(57)【要約】【課題】簡易な構成で残留振動信号の振幅に応じた振幅指標データを生成する。【解決手段】印刷装置1は、圧電素子200の変位により当該内部の圧力が増減されるキャビティ245と、キャビティ245に連通し内部に充填されたインクを吐出可能なノズルNと、駆動信号Comを圧電素子200に供給する駆動信号生成部51と、圧電素子200の起電力の変化を残留振動信号Ｖoutとして検出する検出部と、残留振動信号Ｖoutを第１閾値電位Ｖth1で２値化して第１比較信号ＣＰ１を生成し、残留振動信号Ｖoutを第２閾値電位Ｖth2で２値化して第２比較信号ＣＰ２を生成する比較信号生成部70と、少なくとも第１比較信号CP1及び第２比較信号CP2に基づいて、ノズルにおける液体の吐出状態を判定する判定データ生成部83とを備える。【選択図】図２０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号に応じて変位する圧電素子と、
内部に液体が充填され前記駆動信号に基づく前記圧電素子の変位により当該内部の圧力が増減される圧力室と、
前記圧力室に連通し前記圧力室の内部の圧力の増減により前記圧力室の内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、
前記駆動信号を前記圧電素子に供給する駆動信号供給部と、
前記圧電素子に前記駆動信号が供給された後に生じる前記圧力室内部の圧力の変化に基づく前記圧電素子の起電力の変化を残留振動信号として検出する検出部と、
前記残留振動信号を第１閾値で２値化した第１比較信号と、前記残留振動信号を第２閾値で２値化した第２比較信号と、を生成する比較信号生成部と、
少なくとも前記第１比較信号及び前記第２比較信号に基づいて、前記ノズルにおける液体の吐出状態を判定する判定部と、
を備えることを特徴する液体吐出装置。
【請求項２】
前記第１閾値は、前記残留振動信号の振幅中心レベルと略一致し、
前記判定部は、
前記第１比較信号に基づいて前記残留振動信号の位相に応じた位相指標データを生成する位相指標データ生成部と、少なくとも前記第２比較信号に基づいて前記残留振動信号の振幅に応じた振幅指標データを生成する振幅指標データ生成部とを備え、
前記位相指標データ及び前記振幅指標データに基づいて、前記ノズルにおける液体の吐出状態を判定する、
ことを特徴する請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記比較信号生成部は、前記残留振動信号を第３閾値で２値化して第３比較信号を生成し、
前記振幅指標データ生成部は、前記第２比較信号に基づいて前記残留振動信号が前記第２閾値を超える時間を示す第１時間、前記第３比較信号に基づいて前記残留振動検出信号が前記第３閾値を超える時間を示す第２時間を特定し、少なくとも前記第１時間と前記第２時間を合計して前記振幅指標データを生成する、
ことを特徴する請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記判定部は、
前記第１比較信号に基づいて前記残留振動信号の周期に応じた周期指標データを生成する周期指標データ生成部を備え、
前記位相指標データ、前記周期指標データ及び前記振幅指標データに基づいて、前記ノズルにおける液体の吐出状態を判定する、
ことを特徴する請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記位相指標データ生成部は、前記駆動信号を前記圧電素子に印加してから、前記第１比較信号を所定時間だけ無効にした後に発生する前記第１比較信号のエッジまでの時間を前記位相指標データとして生成し、
前記周期指標データ生成部は、前記第１比較信号の前記エッジが発生した後の１周期の時間を前記周期指標データとして生成する、
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】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲の下限未満の場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲の上限を超え、且つ前記残留振動信号に基づいて前記周期指標データを生成することが不能である場合、前記液体が増粘していると判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲の上限を超え、且つ前記周期指標データが正常範囲の下限未満である場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲の上限を超え、且つ前記周期指標データが正常範囲の下限以上である場合、前記ノズルから液体がしみ出していると判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲にある場合において、前記残留振動信号に基づいて前記周期指標データを生成不能である場合、又は前記周期指標データが正常範囲の上限を超える場合、前記液体が増粘していると判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲にあり、且つ前記周期指標データが正常範囲の下限未満である場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲の下限未満であり、且つ前記位相指標データが正常範囲の下限未満である場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲の下限未満であり、且つ前記位相指標データが正常範囲の上限を超える場合、前記液体が増粘していると判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲の下限未満であり、且つ前記位相指標データが正常範囲にある場合において、前記残留振動信号に基づいて前記周期指標データを生成不能である、前記周期指標データが正常範囲の下限未満である、又は前記周期指標データが正常範囲の上限を超える場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲の下限未満であり、且つ前記位相指標データが正常範囲にあり、且つ前記周期指標データが正常範囲にある場合、前記液体が増粘していると判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出装置。
【請求項１６】
前記第１閾値は、前記残留振動信号の振幅中心レベルと略一致し、
前記判定部は、
前記第１比較信号に基づいて前記残留振動信号の周期に応じた周期指標データを生成する周期指標データ生成部と、少なくとも前記第２比較信号に基づいて前記残留振動信号の振幅に応じた振幅指標データを生成する振幅指標データ生成部とを備え、
前記振幅指標データと前記周期指標データとの比に基づいて、前記ノズルにおける液体の吐出状態を判定する、
ことを特徴する請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１７】
前記ノズルを所定数備え、
前記判定部は、
少なくとも前記第１比較信号及び前記第２比較信号に基づいて生成した指標データが閾値を超えるか否かを判定し、
前記閾値を超えると判定された前記ノズルの個数が基準値以上である場合、前記所定数のノズルについて液体がしみ出していると判定し、前記閾値を超えると判定された前記ノズルの個数が前記基準値未満である場合、前記所定数のノズルについて液体がしみ出していないと判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターは、吐出部に設けられる圧電素子を駆動信号により駆動させることにより、吐出部の内部に充填されたインクを吐出させて、記録媒体上に画像を形成する。
しかし、吐出部内のインクが増粘すると、吐出異常が発生し、印刷される画像の画質が低下することがある。また、吐出部内のインクに気泡が含まれる場合、あるいは、吐出部のノズル近傍に紙粉が付着する場合も、吐出異常が生じ、印刷される画像の画質が低下することがある。よって、高品位な印刷を実現するためには、吐出部におけるインクの吐出状態を検査することが好ましい。
特許文献１には、駆動信号により圧電素子を駆動させることで生じる残留振動を検出し、検出結果に基づいて吐出部におけるインクの吐出状態を検査する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０２８１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、吐出部におけるインクの吐出状態の検査は、圧電素子を駆動させたときの残留振動波形を用いて行われることがある。残留振動波形を所定の閾値電位と比較することによって得られた比較信号の周期を計測することによって、残留振動の周期を特定することができる。
しかしながら、残留振動波形の振幅方向の情報は、残留振動波形をＡＤ変換する必要があるが、ＡＤ変換器は構成が複雑となるといった問題があった。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で残留振動の振幅方向の情報を得ることを解決課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置の一態様は、駆動信号に応じて変位する圧電素子と、内部に液体が充填され前記駆動信号に基づく前記圧電素子の変位により当該内部の圧力が増減される圧力室と、前記圧力室に連通し前記圧力室の内部の圧力の増減により前記圧力室の内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、前記駆動信号を前記圧電素子に供給する駆動信号供給部と、前記圧電素子に前記駆動信号が供給された後に生じる前記圧力室内部の圧力の変化に基づく前記圧電素子の起電力の変化を残留振動信号として検出する検出部と、前記残留振動信号を第１閾値で２値化した第１比較信号と、前記残留振動信号を第２閾値で２値化した第２比較信号と、を生成する比較信号生成部と、
少なくとも前記第１比較信号及び前記第２比較信号に基づいて、前記ノズルにおける液体の吐出状態を判定する判定部と、を備える。
【０００６】
上述した液体吐出装置の一態様によれば、残留振動信号を第１閾値と第２閾値とで各々２値化して第１比較信号及び第２比較信号を生成する。このように異なる２つの閾値で２値化することによって、第１比較信号のみ、あるいは第２比較信号のみに基づいてノズルにおける液体の吐出状態を判定する場合と比較して、より正確に吐出状態を判定することが可能となる。
【０００７】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記第１閾値は、前記残留振動信号の振幅中心レベルと略一致し、前記判定部は、前記第１比較信号に基づいて前記残留振動信号の位相に応じた位相指標データを生成する位相指標データ生成部と、少なくとも前記第２比較信号に基づいて前記残留振動信号の振幅に応じた振幅指標データを生成する振幅指標データ生成部とを備え、前記位相指標データ及び前記振幅指標データに基づいて、前記ノズルにおける液体の吐出状態を判定する、ことが好ましい。
【０００８】
残留振動信号は、時間の経過とともに減衰していくため、その位相は残留振動信号のレベルが振幅中心レベルと略一致するタイミングによって知ることができる。一方、第２閾値と残留振動信号を比較することによって、残留振動信号の振幅に応じた振幅指標を得ることができる。一般に信号の振幅に関する情報を取得するには、信号をＡＤ変換する必要があるが、この発明によれば、簡易な構成で振幅に関する情報を得ることができる。この結果、ノズルにおける液体の吐出状態をより正確に判定することが可能となる。なお、残留振動信号の振幅中心レベルとは、実質的に残留振動が減衰し収束し、振動の発生源である圧電素子に対して外的に力が印加されていない状態における残留振動信号のレベルの意味である。また、略一致とは、完全に一致していなくてもよく、残留振動の位相又は周期をノズルの吐出状態を判定できる程度の誤差を含んでいてもよいことを意味する。
【０００９】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記比較信号生成部は、前記残留振動信号を第３閾値で２値化して第３比較信号を生成し、前記振幅指標データ生成部は、前記第２比較信号に基づいて前記残留振動信号が前記第２閾値を超える時間を示す第１時間、前記第３比較信号に基づいて前記残留振動検出信号が前記第３閾値を超える時間を示す第２時間を特定し、少なくとも前記第１時間と前記第２時間を合計して前記振幅指標データを生成する、ことが好ましい。
この発明によれば、残留振動信号を複数の閾値で比較し、比較結果から得られる時間を加算して振幅指標データを生成するから、振幅指標データの精度を向上させることができる。
【００１０】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記第１比較信号に基づいて前記残留振動信号の周期に応じた周期指標データを生成する周期指標データ生成部を備え、
