(57)【要約】【課題】インクジェット記録ヘッドでの駆動波形印加後の残留振動波形の振幅値を検知して残留振動波形の減衰比を算出し、インク粘度の微小変化を正確に検出する、液滴吐出装置の液体粘度検出方法が提供される。【解決手段】  駆動波形が印加されることで液室２０を加圧し液体を液滴として吐出する圧電型液滴吐出ヘッド１５と、前記液滴吐出ヘッド１５へ前記駆動波形を印加する駆動波形生成部８２と、残留振動検出部４００とを有する液滴吐出装置の液体粘度検出方法であって、  前記残留振動検出部４００により、前記駆動波形を印加した後に前記液室内に発生する残留振動波形の複数周期分の振幅値を検出する工程と、  前記振幅値に基づいて減衰比を算出する工程と、  前記減衰比に基づいて前記液室２０内の液体の液体粘度を算出する工程と、を有する、液滴吐出装置の液体粘度検出方法。【選択図】図１２
2015171807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動波形が印加されることで液室を加圧し液体を液滴として吐出する圧電型液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドへ前記駆動波形を印加する駆動波形生成部と、残留振動検出部と、を有する液滴吐出装置の液体粘度検出方法であって、
前記残留振動検出部により、前記駆動波形を印加した後に前記液室内に発生する残留振動波形の複数周期分の振幅値を検出する工程と、
前記振幅値に基づいて減衰比を算出する工程と、
前記減衰比に基づいて前記液室内の液体の液体粘度を算出する工程と、
を有する液滴吐出装置の液体粘度検出方法。
【請求項２】
前記振幅値を検出する工程において、前記残留振動波形の上下振幅のうち上側振幅値又は下側振幅値の一方を検出する、請求項１記載の液滴吐出装置の液体粘度検出方法。
【請求項３】
前記減衰比を算出する工程において、前記検出した振幅値の内、第一半波を除いた複数周期分の振幅値に基づいて前記減衰比を算出する、請求項１又は２に記載の液滴吐出装置の液体粘度検出方法。
【請求項４】
前記液体粘度を演算する工程において、前記検出した振幅値の内、最も小さい絶対値の振幅値を除いた複数周期分の振幅値に基づいて前記減衰比を算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置の液体粘度検出方法。
【請求項５】
前記算出した減衰比が所定の値以上であった時に、前記液滴吐出ヘッドから液体を液滴にして吐出する吐出口が詰まり状態にあると判定する工程と、をさらに有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置の液体粘度検出方法。
【請求項６】
前記液体粘度に基づいて液体温度に算出する工程と、をさらに有する請求項１〜４のいずれか１項記載の液滴吐出装置の液体粘度検出方法。
【請求項７】
駆動波形が印加されることで液室を加圧し液体を液滴として吐出する圧電型液滴吐出ヘッドと、駆動波形生成部と、制御部と、残留振動検出部と、を有する液滴吐出装置の制御方法であって、
前記駆動波形を生成して前記液滴吐出ヘッドへ印加する工程と、
前記残留振動検出部により、前記駆動波形を印加した後に前記液滴吐出ヘッド内に発生する残留振動波形の複数周期分の振幅値を検出する工程と、
前記振幅値に基づいて減衰比を算出する工程と、
前記減衰比に基づいて前記液室内の液体の液体粘度を算出する工程と、
前記算出した液体粘度を基に、前記制御部により、前記駆動波形生成部に生成する駆動波形を補正する工程と、を有する液滴吐出装置の制御方法。
【請求項８】
駆動波形が印加されることで液室を加圧し液体を液滴として吐出する圧電型液滴吐出ヘッドと、駆動波形生成部と、制御部と、残留振動検出部と、を有する液滴吐出装置の制御方法であって、
前記駆動波形を生成して前記液滴吐出ヘッドへ印加する工程と、
前記残留振動検出部により、前記駆動波形を印加した後に前記液滴吐出ヘッド内に発生する残留振動波形の複数周期分の振幅値を検出する工程と、
前記振幅値に基づいて減衰比を算出する工程と、
前記算出した減衰比が所定の範囲内となるように、前記制御部により、前記駆動波形生成部に生成する駆動波形を補正する工程と、を有する液滴吐出装置の制御方法。
【請求項９】
前記減衰比に基づいて液体粘度を算出する工程において、前記減衰比と前記液体粘度との相関関係をルックアップテーブルに予め記憶し、前記算出した減衰比に応じてテーブルから選択された液体粘度を、複数吐出動作内でそれぞれ算出した減衰比で比較し、前記液体粘度の変化の有無を検出することを含み、
前記生成する駆動波形を補正する工程において、前記液体粘度の変化を検出した場合に、変化後の液体粘度に応じた駆動波形を選択することで、前記駆動波形を補正する、
請求項７項に記載の液滴吐出装置の制御方法。
【請求項１０】
前記減衰比に基づいて液体粘度を算出する工程において、前記減衰比と前記液体粘度との相関関係をルックアップテーブルに予め記憶し、前記算出した減衰比に応じてテーブルから選択された液体粘度を複数吐出動作内でそれぞれ算出した減衰比で比較し、前記液体粘度の変化の有無を検出することを含み、
前記生成する駆動波形を補正する工程において、前記液体粘度の変化を検出した場合に、前記テーブル中の変化を検出する直線の液滴の液体粘度から１つ高い側若しくは１つ低い側の駆動波形を選択することで、前記駆動波形を補正する、請求項７項に記載の液滴吐出装置の制御方法。
【請求項１１】
前記生成する駆動波形を補正する工程において、前記駆動波形の電圧利得を補正して電圧振幅を調整する、請求項７〜１０項のいずれか１項に記載の液滴吐出装置の制御方法。
【請求項１２】
前記生成する駆動波形を補正する工程において、前記残留振動で前記振幅値が検出された液体が液滴として吐出された次滴から補正する請求項７〜１１のいずれか１項に記載の液滴吐出装置の制御方法。
【請求項１３】
前記液滴吐出ヘッドは吐出口から液滴を吐出し、対向して搬送されている記録媒体上に画像を形成し、
前記吐出口が前記記録媒体の余白に対向する期間に、前記駆動波形を補正する、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の液滴吐出装置の制御方法。
【請求項１４】
駆動波形が印加されることで液室を加圧し液体を液滴として吐出する圧電型液滴吐出ヘッドと、
前記駆動波形を生成して前記液滴吐出ヘッドへ印加する駆動波形生成部と、
前記駆動波形生成部により、前記駆動波形を印加した後に前記液室内に発生する残留振動波形の複数周期分の振幅値を検出する残留振動検出部と、
前記振幅値に基づいて減衰比を算出し、前記減衰比に基づいて前記液室内の液体の液体粘度を算出する演算部と、
を有する液滴吐出装置。
【請求項１５】
さらに、前記算出した液体粘度を基に、前記駆動波形生成部に生成する駆動波形を補正するように制御する制御部を有する、請求項１４記載の液滴吐出装置。
【請求項１６】
