(57)【要約】【課題】残留振動を検出する手段を複数個のノズルについて共用する構成においてノズル良否の判別精度を高める。【解決手段】圧電素子４０と、液体が充填されるとともに、圧電素子４０の変位によって内部容積が増減するキャビティと、当該キャビティに連通し、キャビティの内部容積の増減によって、液体を液滴として吐出可能なノズルと、ドレイン端子とソース端子との間で導通または非導通状態となり、圧電素子４０の一方の端子にドレイン端子が接続されたトランジスター２４０と、を含み、圧電素子４０の検査期間に、当該圧電素子４０に対応するトランジスター２４０を導通状態とし、他のトランジスターを非導通状態とし、トランジスター２４０のソース端子の電位と、圧電素子４０の他方の端子の電位（電圧ＶＢＳ）との差に応じた電圧に基づいてノズルの良否を判定する。【選択図】図１
2015134419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端子と、所定の第１電圧に保持された他方の端子との電圧に応じて変位する圧電
素子、
液体が充填されるとともに、前記圧電素子の変位によって内部容積が増減するキャビテ
ィ、
前記キャビティに連通し、前記キャビティの内部容積の増減によって、前記液体を液滴
として吐出可能なノズル、および、
一端と他端との間で導通または非導通状態となり、前記圧電素子の一方の端子に前記一
端が接続され、前記他端同士が共通接続されたスイッチ、
を含む複数のセットと、
検査期間において一のノズルを検査対象とするとき、当該一のノズルに対応する一の圧
電素子の一方の端子にテストパターンの電圧を印加した後に、当該一の圧電素子に対応す
るスイッチを導通状態にさせ、当該一の圧電素子以外の圧電素子に対応するスイッチを非
導通状態とさせる制御部と、
前記圧電素子の他方の端子と前記スイッチの他端同士の共通接続点との電位差に応じた
電圧を出力する出力部と、
を具備することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記テストパターンの終了時における電圧を前記第１電圧とさせる
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】
前記制御部は、
検査期間以外の印刷期間において、
前記圧電素子の一方の端子に、所定の第２電圧から開始し前記第２電圧で終了する駆動
パターンの電圧を印加させ、
前記検査期間の第１期間において、
前記圧電素子の一方の端子に印加する電圧を、前記第２電圧から前記第１電圧に徐々に
変化させ、
前記第１期間の後の第２期間において、
前記圧電素子の一方の端子に、前記第１電圧から開始し前記第１電圧で終了するテスト
パターンの電圧を印加させ、
前記第２期間の後の第３期間において、
前記一の圧電素子に対応するスイッチを導通状態にさせ、当該一の圧電素子以外の圧電
素子に対応するスイッチを非導通状態とさせ、
前記第３期間の後の第４期間において、
前記圧電素子の一方の端子に印加する電圧を、前記第１電圧から前記第２電圧に徐々に
変化させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第２期間の終了時までに、非検査対象の圧電素子の一方の端子に前記第２電圧より
も高い第３電圧を印加させる、
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】
一方の端子と、所定の第１電圧に保持された他方の端子との電圧に応じて変位する圧電
素子、
液体が充填されるとともに、前記圧電素子の変位によって内部容積が増減するキャビテ
ィ、
前記キャビティに連通し、前記キャビティの内部容積の増減によって、前記液体を液滴
として吐出可能なノズル、および、
一端と他端との間で導通または非導通状態となり、前記圧電素子の一方の端子に前記一
端が接続され、前記他端同士が共通接続されたスイッチ、
を含む複数のセットを有し、
検査期間において一のノズルを検査対象とするとき、当該一のノズルに対応する一の圧
電素子の一方の端子にテストパターンの電圧が印加された後に、当該一の圧電素子に対応
するスイッチが導通状態にされ、当該一の圧電素子以外の圧電素子に対応するスイッチが
非導通状態にされ、
前記圧電素子の他方の端子と前記スイッチの他端同士の共通接続点との電位差に応じた
電圧を出力する
ことを特徴とするヘッドユニット。
【請求項６】
一方の端子と、所定の第１電圧に保持された他方の端子との電圧に応じて変位する圧電
素子、
液体が充填されるとともに、前記圧電素子の変位によって内部容積が増減するキャビテ
ィ、
前記キャビティに連通し、前記キャビティの内部容積の増減によって、前記液体を液滴
として吐出可能なノズル、および、
一端と他端との間で導通または非導通状態となり、前記圧電素子の一方の端子に前記一
端が接続され、前記他端同士が共通接続されたスイッチ、
を含む複数のセットを有し、
検査期間において一のノズルを検査対象とするとき、当該一のノズルに対応する一の圧
電素子の一方の端子にテストパターンの電圧を印加した後に、当該一の圧電素子に対応す
るスイッチを導通状態にさせ、当該一の圧電素子以外の圧電素子に対応するスイッチを非
導通状態とさせ、
前記圧電素子の他方の端子と前記スイッチの他端同士の共通接続点との電位差に応じた
電圧に基づいて前記一のノズルの良否を判定する
ことを特徴とする液体吐出装置のノズル良否判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、ヘッドユニットおよび液体吐出装置のノズル良否判定方法に
関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出して画像や文書を印刷するインクジェットプリンターには、圧電素子（例
えばピエゾ素子）を用いたものが知られている。圧電素子は、ヘッドユニットに複数のノ
ズルのそれぞれに対応して設けられ、それぞれを駆動信号にしたがって駆動することによ
って、ノズルから所定のタイミングで所定量のインク（液体）を吐出させる構成となって
いる。
このような構成において、吐出部内のインクの粘度が上昇（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になる。また、吐出部内のインクに気泡が
含まれたりなどすると、吐出異常が生じ、同様に、印刷される画像の画質が低下すること
になる。
【０００３】
そこで、高品位な印刷を実現するために、圧電素子を駆動させることで生じる残留振動
を検出して、当該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技術が
提案されている（例えば特許文献１参照）。
なお、ヘッドユニットにはノズルおよび圧電素子が多数（例えば４００）個設けられる
。ノズルの各々について一対一に残留振動を検出する手段を設けるのは構成を複雑化させ
るだけであり、当該手段を、多数個のノズルについて共用する構成が現実的となる（上記
特許文献１の図３０参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、残留振動を検出する手段を多数個のノズルについて共用する構成では、
検査対象のノズル（圧電素子）を１個毎に切り替えながら、検査することになるが、この
ような構成では、ノズル良否の判別精度が低下する、という点が指摘されている。
そこで、本発明のいくつかの態様の目的の一つは、残留振動を検出する手段を複数個の
ノズルについて共用する構成において、ノズル良否の判別精度を高めた技術を提供するこ
とにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的の一つを達成するために、本発明の一態様に係る液体吐出装置は、一方の端子
と、所定の第１電圧に保持された他方の端子との電圧に応じて変位する圧電素子、液体が
充填されるとともに、前記圧電素子の変位によって内部容積が増減するキャビティ、前記
キャビティに連通し、前記キャビティの内部容積の増減によって、前記液体を液滴として
吐出可能なノズル、および、一端と他端との間で導通または非導通状態となり、前記圧電
素子の一方の端子に前記一端が接続され、前記他端同士が共通接続されたスイッチ、を含
む複数のセットと、検査期間において一のノズルを検査対象とするとき、当該一のノズル
に対応する一の圧電素子の一方の端子にテストパターンの電圧を印加した後に、当該一の
圧電素子に対応するスイッチを導通状態にさせ、当該一の圧電素子以外の圧電素子に対応
するスイッチを非導通状態とさせる制御部と、前記圧電素子の他方の端子と前記スイッチ
の他端同士の共通接続点との電位差に応じた電圧を出力する出力部と、を具備することを
特徴とする。
【０００７】
この一態様において、圧電素子は、検査期間以外において液滴を吐出させるアクチュエ
ーターとして機能し、検査期間においてテストパターンの印加によって発生する残留振動
を検出するセンサーとして機能する。出力部は、検査対象となる圧電素子でセンシングさ
れた残留振動に応じた電圧を出力する。このため、出力部から出力される電圧波形を解析
することで、当該検査対象のノズルの良否を判別することができる。このとき、非検査対
象となる圧電素子のスイッチは非導通状態にされるので、非検査対象となる圧電素子によ
る影響が小さく抑えられる。
【０００８】
上記一態様において、前記制御部は、前記テストパターンの終了時における電圧を前記
第１電圧とさせる構成としても良い。スイッチは、一般的にはトランジスターで構成され
るが、上記構成では、テストパターンの印加後に、検査対象である一の圧電素子に対応す
るスイッチ（トランジスター）をオンさせるときに、当該一のスイッチの一端が（それほ
ど高くない）第１電圧であるので、当該スイッチを構成するトランジスターを小型化する
ことができる。当該トランジスターが小型化である、ということは、非導通状態における
ソース・ドレイン間の容量が小さい、ということである。このため、非検査対象の圧電素
子に対応するスイッチが非導通状態であるときに、その寄生容量が小さくなるので、非検
査対象による影響を小さく抑えることができる。
【０００９】
上記構成において、前記制御部は、検査期間以外の印刷期間において、前記圧電素子の
