(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地された接地ラインと、
第１のキャビティーに連通する第１のノズルから前記第１のキャビティー内の液体を第１の駆動素子の駆動により吐出する第１の吐出部と、
前記第１の駆動素子を前記接地ラインに接続する第１の接地端子と、
第２のキャビティーに連通する第２のノズルから前記第２のキャビティー内の液体を第２の駆動素子の駆動により吐出する第２の吐出部と、
前記第２の駆動素子を前記接地ラインに接続する第２の接地端子と、
前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子にそれぞれアナログスイッチを介して選択的に接続可能な共通電路と、
前記共通電路を介して前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子の各駆動を制御する駆動制御部と、
前記第１のキャビティー内の液体の振動であって前記第１の駆動素子の駆動により残留する残留振動に応じた電気信号を、前記第１の接地端子を介して検出する検出部と、
前記電気信号に基づいて前記第１の吐出部を検査する検査部と、
前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子から前記第１の接地端子を電気的に切り離すとともに、前記第１の接地端子を前記接地ラインに直結する電路を電気的に遮断するスイッチ部と
を備える液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置であって、更に、
第３のキャビティーに連通する第３のノズルから前記第３のキャビティー内の液体を第３の駆動素子の駆動により吐出する第３の吐出部と、
第４のキャビティーに連通する第４のノズルから前記第４のキャビティー内の液体を第４の駆動素子の駆動により吐出する第４の吐出部と
を備え、
前記第３の駆動素子は、前記第１の駆動素子と共に前記第１の接地端子を介して前記接地ラインに接続され、
前記第４の駆動素子は、前記第２の駆動素子と共に前記第２の接地端子を介して前記接地ラインに接続される、液体吐出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体吐出装置であって、
前記第１の吐出部および前記第３の吐出部は、前記第１の接地端子が形成された第１のユニットに構成され、
前記第２の吐出部および前記第４の吐出部は、前記第２の接地端子が形成された第２のユニットに構成された、液体吐出装置。
【請求項４】
前記駆動制御部は、前記共通電路を介して前記第１、第２、第３および第４の駆動素子の各駆動を制御することによって、前記第１の吐出部および前記第３の吐出部と、前記第２の吐出部および前記第４の吐出部との間で、それぞれ異なるタイミングで液体を吐出させる、請求項２または請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記スイッチ部は、
前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第１の接地端子を前記接地ラインから電気的に切り離す第１のスイッチと、
前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子を前記接地ラインから電気的に切り離す第２のスイッチと、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチによる切り離しに先立って、前記第１の接地端子を前記検出部に電気的に接続すると共に、前記第２の接地端子を前記検出部から電気的に切り離す第３のスイッチと
を含む、液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記スイッチ部は、
前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第１の接地端子を前記接地ラインから電気的に切り離す第１のスイッチと、
前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子を前記接地ラインから電気的に切り離す第２のスイッチと、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチによる切り離しに先立って、前記検出部および前記接地ラインに電気的に接続された検出電路に対して、前記第１の接地端子を電気的に接続すると共に、前記検出電路から前記第２の接地端子を電気的に切り離す第３のスイッチと、
前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチによる切り離しの後、前記検出電路を前記接地ラインから電気的に切り離す第４のスイッチと