駆動波形が印加されることで液室を加圧し液滴を吐出する圧電型液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドへ前記駆動波形を印加する駆動波形生成部とを有する液滴吐出装置の前記液室内の液体粘度を検出する回路であって、
前記駆動波形を印加した後に前記液室内に発生する残留振動波形の振幅値を波形処理機能により検出する波形処理回路を有し、該波形処理回路は、
ノイズ除去を行うフィルタ回路と、
前記ノイズが除去された所定の幅の残留振動波形を増幅する増幅回路と、
前記増幅された残留振動波形のピークである振幅値を少なくとも２つ以上保持するピークホールド回路と、
を有する液滴吐出装置の液体粘度を検出する回路。
【請求項１７】
前記フィルタ回路は、一定の通過帯域幅をもつバンドパスフィルタを含む、請求項１６に記載の液滴吐出装置の液体粘度を検出する回路。
【請求項１８】
前記液滴吐出装置はさらに、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドに印加する駆動波形を制御する制御部を有し、
前記フィルタ回路と前記増幅回路は、前記制御部で制御されることにより、前記通過帯域幅を調整する請求項１７に記載の液滴吐出装置の液体粘度を検出する回路。
【請求項１９】
前記液滴吐出装置は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドに印加する駆動波形を制御する制御部を有し、
前記ピークホールド回路は、リセット機能をもつリセット回路を有し、該リセット回路のリセット契機が前記制御部から制御されることで、前記振幅値の保持の解除タイミングを調整する、請求項１６〜１８項のいずれか１項に記載の液滴吐出装置の液体粘度を検出する回路。
【請求項２０】
前記ピークホールド回路は、リセット機能をもつリセット回路と、比較機能をもつ比較部を有し、該リセット回路のリセット契機が前記残留振動波形によって動作する該比較部から制御されることで、前記振幅値の保持の解除タイミングを調整する請求項１６〜１８項のいずれか１項に記載の液滴吐出装置の液体粘度を検出する回路。
【請求項２１】
前記液滴吐出ヘッドはさらに、前記駆動波形が印加され、複数の液室を加圧する複数の圧電素子を有し、
前記液体粘度を検出する回路は、前記波形処理回路と前記複数の圧電素子との接続・不接続を切り替える切替手段を有し、
該切替手段により２つ以上の前記圧電素子を、１つの前記波形処理回路で検出する請求項１６〜２０項のいずれか１項に記載の液滴吐出装置の液体粘度を検出する回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置の液体粘度検出方法、液滴吐出装置の制御方法、液滴吐出装置、及び液滴吐出装置の液体粘度を検出する回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写機、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば液滴吐出装置を用いたインクジェット記録装置が知られている。このインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドからインク滴を用紙やＯＨＰなどの記録媒体上に吐出して所望の画像を形成するものである。インクジェット記録ヘッドとして、インク流路内のインクを加圧する圧力発生素子に圧電素子を用い、インク流路の壁面を形成する振動板を圧電素子で微振動させることにより、インク流路内の容積を変化させてインク滴を吐出させる圧電型のものが知られている。
【０００３】
インクジェット記録ヘッドにはインクを吐出する為のノズルが複数あるが、周囲温湿度の変化や連続駆動による自己発熱等の影響でインク粘度が変化する。インク粘度の変化に伴いインクの吐出速度がノズル毎に変動することで、濃度ムラやスジ、色変化といった異常画像を引き起こす問題がある。更にインクの増粘が進むとノズルが詰まり、ドット抜け印刷を引き起こす問題がある。
【０００４】
このような吐出速度の変動やノズル詰まりに対し適切な補正／回復手段を実施する為には、インク粘度変化を検出する必要がある。
【０００５】
ここで、駆動電圧印加直後、ノズル状態に応じて個別液室（インク流路）内の残留圧力波が圧電素子を振動（残留振動）させ、その際に圧電素子に逆起電圧を発生させる。インク粘度変化を検出する方法として残留振動の逆起電圧を検知する残留振動検知技術がある。
【０００６】
一例として、フィルタ回路、増幅回路、比較回路、論理回路等からなる残留振動検出部とトランジスタを切替手段とを用いる技術がある。駆動波形印加直後に切り替えにより残留振動検出部に圧電素子が接続され、残留振動波形が所定の基準電圧Ｖｒｅｆまで到達する経過時間と、残留振動波形の周期を残留振動検出部に取り込む。そして、振動周期に対する基準電圧Ｖｒｅｆまでの経過時間の比と、残留振動周期に基づいて残留振動波形を正弦波と仮定した条件とで振幅値を算出し、第一半波の振幅値の大小からインク粘度を検出する方法が既に知られている。（例えば、特許文献１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記例では、切替手段により切替えた後に残留振動検出部に取り込まれた残留振動波形により、所定の基準電圧Ｖｒｅｆまで到達する経過時間と残留振動周期との比に基づいて、第一半波の振幅値を算出してインク粘度を検出している。しかし、切替手段のＯＮ抵抗／ＯＮ時間のバラツキが、基準電圧Ｖｒｅｆまで到達する経過時間に直接影響することで、第一半波の振幅値にも大きなバラツキが生じ、インク粘度の微小な変化を検出できない問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、インクジェット記録ヘッドでの駆動波形印加後の残留振動波形の振幅値を検知して残留振動波形の減衰比を算出し、インク粘度の微小変化を正確に検出する、液滴吐出装置の液体粘度検出方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１０】
一態様では、駆動波形が印加されることで液室を加圧し液体を液滴として吐出する圧電型液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドへ前記駆動波形を印加する駆動波形生成部と、残留振動検出部とを有する液滴吐出装置の液体粘度検出方法であって、
前記残留振動検出部により、前記駆動波形を印加した後に前記液室内に発生する残留振動波形の複数周期分の振幅値を検出する工程と、
前記振幅値に基づいて減衰比を算出する工程と、
前記減衰比に基づいて前記液出内の液体の液体粘度を算出する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