一方の端子に、所定の第２電圧から開始し前記第２電圧で終了する駆動パターンの電圧を
印加させ、前記検査期間の第１期間において、前記圧電素子の一方の端子に印加する電圧
を、前記第２電圧から前記第１電圧に徐々に変化させ、前記第１期間の後の第２期間にお
いて、前記圧電素子の一方の端子に、前記第１電圧から開始し前記第１電圧で終了するテ
ストパターンの電圧を印加させ、前記第２期間の後の第３期間において、前記一の圧電素
子に対応するスイッチを導通状態にさせ、当該一の圧電素子以外の圧電素子に対応するス
イッチを非導通状態とさせ、前記第３期間の後の第４期間において、前記圧電素子の一方
の端子に印加する電圧を、前記第１電圧から前記第２電圧に徐々に変化させても良い。こ
れにより、印刷期間と（液滴吐出時）と検査期間とを交互に繰り返すことができる。
【００１０】
上記構成において、前記制御部は、前記第２期間の終了時までに、非検査対象の圧電素
子の一方の端子に前記第２電圧よりも高い第３電圧を印加させても良い。スイッチがトラ
ンジスターで構成される場合に、非検査対象の圧電素子で保持される電圧が高くなると、
当該圧電素子の一方の端子に接続される当該トランジスターの端子（ドレイン端子）も高
くなり、非導通状態における当該トランジスターのソース・ドレイン間の容量が減少する
。このため、非検査対象による影響をさらに小さく抑えることができる。
【００１１】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば液体吐出装置のノズ
ル良否判定方法や、ヘッドユニットの単体など、様々な態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る印刷装置の制御ユニットおよびヘッドユニットの構成を示す図である。
【図２】ヘッドユニットにおける吐出部の構成を示す図である。
【図３】ヘッドユニットにおけるノズル配列を示す図である。
【図４】印刷装置の印刷期間の動作および駆動信号の波形を示す図である。
【図５】ヘッドユニットにおける選択制御部の構成を示す図である。
【図６】デコーダーのデコード内容の一例を示す図である。
【図７】選択部の構成を示す図である。
【図８】選択部により選択される駆動信号Ｖinを示す図である。
【図９】ヘッドユニットにおけるドライバーの構成の一例を示す図である。
【図１０】ドライバーにおける各レベルシフターの動作範囲を示す図である。
【図１１】ドライバーにおける入力と出力との関係の一例を示す図である。
【図１２】レベルシフターにおける入力と出力との関係の一例を示す図である。
【図１３】ドライバーにおける電流の流れを説明するための図である。
【図１４】ドライバーにおける電流の流れを説明するための図である。
【図１５】ドライバーにおける電流の流れを説明するための図である。
【図１６】ドライバーにおける電流の流れを説明するための図である。
【図１７】印刷装置における圧電素子の充放電の損失を示す図である。
【図１８】比較例（その１）における圧電素子の充放電の損失を示す図である。
【図１９】印刷装置の印刷期間および検査期間における駆動信号等を示す図である。
【図２０】検査期間における第３期間の検出波形を示す図である。
【図２１】検出波形の解析結果の例を示す図である。
【図２２】印刷装置の第３期間における圧電素子周辺の等価回路を示す図である。
【図２３】等価回路を簡略化して示す図である。
【図２４】比較例（その２）における圧電素子周辺の等価回路を示す図である。
【図２５】等価回路を簡略化して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１４】
＜印刷装置の全体構成＞
この実施形態に係る印刷装置は、ホストコンピューターから供給された画像データに応
じてインクを吐出することによって紙などの印刷媒体にインクドット群を形成し、これに
より、当該画像データに応じた画像（文字、図形等を含む）を印刷するインクジェットプ
リンター、すなわち液体吐出装置である。
【００１５】
図１は、印刷装置１の概略構成を示す図である。
この図に示されるように、印刷装置１は、ホストコンピューターから供給された画像デ
ータに基づいて画像の印刷のための演算処理を実行する制御ユニット１０と、複数のノズ
ルを有するヘッドユニット２０とを含んだ構成となっている。なお、制御ユニット１０と
ヘッドユニット２０とは、フレキシブルケーブル１９０を介して電気的に接続される。ま
た、ヘッドユニット２０は、印刷媒体の送り方向（副走査方向）に対してほぼ直交する方
向（主走査方向）に移動可能なキャリッジ（図示省略）に搭載される。
【００１６】
制御ユニット１０は、主制御部１２０と、主電源回路１４０と、ＤＡＣ（Digital to A
nalog Converter）１６１、１６２とを含む。
主制御部１２０は、ホストコンピューターから取得した画像データに基づいて、画像展
開処理や、色変換処理、インク色分版処理、ハーフトーン処理などの印刷のための演算処
理を実行して、ヘッドユニット２０のノズルからインクを吐出させるための複数種類の信
号を生成する。複数種類の信号には、デジタルの制御データｄＡ、ｄＢや、選択制御部２
００に供給される各種の信号、具体的には、クロック信号Ｓck、データ信号Ｄata、制御
信号ＬＡＴ、ＣＨが含まれる。
なお、主制御部１２０が実行する印刷のための各演算処理は、ホストコンピューターが
実行する場合もある。印刷のための演算処理の内容は、印刷装置の技術分野において周知
の事項であるため、説明を省略する。
また、主制御部１２０は、解析部１３０を内包する。解析部１３０は、所定のプログラ
ムを実行して、ヘッドユニット２０から出力されたデータＤkを、例えばＦＦＴ（Fast Fo
urier Transform）などによって周波数解析する。
【００１７】
印刷装置１としては、ヘッドユニット２０を搭載したキャリッジを主走査方向に移動さ
せるキャリッジモーターや、印刷媒体を副走査方向に搬送するための搬送モーターなどを
含み、また、制御ユニット１０としては、これらのモーターに駆動信号を供給する構成を
含むが、同様に周知の事項であるため、説明を省略する。
【００１８】
主電源回路１４０は、制御ユニット１０の各部やヘッドユニット２０に電源電圧を供給
し、特にヘッドユニット２０に対して電源電圧としてＶp、Ｇを供給する。
なお、Ｇ（グランド）は接地電位であり、この説明において特に説明のない限り、電圧
ゼロの基準としている。また、電圧Ｖpは、実施形態においてグランドＧに対し高位側と
している。
ＤＡＣ１６１は、制御データｄＡをアナログの駆動信号ＣＯＭ−Ａに変換してヘッドユ
ニット２０に供給する。同様に、ＤＡＣ１６２は、制御データｄＢを、アナログの駆動信
号ＣＯＭ−Ｂに変換してヘッドユニット２０に供給する。
【００１９】
ヘッドユニット２０には、選択制御部２００、選択部２３０、抵抗素子２９０、増幅器
２９２、ＡＤＣ２９４のほか、ドライバー３０、圧電素子（ピエゾ素子）４０、トランジ
スター２４０との複数組を含む。選択制御部２００は、ブロック２１０、２２０に分けら
れる。また、トランジスター２４０は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Fiel
d-Effect Transistor）であり、スイッチとして機能する。
【００２０】
本実施形態において、動作期間は、印刷するために圧電素子を駆動する印刷期間と、ノ
ズルの良否を判定するための検査をする検査期間とに分けられる。検査期間では、検査の
対象となるノズルが１つ、主制御部１２０によって指示される。
【００２１】
ブロック２１０は、印刷期間では、主制御部１２０から供給される各種信号にしたがっ
て選択部２３０の選択を制御するものである。
選択部２３０は、ドライバー３０および圧電素子４０の複数組のそれぞれに対応して設
けられ、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂをブロック２１０による制御にしたがって選択
して（または選択せずに）、ドライバー３０の入力端に駆動信号Ｖinとして供給する。
また、ブロック２１０は、検査期間では、検査の対象にされたノズルに対応する選択部
２３０に対して、駆動信号ＣＯＭ−Ａを選択させ、検査の対象でないノズルに対応する選
択部２３０に対して、駆動信号ＣＯＭ−Ｂを選択させる。
【００２２】
選択制御部２００のブロック２２０は、各トランジスター（ＦＥＴ）２４０のゲート端
子に、制御信号をそれぞれ個別に出力する。
詳細には、ブロック２２０は、主制御部１２０によって検査の対象として指示されたノズ
ル（圧電素子４０）に対応するトランジスター２４０のゲート端子に、検査期間のうちの
第３期間にわたって、当該トランジスター２４０をオン（導通状態）させる信号を出力し
、他のトランジスター２４０には、オフ（非導通状態）させる信号を出力する。ブロック
２２０は、第３期間以外では、印刷期間を含めてすべてのトランジスター２４０に対して
、オフさせる信号を出力する。
なお、検査期間は、詳細については後述するが、第１期間から第４期間までの４つの期
間に分けられる。
また、主制御部１２０および選択制御部２００（ブロック２１０、２２０）が、印刷期
間および検査期間において圧電素子４０に供給する電圧を制御するとともに、スイッチと
してのトランジスター２４０のオンオフを規定するので、主制御部１２０および選択制御
部２００（ブロック２１０、２２０）をまとめて１つの制御部として概念することが可能
である。
【００２３】
ドライバー３０は、選択部２３０から供給される駆動信号Ｖinにしたがった電圧Ｖout
の駆動信号を出力して圧電素子４０を駆動する。なお、ドライバー３０の詳細については
後述する。
補助電源回路２８０は、主電源回路１４０から供給される電源電圧Ｖp、Ｇを６分割し
て出力する。詳細には、補助電源回路２８０は、電源電圧（Ｖp−Ｇ）を６分割して、そ
の中間電圧として高い順に電圧Ｖ５、Ｖ４、Ｖ３、Ｖ２、Ｖ１として各ドライバー３０に
わたって共通に出力する。
なお、電圧Ｖ６〜Ｖ０は、電圧Ｖpに対してそれぞれ
Ｖ６＝  Ｖp、
Ｖ５＝５Ｖp／６、
Ｖ４＝４Ｖp／６、
Ｖ３＝３Ｖp／６、
Ｖ２＝２Ｖp／６、
Ｖ１＝  Ｖp／６、
Ｖ０＝  Ｇ（＝０）、
という関係にある。
【００２４】
圧電素子４０における一方の端子は、対応するドライバー３０の出力端と、トランジス