を含む、液体吐出装置。
【請求項７】
前記駆動制御部は、液体を吐出させないレベルで前記第１の吐出部および前記第２の駆動素子を駆動した後、前記残留振動を発生させるレベルで前記第１の駆動素子を駆動する制御を行う、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
第１のキャビティーに連通する第１のノズルから前記第１のキャビティー内の液体を第１の駆動素子の駆動により吐出し、前記第１の駆動素子が第１の接地端子を介して接地ラインに接続された第１の吐出部と、
第２のキャビティーに連通する第２のノズルから前記第２のキャビティー内の液体を第２の駆動素子の駆動により吐出し、前記第２の駆動素子が第２の接地端子を介して前記接地ラインに接続された第２の吐出部と、を備える液体吐出装置を検査する検査方法であって、
前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子にそれぞれ選択的に接続可能な共通電路を介して、前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子の各駆動を制御し、
前記第１のキャビティー内の液体の振動であって前記第１の駆動素子の駆動により残留する残留振動に応じた電気信号を、前記第１の接地端子を介して検出し、
前記電気信号に基づいて前記第１の吐出部を検査し、
前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子から前記第１の接地端子を電気的に切り離すとともに、前記第１の接地端子を前記接地ラインに直結する電路を電気的に遮断する、検査方法。
【請求項９】
第１のキャビティーに連通する第１のノズルから前記第１のキャビティー内の液体を第１の駆動素子の駆動により吐出し、前記第１の駆動素子が第１の接地端子を介して接地ラインに接続された第１の吐出部と、
第２のキャビティーに連通する第２のノズルから前記第２のキャビティー内の液体を第２の駆動素子の駆動により吐出し、前記第２の駆動素子が第２の接地端子を介して前記接地ラインに接続された第２の吐出部と、を備える液体吐出装置を検査する機能をコンピューターに実現させるためのプログラムであって、
前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子にそれぞれ選択的に接続可能な共通電路を介して、前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子の各駆動を制御する機能と、
前記第１のキャビティー内の液体の振動であって前記第１の駆動素子の駆動により残留する残留振動に応じた電気信号を、前記第１の接地端子を介して検出する機能と、
前記電気信号に基づいて前記第１の吐出部を検査する機能と、
前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子から前記第１の接地端子を電気的に切り離すとともに、前記第１の接地端子を前記接地ラインに直結する電路を電気的に遮断する機能と
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置における吐出部を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置の一つであるインクジェットプリンターは、インクを吐出する複数の吐出部を備え、各吐出部では、ノズルに連通するキャビティーにインクが貯留され、キャビティーに設けられた駆動素子（圧電素子）の駆動によりノズルからインクが吐出される。これら複数の吐出部における各駆動素子は、駆動信号が印加される共通電路に、それぞれアナログスイッチを介して接続されており、ノズルからインクを吐出する際には、吐出対象の吐出部の駆動素子に対応するアナログスイッチをオン状態（導通状態）、非吐出対象の駆動素子に対応するアナログスイッチをオフ状態（非導通状態）にして、共通電路に駆動信号を印加する。
【０００３】
液体吐出装置の吐出部では、キャビティー内のインクに気泡が混入した場合や、キャビティー内のインクが増粘した場合には、ノズルが目詰まりし、ノズルからのインクの吐出を良好に行うことができなくなるおそれがある。従来、駆動素子の駆動によりキャビティー内のインクに残留する残留振動に基づいて、吐出部におけるノズルの目詰まりを検査する技術が提案されていた（例えば、特許文献１を参照）。