前記位相指標データ、前記周期指標データ及び前記振幅指標データに基づいて、前記ノズルにおける液体の吐出状態を判定する、ことが好ましい。この発明によれば、位相指標データを考慮してノズルにおける液体の吐出状態を判定するので、より正確な判定を行うことが可能となる。
【００１１】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記位相指標データ生成部は、前記駆動信号を前記圧電素子に印加してから、前記第１比較信号を所定時間だけ無効にした後に発生する前記第１比較信号のエッジまでの時間を前記位相指標データとして生成し、前記周期指標データ生成部は、前記第１比較信号の前記エッジが発生した後の１周期の時間を前記周期指標データとして生成することが好ましい。この発明によれば、位相指標データを生成した後、周期指標データを生成することになる。周期を検出するには、少なくとも１周期の時間だけ、残留振動信号がノイズの影響を受けることなく安定している必要がある。一方、残留振動信号の位相は、１周期の期間、安定する必要はない。残留振動信号には、圧電素子の切り替えに伴うノイズが重畳するが、先に位相指標データを生成し、その後に周期指標データを生成するので、２つの指標データを短い時間で安定して生成することが可能となる。
【００１２】
上述した液体吐出装置の一態様において、前前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲の下限未満の場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することが好ましい。この場合、残留振動信号の位相が進むことになるが、これは気泡によってイナータンスが減少したと考えることできる。
【００１３】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲の上限を超え、且つ前記残留振動信号に基づいて前記周期指標データを生成することが不能である場合、前記液体が増粘していると判定することが好ましい。位相指標データが上限を超えるので、イナータンスが増加したことになる。このため、液体が増粘していると判定することができる。
【００１４】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲の上限を超え、且つ前記周期指標データが正常範囲の下限未満である場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することが好ましい。周期指標データが正常範囲の下限未満となることから、気泡によってイナータンスが減少したと考えることができる。
【００１５】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲の上限を超え、且つ前記周期指標データが正常範囲の下限以上である場合、前記ノズルから液体がしみ出していると判定することが好ましい。残留振動信号の振幅が正常範囲であり、位相が正常範囲の上限を超えるので、インクのしみ出しイナータンスが増加したと考えるからである。
【００１６】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲にある場合において、前記残留振動信号に基づいて前記周期指標データを生成不能である場合、又は前記周期指標データが正常範囲の上限を超える場合、前記液体が増粘していると判定することが好ましい。周期指標データを生成不能の場合は増粘によって振幅が低下したと考えられ、また、周期指標データが上限を超える場合は、増粘によってイナータンスが増加したと考えられるからである。
【００１７】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲にあり、且つ前記位相指標データが正常範囲にあり、且つ前記周期指標データが正常範囲の下限未満である場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することが好ましい。周期指標が短くなることから、気泡によってイナータンスが減少したと考えられるからである。
【００１８】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲の下限未満であり、且つ前記位相指標データが正常範囲の下限未満である場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することが好ましい。位相が進むことから、気泡によってイナータンスが減少したと考えられるからである。
【００１９】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記振幅指標が正常範囲の下限未満であり、且つ前記位相指標が正常範囲の上限を超える場合、前記液体が増粘していると判定することが好ましい。位相指標が遅れることから、増粘によってイナータンスが増加したと考えられるからである。
【００２０】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲の下限未満であり、且つ前記位相指標データが正常範囲にある場合において、前記残留振動信号に基づいて前記周期指標データを生成不能である、前記周期指標データが正常範囲の下限未満である、又は前記周期指標データが正常範囲の上限を超える場合、前記圧力室に気泡が混入していると判定することが好ましい。
【００２１】
上述した液体吐出装置の一態様において前記判定部は、前記振幅指標データが正常範囲の下限未満であり、且つ前記位相指標データが正常範囲にあり、且つ前記周期指標データが正常範囲にある場合、前記液体が増粘していると判定することが好ましい。
【００２２】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記第１閾値は、前記残留振動信号の振幅中心レベルと略一致し、前記判定部は、前記第１比較信号に基づいて前記残留振動信号の周期に応じた周期指標データを生成する周期指標データ生成部と、少なくとも前記第２比較信号に基づいて前記残留振動信号の振幅に応じた振幅指標データを生成する振幅指標データ生成部とを備え、前記振幅指標データと前記周期指標データとの比に基づいて、前記ノズルにおける液体の吐出状態を判定することが好ましい。各ノズルによって周期指標データはばらつくが、本発明によれば、残留振動の振幅を周期で正規化することができるので、周期のばらつきを吸収して振幅を評価することが可能となる。この結果、より正確にノズルにおける液体の吐出状態を判定することが可能になる。
上述した液体吐出装置の一態様において、前記ノズルを所定数備え、前記判定部は、少なくとも前記第１比較信号及び前記第２比較信号に基づいて生成した指標データが閾値を超えるか否かを判定し、前記閾値を超えると判定された前記ノズルの個数が基準値以上である場合、前記所定数のノズルについて液体がしみ出していると判定し、前記閾値を超えると判定された前記ノズルの個数が前記基準値未満である場合、前記所定数のノズルについて液体がしみ出していないと判定してもよい。
正常な吐出状態のノズル数の指標に対する分布と、液体がしみ出したノズル数の指標に対する分布とは、重複する部分がある。このため、閾値を重複部分に設定すると、正常に吐出しているにも拘わらず、しみ出しと判定されるノズルが発生する。一方、液体のしみ出しは、複数のノズルに発生する傾向にある。この発明によれば、所定数のノズルについて指標が閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えたノズル数が基準値未満の場合には、所定数のノズルについては、しみ出しが発生していないと判定するので、液体のしみ出しを過検出する可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンター１の構成の概要を示す概略図である。
【図２】インクジェットプリンター１の構成を示すブロック図である。
【図３】吐出部３５の概略的な断面図である。
【図４】ヘッド部３０が備えるノズルプレート２４０の概略的な平面図である。
【図５】吐出部３５Ａの概略的な断面図である。
【図６】駆動信号Ｖinの供給時における吐出部３５の断面形状の変化を説明するための説明図である。
【図７】吐出部３５における残留振動を表す単振動のモデルを示す回路図である。
【図８】吐出部３５における吐出状態が正常である場合の残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。
【図９】キャビティ２４５内部に気泡が混入した場合の吐出部３５の状態を示す説明図である。
【図１０】キャビティ２４５内部への気泡混入によりインクを吐出できなくなった状態における残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。
【図１１】ノズルＮ付近のインクが固着した場合の吐出部３５の状態を示す説明図である。
【図１２】ノズルＮ付近のインクの固着によりインクを吐出できなくなった状態における残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。
【図１３】ノズルＮの出口付近に紙粉が付着した場合の吐出部３５の状態を示す説明図である。
【図１４】ノズルＮの出口付近への紙粉の付着によりインクを吐出できなくなった状態における残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。
【図１５】駆動信号生成部５１の構成を示すブロック図である。
【図１６】デコーダーＤＥＣのデコード内容を示す説明図である。
【図１７】単位動作期間Ｔuにおける駆動信号生成部５１の動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】単位動作期間Ｔuにおける駆動信号Ｖinの波形を表すタイミングチャートである。
【図１９】切替部５３の構成を示すブロック図である。
【図２０】吐出異常検出回路ＤＴの構成を示すブロック図である。
【図２１】吐出異常検出回路ＤＴの動作を示すタイミングチャートである。
【図２２】残留振動信号Ｖoutと第１乃至第４閾値電位Ｖth1〜Ｖth4の関係を示す説明図である。
【図２３】マスク信号Ｍｓｋ１及びＭｓｋ２と、第１乃至第４比較信号ＣＰ１〜ＣＰ４との関係を示す説明図である。
【図２４】マスク信号Ｍｓｋ１及びＭｓｋ２と、第１乃至第４比較信号ＣＰ１〜ＣＰ４との関係を示す説明図である。
【図２５】マスク信号Ｍｓｋ１及びＭｓｋ２と、第１乃至第４比較信号ＣＰ１〜ＣＰ４との関係を示す説明図である。
【図２６】位相評価データの真理値表である。
【図２７】周期評価データの真理値表である。
【図２８】判定データの真理値表である。
【図２９】正常にインクを吐出するノズルの位相指標データＮｔＦの度数分布Ｘと、インクがしみ出したノズルの位相指標データＮｔＦの度数分布Ｙを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための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。
【００２５】
＜実施形態＞
本実施形態では、印刷装置として、インク（「液体」の一例）を吐出して記録用紙Ｐに画像を形成するインクジェットプリンターを例示して説明する。
【００２６】
＜１．インクジェットプリンターの構成＞
図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンター１の構成の概略を示す斜視図である。図１を参照しつつ、インクジェットプリンター１の構成を説明する。なお、以下の説明では、図１中、上側（＋Ｚ方向）を「上部」、下側（−Ｚ方向）を「下部」という場合がある。
【００２７】
図１に示すように、インクジェットプリンター１は、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２と、上部面に操作パネル９３とが設けられている。
操作パネル９３は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。この操作パネル９３の表示部は、報知手段として機能する。
【００２８】
また、図１に示すように、インクジェットプリンター１は、往復動する移動体３を有する印刷手段４を備える。
移動体３は、Ｍ個の吐出部３５を具備するヘッド部３０と、４個のインクカートリッジ３１と、ヘッド部３０及び４個のインクカートリッジ３１を搭載したキャリッジ３２と、を備える（Ｍは、２以上の自然数）。各吐出部３５は、インクカートリッジ３１から供給されたインクを内部に充填し、充填したインクを吐出することができる。また、４個のインクカートリッジ３１は、イエロー、シアン、マゼンタ、及び、ブラックの４つの色と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。Ｍ個の吐出部３５の各々は、４個のインクカートリッジ３１のいずれか１つからインクの供給を受ける。これにより、Ｍ個の吐出部３５から全体として４色のインクを吐出することが可能となり、フルカラー印刷が実現される。
