に二点鎖線で示す非吐出モードの第２駆動信号ＶinＢとを生成する。第１検査方式では、吐出異常検出部５２は、紙粉Ｐｅ等の異物を原因とする第１の吐出異常を検査する第１検査と、異物以外を原因とする第２の吐出異常を検査する第２検査とを、共通の第１駆動信号ＶinＡを圧電素子２００に供給した際の微振動駆動後の共通の残留振動を検出して行う。この場合、記録用紙Ｐに印刷する印刷中において不使用のノズルＮ内の液体を微振動させる際は、非吐出モードの第２駆動信号ＶinＢを圧電素子２００に供給して行う。また、第２検査方式では、吐出異常検出部５２は、非吐出モードの第１駆動信号ＶinＡを圧電素子２００に供給した際の微振動駆動の後の残留振動を検出して、第１検査を行う。また、吐出異常検出部５２は、非吐出モードの第２駆動信号ＶinＢを圧電素子２００に供給した際の微振動駆動の後の残留振動を検出して、第２検査を行う。図４２に示すように、第１駆動信号ＶinＡにおける第１電位Ｖ１と第２電位Ｖ２との電位差｜Ｖ２−Ｖ１｜は、第２駆動信号ＶinＢにおける第１電位Ｖｃと第２電位Ｖｂとの電位差｜Ｖｂ−Ｖｃ｜よりも大きい。このため、Ｐｕｓｈ駆動時にノズルＮの開口から液体を一時的に柱状に突出させ、その突出した液体をヘッド面２６１に浮いた状態に付着した紙粉Ｐｅに接触させることができる。また、第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３は、第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃと異なる。これにより、第１駆動信号ＶinＡにおける第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜は、第２駆動信号ＶinＢにおける第２電位Ｖｂと第３電位Ｖｃとの電位差｜Ｖｂ−Ｖｃ｜よりも大きい。よって、一時的にノズルＮの開口から突出した液体が再びノズルＮ内に戻る際に、Ｐｕｌｌ駆動によって液体をキャビティー２６４側へ大きな力で引き込むことができる。このため、非吐出モードであっても、図２９に示す吐出モードと同様に、正常時と紙粉付着時との間でノズルＮ内の液面位置に有意な差ΔＬpullが生じる。よって、吐出異常検出部５２が、残留振動の少なくとも振幅Ｖmaxまたは位相差ＮＴＦに基づいて検査することで、浮いた紙粉Ｐｅが原因となる吐出異常であっても高い精度で検出できる。
【０２１６】
・図１８、図１９および図３９〜図４２において、第１電位Ｖ１を、第２電位Ｖ２との間で中間電位Ｖｃを挟む電位とし、第３電位Ｖ３が、第１電位Ｖ１と第２電位Ｖ２との間の電位としてもよい。また、図４０〜図４２において第１電位Ｖ１を第３電位Ｖ３と同じ電位としてもよいし、第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４を経由して第２電位Ｖ２へ遷移してもよい。
【０２１７】
・第１駆動信号ＶinＡと第２駆動信号ＶinＢは、第２電位と第３電位との両方が異なってもよい。つまり、第１駆動信号ＶinＡの第２電位Ｖ２と第２駆動信号ＶinＢの第２電位Ｖa12とが異なり、かつ第１駆動信号ＶinＡの第３電位Ｖ３と第２駆動信号ＶinＢの第３電位Ｖｃとが異なる構成である。この場合も、吐出か非吐出かを規定するモードが同じである第１駆動信号ＶinＡと第２駆動信号ＶinＢとを比較した場合、第１駆動信号ＶinＡの電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜が、第２駆動信号ＶinＢの電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きければよい。また、第１駆動信号ＶinＡの電位差｜Ｖ１−Ｖ２｜が、第２駆動信号ＶinＢの電位差｜Ｖｃ−Ｖa12｜よりも大きいことが好ましい。
【０２１８】