このような検査技術では、ノズルの目詰まりを検査する際に、検査対象の吐出部の駆動素子に対応するアナログスイッチをオン状態、その他の駆動素子に対応するアナログスイッチをオフ状態にして、共通電路に駆動信号を印加した後、検査対象の吐出部の駆動素子から出力される残留振動に応じた電気信号を検出し、その電気信号に基づいて吐出部を検査する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０５９９２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、駆動素子と共通電路とを接続するアナログスイッチにはオフ状態で寄生容量成分が形成されるため、従来、検査対象の吐出部の駆動素子に発生する電荷が、検査対象とは異なる吐出部の駆動素子に対応するアナログスイッチの寄生容量成分にリーク（漏洩）することによって、残留振動に応じた電気信号の信号レベルが低下してしまうという問題があった。そのため、残留振動に応じた電気信号の信号対雑音比（ＳＮ比）を十分に得られない状況では、検査の誤判定を招くおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記した課題を踏まえ、残留振動に基づいて吐出部を検査する際の誤判定を抑制することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、接地された接地ラインと；第１のキャビティーに連通する第１のノズルから前記第１のキャビティー内の液体を第１の駆動素子の駆動により吐出する第１の吐出部と；前記第１の駆動素子を前記接地ラインに接続する第１の接地端子と；第２のキャビティーに連通する第２のノズルから前記第２のキャビティー内の液体を第２の駆動素子の駆動により吐出する第２の吐出部と；前記第２の駆動素子を前記接地ラインに接続する第２の接地端子と；前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子にそれぞれアナログスイッチを介して選択的に接続可能な共通電路と；前記共通電路を介して前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子の各駆動を制御する駆動制御部と；前記第１のキャビティー内の液体の振動であって前記第１の駆動素子の駆動により残留する残留振動に応じた電気信号を、前記第１の接地端子を介して検出する検出部と；前記電気信号に基づいて前記第１の吐出部を検査する検査部と；前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子から前記第１の接地端子を電気的に切り離すとともに、前記第１の接地端子を前記接地ラインに直結する電路を電気的に遮断するスイッチ部とを備える。この形態によれば、残留振動に応じた電気信号の検出時に、第１の接地端子と第２の接地端子とが電気的に切り離されるため、アナログスイッチの寄生容量成分に起因する残留振動に応じた電気信号のレベル低下を抑制することができる。その結果、残留振動に基づいて吐出部を検査する際の誤判定を抑制することができる。
【０００８】
［適用例１］  適用例１の液体吐出装置は、接地された接地ラインと、第１のキャビティーに連通する第１のノズルから前記第１のキャビティー内の液体を第１の駆動素子の駆動により吐出する第１の吐出部と、前記第１の駆動素子を前記接地ラインに接続する第１の接地端子と、第２のキャビティーに連通する第２のノズルから前記第２のキャビティー内の液体を第２の駆動素子の駆動により吐出する第２の吐出部と、前記第２の駆動素子を前記接地ラインに接続する第２の接地端子と、前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子にそれぞれアナログスイッチを介して選択的に接続可能な共通電路と、前記共通電路を介して、前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子の各駆動を制御する駆動制御部と、前記第１のキャビティー内の液体の振動であって前記第１の駆動素子の駆動により残留する残留振動に応じた電気信号を、前記第１の接地端子を介して検出する検出部と、前記電気信号に基づいて前記第１の吐出部を検査する検査部と、前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子および前記接地ラインから前記第１の接地端子を電気的に切り離すスイッチ部とを備えることを特徴とする。適用例１の液体吐出装置によれば、残留振動に応じた電気信号の検出時に、第１の接地端子と第２の接地端子とが電気的に切り離されるため、アナログスイッチの寄生容量成分に起因する残留振動に応じた電気信号のレベル低下を抑制することができる。その結果、残留振動に基づいて吐出部を検査する際の誤判定を抑制することができる。
【０００９】
［適用例２］  適用例１の液体吐出装置は、更に、第３のキャビティーに連通する第３のノズルから前記第３のキャビティー内の液体を第３の駆動素子の駆動により吐出する第３の吐出部と、第４のキャビティーに連通する第４のノズルから前記第４のキャビティー内の液体を第４の駆動素子の駆動により吐出する第４の吐出部とを備え、前記第３の駆動素子は、前記第１の駆動素子と共に前記第１の接地端子を介して前記接地ラインに接続され、前記第４の駆動素子は、前記第２の駆動素子と共に前記第２の接地端子を介して前記接地ラインに接続されるとしても良い。適用例２の液体吐出装置によれば、駆動素子毎に個別に接地端子を設ける場合と比較して構成の簡素化を図ることができる。