一態様によれば、インクジェット記録ヘッドでの駆動波形印加後の残留振動波形の振幅値を検知して残留振動波形の減衰比を算出し、インク粘度の微小変化を正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】オンデマンド方式のライン走査型インクジェット記録装置に於ける全体構成の概略図である。
【図２】インクジェット記録モジュールの構成を示す側面図である。
【図３】インクジェット記録ヘッド装置をラインヘッド構成で配置した概略図である。
【図４】図３の記録ヘッドの拡大底面図である。
【図５】記録ヘッドの構成斜視図である。
【図６】印字ノズルでの残留振動の動作概略図であって、（ａ）はインク吐出時の、（ｂ）はインク吐出後の個別圧力発生室内に発生する圧力変化を示す。
【図７】駆動波形と残留振動波形の概略を示すグラフである。
【図８】減衰振動波形から減衰比を算出する際の説明図である。
【図９】インク粘度が変化した時の残留振動実測波形を示すグラフである。
【図１０】本実施例に於けるインクジェット記録ジュールの駆動制御に係る全体ブロック図である。
【図１１】本実施例に於ける残留振動検知基板の回路図である。
【図１２】本実施例である図１１の回路を用いた場合の振幅値を検出した波形を示すグラフである。
【図１３】比較例における残留振動の角度と第１波振幅瞬時値の相関関係を示すグラフである。
【図１４】図１２の検出結果を用いて算出した減衰比ζとインク粘度との相関図である。
【図１５】補正に利用される１つの駆動波形について説明する図である。
【図１６】図１４の回路を利用した第１実施例に係る補正方法が含まれた液滴吐出装置の全体制御のフローチャートである。
【図１７】図１７は、図１４の回路を利用した第２実施例の補正方法が含まれた液滴吐出装置の全体制御を示したフローチャートである。
【図１８】本発明のある実施例に於ける補正タイミングを説明した図である。
【図１９】本発明の別の実施例に於ける補正タイミングを説明した図である。
【図２０】インク粘度と温度との相関図を示す。
【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】
〔実施形態〕
＜全体説明＞
図１は、オンデマンド方式のライン走査型インクジェット記録装置に於ける全体構成の概略図である。図１において、インクジェット記録装置１は、インクジェット記録装置本体Ｘと、記録媒体供給部２と、記録媒体回収部１３を有する。
【００１５】
インクジェット記録装置本体Ｘは規制ガイド３、インフィード部４、ダンサローラ５、ＥＰＣ６、蛇行量検出器７、インクジェット記録モジュール８、プラテン９、乾燥モジュール１０、アウトフィード部１１、及びプラー１２を有している。
【００１６】
規制ガイド３は記録媒体Ｓの幅方向の位置決めを行う。インフィード部４は記録媒体Ｓの張力を一定に保つ駆動ローラと従動ローラからなる。ダンサローラ５は記録媒体Ｓの張力に応じて上下し位置信号を出力する。ＥＰＣ（Ｅｄｇｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）６は、記録媒体Ｓの端部の位置を制御する。プラテン９は、インクジェット記録モジュール８と対向して設けられている。アウトフィード部１１は、記録媒体Ｓを設定された速度で駆動させる駆動ローラと従動ローラからなり、プラー１２は記録媒体Ｓを装置外に排紙する駆動ローラと従動ローラからなる。
【００１７】
インクジェット記録モジュール８は印字ノズル１６（吐出口）を印刷幅全域に配置したラインヘッドを有している。カラー印刷はブラック、シアン、マゼンダ、イエローの各ラインヘッドにより行われる。印刷の際、各ラインヘッドのノズル面はプラテン９上に所定の隙間を保って支持されている。インクジェット記録モジュール８が記録媒体Ｓの搬送速度に応じてインクを吐出することで、記録媒体Ｓ上にカラー画像を形成する。
【００１８】
尚、インクジェット記録装置１として、ライン走査型を用いることで高速な画像形成が可能となる。
【００１９】
図２は、インクジェット記録モジュール８の構成を示す側面図である。図に示すように、インクジェット記録モジュール８は、主に、駆動制御部２００と、インクジェット記録ヘッド装置（記録ヘッド装置）１００と、接続部５０とを有している。
【００２０】
駆動制御部２００において、駆動制御基板８０には、図１０に示す制御部８１、駆動波形生成部８２、記憶手段８３が搭載されている。
【００２１】
接続部５０において、ケーブル５１は、駆動制御基板側コネクタ５２と、ヘッド側コネクタ５３が取り付けられており、駆動制御基板８０と、記録ヘッド装置１００に搭載されるヘッド基板６０間のアナログ信号及びデジタル信号通信を担う。
【００２２】
記録ヘッド装置１００は制御系としてのヘッド基板６０、残留振動検知基板４０、及び圧力素子支持基板（ヘッド駆動ＩＣ基板）３２を備えている。さらに、記録ヘッド装置１００は、インク吐出を行う構成として記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド部、圧電型液滴吐出ヘッド、ともいう）１５を有している。記録ヘッド１５には、圧電素子３１を収容する剛性プレート２８と、印字ノズル１６や個別圧力発生室２０（図５参照）が形成された流路板３６とが設けられている。また、インクを収容しているインクタンク７０は記録ヘッド１５の近傍であって記録ヘッド装置１００内に設けられている。
【００２３】
尚、ライン走査型インクジェット記録装置１では、記録ヘッド１５が、記録媒体Ｓの搬送方向の垂直方向である図２の奥行き方向（若しくは、手前方向）に、同記録ヘッド１５を並べたラインヘッド構成である。
【００２４】
ただし本発明は、上記ライン走査型構成に限定せず、１つ若しくは複数の記録ヘッド１５を、記録媒体Ｓの搬送方向の垂直方向である本紙面の奥行き方向（若しくは、手前方向）に移動しながら、更に記録媒体Ｓを搬送方向に搬送し、画像を形成するシリアル走査型プリンタや、その他の液滴吐出装置等を用いてもよい。
【００２５】
図３は、記録ヘッド装置１００をラインヘッド構成で配置した概略図である。図３に示した記録ヘッド装置１００は、４つのヘッドアレイ１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、及び１４Ｙの集合体により構成されている。ブラック用ヘッドアレイ１４Ｋはブラックのインク滴を吐出し、シアン用ヘッドアレイ１４Ｃはシアンのインク滴を吐出し、マゼンダ用ヘッドアレイ１４Ｍはマゼンダのインク滴を吐出し、イエロー用ヘッドアレイ１４Ｙはイエローのインク滴を吐出する。
【００２６】
各ヘッドアレイ１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、及び１４Ｙは、用紙等の記録媒体Ｓの搬送方向（矢印方向）と直交する方向に延びている。このようにヘッドをアレイ化することにより広域な印刷領域幅を確保している。
【００２７】
図４は、図３の記録ヘッド１５の底面の拡大図である。記録ヘッド１５のノズル面（底面）１７には多数の印字ノズル１６が千鳥状に配列されており、本実施形態では印字ノズル１６を２列各６４個千鳥状に配列している。このように多数の印字ノズル１６を千鳥配列することで、高解像度に対応できる。