ター２４０の一端であるドレイン端子に接続される。各トランジスター２４０の他端であ
るソース端子同士は共通接続されるとともに、増幅器２９２における一方の入力端に接続
される。圧電素子４０における他方の端子は、第１電圧である電圧ＶＢＳに保たれた給電
線に共通接続される。このため、圧電素子４０に保持される電圧は、電圧Ｖoutと電圧Ｖ
ＢＳとの差となる。
なお、圧電素子４０における他方の端子は、当該給電線とともに増幅器２９２における
他方の入力端に接続される。
また、本実施形態では、便宜的に
Ｖ１＝ＶＢＳ
とする。
【００２５】
増幅器２９２において、 一方の入力端および他方の入力端には、抵抗素子２９０が電
気的に介挿されている。抵抗素子２９０は、両端子の一方から他方に流れる電流を電圧に
変換し、増幅器２９２は、当該変換電圧を、所定のゲインで増幅して信号Ｖkとして出力
する。
ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）２９４は、信号ＶkをデジタルのデータＤkに
変換し、当該データＤkを、フレキシブルケーブル１９０を介して解析部１３０に供給す
る。
このため、抵抗素子２９０および増幅器２９２（ＡＤＣ２９４）をまとめて、圧電素子
４０における一方の端子と、トランジスター２４０のソース端子の共通接続点との電位差
に応じた電圧を出力する出力部として概念することが可能である。
【００２６】
圧電素子４０は、ヘッドユニット２０における複数のノズルのそれぞれに対応して設け
られる。そして、圧電素子４０は、ドライバー３０による駆動信号の電圧Ｖoutと電圧Ｖ
ＢＳとの差に応じて変位してインクを吐出させる。そこで次に、圧電素子４０への駆動に
よってインクを吐出させるための構成について簡単に説明する。
【００２７】
図２は、ヘッドユニット２０において、ノズル１個分に対応した吐出部４００の概略構
成を示す図である。
図に示されるように、吐出部４００は、圧電素子４０と振動板４２１とキャビティ（圧
力室）４３１とリザーバー４４１とノズル４５１とを含む。このうち、振動板４２１は、
図において上面に設けられた圧電素子４０によって変形（屈曲振動）し、インクが充填さ
れるキャビティ４３１の内部容積を拡大／縮小させるダイヤフラムとして機能する。ノズ
ル４５１は、ノズルプレート４３２に設けられるとともに、キャビティ４３１に連通する
開口部である。
【００２８】
この図で示される圧電素子４０は、一般にユニモルフ（モノモルフ）型と呼ばれ、圧電
体４０１を一対の電極４１１、４１２で挟んだ構造である。この構造の圧電体４０１にあ
っては、電極４１１、４１２の間に印加された電圧に応じて、電極４１１、４１２、振動
板４２１とともに図において中央部分が両端部分に対して上下方向に撓む。具体的には、
圧電素子４０は、駆動信号の電圧Ｖoutが高くなると、上方向に撓む一方、電圧Ｖoutが低
くなると、下方向に撓む構成となっている。この構成において、上方向に撓めば、キャビ
ティ４３１の内部容積が拡大するので、インクがリザーバー４４１から引き込まれる一方
、下方向に撓めば、キャビティ４３１の内部容積が縮小するので、縮小の程度によっては
、インクがノズル４５１から吐出される。
【００２９】
なお、圧電素子４０は、ユニモルフ型に限らず、バイモルフ型や積層型など、圧電素子
４０を変形させてインクのような液体を吐出させることができる型であれば良い。また、
圧電素子４０は、屈曲振動に限られず、縦振動を用いる構成でも良い。
圧電素子４０は、吐出部４００においてキャビティ４３１とノズル４５１とに対応して
設けられ、当該圧電素子４０は、図１において、スイッチとしてのトランジスター２４０
にも対応して設けられる。このため、圧電素子４０、キャビティ４３１、ノズル４５１お
よびトランジスター２４０のセットは、ノズル４５１毎に設けられることになる。
【００３０】
図３は、ノズル４５１の配列の一例を示す図である。
この図に示されるように、ノズル４５１は、２列で配列している。詳細には、ノズル４
５１は、１列分でみたときに、複数個のノズル４５１が副走査方向に沿って所定ピッチで
配置する一方、２列同士では、副走査方向に上記ピッチの半分だけシフトした関係となっ
ている。
なお、ノズル４５１は、カラー印刷する場合には、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ
（イエロー）、Ｋ（ブラック）などの各色に対応したパターンが例えば主走査方向に沿っ
て設けられるが、この説明では、簡略化するために、単色印刷するものとして説明する。
【００３１】
ところで、吐出部４００において、インクの吐出動作を実行したにもかかわらず、ノズ
ル４５１からインク滴が正常に吐出されない、という吐出異常が発生する場合がある。こ
の吐出異常は、具体的には、印刷媒体にドットが形成されなかったり、インク滴の量が過
少であったり、そのインク滴の飛行方向（弾道）がずれたりなどして、意図するドットが
印刷媒体に適正に形成されない、という現象である。
なお、吐出異常が発生する原因としては、キャビティ４３１内での気泡の混入、ノズル
４５１付近でのインクの粘度上昇（増粘）などが挙げられる。
【００３２】
ここで、便宜的に、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの波形について説明する。
【００３３】
図４は、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの波形等を示す図である。
図に示されるように、駆動信号ＣＯＭ−Ａは、印刷周期Ｔａのうち、制御信号ＬＡＴが
立ち上がってから制御信号ＣＨが立ち上がるまでの期間Ｔ１に配置された台形波形Ａｄｐ
１と、印刷周期Ｔａのうち、制御信号ＣＨが立ち上がってから次の制御信号ＬＡＴが立ち
上がるまでの期間Ｔ２に配置された台形波形Ａｄｐ２とを連続させた波形となっている。
本実施形態において台形波形Ａｄｐ１、Ａｄｐ２とは、互いにほぼ同一の波形であり、
仮にそれぞれがドライバー３０に供給されて、当該波形に基づいて圧電素子４０が駆動さ
れたとしたならば、当該圧電素子４０に対応するノズル４５１から所定量、具体的には中
程度の量のインクをそれぞれ吐出させる波形である。
【００３４】
駆動信号ＣＯＭ−Ｂは、期間Ｔ１に配置された台形波形Ｂｄｐ１と、期間Ｔ２に配置さ
れた台形波形Ｂｄｐ２とを連続させた波形となっている。本実施形態において台形波形Ｂ
ｄｐ１、Ｂｄｐ２とは、互いに異なる波形である。このうち、台形波形Ｂｄｐ１は、ノズ
ル４５１の開口部付近のインクを微振動させてインクの粘度の増大を防止するための波形
である。このため、仮に台形波形Ｂｄｐ１がドライバー３０に供給されて、当該波形に基
づいて圧電素子４０が駆動されたとしても、当該圧電素子４０に対応するノズル４５１か
らインク滴が吐出されない。また、台形波形Ｂｄｐ２は、台形波形Ａｄｐ１（Ａｄｐ２）
とは異なる波形となっている。仮に台形波形Ｂｄｐ２がドライバー３０に供給されて、当
該波形に基づいて圧電素子４０が駆動されたとしたならば、当該圧電素子４０に対応する
ノズル４５１から上記所定量よりも少ない量のインクを吐出させる波形である。
なお、台形波形Ａｄｐ１、Ａｄｐ２、Ｂｄｐ１、Ｂｄｐ２の開始タイミングでの電圧と
、終了タイミングでの電圧とは、いずれも第２電圧であるＶcで共通である。すなわち、
台形波形Ａｄｐ１、Ａｄｐ２、Ｂｄｐ１、Ｂｄｐ２は、それぞれ電圧Ｖcで開始し、電圧
Ｖcで終了する駆動パターンである。
【００３５】
図５は、図１における選択制御部２００のうち、選択部２３０の選択を制御するブロッ
ク２１０の構成を示す図である。
この図に示されるように、ブロック２１０には、クロック信号Ｓck、データ信号Ｄata
、制御信号ＬＡＴ、ＣＨが制御ユニット１０から供給される。ブロック２１０では、シフ
トレジスタ（Ｓ／Ｒ）２１２とラッチ回路２１４とデコーダー２１６との組が、圧電素子
４０（ノズル４５１）のそれぞれに対応して設けられている。
【００３６】
データ信号Ｄataは、画像の１ドットを形成するにあたって、１つのノズルから吐出さ
せるインク量を規定する。本実施形態では、非記録、小ドット、中ドットおよび大ドット
の４階調を表現するために、データ信号Ｄataは、上位ビット（ＭＳＢ）および下位ビッ
ト（ＬＳＢ）の２ビットで構成される。
データ信号Ｄataは、クロック信号Ｓckに同期してノズルごとに、ヘッドユニット２０
の主走査に合わせて主制御部１２０からシリアルで供給される。シリアルで供給されたデ
ータ信号Ｄataを、ノズルに対応して２ビット分、一旦保持するための構成がシフトレジ
スタ２１２である。
詳細には、圧電素子４０（ノズル）に対応した段数のシフトレジスタ２１２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データ信号Ｄataが、クロック信号Ｓckに
したがって順次後段に転送される構成となっている。
なお、圧電素子４０の個数をｍ（ｍは複数）としたときに、シフトレジスタ２１０を区
別するために、データ信号Ｄataが供給される上流側から順番に１段、２段、…、ｍ段と
表記している。
【００３７】
ラッチ回路２１４は、シフトレジスタ２１２で保持されたデータ信号Ｄataを制御信号
ＬＡＴの立ち上がりでラッチする。
デコーダー２１６は、ラッチ回路２１４によってラッチされた２ビットのデータ信号Ｄ
ataをデコードして、制御信号ＬＡＴと制御信号ＣＨとで規定される期間Ｔ１、Ｔ２ごと
に、選択信号Ｓａ、Ｓｂを出力して、選択部２３０での選択を規定する。
【００３８】
図６は、デコーダー２１６におけるデコード内容を示す図である。
この図において、ラッチされた２ビットの印刷データＤataについては（ＭＳＢ、ＬＳ
Ｂ）と表記している。デコーダー２１６は、例えばラッチされた印刷データＤataが（０
、１）であれば、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルを、期間Ｔ１ではそれぞれＨ、Ｌレベ
ルとし、期間Ｔ２ではそれぞれＬ、Ｈレベルとして、出力するということを意味している
。
なお、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルについては、クロック信号Ｓck、印刷データＤ