【００１０】
［適用例３］  適用例２の液体吐出装置において、前記第１の吐出部および前記第３の吐出部は、前記第１の接地端子が形成された第１のユニットに構成され、前記第２の吐出部および前記第４の吐出部は、前記第２の接地端子が形成された第２のユニットに構成されたとしても良い。適用例３の液体吐出装置によれば、駆動素子と接地端子との対応がユニット間を跨ぐ場合と比較して構成の簡素化を図ることができる。
【００１１】
［適用例４］  適用例２または適用例３の液体吐出装置において、前記駆動制御部は、前記共通電路を介して前記第１、第２、第３および第４の駆動素子の各駆動を制御することによって、前記第１の吐出部および前記第３の吐出部と、前記第２の吐出部および前記第４の吐出部との間で、それぞれ異なるタイミングで液体を吐出させても良い。適用例４の液体吐出装置によれば、異なるタイミングで液体を吐出させる吐出部同士を共通の接地端子を介して接地ラインに接続する場合と比較して、液体を吐出させながらの吐出部の検査を容易に実施することができる。
【００１２】
［適用例５］  適用例１ないし適用例４のいずれかの液体吐出装置において、前記スイッチ部は、前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第１の接地端子を前記接地ラインから電気的に切り離す第１のスイッチと、前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子を前記接地ラインから電気的に切り離す第２のスイッチと、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチによる切り離しに先立って、前記第１の接地端子を前記検出部に電気的に接続すると共に、前記第２の接地端子を前記検出部から電気的に切り離す第３のスイッチとを含むとしても良い。適用例５の液体吐出装置によれば、スイッチ部の構成の簡素化を図ることができる。
【００１３】
［適用例６］  適用例１ないし適用例４のいずれかの液体吐出装置において、前記スイッチ部は、前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第１の接地端子を前記接地ラインから電気的に切り離す第１のスイッチと、前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子を前記接地ラインから電気的に切り離す第２のスイッチと、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチによる切り離しに先立って、前記検出部および前記接地ラインに電気的に接続された検出電路に対して、前記第１の接地端子を電気的に接続すると共に、前記検出電路から前記第２の接地端子を電気的に切り離す第３のスイッチと、前記検出部による前記電気信号の検出の際、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチによる切り離しの後、前記検出電路を前記接地ラインから電気的に切り離す第４のスイッチとを含むとしても良い。適用例５の液体吐出装置によれば、第４のスイッチを設けずに検出電路が接地ラインから電気的に切り離されている場合と比較して、スイッチ部におけるスイッチング動作を高速に実施することができる。
【００１４】
［適用例７］  適用例１ないし適用例６のいずれかの液体吐出装置において、前記駆動制御部は、液体を吐出させないレベルで前記第１の吐出部および前記第２の駆動素子を駆動した後、前記残留振動を発生させるレベルで前記第１の駆動素子を駆動する制御を行っても良い。適用例７の液体吐出装置によれば、第２の吐出部におけるキャビティー内の液体を攪拌し、第２の吐出部における液体の増粘を防止することができる。
【００１５】