【００２８】
図５は、記録ヘッド１５の構成斜視図である。記録ヘッド１５は、ノズルプレート１９、圧力室プレート２１、リストリクタプレート２３、ダイアフラムプレート２６、剛性プレート２８ならびに圧電素子群３５を主に有している。
【００２９】
流路板３６は、ノズルプレート１９と、圧力室プレート２１と、リストリクタプレート２３と、ダイアフラムプレート２６とを順次重ねて位置決めして接合することにより構成される。ノズルプレート１９には多数個の印字ノズル１６が千鳥状に配列、形成されている。圧力室プレート２１には、各印字ノズル１６に対応する個別圧力発生室（液室）２０が形成されている。リストリクタプレート２３には、共通インク流路２７と個別圧力発生室２０を連通して個別圧力発生室２０へのインク流量を制御するリストリクタ２２が形成されている。ダイアフラムプレート２６には、振動板２４とフィルタ２５が設けられている。
【００３０】
この流路板３６を剛性プレート２８に接合して、フィルタ２５を共通インク流路２７の開口部と対向させる。インク導入パイプ３０の上側開口端は、剛性プレート２８の共通インク流路２７に接続され、インク導入パイプ３０の下側開口端は、インクを充填したインクタンク７０（図２参照）に接続される。
【００３１】
圧電素子支持基板３２は、圧電素子駆動ＩＣ（ヘッド駆動ＩＣ）３３が搭載され、圧電素子３１を支持している。圧電素子駆動ＩＣ３３には電極パッド（圧電パッド）３４が接続され、圧電素子駆動ＩＣ３３が発生した駆動波形が、電極パッド３４を介して圧電素子３１へと印加される（図６（ａ）参照）。
【００３２】
圧電素子３１を多数個配列して構成した圧電素子群３５が、剛性プレート２８に装着される。剛性プレート２８の開口部２９へ圧電素子群３５を挿入し、各圧電素子３１の自由端を振動板２４に接着固定することにより、記録ヘッド１５が構成される。
【００３３】
図６は、印字ノズル１６での残留振動の動作概略図である。詳しくは、図６（ａ）はインク吐出時の、図６（ｂ）はインク吐出後の個別圧力発生室２０内に発生する圧力変化を示す。
【００３４】
図６（ａ）のインク吐出時では、駆動制御基板８０上の制御部８１から伝送される画像データに基づいたタイミング制御信号に応じて、圧電素子駆動ＩＣ３３をＯＮ／ＯＦＦし、駆動波形生成部８２で生成された駆動波形が電極パッド３４に印加される。駆動波形に基づいた圧電素子３１の伸縮力が振動板２４を介して個別圧力発生室２０内の圧力を変化させることで、印字ノズル１６方向の圧力を発生させインクを吐出させる。
【００３５】
より詳しくは、吐出動作の際、駆動波形の立下り波形（図７参照）印加によりまず振動板２４が収縮し個別圧力発生室２０が膨張してノズル１６付近の液体（インク）の曲面状の表面であるメニスカスを引き込む（引き上がる）。そして駆動波形の立ち上がり波形印加後、振動板２４が膨張する（図６（ａ）で下方向に移動する）ことで個別圧力発生室２０が収縮され、加圧されてノズル１６からインクが吐出する。インクの吐出動作により、吐出後も、液面であるメニスカスの位置が動く、即ちメニスカスが振動し、振動板２４が所定期間振動する。
【００３６】
なお、電極パッド３４が振動板２４付近であって個別圧力発生室２０の近傍に備えられているが、駆動波形停止後もインク粘度次第でインク液面であるノズル１６内のメニスカスの位置が変動することに伴い、個別圧力発生室２０の残留振動の大きさも変わるので、本発明の液体の粘度検知では、個別圧力発生室２０のメニスカス近傍のインク粘度が検知される、といえる。
【００３７】
図６（ｂ）のインク吐出後では、インクを吐出した後に個別圧力発生室２０内に発生する残留圧力波が振動板２４を介して圧電素子３１に伝播し、残留振動電圧が電極パッド３４に誘起される。誘起された残留振動電圧変化を検知することによって、インク粘度変化によるインク吐出速度、吐出量の変化や、ノズルの詰まり状態を判別できる。
【００３８】
ここで、個別圧力発生室２０の圧力状態と圧電素子３１の電圧変化について説明する。図７は、駆動波形と残留振動波形の概略を示すグラフである。図７の駆動波形印加期間は、図６（ａ）の個別圧力発生室２０の状態に対応している。上述のように、図６（ａ）の状態になる前に、駆動波形の立ち下げ動作（図７参照）により圧電素子３１を圧縮することで振動板２４を押し上げて個別圧力発生室２０を膨張させる。なお、個別圧力発生室２０が膨張した際には、メニスカスが引き込まれるともに、圧力が下がることによりインク導入パイプ３０がインクタンク７０からインクを取り込む。その後、図６（ａ）のように、電圧立ち上げ動作により圧電素子３１を伸長することで、振動板２４を押し下げ、個別圧力発生室２０を収縮させ、インクを吐出している。駆動波形印加後（インク吐出後）に、残留振動が発生する。
【００３９】
図７の残留振動波形発生期間は、図６（ｂ）の個別圧力発生室２０での圧力状態に対応しており、残留圧力波が振動板２４を介して、圧電素子３１に伝播することで、図７のような減衰振動波形となる。
【００４０】
このような残留振動検知技術を用いて、本実施形態について、電極パッド３４と圧電素子支持基板３２を介して、残留振動検知基板４０上の回路から構成される残留振動検出部４００において残留振動を検知する。
【００４１】
図８は、本発明の実施形態において、減衰振動波形から減衰比を算出する際の説明図である。図７の減衰振動波形に基づいて減衰比ζを算出する過程について図８を用いて説明する。減衰振動の理論式を式（１）に示す。
【００４２】
【数１】
2015171807.tif 000003
式（１）中のｘは時刻に対する減衰振動変位、ｘ０は初期変位、ζは減衰比、ω０は固有振動周波数、ωｄは減衰系の固有振動周波数、ｖ０は初期変化量、ｔは時刻を表す。
【００４３】
尚、減衰系の固有振動周波数ωｄは、式（２）で表される。
【００４４】
【数２】
2015171807.tif 000004
減衰比ζを算出する為に必要なパラメータとして、対数減衰率δがある。対数減衰率δを式（３）に示す。
【００４５】
【数３】
2015171807.tif 000005
図８に於いて、式（３）中のａｎはｎ番目の振幅値、ａｎ＋ｍはｎ＋ｍ番目の振幅値を表す。図中でＴは１周期を表し、対数減衰率δは、振幅変化の割合を対数化しｍで除することで、１周期分あたりで平均化した値を示す。尚、ｎ、ｍは自然数である。
【００４６】
減衰比ζとは、式（４）のように対数減衰率δを２πで割った値として算出される。
【００４７】
【数４】
2015171807.tif 000006
つまり、減衰比ζは、複数周期分の振幅値の減衰率を、１周期分で平均化した情報をもつ。
【００４８】
以上より、減衰比ζを算出する為には、対数減衰率δを求めれば良く、その為には、残留振動波形の振幅値のみを認識すれば良い。
【００４９】