ata、制御信号ＬＡＴおよび制御信号ＣＨの論理レベルよりも、レベルシフター（図示省
略）によって、高振幅論理にレベルシフトされる。
【００３９】
図７は、図１における圧電素子４０（ノズル４５１）の１個分に対応する選択部２３０
の構成を示す図である。
この図に示されるように、選択部２３０は、インバーター（ＮＯＴ回路）２３２ａ、２
３２ｂと、トランスファーゲート２３４ａ、２３４ｂとを有する。
デコーダー２１６からの選択信号Ｓａは、トランスファーゲート２３４ａの正制御端に
供給される一方で、インバーター２３２ａによって論理反転されて、トランスファーゲー
ト２３４ａの負制御端に供給される。同様に、選択信号Ｓｂは、トランスファーゲート２
３４ｂの正制御端に供給される一方で、インバーター２３２ｂによって論理反転されて、
トランスファーゲート２３４ｂの負制御端に供給される。
トランスファーゲート２３４ａの入力端には、駆動信号ＣＯＭ−Ａが供給され、トラン
スファーゲート２３４ｂの入力端には、駆動信号ＣＯＭ−Ｂが供給される。トランスファ
ーゲート２３４ａ、２３４ｂの出力端同士は、共通接続されてドライバー３０への入力端
となっている。
トランスファーゲート２３４ａは、選択信号ＳａがＨレベルであれば、入力端および出
力端の間を導通（オン）させ、選択信号ＳａがＬレベルであれば、入力端と出力端との間
を非導通（オフ）させる。トランスファーゲート２３４ｂについても同様に選択信号Ｓｂ
に応じて、入力端および出力端の間をオンオフさせる。
【００４０】
次に、選択制御部２００におけるブロック２１０と、選択部２３０との動作について図
４を参照して説明する。
【００４１】
データ信号Ｄataが、主制御部１２０からノズル毎に、クロック信号Ｓckに同期してシ
リアルで供給されて、ノズルに対応するシフトレジスタ２１２において順次転送される。
そして、クロック信号Ｓckの供給が停止すると、シフトレジスタ２１２のそれぞれには、
ノズルに対応したデータ信号Ｄataが保持された状態になる。なお、データ信号Ｄataは、
シフトレジスタ２２２における最終ｍ段、…、２段、１段のノズルに対応した順番で供給
される。
ここで、制御信号ＬＡＴが立ち上がると、ラッチ回路２１４のそれぞれは、シフトレジ
スタ２１２に保持されたデータ信号Ｄataを一斉にラッチする。図４において、Ｌ１、Ｌ
２、…、Ｌｍは、データ信号Ｄataが、１段、２段、…、ｍ段のシフトレジスタ２１２に
対応するラッチ回路２１４によってラッチされたデータ信号Ｄataを示している。
【００４２】
デコーダー２１６は、ラッチされたデータ信号Ｄataで規定されるインク量に応じて、
期間Ｔ１、Ｔ２のそれぞれにおいて、選択信号Ｓａ、Ｓａの論理レベルを図６に示される
ように出力する。
すなわち、第１に、デコーダー２１６は、当該データ信号Ｄataが（１、１）であり、
大ドットのインク量の吐出を規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＨ
、Ｌレベルとし、期間Ｔ２においてもＨ、Ｌレベルとする。第２に、デコーダー２１６は
、当該データ信号Ｄataが（０、１）であり、中ドットのインク量の吐出を規定する場合
、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとし、期間Ｔ２においてＬ、Ｈ
レベルとする。第３に、デコーダー２１６は、当該データ信号Ｄataが（１、０）であり
、小ドットのインク量の吐出を規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１において
Ｌ、Ｌレベルとし、期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとする。第４に、デコーダー２１６は
、当該データ信号Ｄataが（０、０）であり、非記録を規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓ
ｂを、期間Ｔ１においてＬ、Ｈレベルとし、期間Ｔ２においてＬ、Ｌレベルとする。
【００４３】
図８は、データ信号Ｄataに応じて選択されてドライバー３０に供給される制御信号Ｖi
nの電圧波形を示す図である。
データ信号Ｄataが（１、１）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１において
Ｈ、Ｌレベルとなるので、トランスファーゲート２３４ａがオンし、トランスファーゲー
ト２３４ｂがオフする。このため、期間Ｔ１において駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ａｄ
ｐ１が選択される。選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてもＨ、Ｌレベルとなるので、
選択部２３０は、駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ａｄｐ２を選択する。
このように期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１が選択され、期間Ｔ２において台形波形
Ａｄｐ２が選択されて、駆動信号Ｖinとしてドライバー３０に供給される。ドライバー３
０は、後述するように駆動信号Ｖinの電圧に追従するように電圧Ｖoutを出力して当該ノ
ズルに対応する圧電素子４０を駆動する。このため、駆動信号Ｖinとして台形波形Ａｄｐ
１、Ａｄｐ２が選択されてドライバー３０に供給されると、当該ドライバー３０によって
駆動される圧電素子４０に対応したノズルから、中程度の量のインクが２回にわけて吐出
される。したがって、印刷媒体にはそれぞれのインクが着弾して合体するので、結果的に
、データ信号Ｄataで規定される通りの大ドットが形成されることになる。
【００４４】
データ信号Ｄataが（０、１）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１において
Ｈ、Ｌレベルとなるので、トランスファーゲート２３４ａがオンし、トランスファーゲー
ト２３４ｂはオフする。このため、期間Ｔ１において駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ａｄ
ｐ１が選択される。次に、選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるの
で、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形Ｂｄｐ２が選択される。
したがって、ノズルから、中程度および小程度の量のインクが２回にわけて吐出される
。したがって、印刷媒体には、それぞれのインクが着弾して合体するので、結果的に、デ
ータ信号Ｄataで規定された通りの中ドットが形成されることになる。
【００４５】
データ信号Ｄataが（１、０）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１において
ともにＬレベルとなるので、トランスファーゲート２３４ａ、２３４ｂがオフする。この
ため、期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１、Ｂｄｐ１のいずれも選択されない。
なお、トランスファーゲート２３４ａ、２３４ｂがともにオフする場合、ドライバー３
０の入力端までの経路は、電気的にどの部分にも接続されないハイ・インピーダンス状態
になる。ただし、オフする直前の電圧Ｖcに、当該経路に寄生する容量成分によって保持
されるので、駆動信号Ｖinの電圧は不定とはならない。
次に、選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるので、駆動信号ＣＯ
Ｍ−Ｂの台形波形Ｂｄｐ２が選択される。このため、ノズルから、期間Ｔ２においてのみ
小程度の量のインクが吐出されるので、印刷媒体には、データ信号Ｄataで規定された通
りの小ドットが形成されることになる。
【００４６】
データ信号Ｄataが（０、０）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１において
Ｌ、Ｈレベルとなるので、トランスファーゲート２３４ａがオフし、トランスファーゲー
ト２３４ｂがオンする。このため、期間Ｔ１において駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形Ｂｄ
ｐ１が選択される。次に、選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてともにＬレベルとなる
ので、台形波形Ａｄｐ２、Ｂｄｐ２のいずれも選択されない。
このため、期間Ｔ１においてノズルの開口部付近のインクが微振動するのみであり、イ
ンクは吐出されないので、結果的に、ドットが形成されない、すなわち、データ信号Ｄat
aで規定された通りの非記録になる。
【００４７】
このように、選択部２３０は、ブロック２１０による制御にしたがって駆動信号ＣＯＭ
−Ａ、ＣＯＭ−Ｂを選択し（または選択しないで）、駆動信号Ｖinとしてドライバー３０
に供給し、当該駆動信号Ｖinに応じてドライバー３０が、圧電素子４０を駆動する。
このため、印刷期間において、各ノズルの圧電素子４０は、対応するデータ信号Ｄata
で規定されるインク量に応じて駆動されることになる。
なお、図４に示した駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂはあくまでも一例である。実際に
は、ヘッドユニットの移動速度や印刷媒体の性質などに応じて、予め用意された様々な波
形の組み合わせが用いられる。
また、ここでは、圧電素子４０が、電圧の上昇に伴って上方向に撓む例で説明するが、
電極４１１、４１２に供給する電圧を逆転させると、圧電素子４０は、電圧の上昇に伴っ
て下方向に撓むことになる。このため、圧電素子４０が、電圧の上昇に伴って下方向に撓
む構成では、図に例示した駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂが、電圧Ｖcを基準に反転し
た波形となる。
【００４８】
圧電素子４０は、ヘッドユニット２０における複数のノイズの各々に対応して設けられ