［適用例８］  適用例８の検査方法は、  第１のキャビティーに連通する第１のノズルから前記第１のキャビティー内の液体を第１の駆動素子の駆動により吐出し、前記第１の駆動素子が第１の接地端子を介して接地ラインに接続された第１の吐出部と、第２のキャビティーに連通する第２のノズルから前記第２のキャビティー内の液体を第２の駆動素子の駆動により吐出し、前記第２の駆動素子が第２の接地端子を介して前記接地ラインに接続された第２の吐出部と、を備える液体吐出装置を検査する検査方法であって、前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子にそれぞれアナログスイッチを介して選択的に接続可能な共通電路を介して、前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子の各駆動を制御し、前記第１のキャビティー内の液体の振動であって前記第１の駆動素子の駆動により残留する残留振動に応じた電気信号を、前記第１の接地端子を介して検出し、前記電気信号に基づいて前記第１の吐出部を検査し、前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子および前記接地ラインから前記第１の接地端子を電気的に切り離すことを特徴とする。適用例８の検査方法によれば、残留振動に応じた電気信号の検出時に、第１の駆動素子の接地ライン側と第２の駆動素子の接地ライン側とが電気的に切り離されるため、アナログスイッチの寄生容量成分に起因する残留振動に応じた電気信号のレベル低下を抑制することができる。その結果、残留振動に基づいて吐出部を検査する際の誤判定を抑制することができる。
【００１６】
［適用例９］  適用例９のプログラムは、  第１のキャビティーに連通する第１のノズルから前記第１のキャビティー内の液体を第１の駆動素子の駆動により吐出し、前記第１の駆動素子が第１の接地端子を介して接地ラインに接続された第１の吐出部と、第２のキャビティーに連通する第２のノズルから前記第２のキャビティー内の液体を第２の駆動素子の駆動により吐出し、前記第２の駆動素子が第２の接地端子を介して前記接地ラインに接続された第２の吐出部と、を備える液体吐出装置を検査する機能をコンピューターに実現させるためのプログラムであって、前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子にそれぞれアナログスイッチを介して選択的に接続可能な共通電路を介して、前記第１の駆動素子および前記第２の駆動素子の各駆動を制御する機能と、前記第１のキャビティー内の液体の振動であって前記第１の駆動素子の駆動により残留する残留振動に応じた電気信号を、前記第１の接地端子を介して検出する機能と、前記電気信号に基づいて前記第１の吐出部を検査する機能と、前記電気信号の検出の際、前記第２の接地端子および前記接地ラインから前記第１の接地端子を電気的に切り離す機能とを実現させることを特徴とする。適用例９のプログラムによれば、残留振動に応じた電気信号の検出時に、第１の駆動素子の接地ライン側と第２の駆動素子の接地ライン側とが電気的に切り離されるため、アナログスイッチの寄生容量成分に起因する残留振動に応じた電気信号のレベル低下を抑制することができる。その結果、残留振動に基づいて吐出部を検査する際の誤判定を抑制することができる。
【００１７】
本発明の形態は、液体吐出装置、検査方法およびプログラムに限るものではなく、インクジェットプリンターを始めとする液体吐出装置の具体的な形態の他、液体中や気体中に固体が分散した状態の流体を吐出する吐出装置など他の形態に適用することもできる。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】プリンターの構成を示す説明図である。
【図２】ヘッドユニットにおけるヘッドの構造を示す説明図である。
【図３】ヘッドユニットにおけるインク吐出機構を示す説明図である。
【図４】制御部およびヘッドユニットの電気的構成を示す説明図である。
【図５】制御部およびヘッドユニットにおける各種信号の一例を示す説明図である。
【図６】残留振動に応じた電気信号の変化の一例を示す説明図である。
【図７】プリンターにおける制御部が実行する吐出性能検査処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】検出電路から検出される電気信号の試験結果を示す説明図である。
【図９】第２実施例における制御部およびヘッドユニットの電気的構成を示す説明図である。
【図１０】第２実施例における制御部およびヘッドユニットにおける各種信号の一例を示す説明図である。
【図１１】第３実施例における制御部およびヘッドユニットにおける各種信号の一例を示す説明図である。
【図１２】他の実施形態における制御部およびヘッドユニットの電気的構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以上説明した本発明の構成および作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用した液体吐出装置について説明する。
【００２０】
Ａ．第１実施例：
Ａ１．プリンターの構成：
図１は、プリンター１０の構成を示す説明図である。プリンター１０は、液体を吐出する液体吐出装置の一つであるインクジェットプリンターであり、液体としてインクを吐出することによって、文字、図形および画像などのデータを、紙やラベルなどの印刷媒体９０に印刷する。プリンター１０は、制御部１００と、ユーザーインターフェイス１８０と、通信インターフェイス１９０と、ヘッドユニット２００とを備える。