【００２９】
なお、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、当該４色のインクに対応する４個のインクカートリッジ３１を備えるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、当該４色とは異なる色のインクを充填したインクカートリッジ３１を更に備えるものであってもよいし、当該４色のうちの一部の色に対応するインクカートリッジ３１のみを備えるものであってもよい。
また、各インクカートリッジ３１は、キャリッジ３２に搭載される代わりに、インクジェットプリンター１の別の場所に設けられるものであってもよい。
【００３０】
図１に示すように、印刷手段４は、移動体３を主走査方向に移動（往復動）させる駆動源となるキャリッジモーター４１と、キャリッジモーター４１の回転を受けて、移動体３を往復動させる往復動機構４２とを備える。なお、主走査方向とは、図１においてＹ軸が延在する方向である。往復動機構４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸４２２と、キャリッジガイド軸４２２と平行に延在するタイミングベルト４２１とを有している。移動体３のキャリッジ３２は、往復動機構４２のキャリッジガイド軸４２２に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト４２１の一部に固定されている。そのため、キャリッジモーター４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト４２１を正逆走行させると、キャリッジガイド軸４２２に案内されて、移動体３が往復動する。
【００３１】
また、図１に示すように、インクジェットプリンター１は、記録用紙Ｐを印刷手段４に対し供給・排出する給紙装置７を備える。
給紙装置７は、その駆動源となる給紙モーター７１と、給紙モーター７１の作動により回転する給紙ローラ７２とを有している。給紙ローラ７２は、記録用紙Ｐの搬送経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ７２ａと駆動ローラ７２ｂとで構成され、駆動ローラ７２ｂは給紙モーター７１に連結されている。これにより、給紙ローラ７２は、トレイ９１に設置した複数枚の記録用紙Ｐを、印刷手段４に向かって１枚ずつ送り込んだり、印刷手段４から１枚ずつ排出したりするようになっている。なお、トレイ９１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【００３２】
また、図１に示すように、インクジェットプリンター１は、印刷手段４及び給紙装置７を制御する制御部６とを備える。
制御部６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９から入力された画像データＩmgに基づいて、印刷手段４や給紙装置７等を制御することにより記録用紙Ｐへの印刷処理を行う。
具体的には、制御部６は、給紙装置７を制御することで、記録用紙Ｐを一枚ずつ副走査方向（Ｘ軸方向）に間欠送りする。また、制御部６は、移動体３を記録用紙Ｐの送り方向（Ｘ軸方向）と交差する主走査方向（Ｙ軸方向）に往復動させるように制御する。つまり、制御部６は、移動体３を主走査方向に往復動させるように制御するとともに、記録用紙Ｐを副走査方向に間欠送りするように給紙装置７を制御しつつ、画像データＩmgに基づいて各吐出部３５からインクを吐出させまたはインクを非吐出とするようにヘッド部３０の駆動を制御することにより、記録用紙Ｐへの印刷処理を実行する。
なお、制御部６は、操作パネル９３の表示部にエラーメッセージ等を表示させ、あるいはＬＥＤランプ等を点灯／点滅させるとともに、操作パネル９３の操作部から入力された各種スイッチの押下信号に基づいて、対応する処理を各部に実行させる。さらに、制御部６は、必要に応じてエラーメッセージや吐出異常等の情報をホストコンピューター９に転送する処理を実行するものであってもよい。
【００３３】
図２は、本実施形態に係るインクジェットプリンター１の構成を示す機能ブロック図である。
インクジェットプリンター１は、Ｍ個の吐出部３５を具備するヘッド部３０と、ヘッド部３０を駆動するヘッドドライバー５０（「駆動信号供給部」の一例）と、吐出部３５における吐出異常を検出する吐出異常検出部５２と、吐出部３５における吐出異常が検出された場合に当該吐出部３５における吐出状態を正常に回復させる回復機構８４と、を備える。
また、インクジェットプリンター１は、ヘッド部３０を往復動させるためのキャリッジモーター４１と、キャリッジモーター４１を駆動するキャリッジモータードライバー４３と、記録用紙Ｐを搬送するための給紙モーター７１と、給紙モーター７１を駆動する給紙モータードライバー７３と、を備える。
また、インクジェットプリンター１は、インクジェットプリンター１の各部の動作を制御するための制御部６を備える。
【００３４】
図２に示すように、制御部６は、ＣＰＵ６１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９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、印刷処理等の各種処理を実行する際に必要なデータを一時的に格納し、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、インクジェットプリンター１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。
【００３５】
ＣＰＵ６１は、ホストコンピューター９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等の記憶部６２に格納されている各種データに基づいて、キャリッジモータードライバー４３の動作を制御するためのドライバー制御信号Ｃtr1と、給紙モータードライバー７３の動作を制御するためのドライバー制御信号Ｃtr2と、ヘッドドライバー５０の動作を制御して吐出部３５を駆動させるための印刷信号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８４の動作を制御するための信号と、操作パネル９３の動作を制御するための信号と、を生成し、これら生成した信号を出力する。
【００３６】
ヘッドドライバー５０は、駆動信号生成部５１、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６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３５を駆動するための駆動信号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を含む。
吐出異常検出部５２は、吐出部３５が駆動信号Ｖinにより駆動された後に生じる、吐出部３５の内部のインクの振動等に起因する吐出部３５内部の圧力の変化を残留振動信号Ｖoutとして検出する。また、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３５に吐出異常があるか否か等、当該吐出部３５におけるインクの吐出状態を判定し、当該判定結果を表す判定データＲsを出力する。また、吐出異常検出部５２は、残留振動信号Ｖoutに表される波形の１波長分の周期を表す周期指標データＮｔＣを出力する。
切替部５３は、制御部６から供給される切替制御信号Ｓwに基づいて、各吐出部３５を、駆動信号生成部５１または吐出異常検出部５２のいずれか一方に電気的に接続させる。
【００３７】
また、インクジェットプリンター１は、吐出部３５からインクが吐出されたか否かを検出する、吐出検出手段８５を備える。
吐出検出手段８５は、例えば、光学的な手法などを用いて、吐出部３５からのインクの吐出の有無を検出し、検出結果を出力する。
【００３８】
このように、制御部６（ＣＰＵ６１）は、ドライバー制御信号Ｃtr1、ドライバー制御信号Ｃtr2、印刷信号ＳＩ、駆動波形信号Ｃom、切替制御信号Ｓw等の各種信号を生成してインクジェットプリンター１の各部に供給することで、キャリッジモータードライバー４３、給紙モータードライバー７３、ヘッドドライバー５０、操作パネル９３、及び、回復機構８４等、インクジェットプリンター１の各部を制御する。
これにより、制御部６（ＣＰＵ６１）は、印刷処理、吐出異常検出処理、検査波形決定処理、及び、回復処理等の各種処理を実行する。
【００３９】
ここで、印刷処理とは、制御部６が、画像データＩmgに基づいてヘッドドライバー５０の動作を制御することで、吐出部３５からインクを吐出させ、記録用紙Ｐに画像を形成する処理である。
また、吐出異常検出処理とは、制御部６が、ヘッドドライバー５０の動作を制御して、吐出部３５に検査用の駆動信号Ｖinを供給させることで、当該吐出部３５において残留振動を生じさせ、発生した残留振動に基づいて当該吐出部３５におけるインクの吐出状態を検査する処理である。
また、検査波形決定処理とは、吐出異常検出処理の対象となる吐出部３５に対してヘッドドライバー５０が供給する検査用の駆動信号Ｖinの波形を決定する処理である。
また、回復処理とは、吐出異常検出処理において、吐出部３５におけるインクの吐出異常が発見された場合に、回復機構８４を用いて、当該吐出部３５のノズルプレート２４０に付着した紙粉等の異物をワイパー（図示省略）により拭き取るワイピング処理、当該吐出部３５のキャビティ２４５内の増粘したインクや気泡等をチューブポンプ（図示省略）により吸引するポンピング処理、または、当該吐出部３５からインクを予備的に吐出させるフラッシング処理等、当該吐出部３５のインクの吐出状態を正常に戻すための処理の総称である。制御部６は、吐出異常検出処理の結果に基づいて、フラッシング処理、ワイピング処理、ポンピング処理等から、吐出部３５の吐出状態を回復させるのに適した１または２以上の回復処理を選択し、選択した回復処理を実行する。
【００４０】
＜２．ヘッド部の構成＞
次に、図３及び図４を参照しつつ、ヘッド部３０、及び、ヘッド部３０が備える吐出部３５の構成について説明する。
図３は、ヘッド部３０が備える各吐出部３５の概略的な断面図である。図３に示す吐出部３５は、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２４５（「圧力室」の一例）内のインク（「液体」の一例）がノズルＮから吐出するものである。この吐出部３５は、ノズルＮが形成されたノズルプレート２４０と、キャビティプレート２４２と、振動板２４３と、複数の圧電素子２００を積層してなる積層圧電素子２０１とを備えている。
【００４１】
キャビティプレート２４２は、所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これにより、キャビティ２４５およびリザーバ２４６が形成される。キャビティ２４５とリザーバ２４６とは、インク供給口２４７を介して連通している。また、リザーバ２４６は、インク供給チューブ３１１を介してインクカートリッジと連通している。
【００４２】
図３において積層圧電素子２０１の下端は、中間層２４４を介して振動板２４３と接合されている。積層圧電素子２０１には、複数の外部電極２４８および内部電極２４９が接合されている。即ち、積層圧電素子２０１の外表面には、外部電極２４８が接合され、積層圧電素子２０１を構成する各圧電素子２００同士の間（または各圧電素子の内部）には、内部電極２４９が設置されている。この場合、外部電極２４８と内部電極２４９の一部が、交互に、圧電素子２００の厚さ方向に重なるように配置される。
【００４３】
そして、外部電極２４８と内部電極２４９との間に、駆動信号生成部５１より駆動信号Ｖinを供給することにより、積層圧電素子２０１が図３の矢印で示すように変形して（図３において上下方向に伸縮して）振動し、この振動により振動板２４３が振動する。この振動板２４３の振動によりキャビティ２４５の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２４５内に充填されたインク（液体）がノズルＮより液体として吐出する。
インクの吐出によりキャビティ２４５内のインクが減少した場合、リザーバ２４６からインクが供給される。また、リザーバ２４６へは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１を介してインクが供給される。
【００４４】
なお、図３に示すノズルプレート２４０に形成されたノズルＮの配列パターンは、例えば、図４に示すノズル配置パターンのように、段をずらして配置される。また、このノズルＮ間のピッチは、印刷解像度（ｄｐｉ：dot per inch）に応じて適宜設定され得るものである。なお、図４では、４色のインク（インクカートリッジ）を適用した場合におけるノズルＮの配置パターンを示している。
【００４５】