・圧電素子２００は、印加される電圧の向きと電歪作用で変形する方向との関係が、前記実施形態と反対となる構成のものでもよい。この場合、駆動信号Ｖinの波形を中間電位Ｖｃに対して対称な形状の波形とすればよい。例えば、図１８〜図２１、図３９〜図４２において、第１駆動信号ＶinＡおよび第２駆動信号ＶinＢの波形を、中間電位Ｖｃのレベルを中心に線対称となる波形に変更すればよい。この場合も、同じ吐出態様（吐出モード）において、第１駆動信号ＶinＡの電位差｜Ｖ２−Ｖ３｜が、第２駆動信号ＶinＢの電位差｜Ｖa12−Ｖｃ｜よりも大きければよい。
【０２１９】
・液体は、インクである場合、一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体組成物を包含する。
・液体は、インクに限らず、液体吐出装置から吐出できるものであればよい。例えば、液相の状態であればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂を含む。液体は、機能材料の粒子を一部に含む液状体も含まれる。
【０２２０】
・媒体は、記録用紙Ｐなどの紙に限定されず、合成樹脂製のフィルムやシート、織物、不織布、ラミネートシート、金属製のホイル、セラミックシート等であってもよい。さらに、素子や配線等が液体吐出で形成される基板等も媒体に含まれる。
【０２２１】
・液体吐出装置は、インクジェット式のプリンター１１に限定されず、インク以外の他の液体を吐出する液体吐出装置でもよい。例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの機能材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出する液体吐出装置でもよい。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。さらに光通信素子等に用いられる半球状の光学レンズなどを形成するために熱硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置でもよい。また、液体吐出装置は、３Ｄプリンターでもよく、インクジェット方式で立体成形物を製造するものでもよい。
【符号の説明】
【０２２２】
１１…液体吐出装置の一例としてのプリンター、３０…ヘッド部、４０…搬送機構、４４…搬送モーター、５０…ヘッドドライバー、５１…駆動信号生成部、５２…残留振動検出部の一例としての吐出異常検出部、５３…切替部、６０…制御部、６１…ＣＰＵ、６２…記憶部、１００…ホストコンピューター、２００…圧電素子、２０１…第１電極の一例としての下部電極、２０２…第２電極の一例としての上部電極、２６１…ノズルが開口する面の一例としてのヘッド面、２６４…圧力室の一例としてのキャビティー、２６５…振動板、Ｐ…媒体の一例としての記録用紙、Ｄ，Ｄ［ｍ］…吐出部、Ｎ…ノズル、Ｌiq…液体、Ｐｅ…紙粉、Ｂ…気泡、Ｃom，Com-Ａ，Com-Ｂ，Com-Ｃ，Com-Ｃ１，Com-Ｃ１…駆動波形信号、Ｖin，Ｖin［ｍ］…駆動信号、ＶinＡ…第１駆動信号、ＶinＢ…第２駆動信号、Ｔｄ…検出期間、Ｖout…残留振動信号、Ｔ１…第１期間、Ｔ２…第２期間、Ｔ３…第３期間、Ｔ４…第４期間、Ｔ５…第５期間、Ｖ１…第１電位、Ｖ２…第２電位、Ｖ３…第３電位、Ｖ４…第４電位、Ｖ５…第５電位、Ｔａ２…第２駆動信号の第２期間、Ｖｃ…第２駆動信号の第１電位および第３電位の一例としての中間電位、Ｖa11…第２駆動信号の第４電位、Ｖa12…第２駆動信号の第２電位、Ｖｂ…第２駆動信号の第２電位（非吐出モード）、Ｔｄ…検出期間、Ｔｈ…第１保持時間、Ｔｈｏ…第２保持時間、Δｔ…保持時間可変量、ＮＴｃ…周期、Ｖmax…振幅、ＴＦ…位相時間、ＴＦｏ…正常時の位相時間、ＮＴＦ…位相差、Ｖc21…第１駆動信号の第１電位、Ｖc22…第１駆動信号の第２電位、Ｖc23…第１駆動信号の第３電位、Ｖc24…第１駆動信号の第４電位、Ｖc11…第２駆動信号の第１電位、Ｖc12…第２駆動信号の第２電位、Ｖc13…第２駆動信号の第３電位、Ｖc14…第２駆動信号の第４電位、ΔＬpull…差。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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