るとともに、各々が組の相手であるドライバー３０によって駆動される。すなわち、圧電
素子４０は、ドライバー３０から出力される駆動信号（電圧Ｖout）によって駆動される
構成となっている。
【００４９】
図９は、１個の圧電素子４０を駆動するドライバー３０の構成の一例を示す図である。
この図に示されるように、ドライバー３０は、オペアンプ３２と、単位回路３４ａ〜３
４ｆと、コンパレーター３８ａ〜３８ｅとを含み、駆動信号Ｖinにしたがって圧電素子４
０を駆動する構成となっている。また、ドライバー３０には、電圧Ｖ０〜Ｖ６が、それぞ
れ配線５１０〜５１６を介してそれぞれ供給される。
【００５０】
ドライバー３０の入力端であるオペアンプ３２の入力端（＋）には、選択部２３０で選
択された駆動信号Ｖinが供給される。
オペアンプ３２の出力信号は、単位回路３４ａ〜３４ｆにそれぞれ供給されるとともに
、抵抗Ｒfを介してオペアンプ３２の入力端（−）に負帰還され、さらに抵抗Ｒinを介し
てグランドＧに接地される。このため、オペアンプ３２は、駆動信号Ｖinを（１＋Ｒf／
Ｒin）倍に非反転増幅することになる。
オペアンプ３２の電圧増幅率は、抵抗Ｒf、Ｒinによって設定することができるが、便
宜上、以降においてはＲfをゼロとし、Ｒinを無限大とする。すなわち、以降においては
、オペアンプ３２の電圧増幅率が「１」に設定されて、駆動信号Ｖinの電圧がそのまま単
位回路３４ａ〜３４ｆに供給されるものとして説明する。なお、電圧増幅率が「１」以外
であっても良い。
【００５１】
単位回路３４ａ〜３４ｆは、補助電源回路２８０から供給される７種類の電圧Ｖ６〜Ｖ
０のうち、互いに隣り合う２つの電圧に対応して電圧の低い順に設けられる。詳細には、
単位回路３４ａは電圧Ｖ０および電圧Ｖ１に対応し、
単位回路３４ｂは電圧Ｖ１および電圧Ｖ２に対応し、
単位回路３４ｃは電圧Ｖ２および電圧Ｖ３に対応し、
単位回路３４ｄは電圧Ｖ３および電圧Ｖ４に対応し、
単位回路３４ｅは電圧Ｖ４および電圧Ｖ５に対応し、
単位回路３４ｆは電圧Ｖ５および電圧Ｖ６に対応して設けられる。
【００５２】
単位回路３４ａ〜３４ｆの回路構成は互いに同じであり、レベルシフター３６ａ〜３６
ｆのいずれか対応するもの１つと、バイポーラ型のＮＰＮ型（Ｐ型）のトランジスター３
４１とＰＮＰ型（Ｎ型）のトランジスター３４２とを含む。
なお、単位回路３４ａ〜３４ｆについて、特定せずに一般的に説明するときには、単に
符号を「３４」として説明し、同様に、レベルシフター３６ａ〜３６ｆについても、特定
せずに一般的に説明するときには、単に符号を「３６」として説明する。
また、トランジスター３４１、３４２については、ＭＯＳＦＥＴとした方が、選択部２
３０の構成素子やスイッチ２４０とともに集積化が容易であるが、本説明では、便宜的に
バイポーラ型として説明する。
【００５３】
レベルシフター３６は、イネーブル（enable）状態とディセーブル（disable）状態と
のいずれかの状態をとる。詳細には、レベルシフター３６は、丸印が付された負制御端に
供給される信号がＬレベルであって、かつ、丸印が付されていない正制御端に供給される
信号がＨレベルであるとき、イネーブル状態になり、それ以外のときは、ディセーブル状
態となる。
【００５４】
後述するように上記７種類の電圧のうち、中間の５種類の電圧Ｖ１〜Ｖ５には、コンパ
レーター３８ａ〜３８ｅのそれぞれが一対一に対応付けられる。
ここで、ある単位回路３４に着目したとき、当該単位回路３４におけるレベルシフター
３６の制御端のうち、丸印が付された方の負制御端には、当該単位回路３４に対応する２
つの電圧のうち、高位側の電圧に対応付けられたコンパレーターの出力信号が供給され、
当該レベルシフター３６のうち、丸印が付されていない方の正制御端には、当該単位回路
に対応する２つの電圧のうち、低位側の電圧に対応付けられたコンパレーターの出力信号
が供給される。
ただし、単位回路３４ｆにおけるレベルシフター３６ｆの負制御端は電圧Ｖ０（Ｌレベ
ル）を供給する配線５１０に接続される一方、単位回路３４ａにおけるレベルシフター３
６ａの正制御端は、電圧Ｖ６（Ｈレベル）を供給する配線５１６に接続される。
【００５５】
また、レベルシフター３６は、イネーブル状態では、駆動信号Ｖinの電圧をマイナス方
向に所定値だけシフトさせてトランジスター３４１のベース端子に供給するとともに、駆
動信号Ｖinの電圧をプラス方向に所定値だけシフトさせてトランジスター３４２のベース
端子に供給する。レベルシフター３６は、ディセーブル状態では、駆動信号Ｖinにかかわ
らず、トランジスター３４１をオフさせる電圧、例えば電圧Ｖ６を当該トランジスター３
４１のベース端子に供給するとともに、トランジスター３４２をオフさせる電圧、例えば
電圧Ｖ０を当該トランジスター３４２のベース端子に供給する。
なお、所定値としては、例えばエミッタ端子に電流が流れ始めるベース・エミッタ間の
電圧（バイアス電圧、約０．６ボルト）としている。すなわち、ここでいう所定値は、ト
ランジスター３４１、３４２の特性に応じて定められる性質ものであって、トランジスタ
ー３４１、３４２が理想的であればゼロである。
【００５６】
トランジスター３４１のコレクタ端子には、対応する２電圧のうち、高位側電圧が供給
され、トランジスター３４２のコレクタ端子には、低位側電圧が供給される。
例えば、電圧Ｖ０および電圧Ｖ１に対応する単位回路３４ａでは、トランジスター３４
１のコレクタ端子が電圧Ｖ１を供給する配線５１１に接続され、トランジスター３４２の
コレクタ端子が電圧Ｖ０を供給する配線５１０に接続される。また例えば、電圧Ｖ１およ
び電圧Ｖ２に対応する単位回路３４ｂでは、トランジスター３４１のコレクタ端子が電圧
Ｖ２を供給する配線５１２に接続され、トランジスター３４２のコレクタ端子が電圧Ｖ１
を供給する配線５１１に接続される。なお、電圧Ｖ５および電圧Ｖ６に対応する単位回路
３４ｆでは、トランジスター３４１のコレクタ端子が電圧Ｖ６を供給する配線５１６に接
続され、トランジスター３４２のコレクタ端子が電圧Ｖ５を供給する配線５１５に接続さ
れる。
【００５７】
一方、単位回路３４ａ〜３４ｆにおいてトランジスター３４１、３４２の各エミッタ端
子は、圧電素子４０における一方の端子に共通接続される。
【００５８】
コンパレーター３８ａ〜３８ｅは、５種類の電圧Ｖ１〜Ｖ６に、それぞれ一対一に対応
しており、２つの入力端に供給された電圧同士の高低を比較して、その比較結果を示す信
号を出力する。ここで、コンパレーター３８ａ〜３８ｅにおける２つの入力端のうち、一
端には、自身に対応する電圧が供給され、他端は、トランジスター３４１、３４２の各エ
ミッタ端子とともに圧電素子４０における一方の端子に共通接続される。例えば電圧Ｖ１
に対応するコンパレーター３８ａでは、２つの入力端のうち、一端に、自身に対応する電
圧Ｖ１が供給され、また例えば電圧Ｖ２に対応するコンパレーター３８ｂでは、２つの入
力端のうち、一端に、自身に対応する電圧Ｖ２が供給される。
【００５９】
コンパレーター３８ａ〜３８ｅのそれぞれは、入力端における他端の電圧Ｖoutが一端
の電圧以上であればＨレベル（電圧Ｖ６）とし、電圧Ｖoutが一端の電圧未満であればＬ
レベル（電圧Ｖ０）とした信号を出力する。
具体的には例えば、コンパレーター３８ａは、電圧Ｖoutが電圧Ｖ１以上であればＨレ
ベルとし、電圧Ｖ１未満であればＬレベルの信号を出力する。また例えば、コンパレータ
ー３８ｂは、電圧Ｖoutが電圧Ｖ２以上であればＨレベルとし、電圧Ｖ２未満であればＬ
レベルの信号を出力する。
【００６０】
５種類の電圧のうち、１つの電圧に着目したとき、当該着目した電圧に対応するコンパ
レーターの出力信号は、当該電圧を高位側電圧とする単位回路のレベルシフター３６の負
入力端と、当該電圧を低位側電圧とする単位回路のレベルシフター３６の正入力端とにそ
れぞれ供給される点について上述した通りである。
例えば、電圧Ｖ１に対応するコンパレーター３８ａの出力信号は、当該電圧Ｖ１を高位
側電圧として対応付けられた単位回路３４ａのレベルシフター３６ａの負入力端と、当該
電圧Ｖ１を低位側電圧として対応付けられた単位回路３４ｂのレベルシフター３６ｂの正
入力端とにそれぞれ供給される。また例えば、電圧Ｖ２に対応するコンパレーター３８ｂ
の出力信号は、当該電圧Ｖ２を高位側電圧として対応付けられた単位回路３４ｂのレベル
シフター３６ｂの負入力端と、当該電圧Ｖ２を低位側電圧として対応付けられた単位回路
３４ｃのレベルシフター３６ｃの正入力端とにそれぞれ供給される。
【００６１】
次に、ドライバー３０の動作について説明する。
まず、圧電素子４０における一端の電圧Ｖoutに対して、レベルシフター３６ａ〜３６
ｆがどのような状態になるのかについて検討する。
【００６２】
図１０は、レベルシフター３６ａ〜３６ｆが電圧Ｖoutに対してイネーブル状態となる
電圧の範囲を示す図である。
まず、電圧Ｖoutが電圧Ｖ１未満である第１状態では、コンパレーター３８ａ〜３８ｆ
の出力信号はすべてＬレベルとなる。このため、第１状態では、レベルシフター３６ａの
みがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３６ｂ〜３６ｆはディセーブル状態にな
る。
電圧Ｖoutが電圧Ｖ１以上電圧Ｖ２未満である第２状態では、コンパレーター３８ｂの
出力信号だけがＨレベルとなり、他のコンパレーターの出力信号はＬレベルとなる。した
がって、第２状態では、レベルシフター３６ｂのみがイネーブル状態になり、他のレベル
シフター３６ａ、３６ｃ〜３６ｆはディセーブル状態になる。
【００６３】
以降については、電圧Ｖoutが、電圧Ｖ２以上電圧Ｖ３未満の第３状態では、レベルシ
フター３６ｃのみがイネーブル状態になり、電圧Ｖ３以上電圧Ｖ４未満の第４状態では、
レベルシフター３６ｄのみがイネーブル状態になり、電圧Ｖ４以上電圧Ｖ５未満の第５状
態では、レベルシフター３６ｅのみがイネーブル状態になり、電圧Ｖ５以上の第６状態で
は、レベルシフター３６ｆのみがイネーブル状態になる。
【００６４】
さて、第１状態においてレベルシフター３６ａがイネーブル状態のとき、当該レベルシ
フター３６ａは、駆動信号Ｖinをマイナス方向に所定値だけレベルシフトした電圧信号を