図９は、インク粘度が変化した時の残留振動実測波形を示すグラフである。詳しくは、３種類のインク粘度を用いた場合の残留振動実測波形の推移を示す。ここでは、図１０に記載の切替手段４２により、駆動波形から残留振動波形に切替えた切替タイミングを時間軸の０点として図示している。
【００５０】
各インク粘度の大小関係は、粘度Ａ＝１とした場合、粘度Ｂ＝１．７、粘度Ｃ＝３の条件である。図９から、インク（液体）の粘度が小さいほど減衰振動の振幅が大きいと推測できる。さらに、実測波形にはノイズが重畳されていること、第一半波については、バラツキが大きく、各インク粘度の大小関係に対する振幅値の相関関係が見られないことが図９よりわかる。
【００５１】
ここで、比較例（図１３参照）では、第一半波の振幅値の大小を用いてがインク粘度変化を検出している。しかし、図９の粘度Ｂと粘度Ｃは第一半波の振幅値がほぼ同一値のため、粘度Ｂと粘度Ｃとを切り分けられない。
【００５２】
上述の問題を解消するため、本実施形態では、液体粘度を検出する手段として、高周波／低周波ノイズ成分をカットするバンドバスフィルタを採用するとともに、第一半波のバラツキを抑制できる減衰比を用いたインク粘度検出方法を適用している。制御の詳細について図１２を用いて後述する。
【００５３】
図１０は、本実施例に於けるインクジェット記録モジュール８の駆動制御に係る全体ブロック図である。図２で説明したように、液滴吐出装置であるインクジェット記録モジュール８は、駆動制御基板８０と記録ヘッド装置１００とを有する。
【００５４】
駆動制御基板８０は、制御部８１と、駆動波形生成部８２と、記憶手段８３とで主に構成される。制御部８１は画像データを元にタイミング制御信号と駆動波形データを生成する。駆動波形生成部８２は生成された駆動波形データをＤＡ変換し、電圧増幅、電流増幅を行う。記憶手段８３は減衰比データを予め記憶する。
【００５５】
記録ヘッド装置１００は複数の圧電素子３１ａ〜３１ｘ、圧電素子３１の駆動制御に係るヘッド基板６０、圧電素子支持基板３２、及び残留振動検知基板４０を有している。上述のように圧電素子支持基板３２と圧電素子３１ａ〜３１ｘは記録ヘッド１５の構成要素となっている（図２、３参照）。
【００５６】
ヘッド基板６０にはヘッド側制御部６１が形成され、圧電素子支持基板３２には圧電素子駆動ＩＣ３３が形成されている。残留振動検知基板４０には、切替手段４２と、フィルタ回路４３、増幅回路４４、ピークホールド回路４５を含めた波形処理回路４１と、ＡＤ変換器４６が形成されている。波形処理機能をもつ波形処理回路４１において、残留振動波形の複数周期分の振幅値の検出ができる。詳細は図１１を用いて後述する。
【００５７】
駆動制御基板８０の制御部８１で生成されたタイミング制御信号等のデジタル信号は、シリアル通信で記録ヘッド１５に伝送し、ヘッド基板６０上の制御部６１によってデシリアライズされ、圧電素子駆動ＩＣ３３に入力される。
【００５８】
駆動制御基板８０において、駆動波形生成部８２によって生成された駆動波形は、制御部８１で形成されたタイミング制御信号の状態（Ｈ／Ｌ又はＯＮ／ＯＦＦ）に応じてＯＮ／ＯＦＦする圧電素子駆動ＩＣ３３がＯＮの期間に、圧電素子３１に入力される。
【００５９】
制御部８１は、圧電素子駆動ＩＣ３３に送信するタイミング制御信号に同期した切替信号を切替手段４２に送信することで、インク吐出後の圧電素子３１に発生する残留振動電圧を残留振動検知基板４０に取り込むタイミングも制御している。
【００６０】
ピークホールド回路４５によってホールドされた残留振動の振幅値は、ＡＤ変換器４６でデジタル値に変換後、制御部８１にフィードバックされる。
【００６１】
制御部８１では、振幅値に基づいて減衰比を算出した後、記憶手段８３に記憶された減衰比データと比較することで、各ノズルに於けるインク粘度変化を検出し、各ノズルからのインクの吐出速度と吐出量が一定となるよう、駆動波形データを補正する。
【００６２】
制御部８１は、すべての機能を一つの回路で構成してもよいが、上記夫々の機能に対応するように個々の制御手段を制御部８１の中に設けてもよい。例えば、制御部８１は、機能ごとに、標準波形生成部８４、減衰比算出部８５、粘度算出部８６、及び波形補正部８７等をそれぞれ備えていてもよい。標準波形生成部８４は画像データを元に制御信号や駆動波形データを生成する。減衰比算出部８５は複数周期分の振幅値に基づいて減衰比を算出し、粘度算出部８６は算出した減衰比を減衰比データと比較して各ノズルに於けるインク粘度変化を演算する。波形補正部８７は駆動波形データを補正する。
【００６３】
ここで、図１０では減衰比を演算する為の機能をもつ制御部８１（減衰比算出部８５）は駆動制御基板８０に設けていたが、これに限られず、記録ヘッド装置１００側の例えば残留振動検知基板４０に搭載されてもよい。
【００６４】
残留振動検知基板４０に搭載の機能は、一部もしくは全てを駆動制御基板８０、またはヘッド基板６０に統一してもよい。
【００６５】
ここで、残留振動検知基板４０上の回路４１、４２、４６からなる残留振動検出部４００での機能と、制御部８１の減衰比算出部８５と粘度算出部８６での機能と、を発揮する構成を合わせて本発明において液体粘度検出部３００という。
【００６６】
尚、図１０では、複数の圧電素子３１の残留振動電圧を１組の切替手段４２、波形処理回路４１、ＡＤ変換器４６を用いて順次切り替えて検出する構成としたが、圧電素子３１の全数に対応するだけの切替手段、波形処理回路、ＡＤ変換器を使用し、全ノズルのインク粘度状態を同時に検出する構成でもよい。
【００６７】
或いは、全圧電素子３１をいくつかのグループに分け、グループ毎に切替手段、波形処理回路、ＡＤ変換器を使用し、グループ内で順次切り替える構成でもよい。これにより、同時にインク粘度を検出できるノズル数が増え、回路数も少なくて済むといったメリットがある。
【００６８】
図１１は、本実施例に於ける残留振動検知基板４０の回路図である。図１１の回路に於いて、インク吐出時に、各圧電素子駆動ＩＣ３３をＯＮすることで、各圧電素子３１に印加する駆動波形の印加タイミングを制御し、インクを吐出させることができる。
【００６９】
又、切替手段４２は、波形処理回路４１と圧電素子３１との接続・不接続を切り替え可能に接続されている。インク吐出後に、圧電素子駆動ＩＣ３３をＯＦＦするタイミングで、切替手段４２を検出する対象の圧電素子３１と接続するように切り替え、圧電素子３１を波形処理回路４１に接続させることで、波形処理回路４１は残留振動波形の振幅値を認識できる。
【００７０】
図１１において、切替手段４２を用いて、２つ以上の圧電素子３１を、１つの波形処理回路４１で検出している。この構成により、残留振動検出部としての回路数を削減できる。
【００７１】
図１０で示すように、波形処理回路４１はフィルタ回路４３と、増幅回路４４と、ピークホールド回路４５とを備えている。図１１では、フィルタと増幅を一緒に構成した例を示す。
【００７２】
液体粘度検出部３００の回路構成の一部としての波形処理回路４１では、微小な残留振動波形を高インピーダンスのバッファ部で受けることで、残留振動検出部４００の回路が残留振動波形に与える影響を抑制している。