次に、吐出部の他の例について説明する。図５に示す吐出部３５Ａは、圧電素子２００の駆動により振動板２６２が振動し、キャビティ２５８内のインク（液体）がノズルＮから吐出するものである。ノズルＮが形成されたステンレス鋼製のノズルプレート２５２には、ステンレス鋼製の金属プレート２５４が接着フィルム２５５を介して接合されており、さらにその上に同様のステンレス鋼製の金属プレート２５４が接着フィルム２５５を介して接合されている。そして、その上には、連通口形成プレート２５６およびキャビティプレート２５７が順次接合されている。
【００４６】
ノズルプレート２５２、金属プレート２５４、接着フィルム２５５、連通口形成プレート２５６、及び、キャビティプレート２５７は、それぞれ所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これらを重ねることにより、キャビティ２５８およびリザーバ２５９が形成される。キャビティ２５８とリザーバ２５９とは、インク供給口２６０を介して連通している。また、リザーバ２５９は、インク取り入れ口２６１に連通している。
【００４７】
キャビティプレート２５７の上面開口部には、振動板２６２が設置され、この振動板２６２には、下部電極２６３を介して圧電素子２００が接合されている。また、圧電素子２００の下部電極２６３と反対側には、上部電極２６４が接合されている。
駆動信号生成部５１は、上部電極２６４と下部電極２６３との間に駆動信号Ｖinを供給することにより、圧電素子２００が振動し、それに接合された振動板２６２が振動する。この振動板２６２の振動によりキャビティ２５８の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２５８内に充填されたインク（液体）がノズルＮより吐出される。
【００４８】
インクが吐出されてキャビティ２５８内のインク量が減少した場合、リザーバ２５９からインクが供給される。また、リザーバ２５９へは、インク取り入れ口２６１からインクが供給される。
【００４９】
次に、インクの吐出について、図６を参照しながら説明する。
駆動信号生成部５１から図３（図５）に示す圧電素子２００に駆動信号Ｖinが供給されると、電極間に印加された電界に比例した歪が発生し、振動板２４３（２６２）は、図６（ａ）に示す初期状態に対して、図３（図５）中の上方向へ撓み、図６（ｂ）に示すようにキャビティ２４５（２５８）の容積が拡大する。この状態において、駆動信号生成部５１の制御により、駆動信号Ｖinの示す電圧を変化させると、振動板２４３（２６２）は、その弾性復元力によって復元し、初期状態における振動板２４３（２６２）の位置を越えて下方向に移動し、図６（ｃ）に示すようにキャビティ２４５（２５８）の容積が急激に収縮する。このときキャビティ２４５（２５８）内に発生する圧縮圧力により、キャビティ２４５（２５８）を満たすインクの一部が、このキャビティ２４５（２５８）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】
各キャビティ２４５の振動板２４３は、この一連のインク吐出動作が終了した後、次のインク吐出動作を開始するまでの間、減衰振動をしている。以下、この減衰振動を残留振動とも称する。振動板２４３の残留振動は、ノズルＮやインク供給口２４７の形状、あるいはインク粘度等による音響抵抗ｒと、流路内のインク重量によるイナータンスｍと、振動板２４３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される。
【００５１】
＜３．残留振動について＞
上記想定に基づく振動板２４３の残留振動の計算モデルについて説明する。
図７は、振動板２４３の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。このように、振動板２４３の残留振動の計算モデルは、音圧ｐと、上述のイナータンスｍ、コンプライアンスＣｍ及び音響抵抗ｒとで表せる。そして、図７の回路に音圧ｐを与えた時のステップ応答を体積速度ｕについて計算すると、次式が得られる。
ｕ＝{ｐ／(ω・ｍ)}ｅ−αｔ・sin（ωｔ）
ω＝{１／(ｍ・Ｃｍ)−α２}１／２
α＝ｒ／（２ｍ）
【００５２】
この式から得られた計算結果と、別途行ったインク滴の吐出後の振動板２４３の残留振動の実験における実験結果とを比較する。図８は、振動板２４３の残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。この図８に示すグラフからも分かるように、実験値と計算値の２つの波形は、概ね一致している。
【００５３】
さて、吐出部３５において、前述したような吐出動作を行ったにもかかわらずノズルＮからインク滴が正常に吐出されない現象、即ち液滴の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、（１）キャビティ２４５内への気泡の混入、（２）ノズルＮ付近でのインクの乾燥・増粘（固着）、（３）ノズルＮの出口付近への紙粉付着、等が挙げられる。
【００５４】
この吐出異常が発生すると、その結果としては、典型的にはノズルＮから液滴が吐出されないこと、即ち液滴の不吐出現象が現れ、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、吐出異常の場合には、ノズルＮから液滴が吐出されたとしても、液滴の量が過少であったり、その液滴の飛行方向（弾道）がずれたりして適正に着弾しないので、やはり画素のドット抜けとなって現れる。このようなことから、以下の説明では、液滴の吐出異常のことを単に「ドット抜け」と言う場合もある。
【００５５】
以下においては、図８に示す比較結果に基づいて、吐出部３５に発生する印刷処理時のドット抜け（吐出異常）現象（液滴不吐出現象）の原因別に、振動板２４３の残留振動の計算値と実験値がマッチ（概ね一致）するように、音響抵抗ｒ及びイナータンスｍのうち少なくとも一方の値を調整する。
【００５６】
まず、ドット抜けの１つの原因である、（１）キャビティ２４５内への気泡の混入について検討する。図９は、キャビティ２４５内に気泡が混入した場合のノズルＮ付近の概念図である。図９に示すように、発生した気泡は、キャビティ２４５の壁面に発生付着しているものと想定される。
このように、キャビティ２４５内に気泡が混入した場合には、キャビティ２４５内を満たすインクの総重量が減り、イナータンスｍが低下するものと考えられる。また、図９に例示するように、気泡がノズルＮ付近に付着している場合には、その径の大きさだけノズルＮの径が大きくなったような状態となり、音響抵抗ｒが低下するものと考えられる。
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、音響抵抗ｒ、イナータンスｍを共に小さく設定して、気泡混入時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図１０のような結果（グラフ）が得られた。図８及び図１０のグラフから分かるように、キャビティ２４５内に気泡が混入した場合には、正常吐出時に比べて周波数が高くなる特徴的な残留振動波形が得られる。なお、音響抵抗ｒの低下などにより、残留振動の振幅の減衰率も小さくなり、残留振動は、その振幅をゆっくりと下げていることも確認することができる。
【００５７】
次に、ドット抜けのもう１つの原因である、（２）ノズルＮ付近でのインクの乾燥（固着、増粘）について検討する。図１１は、図３のノズルＮ付近のインクが乾燥により固着した場合のノズルＮ付近の概念図である。この図１１に示すように、ノズルＮ付近のインクが乾燥して固着した場合、キャビティ２４５内のインクは、キャビティ２４５内に閉じこめられたような状況となる。このように、ノズルＮ付近のインクが乾燥、増粘した場合には、音響抵抗ｒが増加するものと考えられる。
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、音響抵抗ｒを大きく設定して、ノズルＮ付近のインク乾燥固着（増粘）時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図１２のような結果（グラフ）が得られた。なお、図１２に示す実験値は、数日間図示しないキャップを装着しない状態で吐出部３５を放置し、ノズルＮ付近のインクが乾燥、増粘したことによりインクを吐出することができなくなった（インクが固着した）状態における振動板２４３の残留振動を測定したものである。図８及び図１２のグラフから分かるように、ノズルＮ付近のインクが乾燥により固着した場合には、正常吐出時に比べて周波数が極めて低くなるとともに、残留振動が過減衰となる特徴的な残留振動波形が得られる。これは、インク滴を吐出するために振動板２４３が図３中上方に引き寄せられることによって、キャビティ２４５内にリザーバからインクが流入した後に、振動板２４３が図３中下方に移動するときに、キャビティ２４５内のインクの逃げ道がないために、振動板２４３が急激に振動できなくなるため（過減衰となるため）である。
【００５８】
次に、ドット抜けのさらにもう１つの原因である、（３）ノズルＮ出口付近への紙粉付着について検討する。図１３は、図３のノズルＮ出口付近に紙粉が付着した場合のノズルＮ付近の概念図である。この図１３に示すように、ノズルＮの出口付近に紙粉が付着した場合、キャビティ２４５内から紙粉を介してインクがしみ出してしまうとともに、ノズルＮからインクを吐出することができなくなる。このように、ノズルＮの出口付近に紙粉が付着し、ノズルＮからインクがしみ出している場合には、振動板２４３から見てキャビティ２４５内及びしみ出し分のインクが正常時よりも増えることにより、イナータンスｍが増加するものと考えられる。また、ノズルＮの出口付近に付着した紙粉の繊維によって音響抵抗ｒが増大するものと考えられる。
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、イナータンスｍ、音響抵抗ｒを共に大きく設定して、ノズルＮの出口付近への紙粉付着時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図１４のような結果（グラフ）が得られた。図８及び図１４のグラフから分かるように、ノズルＮの出口付近に紙粉が付着した場合には、正常吐出時に比べて周波数が低くなる特徴的な残留振動波形が得られる。
なお、図１２及び図１４に示すグラフから、紙粉付着の場合は、インクの乾燥の場合と比較して、残留振動の周波数が高いことが分かる。
【００５９】
ここで、ノズルＮ付近のインクが乾燥して増粘した場合と、ノズルＮの出口付近に紙粉が付着した場合とでは、いずれも正常にインク滴が吐出された場合に比べて減衰振動の周波数が低くなっている。これら２つのドット抜け（インク不吐出：吐出異常）の原因を振動板２４３の残留振動の波形から特定するために、例えば、減衰振動の周波数や周期、位相において所定のしきい値を持って比較するか、あるいは、残留振動（減衰振動）の周期変化や振幅変化の減衰率から特定することができる。このようにして、各吐出部３５におけるノズルＮからのインク滴が吐出されたときの振動板２４３の残留振動の変化、特に、その周波数の変化によって、各吐出部３５の吐出異常を検出することができる。また、その場合の残留振動の周波数を正常吐出時の残留振動の周波数と比較することにより、吐出異常の原因を特定することもできる。
本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、残留振動を解析して吐出異常を検知する吐出異常検出処理を実行する。
【００６０】
＜４．ヘッドドライバー及び吐出異常検出部の構成及び動作＞
次に、図１５乃至図２８を参照しつつヘッドドライバー５０（駆動信号生成部５１、及び、切替部５３）、並びに、吐出異常検出部５２の構成及び動作について説明する。
【００６１】
図１５は、ヘッドドライバー５０のうち駆動信号生成部５１の構成を示すブロック図である。図１５に示すように、駆動信号生成部５１は、シフトレジスタＳＲ、ラッチ回路ＬＴ、デコーダーＤＥＣ、並びに、トランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb、及び、ＴＧcからなる組を、Ｍ個の吐出部３５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（図１５においては、図示の都合上、シフトレジスタＳＲについてのみ段数を表示している）。
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３５に１対１に対応するようにＭ個の吐出異常検出回路ＤＴ（ＤＴ[１]、ＤＴ[２]、…、ＤＴ[Ｍ]）を具備する。
【００６２】