単位回路３４ａにおけるトランジスター３４１のベース端子に供給し、駆動信号Ｖinをプ
ラス方向に所定値だけレベルシフトした電圧信号を当該単位回路３４ａにおけるトランジ
スター３４２のベース端子に供給する。
【００６５】
ここで、駆動信号Ｖinの電圧が電圧Ｖout（エミッタ端子同士の接続点電圧）よりも高
いとき、その差（ベース・エミッタ間の電圧、厳密にいえばベース・エミッタ間の電圧か
ら所定値だけ減じた電圧）に応じた電流がトランジスター３４１のコレクタ端子からエミ
ッタ端子に流れる。このため、電圧Ｖoutが徐々に上昇して駆動信号Ｖinの電圧に近づき
、やがて電圧Ｖoutが駆動信号Ｖinの電圧に一致すると、その時点でトランジスター３４
１に流れていた電流がゼロになる。
【００６６】
一方、駆動信号Ｖinの電圧が電圧Ｖoutよりも低いとき、その差に応じた電流がトラン
ジスター３４２のエミッタ端子からコレクタ端子に流れる。このため、電圧Ｖoutが徐々
に低下して駆動信号Ｖinの電圧に近づき、やがて電圧Ｖoutが駆動信号Ｖinの電圧に一致
すると、その時点でトランジスター３４２に流れる電流がゼロになる。
したがって、第１状態において、単位回路３４ａのトランジスター３４１、３４２は、
電圧Ｖoutを駆動信号Ｖinに一致させるような制御を実行することになる。
【００６７】
なお、第１状態において、単位回路３４ａ以外の単位回路３４ｂ〜３４ｆでは、レベル
シフター３６がディセーブル状態となるので、トランジスター３４１のベース端子には電
圧Ｖ６が供給され、トランジスター３４２のベース端子には電圧Ｖ０が供給される。この
ため、第１状態において、単位回路３４ｂ〜３４ｆでは、トランジスター３４１、３４２
がオフするので、電圧Ｖoutの制御には関与しないことになる。
【００６８】
また、ここでは、第１状態であるときについて説明しているが、第２状態〜第６状態に
ついても同様な動作となる。詳細には、圧電素子４０で保持された電圧Ｖoutに応じて、
単位回路３４ａ〜３４ｆのいずれかが有効になるとともに、有効になった単位回路３４の
トランジスター３４１、３４２が電圧Ｖoutを駆動信号Ｖinに一致させるように制御する
。このため、ドライバー３０の全体としてみたとき、電圧Ｖoutが、駆動信号Ｖinの電圧
に追従する動作となる。
【００６９】
したがって、図１１の（ａ）に示されるように、駆動信号Ｖinが例えば電圧Ｖ０から電
圧Ｖ６まで上昇するとき、電圧Ｖoutも駆動信号Ｖinに追従して電圧Ｖ０から電圧Ｖ６ま
で変化する。また、同図の（ｂ）に示されるように、駆動信号Ｖinが電圧Ｖ６から低下す
るとき、電圧Ｖoutも駆動信号Ｖinに追従して電圧Ｖ６から変化する。
【００７０】
図１２は、レベルシフターの動作を説明するための図である。
駆動信号Ｖinが電圧Ｖ０から電圧Ｖ６まで上昇変化するとき、電圧Ｖoutも駆動信号Ｖi
nに追従して上昇する。この上昇の過程において、電圧Ｖoutが電圧Ｖ１未満の第１状態の
とき、レベルシフター３６ａがイネーブル状態になる。このため、同図の（ａ）で示され
るように、レベルシフター３６ａによってトランジスター３４１のベース端子に供給され
る電圧（「Ｐ型」と表記）は、駆動信号Ｖinをマイナス方向に所定値だけシフトさせた電
圧となり、トランジスター３４２のベース端子に供給される電圧（Ｎ型と表記）は、駆動
信号Ｖinをプラス方向に所定値だけシフトさせた電圧となる。一方、第１状態以外のとき
、レベルシフター３６ａがディセーブル状態になるので、トランジスター３４１のベース
端子に供給される電圧はＶ６となり、トランジスター３４２のベース端子に供給される電
圧はＶ０となる。
【００７１】
なお、同図の（ｂ）は、レベルシフター３６ｂが出力する電圧波形を示し、同図の（ｃ
）は、レベルシフター３６ｆが出力する電圧波形を示す。レベルシフター３６ｂは、電圧
Ｖoutが電圧Ｖ１以上電圧Ｖ２未満の第２状態のときにイネーブル状態になり、レベルシ
フター３６ｆは、電圧Ｖoutが電圧Ｖ５以上電圧Ｖ６未満の第６状態のときにイネーブル
状態になる点について留意すれば、特段の説明は要しないであろう。
また、駆動信号Ｖinの電圧（または電圧Ｖout）の上昇過程におけるレベルシフター３
６ｃ〜３６ｅの動作についての説明や、駆動信号Ｖinの電圧（または電圧Ｖout）の下降
過程におけるレベルシフター３６ａ〜３６ｆの動作の説明についても省略する。
【００７２】
次に、単位回路３４ａ〜３４ｆにおける電流（電荷）の流れについて、単位回路３４ａ
、３４ｂを例にとり、充電時と放電時とにわけてそれぞれに説明する。
【００７３】
図１３は、第１状態（電圧Ｖoutが電圧Ｖ１未満の状態）のとき、圧電素子４０が充電
されるときの動作を示す図である。
第１状態では、レベルシフター３６ａがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３
６ｂ〜３６ｆはディセーブル状態になるので、単位回路３４ａのみに着目すれば良い。
第１状態において駆動信号Ｖinの電圧が電圧Ｖoutよりも高いとき、単位回路３４ａの
トランジスター３４１はベース・エミッタ間の電圧に応じた電流を流す。一方、単位回路
３４ａのトランジスター３４２はオフである。
【００７４】
第１状態において充電時では、電流が、図において矢印で示されるように配線５１１→
（単位回路３４ａの）トランジスター３４１→圧電素子４０という経路で流れて、圧電素
子４０に電荷が充電される。この充電により電圧Ｖoutが上昇する。やがて、電圧Ｖoutが
駆動信号Ｖinの電圧に近づき、一致すると、単位回路３４ａのトランジスター３４１がオ
フするので、圧電素子４０への充電が停止する。
一方で、駆動信号Ｖinが電圧Ｖ１以上に上昇する場合、電圧Ｖoutも駆動信号Ｖinに追
従して電圧Ｖ１以上になるので、第１状態から第２状態（電圧Ｖoutが電圧Ｖ１以上電圧
Ｖ２未満の状態）に移行する。
【００７５】
図１４は、第２状態において圧電素子４０が充電されるときの動作を示す図である。
第２状態では、レベルシフター３６ｂがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３
６ａ、３６ｃ〜３６ｆはディセーブル状態になるので、単位回路３４ｂのみに着目すれば
良い。
第２状態において駆動信号Ｖinが電圧Ｖoutよりも高いとき、単位回路３４ｂのトラン
ジスター３４１はベース・エミッタ間の電圧に応じた電流を流す。一方、単位回路３４ｂ
のトランジスター３４２はオフである。
【００７６】
第２状態において充電時では、電流が、図において矢印で示されるように、配線５１２
→（単位回路３４ｂの）トランジスター３４１→圧電素子４０という経路で流れて、圧電
素子４０に電荷が充電される。すなわち、第２状態において圧電素子４０が充電される場
合、圧電素子４０の一方の端子は、補助電源回路２８０に対して配線５１２を介して電気
的に接続されることになる。
このように、電圧Ｖoutの上昇時において第１状態から第２状態に移行すると、電流の
供給元が配線５１１から配線５１２に切り替わる。
【００７７】
やがて、電圧Ｖoutが駆動信号Ｖinに近づき、一致すると、単位回路３４ｂのトランジ
スター３４１がオフするので、圧電素子４０への充電が停止する。
一方で、駆動信号Ｖinが電圧Ｖ２以上に上昇する場合、電圧Ｖoutも駆動信号Ｖinに追
従するので、電圧Ｖ２以上になる結果、第２状態から第３状態（電圧Ｖoutが電圧Ｖ２以
上電圧Ｖ３未満の状態）に移行する。
なお、第３状態から第６状態までの充電動作については、ほぼ同様であるので、特に図
示しないが、電流（電荷）の供給元が配線５１３、５１４、５１５、５１６に順次に切り
替わる。
【００７８】
図１５は、第２状態のとき、圧電素子４０が放電するときの動作を示す図である。
第２状態では、レベルシフター３６ｂがイネーブル状態になる。この状態において、駆
動信号Ｖinが電圧Ｖoutよりも低いとき、単位回路３４ｂのトランジスター３４２はベー
ス・エミッタ間の電圧に応じた電流を流す。一方、単位回路３４ｂのトランジスター３４
１はオフである。
【００７９】
第２状態において放電時では、電流が、図において矢印で示されるように、圧電素子４
０→（単位回路３４ｂの）トランジスター３４２→配線５１１という経路で流れて、圧電
素子４０から電荷が放電される。すなわち、第１状態において圧電素子４０に電荷が充電
される場合、および、第２状態において圧電素子４０から電荷が放電される場合、圧電素
子４０の一方の端子は、補助電源回路２８０に対して配線５１１を介して電気的に接続さ
れる。また、配線５１１は、第１状態の充電時では電流（電荷）を供給し、第２状態の放
電時では電流（電荷）を回収することになる。回収された電荷は、補助電源回路２８０に
よって再分配、再利用されることなる。
【００８０】
やがて、電圧Ｖoutが駆動信号Ｖinに近づき、一致すると、単位回路３４ｂのトランジ
スター３４２がオフするので、圧電素子４０の放電が停止する。
一方で、駆動信号Ｖinが電圧Ｖ１未満に低下する場合、電圧Ｖoutも駆動信号Ｖinに追
従して、電圧Ｖ１未満になるので、第２状態から第１状態に移行する。
【００８１】
図１６は、第１状態のとき、圧電素子４０が放電するときの動作を示す図である。
第１状態では、レベルシフター３６ａがイネーブル状態になる。この状態において、駆
動信号Ｖinが電圧Ｖoutよりも低いとき、単位回路３４ａのトランジスター３４２はベー
ス・エミッタ間の電圧に応じた電流を流す。
なお、このとき単位回路３４ａのトランジスター３４１はオフである。
第１状態において放電時では、電流が、図において矢印で示されるように、圧電素子４
０→（単位回路３４ａの）トランジスター３４２→配線５１０という経路で流れて、圧電
素子４０から電荷が放電される。
【００８２】
なお、ここでは、単位回路３４ａ、３４ｂを例にとって、充電時と放電時とにわけて説
明したが、単位回路３４ｃ〜３４ｆについて、電流を制御するトランジスター３４１、３
４２が異なる点を除けば、ほぼ同様な動作となる。
また、各状態における放電経路および充電経路において、圧電素子４０の一方の端子か
らトランジスター３４１、３４２におけるエミッタ端子同士の接続点までの経路は共用で
ある。
このように本実施形態では、駆動信号Ｖinの電圧に追従するように駆動信号の電圧Ｖou
tを制御する。
【００８３】