【００７３】
フィルタ回路４３と増幅回路４４は、一般的にサレンキ型と呼ばれるバンドパスフィルタ増幅型で構成している。フィルタ回路の特性は、記録ヘッド１５の特性で決まるメニスカス固有振動周波数を中心周波数として、ある一定の通過帯域幅をもつ。
【００７４】
また、例えば、フィルタ・増幅回路（４３・４４）は通過帯域幅の両端からそれぞれ「−３ｄＢ」となる帯域幅を、通過帯域幅の３倍程度に設定している。この通過域により、ヘッドの製造バラツキに起因する固有振動周波数のバラツキを吸収するとともに、効率良く高周波と低周波のノイズを除去できる。従って、効率的なノイズ成分の除去と、信号成分の抽出ができる。
【００７５】
増幅回路４４の増幅率は、ＡＤ変換器４６の入力可能範囲内に波形を増幅する設定としている。
【００７６】
ピークホールド回路４５は、少なくとも二つ以上（複数周波数分）の残留振動のピーク値である振幅値を検出し、その値をリセットされるまで保持する。ピークホールド回路４５の抵抗Ｒ６とコンデンサＣ３は、放電時間が残留振動周期の１／２以下になるように、値（リセット値）が制御される。
【００７７】
ピークホールド回路４５のリセットは、例えば減衰振動波形の立ち上がりがＶｒｅｆとクロスするタイミングで、制御部６１からのリセット信号が入力され、或いは、図示していない比較部によってクロスするタイミングを検出し、ＳＷ１に入力しても良い。即ち、ピークホールド回路４５はリセット機能をもつリセット回路を有し、制御部６１から制御されることにより、リセット契機を自由に設定できる。このようにリセット契機を調整することで、振幅値の保持の解除タイミングを調整することができる。
【００７８】
或いは、ピークホールド回路４５は、リセット回路の他に、比較機能をもつ比較部（不図示）を有してもよい。この場合、リセット回路のリセット契機は、残留振動波形によって動作する比較部から制御される。詳しくは、図示していない比較部によって残留振動波形の立ち上がりが所定電圧Ｖｒｅｆとクロスするタイミングを検出し、ＳＷ１に入力される。この制御では、アナログ系だけでリセットできる。
【００７９】
なお、減衰振動波形の振幅値を認識できるリセットタイミングであれば、上述の限りではない。また、ピークホールド回路の構成も図１１の構成に限定されず、振幅値を認識できる機能をもった回路構成であれば、他の構成でもよい。
【００８０】
フィルタ回路と増幅回路（４３・４４）は、ハイパス特性とローパス特性をもつフィルタと非反転増幅部、もしくは反転増幅部の構成であれば、サレンキ型に限定しない。
【００８１】
ここで、抵抗Ｒ１〜Ｒ５とコンデンサＣ１〜Ｃ３の受動素子定数は、インクジェット記録ヘッド１５の特性に起因する固有振動周波数の違いに応じて、制御部８１から可変制御できる構成が望ましい。この制御により、フィルタ機能の選択的な状態検知が可能となる。
【００８２】
選択的とは例えば、製造バラツキが原因で記録ヘッド１５個体が有する固有振動周波数にもバラツキが生じる為、周波数のバラツキを検査段階で把握することで、記録ヘッド１５毎の固有振動周波数をフィルタ回路４３の中心周波数となるよう抵抗（Ｒ１〜Ｒ５）とコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）の受動素子定数を制御する。或いは、記録ヘッド１５毎にフィルタ４３の定数を制御することが困難な場合は、制御部８１により、検査段階で把握した任意ロットのヘッドが有する固有振動周波数のバラツキが大きい場合は該ロットの記録ヘッド１５に適用されるフィルタ回路４３の通過帯域幅を広げ、バラツキが小さい場合は通過帯域幅を狭めるよう制御する。
【００８３】
このように波形処理回路４１にて、フィルタ回路４３は通過帯域幅を設定してノイズを除去し、増幅回路４４は通過した電圧波形を増幅し、ピークホールド回路４５で増幅した波形のピーク値である振幅値の複数周期分を所定時間ホールドする。この回路により認識した振幅値を用いて減衰比を算出する方法を図１２を用いて説明する。
【００８４】
図１２は、本実施例である図１１の回路を用いた場合の振幅値を検出した波形を示すグラフである。図１２に於いて、破線は、本実施例の回路を用いた場合のフィルタ処理＋増幅後の残留振動の実験波形を表し、実線は、ピークホールド回路でホールドした各半波の振幅値の実験波形を表す。
【００８５】
減衰比ζは、前記式（３）と前記式（４）を用いて、最低２つの振幅値から算出することができ、３つ以上の振幅値から算出すればより精度が高まる。
【００８６】
例えば図１２では、上下振幅の上側（上側振幅値）の第一〜第五半波の振幅値までを検出した波形を示しており、４周期分を平均化した減衰比ζが算出できる。或いは、上下振幅の下側（下側振幅値）を検出して減衰比ζを算出することもでき、その場合の検出方法の例として、図１１の回路に於いて、増幅回路４４を反転増幅回路方式とすれば良い。このように、上側振幅値、又は下側振幅値の一方のみを検出することで、回路規模削減によるコストダウンを実現できる。
【００８７】
ここで、比較例ではフィルタ回路、増幅回路、比較回路、及び論理回路からなる残留振動検出部と、演算を行う制御部と、切替手段（グランド端、又はスイッチとして機能するトランジスタ）とを有する。駆動波形印加直後に切替手段が切替える（グランド端に開放する）ことで、残留振動検出部は、残留振動波形において、図１３に示す所定電圧Ｖｒｅｆまで到達する経過時間Ｔｓと、残留振動波形の周期Ｔｃとを取り込む。
【００８８】
残留振動検出部で取り込んだ振動周期Ｔｃに対する所定電圧Ｖｒｅｆまでの経過時間Ｔｓの比と、残留振動波形を正弦波と仮定した条件（式（５））とで、制御部は振幅値Ｅｍを算出し、第一半波の振幅値の大小からインク増粘を判定する方法が開示されている。
【００８９】
【数５】
2015171807.tif 000007
しかし、この比較例においては、切替手段のＯＮ抵抗／ＯＮ時間のバラツキが、所定電圧Ｖｒｅｆまで到達する経過時間Ｔｓに直接影響する為、経過時間Ｔｓと周期Ｔｃの比較から算出された第一半波の振幅値にもバラツキが生じる。
【００９０】
これに対して、本発明では図８、図１２に示すように、時間に影響されないピーク値である振幅値ａｎを複数検知し平均化することで減衰率を算出している。従って、基準電圧Ｖｒｅｆまでの経過時間Ｔｓと周期Ｔｃを比較する例と比べて、切替手段４２のＯＮ抵抗／ＯＮ時間にバラツキが生じたとしても、切り替えバラツキの影響を抑制して正確にインク粘度変化を検出することができる。
【００９１】
ここで、検出した２つ以上の振幅値を使用すれば減衰比ζを算出できるので、使用する振幅値は制御部８１の粘度算出部８６で選択できることが望ましい。使用する振幅値を選択することで、より精度の高い減衰比を算出できる。
【００９２】