【００２１】
プリンター１０のユーザーインターフェイス１８０は、ディスプレーや操作ボタンを備え、プリンター１０のユーザーとの間で情報のやり取りを行う。通信インターフェイス１９０は、プリンター１０と電気的に接続可能なパーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、メモリーカードなどの外部機器との間で情報のやり取りを行う。プリンター１０のヘッドユニット２００は、インクを吐出するインク吐出機構を備える。なお、インク吐出機構の詳細については後述する。
【００２２】
プリンター１０の制御部１００は、プリンター１０の各部を制御する。例えば、制御部１００は、通信インターフェイス１９０を介して入力されるデータに基づいて、ヘッドユニット２００および印刷媒体９０を相対的に移動させながら、ヘッドユニット２００からインク滴を吐出させる印刷制御を行う。これによって、印刷媒体９０に対する印刷が実現される。
【００２３】
本実施例では、制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、および入出力インターフェイスなどを備える装置であり、制御部１００による各種の機能は、ＣＰＵがコンピュータープログラムに基づいて動作することによって実現される。なお、制御部１００による機能の少なくとも一部は、制御部１００が備える電気回路がその回路構成に基づいて動作することによって実現されても良い。
【００２４】
本実施例では、ヘッドユニット２００は、キャリッジ２１０と、インクカートリッジ２２０と、ヘッド２８０とを備える。ヘッドユニット２００のキャリッジ２１０は、制御部１００とフレキシブルケーブル１７０を介して接続され、インクカートリッジ２２０およびヘッド２８０を搭載した状態で移動可能に構成されている。ヘッドユニット２００のインクカートリッジ２２０は、インクを内部に収容し、そのインクをヘッド２８０に供給する。本実施例では、インクの色（フォトブラック、マットブラック、シアン、マゼンタおよびイエロの５色）毎に用意された複数のインクカートリッジ２２０がキャリッジ２１０に搭載されている。ヘッドユニット２００のヘッド２８０は、印刷媒体９０に対向する部位であり、インクカートリッジ２２０からヘッド２８０に供給されたインクは、ヘッド２８０から印刷媒体９０に向けて液滴状に吐出される。
【００２５】
本実施例では、プリンター１０は、ヘッドユニット２００および印刷媒体９０を相対的に移動させるために、主走査送り機構および副走査送り機構を備える。プリンター１０の主走査送り機構は、キャリッジモーター３１２および駆動ベルト３１４を備え、駆動ベルト３１４を介してキャリッジモーター３１２の動力をヘッドユニット２００に伝達することによって、ヘッドユニット２００を主走査方向に往復移動させる。プリンター１０の副走査送り機構は、搬送モーター３２２およびプラテン３２４を備え、搬送モーター３２２の動力をプラテン３２４に伝達することによって、主走査方向に交差する副走査方向に印刷媒体９０を搬送する。主走査送り機構のキャリッジモーター３１２、および副走査送り機構の搬送モーター３２２は、制御部１００からの制御信号に基づいて動作する。
【００２６】
本実施例の説明では、ヘッドユニット２００を往復移動させる主走査方向に沿った座標軸にＸ軸を設定し、印刷媒体９０を搬送する副走査方向に沿った座標軸にＹ軸を設定し、重力方向の下方から上方に向かう座標軸にＺ軸を設定した。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、それぞれ相互に直交する座標軸である。
【００２７】
図２は、ヘッドユニット２００におけるヘッド２８０の構造を示す説明図である。図２には、印刷媒体９０側から見たヘッド２８０を図示した。ヘッドユニット２００のヘッド２８０は、インクを吐出する複数のノズル４８を備える。本実施例では、インクの色（フォトブラック、マットブラック、シアン、マゼンタおよびイエロの５色）毎にｎ個（例えば７２０個）のノズル４８が設けられ、各色のノズル４８は、主走査方向（Ｘ軸方向）に、フォトブラック、マットブラック、シアン、マゼンタ、イエロの順に配置されている。各色のｎ個のノズル４８は、相互に副走査方向（Ｙ軸方向）にずらして配列され、本実施例では、副走査方向（Ｙ軸方向）におけるノズル４８同士の間隔を狭めるため、副走査方向（Ｙ軸方向）に沿って二列に分けて交互に配列されている。
【００２８】