一般に、圧電素子４０のような容量性負荷の容量をＣとし、電圧振幅をＥとしたとき、
容量性負荷に蓄えられるエネルギーＰは、
Ｐ＝（Ｃ・Ｅ２）／２
で表される。
圧電素子４０は、このエネルギーＰによって変形して仕事をするが、インクを吐出させ
る仕事量は、エネルギーＰに対して１％以下である。したがって、圧電素子４０は、単な
る容量とみなすことができる。容量Ｃを一定の電源で充電すると、（Ｃ・Ｅ２）／２と同
等のエネルギーが充電回路によって消費される。放電するときにも同等のエネルギーが放
電回路によって消費される。
【００８４】
ここで、駆動信号Ｖinが電圧Ｖpから電圧Ｇまでの範囲で変化する場合に、電圧分割し
ないで、圧電素子４０を充放電させる構成（比較例その１）を想定してみる。この比較例
その１では、充電時の損失は、図１８においてハッチングが付された領域ａの面積の和に
相当し、放電時の損失は同図においてハッチングが付された領域ｂの面積に相当する。
【００８５】
これに対して、電源電圧（Ｖp、Ｇ）を６分割した電圧を用いて、圧電素子４０を段階
的に充放電させる。このため、充電時の損失および放電時の損失を、低く抑えることがで
きる。詳細には、本実施形態における充電時の損失は、図１７においてハッチングが付さ
れた領域ａの面積の和に相当し、放電時の損失は同図においてハッチングが付された領域
ｂの面積の和に相当するので、比較例その１に対して充放電時の損失を低く抑えることが
できるのである。
【００８６】
印刷期間では、ブロック２１０が、データ信号Ｄataに応じて駆動信号ＣＯＭ−Ａ、Ｃ
ＯＭ−Ｂを組み合わせてドライバー３０に駆動信号Ｖinとして供給し、ドライバー３０が
、駆動信号Ｖinの電圧に追従させた電圧Ｖoutの駆動信号を圧電素子４０に供給する。こ
のため、印刷期間では、圧電素子４０がデータ信号Ｄataで規定されるインク量のインク
滴を印刷媒体に吐出させる。
【００８７】
一方、検査期間では、次のように動作する。
すなわち、上述したようにブロック２１０は、検査の対象にされたノズル４５１（圧電
素子４０）に対応する選択部２３０に対して駆動信号ＣＯＭ−Ａを選択させ、それ以外の
選択部２３０に対して駆動信号ＣＯＭ−Ｂを選択させる一方、ブロック２２０は、検査の
対象にされたノズル（圧電素子４０）に対応するトランジスター２４０のゲート端子に、
検査期間のうちの第３期間にわたって、当該トランジスター２４０をオンさせる信号を出
力し、他のトランジスター２４０には、オフさせる信号を出力する。
【００８８】
図１９は、検査期間の駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの波形を示す図である。
この図に示されるように、そして上述したように検査期間は、４つの期間に分かれてい
る。詳細には、検査期間は、時間の順に、第１期間Ｔｓ１、第２期間Ｔｓ２、第３期間Ｔ
ｓ３および第４期間Ｔｓ４に分かれている。そして、この検査期間の前後が上述した印刷
期間での駆動パターンとなっている。
【００８９】
駆動信号ＣＯＭ−Ａは、図１９の（ａ）で示されるように、次のような波形となってい
る。
すなわち、駆動信号ＣＯＭ−Ａについては、
第１期間Ｔｓ１において電圧Ｖcから電圧ＶＢＳ（＝Ｖ１）に徐々に低下し、
第２期間Ｔｓ２において台形波形Ｔｓｐとなり、
第３期間Ｔｓ３において電圧ＶＢＳで一定であり、
第４期間Ｔｓ４において電圧ＶＢＳから電圧Ｖcに徐々に上昇する、
という波形となっている。
【００９０】
ここで、台形波形Ｔｓｐは、検査の対象にされたノズルの圧電素子４０に印加するため
のテストパターンであり、電圧ＶＢＳから例えば電圧Ｖaに上昇して、一旦当該電圧Ｖaで
一定となった後、再び電圧ＶＢＳに戻る波形となっている。
検査の対象にされたノズルの圧電素子４０に、検査期間の第２期間Ｔｓ２において駆動
信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ｔｓｐが供給された場合、当該圧電素子４０は、電圧上昇に伴
って、上方向に撓みインクをリザーバー４４１に引き込んだ後、電圧下降に伴って、元の
状態に戻るが、ノズルの内部（キャビティ４３１）では、粘性のあるインクの振動が直ち
に収まらず、減衰しながら残留することになる。このような振動を残留振動と称する場合
がある。
【００９１】
一方、駆動信号ＣＯＭ−Ｂは、図１９の（ａ）で示されるように、次のような波形とな
っている。
すなわち、駆動信号ＣＯＭ−Ｂについては、
第１期間Ｔｓ１において電圧Ｖcから例えば第３電圧であるＶ６に徐々に上昇し、
第２期間Ｔｓ２および第３期間Ｔｓ３において電圧Ｖ６で一定となり、
第４期間Ｔｓ４において電圧Ｖ６から電圧Ｖcに徐々に低下する、
という波形となっている。
【００９２】
ドライバー３０は、上述したように制御電圧Ｖinの電圧変化に追従するように電圧Ｖou
tを制御するが、電圧Ｖout（制御電圧Ｖin）が電圧Ｖ６、Ｖ５、Ｖ４、Ｖ３、Ｖ２、Ｖ１
、Ｖ０のいずれかで一定となった場合、トランジスター３４１または３４２におけるベー
ス・エミッタ間の電圧が上記バイアス電圧となるため、エミッタ・コレクタ間に電流が流
れにくい状態となる。このため、検査の対象にされたノズルの圧電素子４０に駆動信号Ｃ
ＯＭ−Ａが、選択部２３０によって選択されてドライバー３０に供給された場合であって
、第３期間Ｔｓ３において電圧ＶＢＳで時間的に一定となったとき、当該圧電素子４０の
一方の端子は、電気的にみてドライバー３０から切り離された状態と等価になる。
同様に、検査の対象ではないノズルの圧電素子４０に駆動信号ＣＯＭ−Ｂが、選択部２
３０によって選択されてドライバー３０に供給された場合であって、第３期間Ｔｓ３にお
いて電圧Ｖ６で時間的に一定となったとき、当該圧電素子４０の一方の端子は、電気的に
みてドライバー３０から切り離された状態と等価になる。
一方、各圧電素子４０の他方の端子は、それぞれ電圧ＶＢＳに保持される。
【００９３】
ところで、圧電素子４０は、電圧が外部から印加された場合には、当該電圧に応じて変
位するアクチュエーターとして機能するが、外部から変位が加えられた場合には、当該変
位に応じた電圧を出力するセンサーとして機能する。
台形波形Ｔｓｐが検査の対象にされたノズルの圧電素子４０に印加された直後の第３期
間Ｔｓ３では、当該ノズルの内部では残留振動が発生している。第３期間Ｔｓ３において
、圧電素子４０における一方の端子はドライバー３０から切り離され、他方の端子は電圧
ＶＢＳに保持されているので、当該一方の端子の電圧Ｖoutは、図１９の（ｂ）に示され
るように、ノズル内部での残留振動に応じた電圧波形となる。
残留振動に応じた電圧は、増幅器２９２によって増幅され、信号Ｖkとして出力される
。この信号Ｖkの波形は、例えば図１９の（ｃ）で示されるようなものとなる。なお、信
号Ｖkは、ＡＤＣ２９４によってデータＤkに変換されて、解析部１３０に供給される。
ここで、残留振動の波形は、ノズルの状態に応じて次のように類型化される。
【００９４】
図２０は、残留振動に応じた電圧波形の拡大図であって、ノズル４５１の状態に応じて
次の４種類で類型化したものである。なお、この図の横軸は、第３期間Ｔｓ３の開始点を
ゼロとした経過時間を示し、縦軸は、信号Ｖkの電圧を示している。
この図において、（ａ）は、ノズル４５１が正常である場合の波形である。（ｂ）は、
インクが増粘状態にある場合の波形であり、粘度が高いために残留振動の振幅が（ａ）よ
りも小さくなっている。（ｃ）は、ノズル４５１内に気泡が混入したために、ドット抜け
、すなわち、インク滴を吐出しようとしても吐出されない現象が発生する状態の波形であ
る。（ｄ）は、気泡の混入により、インク滴の飛行方向がずれて、適正に着弾しないこと
等によりドットが正常に形成されない状態の波形である。
なお、圧電素子４０における一方の端子は、残留振動が収束するときに電圧ＶＢＳとな
るので、残留振動に応じた信号Ｖkの波形は、厳密にいえば、電圧ゼロに収束するはずで
ある。ただし、図２０では、各波形を便宜的にぞれぞれ４．６ボルト程度オフセットされ
ている。
【００９５】
図２１は、図２０における（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）の波形を、それぞれＦ
ＦＴで処理した結果（スペクトラム）を示す図である。なお、この図の横軸は、周波数で
あり（対数表示）、縦軸は、周波数のレベル（強度）である。また、ＦＦＴの開始点は、
図２０において１２μ秒以降の波形において、上記オフセット電圧を跨ぐ地点としている
。このため、各波形同士は、位相ゼロの地点が揃られている。
【００９６】
図２１に示されるように、正常である場合の（ａ）において周波数のピークは、異常状
態にある（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と比較して、突出している。
したがって、解析部１３０が、データＤkをＦＦＴで処理するとともに、その結果であ
るスペクトラムが図２１において予め設定された領域Ｗａを通過するか否かによって、検
査の対象であるノズルが正常であるか否かの良否を判別することができる。なお、領域Ｗ
ａは、例えば製造ロットや圧電素子４０の仕様等によって個別に設定・変更しても良い。
【００９７】
図２２は、第３期間Ｔｓ３におけるヘッドユニットの等価回路を示す図である。
この図においては、各ノズルに対応するドライバー３０、トランジスター２４０および
圧電素子４０の組を、縦方向に配列させた状態で示している。このうち、図において左端
の列の組が、検査の対象であってトランジスター２４０がオンし、他の組が検査の対象以
外であってトランジスター２４０がオフした状態を示している。
図において、○印のａは、オフの状態となっているトランジスター２４０のオフ・イン
ピーダンスを表し、ソース・ドレイン端子間におけるオフ抵抗Ｒoffおよびオフ容量Ｃoff
の並列接続で示されている。○印のｂは、各ドライバー３０のそれぞれにおいて寄生する
オフ・インピーダンスである。上述したように、第３期間Ｔｓ３において電圧ＶＢＳまた
は電圧Ｖ６で時間的に一定となったとき、圧電素子４０の一方の端子は、ドライバー３０
の出力端から電気的に切り離された状態になるが、ここでは、ドライバー３０において寄
生するオフ・インピーダンス等を含めて検討するので、図で表示している。○印のｃ１は