駆動信号生成部５１には、制御部６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、及び、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３５（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３５（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、及び、下位ビットｂ3の３ビットで規定するものであり、制御部６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３５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、及び、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Ｖinを生成することが可能となる。
【００６３】
シフトレジスタＳＲのそれぞれは、印刷信号ＳＩを、各吐出部３５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３５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ＳＲが互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印刷信号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。
【００６４】
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１５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。
【００６５】
ところで、インクジェットプリンター１が印刷処理、吐出異常検出処理、及び、検査波形決定処理うち少なくとも１の処理を実行する期間である動作期間は、複数の単位動作期間Ｔuからなる。各単位動作期間Ｔuは、制御期間Ｔs1とこれに後続する制御期間Ｔs2とからなる。本実施形態では、制御期間Ｔs1及びＴs2は、互いに等しい時間長を有する。
なお、動作期間を構成する複数の単位動作期間Ｔuには、印刷処理が実行される単位動作期間Ｔu、吐出異常検出処理が実行される単位動作期間Ｔu、印刷処理及び吐出異常検出処理の両方の処理が実行される単位動作期間Ｔu、及び、検査波形決定処理が実行される単位動作期間Ｔu、の４種類の単位動作期間Ｔuが含まれうる。
【００６６】
制御部６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を供給するとともに、ラッチ回路ＬＴが単位動作期間Ｔu毎に印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［Ｍ］をラッチするように駆動信号生成部５１を制御する。すなわち、制御部６は、Ｍ個の吐出部３５に対して単位動作期間Ｔu毎に駆動信号Ｖinが供給されるように、駆動信号生成部５１を制御する。
より具体的には、制御部６は、単位動作期間Ｔuにおいて印刷処理のみを実行する場合、Ｍ個の吐出部３５に対して印刷用の駆動信号Ｖinが供給されるように駆動信号生成部５１を制御する。これにより、Ｍ個の吐出部３５が画像データＩmgに応じた量のインクを記録用紙Ｐに吐出し、記録用紙Ｐ上に画像データＩmgに対応する画像が形成される。
一方、制御部６は、単位動作期間Ｔuにおいて吐出異常検出処理のみを実行する場合、Ｍ個の吐出部３５に対して検査用の駆動信号Ｖinが供給されるように駆動信号生成部５１を制御する。
また、制御部６は、単位動作期間Ｔuにおいて印刷処理及び吐出異常検出処理の両方を実行する場合、Ｍ個の吐出部３５の一部に対して印刷用の駆動信号Ｖinが供給されるとともに、残りの吐出部３５に対して検査用の駆動信号Ｖinが供給されるように駆動信号生成部５１を制御する。
なお、制御部６は、単位動作期間Ｔuにおいて検査波形決定処理を実行する場合においても、Ｍ個の吐出部３５に対して検査用の駆動信号Ｖinが供給されるように駆動信号生成部５１を制御する。但し、詳細は後述するが、検査波形決定処理において吐出部３５に供給する検査用の駆動信号Ｖinは、吐出異常検出処理において用いられる検査用の駆動信号Ｖinの波形を決定するための駆動信号Ｖinであり、吐出異常検出処理において用いられる検査用の駆動信号Ｖinとは必ずしも一致するものではない。
【００６７】
デコーダーＤＥＣ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Ｔs1及びＴs2のそれぞれにおいて、選択信号Ｓa、Ｓb、及び、Ｓcを出力する。
図１６は、デコーダーＤＥＣが行うデコードの内容を示す説明図（テーブル）である。この図に示すように、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］の示す内容が、例えば（ｂ1、ｂ2、ｂ3）＝（１、０、０）である場合、ｍ段のデコーダーＤＥＣは、制御期間Ｔs1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に設定し、また、制御期間Ｔs2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。
また、下位ビットｂ3が「１」の場合、つまり、（ｂ1、ｂ2、ｂ3）＝（０、０、１）である場合、ｍ段のデコーダーＤＥＣは、制御期間Ｔs1及びＴs2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。
【００６８】
説明を図１５に戻す。
図１５に示すように、駆動信号生成部５１は、トランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb、及び、ＴＧcの組をＭ個備える。これら、Ｍ個のトランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb、及び、ＴＧcの組は、Ｍ個の吐出部３５に１対１に対応するように設けられる。
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。
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Ｔs1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がオフし、また、制御期間Ｔs2においてトランスミッションゲートＴＧb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。
【００６９】
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、切替部５３への出力端ＯTNに共通接続されている。
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Ｔs1及びＴs2毎に選択された駆動波形信号Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、または、Ｃom-Ｃが、駆動信号Ｖin［ｍ］として出力端ＯTNに出力され、これが、切替部５３を介してｍ段の吐出部３５に供給される。
【００７０】
図１７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１７に示すように、単位動作期間Ｔuは、制御部６が出力するラッチ信号ＬＡＴにより規定される。また、単位動作期間Ｔuに含まれる制御期間Ｔs1及びＴs2は、制御部６が出力するラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨにより規定される。
【００７１】
単位動作期間Ｔuにおいて制御部６から供給される駆動波形信号Ｃom-Ａは、印刷用の駆動信号Ｖinを生成するための信号であり、図１７に示されるように、単位動作期間Ｔuのうち制御期間Ｔs1に配置された単位波形ＰA1と、制御期間Ｔs2に配置された単位波形ＰA2と、を連続させた波形を有する。単位波形ＰA1、及び、単位波形ＰA2の開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位Ｖ0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３５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３５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。
【００７２】
単位動作期間Ｔuにおいて制御部６から供給される駆動波形信号Ｃom-Ｂは、印刷用の駆動信号Ｖinを生成するための信号であり、制御期間Ｔs1に配置された単位波形ＰB1と、制御期間Ｔs2に配置された単位波形ＰB2とを連続させた波形を有する。
単位波形ＰB1の開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位Ｖ0であり、単位波形ＰB2は制御期間Ｔs2に亘って基準電位Ｖ0に保たれる。また、単位波形ＰB1の電位Ｖb11と基準電位Ｖ0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３５が備える圧電素子２００が単位波形ＰB1により駆動された場合であっても当該吐出部３５が備えるノズルＮからはインクは吐出されない。同様に、圧電素子２００に単位波形ＰB2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。
【００７３】
単位動作期間Ｔuにおいて制御部６から供給される駆動波形信号Ｃom-Ｃは、検査用の駆動信号Ｖinを生成するための信号であり、制御期間Ｔs1に配置された単位波形ＰC1と、制御期間Ｔs2に配置された単位波形ＰC2とを連続させた波形を有する。単位波形ＰC1の開始のタイミングにおける電位及び単位波形ＰC2の終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位Ｖ0である。単位波形ＰC1は基準電位Ｖ0から電位Ｖc11に遷移した後に、電位Ｖc11から電位Ｖc12に遷移し、その後、制御期間Ｔs1の終了まで電位Ｖc12に保たれる。また、単位波形ＰC2は、電位Ｖc12を維持した後に、制御期間Ｔs2が終了する前に電位Ｖc12から基準電位Ｖ0に遷移する。電位Ｖc11及び電位Ｖc12の電位差である駆動電圧Ｄは、後述する検査波形決定処理により、吐出部３５が備える圧電素子２００が単位波形ＰC1（及び単位波形ＰC2）により駆動された場合であっても当該吐出部３５が備えるノズルＮからはインクが吐出されないような電圧に設定される。
【００７４】
図１７に示すように、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。
また、ｍ段のデコーダーＤＥＣは、上述のとおり、印刷信号ＳＩ［ｍ］に応じて、制御期間Ｔs1及びＴs2のそれぞれにおいて、図１６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。
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、及び、Ｃom-Ｃのいずれか１つを選択し、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。
なお、図１７に示す切替期間指定信号ＲTは、切替期間Ｔdを規定する信号である。切替期間指定信号ＲT及び切替期間Ｔdについては、後述する。
【００７５】
図１５乃至図１７加え、図１８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Ｔs1において、選択信号Ｓa、Ｓb、及び、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ＰA1が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔs2においても制御期間Ｔs1と同様に、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。
すなわち、印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ1、ｂ2、ｂ3）＝（１、１、０）である場合、単位動作期間Ｔuにおいてｍ段の吐出部３５に供給される駆動信号Ｖin［ｍ］は印刷用の駆動信号Ｖinであり、その波形は、図１８に示すように、単位波形ＰA1及び単位波形ＰA2を含む波形ＤpAAとなる。この結果、ｍ段の吐出部３５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ラベル用紙Ｐ上で合体するため、ラベル用紙Ｐ上には、大ドットが形成される。
【００７６】
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Ｔs1において、選択信号Ｓa、Ｓb、及び、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ＰA1が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔs2において、選択信号Ｓa、Ｓb、及び、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ＰB2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。