例えば、比較例のように第一半波の振幅値がバラついた場合でも、粘度算出部８６は切替手段４２のバラつきの影響を受けやすい第一半波の振幅値を除いて第二半波以降の振幅値までの減衰率を１周期分で平均化した減衰率を減衰比ζとして算出してもよい。詳しくは、切替手段４２により切替えた後、波形処理回路４１が残留振動波形を検出する際、切替手段４２のバラつきの影響を受けやすい第一半波の振幅値を除いた複数周期分の振幅値を基にして減衰比ζを算出する。この算出では、バラツキの大きい第一半波を除くことで、切替手段４２がもつＯＮ抵抗／ＯＮ時間のバラツキの影響をさらに抑制して、減衰比の算出精度を上げ、正確にインク粘度変化を検出することができる。
【００９３】
或いは、検出誤差が大きくなる最も小さい振幅値（最も小さい絶対値の振幅値）（本例の図１２の例では第５半波）を除いた複数周期分の振幅値を基にして減衰比ζを算出してもよい。この制御では、相対的に信号成分が小さい振幅を除くことで、減衰比の算出精度を上げることができる。或いは、第一半波と最も小さい振幅値の両方を除いて減衰比ζを算出しても良い。選択パターンは上述の限りではない。
【００９４】
図１１及び図１２に示すように、本発明では、汎用オペアンプと受動素子とスイッチのみを用いた簡易な回路構成で、残留振動波形の振幅を検知して残留振動波形の減衰比を算出し、インク粘度の微小変化を正確に検出することができる。
【００９５】
図１４は、図１２の検出結果を用いて算出した減衰比ζとインク粘度μとの相関図である。図１４から、インク粘度μが増加すると減衰比ζも大きくなることが分かる。インク粘度変化による吐出速度や吐出量の変動を抑制する為、駆動波形を補正する方法を以下に説明する。
【００９６】
図１４では、インク粘度毎に駆動波形（μＡ用駆動波形、μＢ用駆動波形、μＣ用駆動波形）を用意し、検出した減衰比に基づいて算出したインク粘度に応じて駆動波形を印加することで補正できる。更に、図１４を用いてインク増粘によるノズル（吐出口）詰まり状態を予兆検知し、ノズル詰まり状態（吐出詰まり）を予防することもできる。
【００９７】
一般的に減衰比ζ＝１の状態を臨界減衰といい、図７に示す残留振動が全く無い状態となる。この時ノズルが完全に詰まった状態となる。しかし、完全に詰まる前の状態であって、インク粘度が増加し減衰比ζが１未満であって所定の値の時に、実際にはインク不吐出となるノズル詰まり状態が発生し始めている、と考えられる。
【００９８】
減衰比とノイズ詰まり状態について、ノズル径やノズル形状、インクの構成成分等に大きく依存するが、実験によると、減衰比ζが０．２以上になるとノズル詰まり状態が発生しやすいことを確認した。ノズルが詰まると、そのノズルからインクが吐出されず、ドット抜け印刷を引き起こすおそれがある。
【００９９】
そこで、検出した減衰比ζが所定の値以上であった時に、吐出口詰まり状態であると判定するようにして、何らかのノズル詰まりに対する補正/回復を実施するようにしてもよい。
【０１００】
図１５は、補正に利用される１つの駆動波形について説明する図である。１実施例として、台形状駆動波形を用いた場合の補正方法を以下に説明する。
【０１０１】
台形状駆動波形の電圧振幅Ｖｐｐは、吐出速度や吐出量と比例関係にあることが分かっている。つまり、検出した減衰比に基づいて算出したインク粘度が増加したと判断した場合、液滴吐出速度と吐出量が小さくなる為、駆動波形の電圧利得を大きくし、図１５の電圧振幅Ｖｐｐを広げることで吐出速度と吐出量を補正できる。
【０１０２】
具体的に本補正方法を用いて補正する場合、図１４で示したように、電圧振幅Ｖｐｐの異なるインク粘度毎の駆動波形を用意し、認識したインク粘度毎に駆動波形を印加することで補正できる。
【０１０３】
或いは、インク粘度を算出せずに補正する方法として、検出した減衰比ζが所定の範囲内に収まるよう、減衰比の検出と駆動波形の補正を随時繰り返す方法もある。
【０１０４】
このように、電圧利得を調整して駆動波形の補正を行うことで、液滴吐出速度と吐出量を一定に保ち、インク詰まりを防ぎ、濃度ムラ、スジ、色変化などの異常画像の発生を抑制する。
【０１０５】
図１６は、図１４の回路を利用した第１実施例に係る補正方法が含まれた液滴吐出装置の全体制御のフローチャートである。本実施例では、例えば下記表１のようにインク粘度毎に駆動波形を用意し、残留振動検出部４００で算出した減衰比とインク粘度（液体粘度）に応じた駆動波形をテーブル（表１）から選択することで、インク粘度に変化が生じた場合に駆動波形を補正する。
【０１０６】
【表１】
2015171807.tif 000008
表１において、ζＡ〜ζＥは減衰比の値を示し、ζＡが最小値でζＢ、ζＣ、ζＤと徐々に大きくなりζＥが最大値である。図１４を参照して、減衰比ζが増加すると、インク粘度μも大きくなるため、減衰比ζＡ〜ζＥに対応するインク粘度はμＡが最小値で、μＢ、μＣ、μＤと徐々に大きくなりμＥが最大値となる。また、インク粘度μが増えた場合、駆動波形について図１５のように電圧利得を大きくし電圧振幅Ｖｐｐを広げることで、吐出速度を速め、減衰比を下げて、ノズル詰まりを防止する。従って、インク粘度μＡ〜μＥに対応する駆動波形として、減衰比が小さく及びインク粘度が低いときに電圧利得が低く電圧振幅Ｖｐｐが狭い駆動波形ＶＡを用い、減衰比が大きく及びインク粘度が高いときに電圧利得が低くＶｐｐが広い駆動波形ＶＥを用いる。
【０１０７】
印刷開始時は、標準粘度用の駆動波形を印加する（ステップＳ１０１、下記単にＳと示す）。そしてＳ１０２にて、ヘッド側制御部６１は圧電素子駆動ＩＣ３３がＯＦＦしたか、即ち駆動波形の印加が停止されたかを監視し、Ｎｏの場合は引き続き監視を続ける。Ｓ１０２でＹｅｓの場合は切替手段４２を用いて検出する圧電素子３１と波形処理回路４１を接続する（Ｓ１０３）。
【０１０８】
波形処理回路４１は、残留振動の検知処理を実施し、制御部８１の減衰比算出部８５は減衰比ζｄｅｔを演算する（Ｓ１０４）。
【０１０９】
そしてＳ１０５にて、制御部８１の粘度算出部８６は、算出した減衰比と記憶手段８３に記憶された減衰比―インク粘度テーブル（ルックアップテーブル）とを比較する。なお、減衰比とインク粘度の相関関係について例えば表２のように減衰比―インク粘度テーブルとして記憶手段８３に予め記憶させておく。比較の結果、インク粘度は変化したかどうかを判定する（Ｓ１０６）。
【０１１０】
【表２】
2015171807.tif 000009
本願において、「粘度の変化」とは、複数回吐出する場合の残留波形から算出される減衰比変化であり、その変化を検知する。ここで、粘度変化を検出する方法は、例えば、吐出動作１発目の駆動波形を印加して（１滴打って）１回の残留波形が生じ、該残留波形内の振幅値ａ２と振幅値ａ３から算出される減衰比（振幅値ａ３と振幅値ａ４でも、振幅値ａ２と振幅値ａ４から算出される減衰比でも良い）と、２発目の駆動波形を印加して（次滴を打って）生じる残留波形の振幅値ａ２と振幅値ａ３から算出される減衰比とを比較することで粘度変化を検出する。
【０１１１】
インク粘度が変化しておらずＳ１０６でＮｏの場合は、駆動波形の補正はせずに、標準波形生成部８４から信号が入力された駆動波形生成部８２が再度標準粘度用駆動波形を印加する（Ｓ１０７）。