本実施例の説明では、ヘッドユニット２００におけるノズルを総称する場合には符号「４８」を用い、フォトブラックのノズルを特定する場合には符号「４８ｐｋ」、マットブラックのノズルを特定する場合には符号「４８ｋ」、シアンのノズルを特定する場合には符号「４８ｃ」、マゼンタのノズルを特定する場合には符号「４８ｍ」、イエロのノズルを特定する場合には符号「４８ｙ」をそれぞれ使用する。更に、個々のノズルを特定する場合には、ノズル番号を付加した符号を用いる。例えば、図２に示すように、イエロの１番目のノズルには符号「４８ｙ（１）」、イエロの２番目のノズルには符号「４８ｙ（２）」、イエロの３番目のノズルには符号「４８ｙ（３）」、・・・、イエロの（ｎ−１）番目のノズルには符号「４８ｙ（ｎ−１）」、イエロのｎ番目のノズルには符号「４８ｙ（ｎ）」を用いる。
【００２９】
図３は、ヘッドユニット２００におけるインク吐出機構を示す説明図である。図３には、ヘッド２８０を重力方向（Ｚ軸方向）に沿って切断した断面を図示した。ヘッドユニット２００のインク吐出機構は、導入路４０と、リザーバー４２と、供給口４４と、キャビティー４６と、ノズル４８と、駆動素子６６と、振動板６７とを備える。
【００３０】
インク吐出機構の導入路４０およびリザーバー４２は、インクの色毎に設けられ、インクカートリッジ２２０からノズル４８へとインクを流す流路の一部を形成する。インクカートリッジ２２０からヘッドユニット２００に供給されたインクは、導入路４０を通じてリザーバー４２に貯留される。
【００３１】
インク吐出機構における供給口４４、キャビティー４６、駆動素子６６および振動板６７の各部は、ヘッド２８０に形成された複数のノズル４８の各々に対応して設けられ、ノズル４８と共に吐出部２７０を構成する。つまり、ヘッドユニット２００は、ノズル４８の数に対応した複数の吐出部２７０を備える。吐出部２７０は、駆動素子６６の駆動により、キャビティー４６内のインクを、キャビティー４６に連通するノズル４８から吐出する。
【００３２】
吐出部２７０の供給口４４およびキャビティー４６は、インクカートリッジ２２０からノズル４８へとインクを流す流路の一部を形成する。供給口４４は、リザーバー４２とキャビティー４６との間を連通する流路であり、供給口４４を通じてリザーバー４２からキャビティー４６にインクが供給される。キャビティー４６は、ノズル４８に連通する流路であり、供給口４４およびノズル４８よりも十分に大きな流路断面を有し、吐出前のインクを貯留する。
【００３３】
吐出部２７０の駆動素子６６は、振動板６７を介してキャビティー４６に設けられ、吐出部２７０の振動板６７は、キャビティー４６における流路壁面の一部を形成する。本実施例では、駆動素子６６は、二つの電極６６２，６６６の間に圧電体６６４を積層し電極６６６側に振動板６７を設けたユニモルフ型圧電アクチュエーターであるが、他の実施形態において、積層型圧電アクチュエーターを駆動素子６６に適用しても良い。駆動素子６６は、駆動信号の印加に基づいて重力方向（Ｚ軸方向）に撓み、振動板６７を変位させる。これによって、キャビティー４６の容積を拡張してリザーバー４２からインクを引き込んだ後、キャビティー４６の容積を縮小してノズル４８からインク滴を吐出することが可能である。
【００３４】
図１の説明に戻り、本実施例では、プリンター１０は、ヘッドユニット２００のヘッド２８０を整備するメンテナンス機構（整備部）として、ヘッドワイパー３３０と、ヘッドキャップ３４０とを備える。プリンター１０のヘッドワイパー３３０は、ヘッド２８０を拭き取ることによって、ヘッド２８０に付着したインクを除去する。
【００３５】
プリンター１０のヘッドキャップ３４０は、ヘッドユニット２００の待機期間中にヘッド２８０に取り付きノズル４８を封止することによって、吐出部２７０におけるインクの乾燥を防止する。吐出部２７０のノズル４８が目詰まりした場合には、ヘッドキャップ３４０は、フラッシング処理や吸引処理などの回復処理（メンテナンス処理）に用いられる。ヘッドキャップ３４０は、フラッシング処理では、ヘッド２８０に対峙して吐出部２７０のノズル４８から吐出されるインク滴を受け止め、吸引処理では、ヘッド２８０に取り付いた状態で、劣化したインクをノズル４８から吸引する。ヘッドキャップ３４０を用いた回復処理によって、気泡や増粘で劣化したインクで目詰まりした吐出部２７０を、インクを適切に吐出可能な状態へと回復させることができる。
【００３６】
図４は、制御部１００およびヘッドユニット２００の電気的構成を示す説明図である。制御部１００は、駆動制御部１０２と、検査部１０４と、記憶部１０８とを備え、ヘッドユニット２００は、シフトレジスター５２と、ラッチ回路５４と、レベルシフター５６と、共通電路６２と、複数のスイッチ６４と、検出電路６８と、接地端子７２と、検出部２９０とを備える。
【００３７】
制御部１００の駆動制御部１０２は、ヘッドユニット２００の共通電路６２を介して、ヘッドユニット２００における複数の駆動素子６６の各駆動を制御する。本実施例では、駆動制御部１０２は、駆動素子６６を駆動する駆動信号ＣＯＭを共通電路６２に印加すると共に、駆動信号ＣＯＭの印加に合わせて、シフト入力信号ＳＩ、クロック信号ＳＣＫ、ラッチ信号ＬＡＴをヘッドユニット２００に出力する。