すなわち、印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ1、ｂ2、ｂ3）＝（１、０、０）である場合、単位動作期間Ｔuにおいてｍ段の吐出部３５に供給される駆動信号Ｖin［ｍ］は印刷用の駆動信号Ｖinであり、その波形は、図１８に示すように、単位波形ＰA1及び単位波形ＰB2を含む波形ＤpABとなる。この結果、ｍ段の吐出部３５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、ラベル用紙Ｐ上には、中ドットが形成される。
【００７７】
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Ｔs1において、選択信号Ｓa、Ｓb、及び、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ＰB1が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔs2において、選択信号Ｓa、Ｓb、及び、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。
すなわち、印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ1、ｂ2、ｂ3）＝（０、１、０）である場合、単位動作期間Ｔuにおいてｍ段の吐出部３５に供給される駆動信号Ｖin［ｍ］は印刷用の駆動信号Ｖinであり、その波形は、図１８に示すように、単位波形ＰB1及び単位波形ＰA2を含む波形ＤpBAとなる。この結果、ｍ段の吐出部３５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、ラベル用紙Ｐ上には、小ドットが形成される。
【００７８】
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Ｔs1において、選択信号Ｓa、Ｓb、及び、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ＰB1が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔs2においても制御期間Ｔs1と同様に、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ＰB2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。
すなわち、印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ1、ｂ2、ｂ3）＝（０、０、０）である場合、単位動作期間Ｔuにおいてｍ段の吐出部３５に供給される駆動信号Ｖin［ｍ］は印刷用の駆動信号Ｖinであり、その波形は、図１８に示すように、単位波形ＰB1及び単位波形ＰB2を含む波形ＤpBBとなる。この結果、ｍ段の吐出部３５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、ラベル用紙Ｐ上には、ドットが形成されない（非記録となる）。
【００７９】
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Ｔs1において、選択信号Ｓa、Ｓb、及び、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、単位波形ＰC1が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔs2においても制御期間Ｔs1と同様に、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、単位波形ＰC2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。
すなわち、印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ1、ｂ2、ｂ3）＝（０、０、１）である場合、単位動作期間Ｔuにおいてｍ段の吐出部３５に供給される駆動信号Ｖin［ｍ］は検査用の駆動信号Ｖinであり、その波形は、図１８に示すように、単位波形ＰC1及び単位波形ＰC2を含む波形ＤpＴとなる。
なお、波形ＤpＴ（駆動電圧Ｄの大きさ）は、検査波形決定処理において、波形ＤpＴを有する駆動信号Ｖinが吐出部３５に供給されても、吐出部３５からはインクが吐出されないような波形に定められる。
【００８０】
図１９は、ヘッドドライバー５０のうち切替部５３の構成、並びに、切替部５３と吐出異常検出部５２、ヘッド部３０、及び、駆動信号生成部５１との電気的な接続関係を示すブロック図である。
図１９に示すように、切替部５３は、Ｍ個の吐出部３５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。また、吐出異常検出部５２は、Ｍ個の吐出部３５に１対１に対応する１段〜Ｍ段のＭ個の吐出異常検出回路ＤＴ（ＤＴ［ｑ］、ＤＴ［ｑ］、…ＤＴ［ｑ］）を備える。
ｍ段の切替回路Ｕ［ｍ］は、ｍ段の吐出部３５の圧電素子２００を、駆動信号生成部５１が備えるｍ段の出力端ＯTN、または、吐出異常検出部５２が備えるｍ段の吐出異常検出回路ＤＴ［ｍ］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３５と駆動信号生成部５１の出力端ＯTN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３５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。
【００８１】
制御部６は、各切替回路Ｕの接続状態を制御するための切替制御信号Ｓwを、各切替回路Ｕに対して出力する。
具体的には、制御部６は、ｍ段の吐出部３５が単位動作期間Ｔuにおいて印刷処理に使用される場合、当該ｍ段の吐出部３５に対応する切替回路Ｕ［ｍ］が当該単位動作期間Ｔuの全期間に亘って第１の接続状態を維持するような切替制御信号Ｓw［ｍ］を、切替回路Ｕ［ｍ］に供給する。
他方、制御部６は、ｍ段の吐出部３５が単位動作期間Ｔuにおいて吐出異常検出処理の対象となる場合、または、検査波形決定処理の対象となる場合、当該ｍ段の吐出部３５に対応する切替回路Ｕ［ｍ］が、当該単位動作期間Ｔuのうち切替期間Ｔd以外の期間において第１の接続状態となり、当該単位動作期間Ｔuのうち切替期間Ｔdにおいて第２の接続状態となるような切替制御信号Ｓw［ｍ］を、切替回路Ｕ［ｍ］に供給する。このため、単位動作期間Ｔuのうち切替期間Ｔd以外の期間において、吐出異常検出処理（または検査波形決定処理）の対象となる吐出部３５に対して駆動信号生成部５１から駆動信号Ｖinが供給されるとともに、単位動作期間Ｔuのうち切替期間Ｔdにおいて、吐出異常検出回路ＤＴに対して、吐出部３５から残留振動信号Ｖoutが供給されることになる。
【００８２】
なお、切替期間Ｔdとは、図１７に示すように、制御部６が生成する切替期間指定信号ＲTが電位ＶLに設定される期間である。具体的には、切替期間Ｔdは、単位動作期間Ｔuの中で、駆動波形信号Ｃom-Ｃ（つまり、波形ＤpＴ）が、電位Ｖc12を維持している期間の一部または全部となるように定められる期間である。
吐出異常検出回路ＤＴは、切替期間Ｔdにおいて検査用の駆動信号Ｖinが供給された吐出部３５の圧電素子２００の起電力の変化を残留振動信号Ｖoutとして検出する。
【００８３】
図２０は、吐出異常検出部５２が備える吐出異常検出回路ＤＴの構成を示すブロック図である。
図２０に示すように、吐出異常検出回路ＤＴは、残留振動信号Ｖoutが供給される比較信号生成部７０、及び比較部７０の比較結果に基づいてノズルの状態を判定する判定部８０を備える。なお、残留振動信号Ｖoutを比較信号生成部７０に直接供給するのではなく、波形整形等の処理を施して比較信号生成部７０に供給してもよい。この場合、波形整形処理は、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によって、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することが好ましい。このようにノイズ成分が除去された信号も残留振動信号Ｖoutに他ならない。
【００８４】
比較信号生成部７０は、コンパレータ７１１〜７１４を備える。コンパレータ７１１は、残留振動信号Ｖoutを第１閾値電位Ｖth1と比較して、残留振動信号Ｖoutのレベルが第１閾値電位Ｖth1未満となる場合にハイレベルとなり、残留振動信号Ｖoutのレベルが第１閾値電位Ｖth1以上となる場合にローレベルとなる第１比較信号ＣＰ１を出力する。
コンパレータ７１２は、残留振動信号Ｖoutを第２閾値電位Ｖth2と比較して、残留振動信号Ｖoutの振幅が大きくなり、そのレベルが第２閾値電位Ｖth2未満となる場合にハイレベルとなり、残留振動信号Ｖoutのレベルが第２閾値電位Ｖth2以上となる場合にローレベルとなる第２比較信号ＣＰ２を出力する。
コンパレータ７１３は、残留振動信号Ｖoutを第３閾値電位Ｖth3と比較して、残留振動信号Ｖoutの振幅が大きくなり、そのレベルが第３閾値電位Ｖth3未満となる場合にハイレベルとなり、残留振動信号Ｖoutのレベルが第３閾値電位Ｖth3以上となる場合にローレベルとなる第３比較信号ＣＰ３を出力する。
コンパレータ７１４は、残留振動信号Ｖoutを第４閾値電位Ｖth4と比較して、残留振動信号Ｖoutの振幅が大きくなり、そのレベルが第４閾値電位Ｖth4未満となる場合にハイレベルとなり、残留振動信号Ｖoutのレベルが第４閾値電位Ｖth4以上となる場合にローレベルとなる第４比較信号ＣＰ４を出力する。
【００８５】
図２１に、残留振動信号Ｖout、第１乃至第４閾値Ｖth1〜Ｖth4及び第１乃至第４比較信号ＣＰ１〜ＣＰ４のタイミングチャートを示す。この図に示すように、第１閾値電位Ｖth1は、残留振動信号Ｖoutの振幅中心レベルと略一致している。ここで、残留振動信号Ｖoutの振幅中心レベルとは、実質的に残留振動が減衰し収束し、振動の発生源である圧電素子２００に対して外的に力が印加されていない状態における残留振動信号Ｖoutのレベルである。
コンパレータ７１１はヒステリシス特性を有する。すなわち、厳密には、残留振動信号Ｖoutのレベルが、Ｖth1-ΔVを超えて負方向に遷移すると第１比較信号ＣＰ１はハイレベルとなり、残留振動信号Ｖoutのレベルが、Ｖth1+ΔVを超えて正方向に遷移すると第１比較信号ＣＰ１はローレベルとなる。したがって、残留振動信号Ｖoutの振幅がＶth1-ΔVからＶth1+ΔVの範囲にある場合には、第１比較信号ＣＰ１はローレベルとなっている。
【００８６】
残留振動は、ノズルＮの吐出状態によって変化する。例えば、ノズルＮの先端でインクが増粘したり、あるいはノズルＮが異物で塞がれると、圧電素子２００に駆動波形信号を印加しても、残留振動が殆ど発生しなくなる。このような場合には、残留振動信号Ｖoutの振幅が極めて小さくなり、振幅中心レベルの近傍で振れる程度となってしまい、残留振動信号Ｖoutを第１閾値電位Ｖth1で２値化しても、第1比較信号ＣＰ１がチャタリングするだけであって、有用な情報を得ることができない。ΔVは、残留振動信号Ｖoutのノイズレベルを考慮して定められ、残留振動信号Ｖoutに含まれる残留振動成分とノイズ成分とを判別できるように設定される。後述するように第１比較信号ＣＰ１に基づいて、残留振動の位相に応じた位相指標データＮｔＦと残留振動の周期に応じた周期指標データＮｔＣを生成するが、残留振動の振幅が小さくノイズに埋もれる場合には、残留振動信号Ｖoutに基づいて位相指標データＮｔＦ又は周期指標データＮｔＣを生成すること不能となる。なお、コンパレータ７１２〜７１４につてもヒステリシス特性を持たせてもよい。
【００８７】
また、第１乃至第４閾値電位Ｖth1〜Ｖth4は、以下の関係がある。
Ｖth1＜Ｖth2＜Ｖth3＜Ｖth4
即ち、残留振動信号Ｖoutの振幅が次第に大きくなると、最初に第２閾値電位Ｖth2を超え、次に、第３閾値電位Ｖth3を超え、その次に、第４閾値電位Ｖth4を超える。従って、第２比較信号ＣＰ２〜第４比較信号ＣＰ４に基づいて、残留振動信号Ｖoutの振幅に応じた振幅指標データＮｔＤaddを得ることができる。
【００８８】
図２０に示す判定部８０は、第１比較信号ＣＰ１に基づいて残留振動信号Ｖoutの位相に応じた位相指標データＮｔＦを生成する位相指標データ生成部８１Ａと、第１比較信号ＣＰ１に基づいて残留振動信号Ｖoutの周期に応じた周期指標データＮｔＣを生成する周期指標データ生成部８１Ｂと、残留振動信号Ｖoutの振幅に応じた振幅指標データＮｔＤaddを生成する振幅指標データ生成部８２とを備える。