【０１１２】
インク粘度が変化しておりＳ１０６でＹｅｓの場合は、検出したインク粘度に対応するように、波形補正部８７で駆動波形を補正し（補正するような制御信号を出力し）、補正した駆動波形を駆動波形生成部８２が圧電素子へ出力し、電圧を印加する（Ｓ１０８）。即ち、インク粘度の変化を検出した場合は、変化後の液体粘度に応じた駆動波形を印加する。
【０１１３】
上述のように駆動波形を補正することで、インク吐出速度や吐出量を直ちに補正できる。
【０１１４】
図１７は、図１４の回路を利用した第２実施例の補正方法が含まれた液滴吐出装置の全体制御を示したフローチャートである。図１７のＳ１１１〜Ｓ１１７は、図１６のＳ１０１〜Ｓ１０７とそれぞれ同じ動作なので、説明は省略する。
粘度算出部８６は、減衰比−インク粘度テーブルと比較した結果、インク粘度は変化したかどうかを判定する（Ｓ１１６）。ここで、インク粘度が変化しておりＳ１１６でＹｅｓの場合は、検出したζｄｅｔが標準粘度の減衰比より大きいかを判定する（Ｓ１１８）。
【０１１５】
本実施例では、検出したζｄｅｔは標準粘度の減衰比より大きくＳ１１８でＹｅｓの場合は、上記粘度テーブル表１に於いて高粘度側に１つずらした駆動波形を印加する（Ｓ１１９、表３参照）。また、検出したζｄｅｔは標準粘度の減衰比より小さくＳ１１８でＮｏの場合は、低粘度側に１つずらした駆動波形を印加する（Ｓ１２０）。ここで、「１つずつずらす」制御テーブルの例を表３に示す。
【０１１６】
【表３】
2015171807.tif 000010
ここで、表３のＮｏ．５を例に用いて説明する。Ｎｏ．５では、吐出２後の減衰比がζｃから大きく変化しζＥを検出した場合を示すが、補正する駆動波形は、いきなり電圧振幅Ｖｐｐの大きいＶＥを印加するとピエゾにかかる負荷が大きく劣化を招くおそれがある。そこで、１段階ずつ（粘度に応じた駆動波形を１つずつ用意した制御）ずらした補正をすることで、ピエゾ劣化を抑制しながら補正を実現できる。即ち、吐出動作を行い、その残留波形から算出した減衰比が、標準粘度から変化したと検出した液滴（吐出２）の直前（吐出１）から、一段階高い側、若しくは低い側にずらした駆動波形（ＶＤ又はＶＢ）を選択して印加する。
【０１１７】
上述の処理により、駆動波形の変化量を緩やかにすることで、圧電素子３１に急激な電圧変化を与えることなく、インク吐出速度や吐出量を補正できる為、圧電素子３１の劣化も防止できる。
【０１１８】
図１８は、本発明のある実施例における補正タイミングを説明した図である。搬送方向に記録媒体Ｓを搬送しながら画像を形成していく過程で、インク粘度変化を検出した場合、補正するタイミングは、粘度変化を検出したインク滴の次滴から補正することで、ページ内の異常画像を抑制できる。
【０１１９】
図１９は、本発明の別の実施例に於ける補正タイミングを説明した図である。搬送方向に記録媒体Ｓを搬送しながら画像を形成していく過程で、あるページを印刷中にインク粘度変化を検出した場合、同ページ内では補正せず、補正するタイミングは、画像を形成しない領域とする。図１９では、記録媒体Ｓの余白部（例えばページ間）から補正することで、次ページ以降の異常画像を抑制できる。
【０１２０】
図２０に、インク粘度と温度との相関図を示す。図１４のように算出した減衰比からインク粘度が分かり、更には図２０のようにインク粘度と液体温度の相関が実験値から求まる為、減衰比から液体温度も算出できる。これにより、減衰比を用いて液体温度を監視できる為、サーミスタ等の設置が必要なくなる。
【０１２１】
本発明において、図８、図１２で示すように、波形のピーク値である振幅値ａｎを複数検知し平均化して減衰率を算出している。したがって、切替手段４２のＯＮ抵抗／ＯＮ時間にバラツキが生じたとしても、切り替えバラツキの影響を抑制して正確にインク粘度変化を検出することができる。
【０１２２】
さらに、第一半波の振幅値がバラついた場合でも、第二半波以降の振幅値までの減衰率を１周期分で平均化した減衰率ζを用いることができる為、バラツキの影響を抑制することができ、正確にインク粘度変化を検出することができる。
【０１２３】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１２４】
１  インクジェット記録装置
Ｘ  インクジェット記録装置本体
８  インクジェット記録モジュール（液滴吐出装置）
１５  記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド部、液滴吐出ヘッド）
１６  ノズル（印字ノズル、吐出口）
２０  個別圧力発生室（個別液室）
３１  圧電素子
３２  圧電素子支持基板
３３  圧電素子駆動ＩＣ（ヘッド駆動ＩＣ）
３４  電極パッド
４０  残留振動検知基板
４１  波形処理回路
４２  切替手段
４３  フィルタ回路
４４  増幅回路
４５  ピークホールド回路
４６  ＡＤ変換器
５０  接続部
６０  ヘッド基板
８０  駆動制御基板
８１  制御部
８２  駆動波形生成部
８３  記憶手段
８４  標準波形生成部
８５  減衰比算出部
８６  粘度算出部
８７  波形補正部
７０  インクタンク
１００  インクジェット記録ヘッド装置
２００  駆動制御部
３００  液体粘度検出部
４００  残留振動検出部
Ｓ  記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２５】
【特許文献１】特開２０１１−１８９６５５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４０１１８号公報
【特許文献３】特許第３８６７７８７号公報
【図１】
2015171807.tif 000011
【図２】
2015171807.tif 000012
【図３】
2015171807.tif 000013
【図４】
2015171807.tif 000014
【図５】
2015171807.tif 000015
【図６】
2015171807.tif 000016
【図７】
2015171807.tif 000017
【図８】
2015171807.tif 000018
【図９】
2015171807.tif 000019
【図１０】
2015171807.tif 000020
【図１１】
2015171807.tif 000021
【図１２】
2015171807.tif 000022
【図１３】
2015171807.tif 000023
【図１４】
2015171807.tif 000024
【図１５】
2015171807.tif 000025
【図１６】
2015171807.tif 000026
【図１７】
2015171807.tif 000027
【図１８】
2015171807.tif 000028
【図１９】
2015171807.tif 000029
【図２０】
2015171807.tif 000030