、ドライバー３０の出力端からトランジスター２４０のドレイン端子までの経路に寄生す
るインピーダンスを表し、○印のｃ２は、トランジスター２４０のソース端子から抵抗素
子２９０の一方の端子までの経路に寄生するインピーダンスを表している。○印のｄは、
圧電素子４０のインピーダンスであり、容量成分Ｃと抵抗成分Ｒとの並列接続で示されて
いる。
【００９８】
図２３は、図２２で示した等価回路を、検査の対象とされた圧電素子４０に対し、それ
以外を簡略化して表記したものである。
この図において、○印のＡは、図２２における○印のａの総和を表している。同様に、
○印のＢは、○印のｂの総和を表し、○印のＣ１は、○印のｃ１の総和を表し、 ○印の
Ｄは、○印のｄの総和を表している。なお、トランジスター２４０のソース端子から抵抗
素子２９０の一方の端子までの経路は電圧ＶＢＳで固定であるので、○印のｃ２に相当す
るインピーダンスの総和については、図２３における等価回路では考慮する必要がない。
【００９９】
また、図２３では、各インピーダンスのうち、影響のある容量成分を、その大きさ（太
さ）で表している。詳細には、容量成分が最も大きいのは、圧電素子４０の容量成分を示
す○印のＤあり、次いで、ドライバー３０の出力端からトランジスター２４０のドレイン
端子までの経路に寄生するインピーダンスの○印のＣ１である。○印のＡ、Ｂは、○印の
Ｄ、Ｃ１と比較して小さい。
【０１００】
図に示されるように、検査の対象にされたノズルの圧電素子４０における一方の端子は
、検査の対象でない○印のＡの容量と、○印のＢ、Ｃ１、Ｄの容量の並列接続とが、電位
が固定された部分との間で電気的に直列接続された構成となる。
当該圧電素子４０における他方の端子は、電圧ＶＢＳで固定であるので、一方の端子が
いかに正しく残留振動を反映した電圧になるか、という点が、ノズル良否の判定精度を高
める上での鍵となる。
【０１０１】
ここで、本実施形態において、圧電素子４０の残留振動を検出するための構成の優位性
を説明する前に、当該残留振動を検出するための比較例（その２）について説明する。
【０１０２】
図２４は、比較例（その２）の等価回路を示す図である。
この図に示されるように、比較例（その２）において、圧電素子４０の一方の端子には
、ドライバー３１から電圧ＶＢＳが、トランジスター２４１のオンすることによって印加
される。なお、トランジスター２４１は、各圧電素子４０のそれぞれに対応して設けられ
、検査の対象とされたものがオンとなり、それ以外がオフとなる点については、実施形態
のトランジスター２４０と同様である。ドライバー３１は、実施形態のドライバー３０で
はなく、駆動信号ＣＯＭ−Ａを出力する増幅器を想定している。
【０１０３】
また、複数の圧電素子４０では他方の端子同士は、増幅器２９２における一方の入力端
に共通接続される。なお、増幅器２９２における他方の入力端には電圧ＶＢＳが印加され
る点と、増幅器２９２が、一方の入力端および他方の入力端の間に、電気的に介挿された
抵抗素子２９０の両端に生じる電圧を、所定のゲインで増幅して信号Ｖkとして出力する
点とは、実施形態と同様である。
この図において、○印のｃ２は、圧電素子４０における他方の端子から、増幅器２９２
の一方の入力端までの経路に寄生するインピーダンスを表している点で、図２２と異なる
が、性質としては同じである。
【０１０４】
図２５は、比較例（その２）において、検査の対象とされた圧電素子４０に対し、それ
以外を簡略化して表記したものである。この図において、○印のＣ２は、図２４における
○印のｃ２の総和を表している。
【０１０５】
この比較例（その２）では、圧電素子４０における一方の端子が、ドライバー３１によ
って電圧ＶＢＳに保たれる。このため、電圧ＶＢＳを供給される給電線に仮にノイズが重
畳されたり、電圧ＶＢＳが変動したりすると、増幅器２９２の同相信号除去比が理想的に
ゼロでない限り、当該増幅器２９２の出力である信号Ｖkは当該ノイズ等の影響を受ける
。
【０１０６】
また、検査の対象にされたノズルの圧電素子４０における他方の端子には、固定電位と
の間に、次のような容量が並列に付加される。すなわち、第１に、○印のＤ、および、○
印のＣ１、Ａの並列接続を直列接続した成分と、第２に、○印のＣ２とが、圧電素子４０
における一方の端子と固定電位との間に並列に付加される。上述したように○印のＤは比
較的大きく、また、○印のＣ２も中程度であることから、圧電素子４０における一方の端
子には無視できないほどの容量が付加されることになる。このため、比較例（その２）で
は、検査の対象にされたノズルで残留振動が発生したときに、圧電素子４０による出力（
電荷）の一部が、他方の端子に付加された容量成分に向かって拡散してしまう。
【０１０７】
このように、比較例（その２）では、信号Ｖkが、圧電素子４０における一方の端子に
付加された容量成分や、電圧ＶＢＳの変動などによって、残留振動を正しく反映しないの
で、ノズル良否の判定精度が低下する、という問題がある。
【０１０８】
これに対して、本実施形態では、図２３で示されるように、検査の対象にされたノズル
の圧電素子４０における一方の端子は、第３期間Ｔｓ３においてドライバー３０から切り
離された状態になるので、電圧ＶＢＳを供給される給電線に仮にノイズが重畳されたり、
電圧ＶＢＳが変動したりしても、増幅器２９２の出力である信号Ｖkは、当該ノイズ等の
影響を受けにくい。
また、同図に示されるように、○印のＢ、Ｃ１、Ｄの並列容量、特にＤの容量は無視で
きない大きさであるが、検査の対象にされたノズルの圧電素子４０における一方の端子に
は、○印のＡの比較的小さな容量との直列接続を介して接続されるので、付加される容量
成分が比較例（その２）と比べて小さくてなる。
したがって、本実施形態では、比較例（その２）と比較して、信号Ｖkは、残留振動を
より正しく反映するので、ノズル良否の判定精度を向上させることができるのである。
【０１０９】
また、本実施形態では、第２期間Ｔｓ２にテストパターンである台形波形Ｔｓｐの印加
後、検査の対象であるノズルに対応するトランジスター２４０をオンさせるときに、当該
トランジスターのドレイン端子が、それほど高くない電圧ＶＢＳ（＝Ｖ１）であるので、
当該トランジスター２４０を小型化することができる。当該トランジスター２４０が小型
化である、ということは、換言すれば、オフ状態におけるソース・ドレイン間の容量が小
さい、ということを意味する。
【０１１０】
さらに、本実施形態では、検査期間において、検査の対象以外のノズルに対応する圧電
素子４０に対応するドライバー３０には、駆動信号Ｖinとして駆動信号ＣＯＭ−Ｂが選択
されて供給される。
駆動信号ＣＯＭ−Ｂは、第２期間Ｔｓ２の終了時に電圧Ｖ６である。このため、第３期
間Ｔｓ３において、検査の対象以外のノズルに対応する圧電素子４０の一方の端子、すな
わち当該圧電素子４０に対応するトランジスター２４０のドレイン端子は、比較的高い電
圧Ｖ６に保持された状態で、トランジスター２４０がオフすることになる。ＭＯＳＦＥＴ
においてトランジスターがオフした状態におけるソース・ドレイン間の容量は、ソース・
ドレイン間の電圧が高い方が、低い場合と比較して小さい。
【０１１１】
１個のトランジスター２４０におけるソース・ドレイン間の容量が非常に小さくても、
本実施形態では、ノズルが複数ｍ個であるので、ｍ個分並列した構成では、当該容量が無
視できなくなる可能性も考えられる。
しかしながら、本実施形態では、検査の対象以外のノズルに対応するトランジスター２
４０では、小型化され、さらに、ドレイン電圧が高い状態でオフにされるので、当該トラ
ンジスター２４０のオフ容量が小さくなる。
特に本実施形態では、等価回路が図２３において○印のＡは、検査の対象にされたノズ
ルの圧電素子４０における一方の端子と、○印のＢ、Ｃ１、Ｄの並列接続との間に介挿さ
れているので、検査の対象以外のノズルに対応するトランジスター２４０のオフ容量が小
さくなることにより、当該圧電素子４０に寄生する容量成分が無視できるほどに小さくな
るので、ノズル良否の判定精度をさらに向上させることができるのである。
なお、ここでは、第２期間Ｔｓ２の終了時に駆動信号ＣＯＭ−Ｂを電圧Ｖ６としている
が、この目的は、トランジスター２４０がオフしたときのソース・ドレイン間の容量を小
さくすることであるから、電圧Ｖc以上であれば良い。
【０１１２】
＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種
の変形が可能である。なお、次に述べる変形の態様は、任意に選択された一または複数を
適宜に組み合わせることもできる。
【０１１３】
＜ＦＦＴ等＞
実施形態では、解析部１３０が、データＤkを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）で処理した
ために時間情報が失われるが、例えばウェーブレット変換のように時間情報も残すような
処理を実行しても良い。
【０１１４】
＜単位回路の段数等＞
実施形態において、６種類の電圧のうち、互いに隣り合う２つの電圧に対応するように
電圧の低い順に単位回路３４ａ〜３４ｆの６段を設けた構成であったが、本発明では、単
位回路３４の個数は、応用例（その２）で示したように、これに限られず、２個以上であ
れば良い。なお、単位回路３４の個数が増えるにつれて充放電時の損失は低減する一方、
構成は複雑化する。
また、単位回路３４におけるトランジスター３４１、３４２は、バイポーラ型に限られ
ず、それぞれ上述したようにＭＯＳＦＥＴとしても良い。
【０１１５】
１…印刷装置（液体吐出装置）、１０…制御ユニット、２０…ヘッドユニット、３０…
ドライバー、３４ａ〜３４ｆ…単位回路、３６ａ〜３６ｆ…レベルシフター、３８ａ〜３
８ｆ…コンパレーター、４０…圧電素子、５０…補助電源回路、１３０…解析部、２００
…選択制御部、２１０、２２０…ブロック、２４０…トランジスター（スイッチ）、２９
２…増幅器、３４１、３４２…トランジスター、４００…吐出部、４３１…キャビティ、
４５１…ノズル、５１０〜５１６…配線。
【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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