【００８９】
位相指標データ生成部８１Ａは、マスク回路８１１、エッジ検出回路８１２、及びタイマー８１３を備える。周期指標データ生成部８１Ｂは、マスク回路８１１、エッジ検出回路８１２、及びタイマー８１４を備える。マスク回路８１１及びエッジ検出回路８１２は、
位相指標データ生成部８１Ａと周期指標データ生成部８１Ｂとで兼用されている。
マスク回路８１１は、第１比較信号ＣＰ１をマスク信号Ｍｓｋ１がハイレベルの期間、マスクして第１マスク比較信号ＭＣＰ１を出力する。マスク信号Ｍｓｋ１は、図２１に示すように時刻ｔ０から時刻ｔａまでの期間Ｔａにおいてハイレベルとなる。期間Ｔａにおいては、第１比較信号ＣＰ１が変化しても第１マスク比較信号ＭＣＰ１はローレベルとなる。
【００９０】
上述した切替回路Ｕ（Ｕ[１]、Ｕ[２]、…、Ｕ[Ｍ]）においては、圧電素子２００を、駆動信号生成部５１に接続するか吐出異常検出部５２に接続するかを切り替えるが、この切り替えに同期してノイズが発生する。マスク回路８１１によって、切り替えに伴うノイズを除去することができる。なお、後述するマスク回路８２１〜８２３も同様に機能する。
【００９１】
エッジ検出回路８１２は、マスク信号Ｍｓｋ１と第１マスク比較信号ＭＣＰ１とに基づいて、時刻ｔａが経過した後に発生する第１マスク比較信号ＭＣＰ１のエッジを検出して検出パルスＤｐをタイマー８１３とタイマー８１４とに出力する。
タイマー８１３は、残留振動の開始から所定時間だけハイレベルとなる信号Ｔsigの立ち上がりから検出パルスＤｐがアクティブとなるまでの時間を計測し、計測時間を示す位相指標データＮｔＦを生成する。図２１に示す例では、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間が位相指標データＮｔＦとして生成される。この時間は、圧電素子２００に検査用の駆動信号の印加が終了してから、残留振動信号Ｖoutがその振幅中心レベルである第1閾値電位Ｖth1をよぎるまでの時間であり、残留振動の位相を示している。
上述したようにコンパレータ７１１はヒステリシス特性を有し、残留振動の振幅が小さくノイズに埋もれる場合には、第１比較信号ＣＰ１はローレベルを維持し変化しない。この場合は、検出パルスＤｐが生成されないので、残留振動信号Ｖoutに基づいて、位相指標データＮｔＦを生成することが不能となる。この場合、タイマー８１３は位相指標データＮｔＦを生成することが不能でることを示す位相無効フラグｆｒｇ１を生成する。
【００９２】
次に、タイマー８１４は、検出パルスＤｐがアクティブとなってから第１マスク比較信号ＭＣＰ１の次のエッジが発生するまでの時間を計測し、計測時間を示す周期指標データＮｔＣを生成する。図２１に示す例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間が周期指標データＮｔＣとして生成される。この時間は、残留振動信号Ｖoutの１周期の時間を示している。
なお、検出パルスＤｐが非アクティブを維持したり、第１比較信号ＣＰ１がローレベルを維持し変化しない場合、残留振動信号Ｖoutに基づいて、周期指標データＮｔＣを生成することが不能となる。この場合、タイマー８１４は周期指標データＮｔＣを生成することが不能でることを示す周期無効フラグｆｒｇ２を生成する。
【００９３】
次に、振幅指標生成部８２は、マスク回路８２１〜８２３とタイマー８２４〜８２６と、加算回路８２７とを備える。マスク回路８２１は、第２比較信号ＣＰ２をマスク信号Ｍｓｋ２がハイレベルの期間、マスクして第２マスク比較信号ＭＣＰ２を出力する。マスク信号Ｍｓｋ２は、図２１に示すように時刻ｔ０から時刻ｔｂまでの期間Ｔｂにおいてハイレベルとなる。期間Ｔｂにおいては、第２比較信号ＣＰ２が変化しても第２マスク比較信号ＭＣＰ２はローレベルとなる。同様にマスク回路８２２は、第３比較信号ＣＰ３をマスク信号Ｍｓｋ２がハイレベルの期間、マスクして第３マスク比較信号ＭＣＰ３を出力し、マスク回路８２３は、第４比較信号ＣＰ４をマスク信号Ｍｓｋ２がハイレベルの期間、マスクして第４マスク比較信号ＭＣＰ４を出力する。
【００９４】
タイマー８２４は第２マスク比較信号ＭＣＰ２が最初にハイレベルとなる期間を計測し、計測時間を示す計測値ＮｔＤ２（第１時間）を出力し、タイマー８２５は第３マスク比較信号ＭＣＰ３が最初にハイレベルとなる期間を計測し、計測時間を示す計測値ＮｔＤ３（第２時間）を出力し、タイマー８２６は第３マスク比較信号ＭＣＰ３が最初にハイレベルとなる期間を計測し、計測時間を示す計測値ＮｔＤ４を出力する。
【００９５】
加算回路８２７は、計測値ＮｔＤ２〜ＮｔＤ４を加算して振幅指標データＮｔＤaddを生成する。例えば、残留振動信号Ｖoutの波形が図２２に示す波形Ｖ１である場合、ＮｔＤ２＝Ｎｔ２１、ＮｔＤ３＝Ｎｔ３１、ＮｔＤ４＝０となり、ＮｔＤadd＝Ｎｔ２１＋Ｎｔ３１となる。また、残留振動信号Ｖoutの波形が波形Ｖ２である場合、ＮｔＤ２＝Ｎｔ２２、ＮｔＤ３＝Ｎｔ３２、ＮｔＤ４＝Ｎｔ４２となり、ＮｔＤadd＝Ｎｔ２２＋Ｎｔ３２＋Ｎｔ４２となる。すなわち、振幅指標データＮｔＤaddが大きい程、残留振動信号Ｖoutの振幅は大きくなる。
また、残留振動信号Ｖoutの振幅は、計測値ＮｔＤ２に反映されているが、残留振動信号Ｖoutを複数の閾値（Ｖth2〜Ｖth4）と比較し、それらの合計を算出することによって、より正確に残留振動信号Ｖoutの振幅を特定することが可能となる。
【００９６】
次に、マスク信号Ｍｓｋ１及びＭｓｋ２と、第１乃至第４比較信号ＣＰ１〜ＣＰ４との関係を、図２３乃至図２５を参照して説明する。図２３示すようにマスク信号Ｍｓｋ１の立下りエッジが発生してマスクが解除された後に、第１比較信号ＣＰ１の立下りエッジＤＥ１が発生した場合は、立下りエッジＤＥ１は有効になる。また、マスク信号Ｍｓｋ２の立下りエッジが発生してマスクが解除された後に、第２乃至第４比較信号ＣＰ２〜ＣＰ４がアクティブになった場合には、計測値ＮｔＤ２〜ＮｔＤ４は有効になる。
これに対して、図２４に示す例では、マスク信号Ｍｓｋ１によってマスクが解除される前に第１比較信号ＣＰ１の立下りエッジＤＥ１が発生しているので、位相指標データＮｔＦは生成されない。一方、計測値ＮｔＤ２〜ＮｔＤ４については有効になる。
また、図２５に示す例では、マスク信号Ｍｓｋ２によってマスクが解除される前に第２比較信号ＣＰ２及び第３比較信号ＣＰ３の立ち上がりエッジが発生するので、これらの信号に対応する計測値ＮｔＤ２及びＮｔＤ３はゼロとなる一方、マスクが解除された後に第４比較信号ＣＰ４の立ち上がりエッジが発生するので、計測値ＮｔＤ４が有効となる。
【００９７】
次に、図２０に示す判定データ生成部８３は、位相指標データＮｔＦ、位相無効フラグｆｒｇ１、周期指標データＮｔＣ、周期無効フラグｆｒｇ２及び振幅指標データＮｔＤaddに基づいて、ノズルＮにおけるインクの吐出状態を判定する。位相指標データＮｔＦは、インクの吐出状態が正常である場合、Ｆmin≦ＮｔＦ≦Ｆmaxとなる。判定データ生成部８３は、位相指標データＮｔＦを下限値Ｆmin及び上限値Ｆmaxと比較する。判定データ生成部８３は、この比較結果と位相無効フラグｆｒｇ１とを組み合わせて、２ビットの位相評価データＤＦを生成する。図２６に位相評価データの真理値表を示す。この図に示すように、位相無効フラグｆｒｇ１が有効となり、残留振動信号Ｖoutに基づいて位相指標データＮｔＦの生成が不能な場合、位相評価データＤＦは「００」となり、位相指標データＮｔＦが下限値Ｆmin未満の場合、位相評価データＤＦは「０１」となり、位相指標データＮｔＦが上限値Ｆmaxを超える場合、位相評価データＤＦは「１０」となり、位相指標データＮｔＦが正常範囲内である場合、位相評価データＤＦは「１１」となる。
【００９８】
周期指標データＮｔＣは、インクの吐出状態が正常である場合、Ｃmin≦ＮｔＣ≦Ｃmaxとなる。判定データ生成部８３は、周期指標データＮｔＣを下限値Ｃmin及び上限値Ｃmaxと比較する。判定データ生成部８３は、この比較結果と周期無効フラグｆｒｇ２とを組み合わせて、２ビットの周期評価データＤＣを生成する。図２７に周期評価データの真理値表を示す。この図に示すように、周期無効フラグｆｒｇ２が有効となり、残留振動信号Ｖoutに基づいて周期指標データＮｔＣの生成が不能な場合、周期評価データＤＣは「００」となり、周期指標データＮｔＣが下限値Ｃmin未満の場合、周期評価データＤＣは「０１」となり、周期指標データＮｔＣが上限値Ｃmaxを超える場合、周期評価データＤＣは「１０」となり、周期指標データＮｔＣが正常範囲内である場合、周期評価データＤＣは「１１」となる。
【００９９】
また、判定データ生成部８３は、振幅指標データＮｔＤaddを閾値Ｔrefと比較し、振幅評価データＤＬを生成する。ＮｔＤadd≧Ｔrefである場合、残留振動信号Ｖoutの振幅は正常範囲にあり、ＤＬ＝１となる。一方、ＮｔＤadd＜Ｔrefである場合、残留振動信号Ｖoutの振幅は異常であり、ＤＬ＝０となる。
【０１００】
更に、判定データ生成部８３は、位相評価データＤＦ、周期評価データＤＣ、及び振幅評価データＤＬに基づいて、判定データＲｓを生成する。判定データＲｓは２ビットのデータであって、判定データＲｓが「００」の場合にエラーまたはしみ出しを示し、判定データＲｓが「０１」の場合に気泡を示し、判定データＲｓが「１０」の場合にインクが増粘していることを示し、判定データＲｓが「１１」の場合に正常を示す。より具体的には、ノズルＮの先端でインクが増粘した場合や、ノズルＮが異物によって塞がれる等して、残留振動が殆ど発生しないか、発生してもその振幅が小さい状態が該当する。
【０１０１】
図２８に判定データの真理値表を示す。まず、ＮＯ１〜ＮＯ４の態様では、残留振動信号Ｖoutの振幅が正常であり（ＤＬ＝１）、その一方、位相評価データＤＦは残留振動信号Ｖoutに基づいて位相指標データＮｔＦを生成不能であることを示している。これは、矛盾しており、回路が故障していることが考えられる。このため、判定データＲｓはエラーを示す「００」となる。
また、ＮＯ１８〜ＮＯ２０の態様では、位相評価データＤＦが残留振動信号Ｖoutに基づいて位相指標データＮｔＦの生成不能を示しているにも拘わらず、周期指標データＮｔＣが生成されている。周期指標データＮｔＣは、位相指標データＮｔＦが有効であることを前提とするので、矛盾があり、回路が故障していることが考えられる。このため、判定データＲｓはエラーを示す「００」となる。
【０１０２】
次に、ＮＯ５〜ＮＯ８の態様では、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲を示しており（ＤＬ＝１）、位相指標データＮｔＦが正常範囲の下限値Ｆmin未満の場合に（ＤＦ＝[０１]）、判定データ生成部８３は、キャビティ２４５に気泡が混入していると判定する（Ｒｓ＝[０１]）。キャビティ２４５に気泡が混入すると、イナータンスが減少するため、残留振動信号Ｖoutの位相が進むからである。この際、周期指標データＮｔＣは考慮しない。これは、位相指標データＮｔＦは、図２１に示すように周期指標データＮｔＣよりも先に得られ、また、残留振動信号Ｖoutの１周期よりも長い期間に基づいて生成されるので、イナータンスの変化の影響を周期指標データＮｔＣより受け易く、感度が高いからである。
【０１０３】
また、ＮＯ２１〜ＮＯ２４の態様では、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲の下限値Ｔref未満を示しており（ＤＬ＝０）、位相指標データＮｔＦが正常範囲の下限値Ｆmin未満の場合に（ＤＦ＝[０１]）、判定データ生成部８３は、キャビティ２４５に気泡が混入していると判定する（Ｒｓ＝[０１]）。これは、残留振動信号Ｖoutの振幅が小さいが、残留振動信号Ｖoutはノイズに埋もれることなく変動しており、その位相が進んでいる場合である。この場合も、イナータンスが減少していると考えられるので、ＮＯ４〜ＮＯ８の態様と同様の理由によって、判定データ生成部８３は、キャビティ２４５に気泡が混入していると判定する（Ｒｓ＝[０１]）。
【０１０４】
次に、ＮＯ９の態様では、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲にあり（ＤＬ＝１）、位相指標データＮｔＦが正常範囲の上限値Ｆmaxを超え（ＤＦ＝[１０]）、且つ周期無効フラグｆｒｇ２が有効であり、残留振動信号Ｖoutに基づいて周期指標データＮｔＣを生成不能であることを示している。この場合、位相指標データＮｔＦが正常範囲の上限値Ｆmaxを超えるので、イナータンスが増加しており、且つ、残留振動信号Ｖoutに基づいて周期指標データＮｔＣを生成不能であることから、判定データ生成部８３は、インクが増粘していると判定する（Ｒｓ＝[００]）。
【０１０５】
次に、ＮＯ１０の態様では、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲にあり（ＤＬ＝１）、位相指標データＮｔＦが正常範囲の上限値Ｆmaxを超え（ＤＦ＝[１０]）、且つ周期指標データＮｔＣが正常範囲の下限値Ｃmin未満である（ＤＣ＝[０１]）。この場合は、位相指標データＮｔＦは、位相の遅れからイナータンスの増加を示唆する一方、周期指標データＮｔＣは周期が短くなることからイナータンスの減少を示唆している。位相指標データＮｔＦは、直前の駆動信号の影響を受ける場合もあり得るので、過去の駆動波形信号の影響を受けにくい周期指標データＮｔＣを優先させ、判定データ生成部８３は、キャビティ２４５に気泡が混入したと判定する（Ｒｓ＝[０１]）。
【０１０６】
次に、ＮＯ１１の態様では、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲にあり（ＤＬ＝１）、位相指標データＮｔＦが正常範囲の上限値Ｆmaxを超え（ＤＦ＝[１０]）、且つ周期指標データＮｔＣが正常範囲の上限値Ｃmaxを超える（ＤＣ＝[１０]）。この場合は、位相指標データＮｔＦと周期指標データＮｔＣとは、イナータンスの増加を示唆するので、判定データ生成部８３は、ノズルＮからインクがしみ出していると判定する（Ｒｓ＝[１０]）。
また、ＮＯ１２の態様では、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲にあり（ＤＬ＝１）、位相指標データＮｔＦが正常範囲の上限値Ｆmaxを超え（ＤＦ＝[１０]）、且つ周期指標データＮｔＣが正常範囲にある（ＤＣ＝[１１]）。この場合は、位相指標データＮｔＦに着目して、判定データ生成部８３は、ノズルＮからインクがしみ出していると判定する（Ｒｓ＝[１０]）。
【０１０７】
次に、ＮＯ１３及びＮＯ１５の態様は、振幅指標データＮｔＤadd及び位相指標データＮｔＦが正常範囲にある場合である（ＤＬ＝１、ＤＦ＝[１１]）。そして、周期無効フラグｆｒｇ２が有効であるか（ＤＣ＝[００]）、あるいは、周期指標データＮｔＣが正常範囲の上限値Ｃmaxを超える（ＤＣ＝[１０]）場合は、残留振動信号Ｖoutに基づいて周期指標データＮｔＣが生成不能であるか、イナータンスの増加が示唆される。このため、判定データ生成部８３は、インクが増粘していると判定する（Ｒｓ＝[００]）。
【０１０８】
次に、ＮＯ１４の態様は、振幅指標データＮｔＤadd及び位相指標データＮｔＦが正常範囲にある場合である（ＤＬ＝１、ＤＦ＝[１１]）。そして、周期指標データＮｔＣが正常範囲の下限値Ｃmin未満である（ＤＣ＝[０１]）。この場合は、周期指標データＮｔＣは周期が短くなることからイナータンスの減少を示唆しているので、判定データ生成部８３は、キャビティ２４５に気泡が混入したと判定する（Ｒｓ＝[０１]）。
【０１０９】
次に、ＮＯ１６の態様は、振幅指標データＮｔＤadd、位相指標データＮｔＦ及び周期指標データＮｔＣが正常範囲にある（ＤＬ＝１、ＤＦ＝[１１]、ＤＣ＝[１１]）。この場合、判定データ生成部８３は、ノズルＮのインクの吐出状態は正常であると判定する（Ｒｓ＝[１１]）。
次に、ＮＯ１７の態様は、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲の下限値Ｔref未満であり、位相無効フラグｆｒｇ１及び周期無効フラグｆｒｇ２がゼロであり、残留振動信号Ｖoutに基づいて位相指標データＮｔＦ及び周期指標データＮｔＣを生成不能な場合である。この場合、判定データ生成部８３は、インクが増粘していると判定する（Ｒｓ＝[００]）。
【０１１０】
次に、ＮＯ２５〜ＮＯ２８の態様は、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲の下限値Ｔref未満であり、且つ位相指標データＮｔＦが正常範囲の上限値Ｆmaxを超えている。残留振動の存在が認められるが、振幅が比較的小さく、残留振動信号Ｖoutの位相が遅れている。この場合、イナータンスが大幅に増加しており、判定データ生成部８３は、ノズルＮの先端のインクが増粘したり、あるいはノズルＮが異物で塞がれた状態であり、インクが増粘していると判定する（Ｒｓ＝[００]）。
【０１１１】
次に、ＮＯ２９〜ＮＯ３１の態様は、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲の下限値Ｔref未満であり、且つ位相指標データＮｔＦが正常範囲にある。そして、周期指標データＮｔＣが正常範囲の下限値Ｃmin未満、上限値Ｃmaxを超える、あるいは周期無効フラグｆｒｇ２が有効である場合である。これらの場合は、判定データ生成部８３は、キャビティ２４５に気泡が混入していると判定する（Ｒｓ＝[０１]）。
【０１１２】
次に、ＮＯ３２の態様は、振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲の下限値Ｔref未満であり、且つ位相指標データＮｔＦ及び周期指標データＮｔＣが正常範囲にある。この場合、残留振動の存在が認められるがその振幅が小さい。判定データ生成部８３は、インクが増粘していると判定する（Ｒｓ＝[００]）。
【０１１３】
このようにして生成された判定データＲｓ及び周期指標データＮｔＣは、吐出異常検出部５２から図１に示す制御部６に送信される。制御部６は、判定データＲｓに応じた回復処理を選択して、吐出異常のノズルＮから正常にインクが吐出できるように回復機構８４を制御する。この回復処理としては、増粘したインクをノズルＮから吐出させるフラッシング、ノズルプレートの表面をふき取るワイピング、ノズルＮからインクを吸い取る吸引などの処理がある。制御部６は、吐出異常の状態に応じて適切な回復処理を選択することができる。
【０１１４】
上述した実施形態によれば、複数の閾値電位と残留振動信号Ｖoutとを比較することによって、残留振動の位相や周期といった時間軸方向の情報を生成するとともに、残留振動の振幅方向の情報を生成することができる。この結果、簡易な構成で振幅指標データＮｔＤaddを生成することが可能となる。
また、振幅指標データＮｔＤaddは、残留振動信号Ｖoutを第２閾値電位Ｖth2と比較して２値化して得た第２比較信号ＣＰ２のハイレベル期間、残留振動信号Ｖoutを第３閾値電位Ｖth3と比較して２値化して得た第３比較信号ＣＰ３のハイレベル期間、及び残留振動信号Ｖoutを第４閾値電位Ｖth4と比較して２値化して得た第４比較信号ＣＰ４のハイレベル期間の合計で与えられる。このように残留振動信号Ｖoutを複数の閾値電位と比較し、比較結果の時間の合計を算出することによって、より正確な振幅方向の情報を得ることができる。
【０１１５】
＜変形例＞  
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。
【０１１６】
＜変形例１＞
上述した実施形態では、ノズルＮごとに、インクのしみ出しを判定した（図２８に示すＮＯ１１及びＮＯ１２）。しかしながら、インクのしみ出しは複数のノズルＮで発生するのが通常である。そこで、所定数のノズル単位でインクのしみ出しを判定してもよい。
図２９は、正常にインクを吐出するノズルの位相指標データＮｔＦの度数分布Ｘと、インクがしみ出したノズルの位相指標データＮｔＦの度数分布Ｙを示す説明図である。この図に示すように正常にインクを吐出するノズルの度数分布Ｘと、インクがしみ出したノズルの度数分布Ｙとは一部で重なる。ここで、位相指標データＮｔＦの正常範囲の上限値Ｆmax（閾値）を超える部分Ｑでは、正常にインクを吐出するにも拘わらず、インクがしみ出していると判定されてしまう。そこで、所定数のノズル単位でしみ出しと判定されるノズル数がＫ個（基準値）以上になった場合に、所定数のノズルをしみ出しと判定し、Ｋ個未満の場合は所定数のノズルをインクのしみ出しが無いと判定してもよい。この場合には、インクのしみ出しを過検出する可能性を低減し、適切な判定を行うことができる。
【０１１７】
＜変形例２＞
上述した実施形態では、第１乃至第４比較信号ＣＰ１〜ＣＰ４に基づいて、ノズルＮにおけるインク（液体）の吐出状態を判定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも第１比較信号ＣＰ１及び第２比較信号ＣＰ２に基づいて、ノズルＮにおけるインクの吐出状態を判定してもよい。
【０１１８】
＜変形例３＞
上述した実施形態では、第１比較信号ＣＰ１に基づいて、位相指標データＮｔＦと周期指標データＮｔＣを生成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、位相指標データＮｔFのみを生成してもよい。この場合、判定データ生成部８３は、振幅指標データＮｔＤaddと位相指標データＮｔＦとに基づいてノズルＮにおけるインクの吐出状態を判定してもよい。具体的には、図２８のＮＯ５〜ＮＯ８に示すように振幅指標データＮｔＤaddが正常範囲にあり、位相指標データＮｔＦが正常範囲の下限値Ｆmin未満である場合には、キャビティ２４５に気泡が混入していると判定してもよい。
【０１１９】
＜変形例４＞
上述した実施形態及び変形例では、駆動波形信号Ｃomは、Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、及び、Ｃom-Ｃの３つの信号を含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、駆動波形信号Ｃomは、１つの信号（例えば、Ｃom-Ａのみ）からなるものでもよいし、２以上の任意の個数の信号（例えば、Ｃom-Ａ及びＣom-Ｂ）からなるものでもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、制御部６は、駆動波形信号Ｃomとして、印刷用の駆動信号Ｖinを生成するための駆動波形信号Ｃom-Ａ及びＣom-Ｂ（以下、「印刷用駆動波形信号」と称する）と、検査用の駆動信号Ｖinを生成するための駆動波形信号Ｃom-Ｃ（以下、「検査用駆動波形信号」と称する）を、各単位動作期間Ｔuにおいて同時に供給するが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、制御部６は、ある単位動作期間Ｔuにおいて印刷処理を実行する場合においては、印刷用駆動波形信号のみを含む駆動波形信号Ｃom（例えば、Ｃom-Ａ及びＣom-Ｂ）を供給し、ある単位動作期間Ｔuにおいて吐出異常検出処理または検査波形決定処理を実行する場合においては、検査用駆動波形信号のみを含む駆動波形信号Ｃom（例えば、Ｃom-Ａに代えてＣom-Ｃ）を供給する等、各単位動作期間Ｔuにおいて実行される処理の種別に応じて、駆動波形信号Ｃomに含まれる各信号の波形を変更するものであってもよい。
なお、印刷信号ＳＩのビット数は、３ビットに限定されるものではなく、表示すべき階調や、駆動波形信号Ｃomに含まれる信号の数により適宜決定すればよい。
【０１２０】
＜変形例５＞
上述した実施形態及び変形例では、ヘッド部３０の主走査方向と記録用紙Ｐが搬送される副走査方向が異なるシリアルプリンタを一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッド部３０の幅が記録用紙Ｐの幅以上の幅となるラインプリンタであってもよい。残留振動による吐出状態の判定は、インクを記録用紙Ｐに吐出することなく実行できるので、ラインプリンタにおいて印刷中に吐出状態の検査を行うことが可能となる。
【０１２１】
＜変形例６＞
上述した実施形態及び変形例では、位相指標データＮｔＦ、周期指標データＮｔＣ、及び振幅指標データＮｔＤaddに基づいて、ノズルＮのインクの吐出状態を判定したが、振幅指標データＮｔＤaddと周期指標データＮｔＣとの比（ＮｔＤadd／ＮｔＣ）に基づいて、ノズルＮのインクの吐出状態を判定してもよい。各ノズルＮによって周期指標データＮｔＣがばらつくが、この判定方法によれば、残留振動の振幅を周期で正規化することができるので、周期のばらつきを吸収して振幅を評価することが可能となる。この結果、より正確にノズルＮにおけるインクの吐出状態を判定することが可能になる。
さらに、振幅指標データＮｔＤaddと周期指標データＮｔＣとの比をノズルＮごとに算出し、算出結果に基づいてノズル列の最頻値を特定し、最頻値に基づいて、振幅指標データＮｔＤaddが正常であるか異常であるかを判定する閾値Ｔrefを定めてもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１……インクジェットプリンター、３……移動体、４……印刷手段、６……制御部、７……給紙装置、３０……ヘッド部、３５……吐出部、４１……キャリッジモーター、４３……キャリッジモータードライバー、５０……ヘッドドライバー、５１……駆動信号生成部、５２……吐出異常検出部、５３……切替部、５５……検出部、５６……判定部、６１……ＣＰＵ、６２……記憶部、７０……比較信号生成部、８０……位相周期指標生成部、８３……判定データ生成部、８４……回復機構、８５……吐出検出手段、７１１〜７１４……コンパレータ、Ｎ……ノズル、ＤＴ……吐出異常検出回路、Ｕ……切替回路。
【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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