【００３８】
ヘッドユニット２００のシフトレジスター５２は、複数の吐出部２７０における各駆動素子６６の動作を指示する指示データを保持する記憶装置である。制御部１００からのシフト入力信号ＳＩには、各駆動素子６６に対応する指示データがクロック信号ＳＣＫに同期して順次出力され、シフトレジスター５２には、シフト入力信号ＳＩおよびクロック信号ＳＣＫに基づいて、各駆動素子６６に対応する指示データが順次格納される。本実施例では、各駆動素子６６に対応する指示データは、２ビットのデータであり、［０，０］、［０，１］、［１，０］、［１，１］のいずれかを示す。
【００３９】
ヘッドユニット２００のラッチ回路５４は、制御部１００からのラッチ信号ＬＡＴに基づいて、シフトレジスター５２に格納されている各駆動素子６６の指示データを保持し、各指示データに応じた論理信号をレベルシフター５６に出力する。ラッチ信号ＬＡＴは、シフトレジスター５２に各駆動素子６６の指示データの全てが格納されるタイミングで制御部１００から出力される。本実施例では、ラッチ回路５４は、［０，０］の指示データに応じてＬｏレベルの論理信号を出力し、［０，１］の指示データに応じてＬｏレベルに続いてＨｉレベルの論理信号を出力し、［１，０］の指示データに応じてＨｉレベルに続いてＬｏレベルの論理信号を出力し、［１，１］の指示データに応じてＨｉレベルの論理信号を出力する。
【００４０】
ヘッドユニット２００のレベルシフター５６は、ラッチ回路５４から出力される論理信号に応じて、各駆動素子６６に接続された複数のスイッチ６４の各々に、各スイッチ６４をオン・オフ可能なレベルの電圧を出力する。本実施例では、レベルシフター５６は、ラッチ回路５４からのＬｏレベルの論理信号に応じてスイッチ６４をオフにするレベルの電圧を出力し、ラッチ回路５４からのＨｉレベルの論理信号に応じてスイッチ６４をオンにするレベルの電圧を出力する。
【００４１】
ヘッドユニット２００における複数のスイッチ６４は、共通電路６２と各駆動素子６６との間の電気的な接続をオン・オフし、本実施例では、スイッチ６４は、駆動素子６６における二つの電極のうちの電極６６２側に接続されている。本実施例では、スイッチ６４は、トランスミッションゲートによるアナログスイッチであり、オフ状態のスイッチ６４には寄生容量成分が形成される。スイッチ６４によって駆動素子６６が共通電路６２に電気的に接続されたオン状態では、共通電路６２に印加された駆動信号ＣＯＭが駆動素子６６の電極６６２側に印加され、スイッチ６４によって駆動素子６６が共通電路６２から電気的に切り離されたオフ状態では、共通電路６２に印加された駆動信号ＣＯＭは駆動素子６６に印加されない。
【００４２】
本実施例の説明では、ヘッドユニット２００において共通電路６２に接続されたスイッチを総称する場合には符号「６４」を用い、各色のノズル番号に対応するスイッチを特定する場合には対応のノズル番号を付加した符号を用いる。例えば、各色の１番目のノズルに対応するスイッチには符号「６４（１）」、各色の２番目のノズルに対応するスイッチには符号「６４（２）」、・・・、各色のｎ番目のノズルに対応するスイッチには符号「６４（ｎ）」を用いる。
【００４３】
本実施例の説明では、吐出部２７０の駆動素子を総称する場合には符号「６６」を用い、各色のノズル番号に対応する駆動素子を特定する場合には対応のノズル番号を付加した符号を用いる。例えば、各色の１番目のノズルに対応する駆動素子には符号「６６（１）」、各色の２番目のノズルに対応する駆動素子には符号「６６（２）」、・・・、各色のｎ番目のノズルに対応する駆動素子には符号「６６（ｎ）」を用いる。
【００４４】
ヘッドユニット２００の接地端子７２は、駆動素子６６から接地ラインＧＬへの電気的接続を中継する電気伝導体であり、接地端子７２と接地ラインＧＬとの間には、スイッチＳＷ１および抵抗Ｒ１が電気的に並列に設けられている。本実施例では、接地端子７２は、各駆動素子６６における二つの電極のうちの電極６６６側に接続されている。接地ラインＧＬは、プリンター１０における基準電位点に接続されている電気伝導体であり、本実施例では、プリンター１０の筐体（図示しない）に接続されている。本実施例では、スイッチＳＷ１は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いたスイッチング素子である。
【００４５】
本実施例では、接地端子７２は、色毎（フォトブラック、マットブラック、シアン、マゼンタ、イエロの５色）に設けられ、各色の接地端子７２は、各色に対応する複数の駆動素子６６を接地ラインＧＬに接続する。本実施例の説明では、ヘッドユニット２００における接地端子を総称する場合には符号「７２」を用い、各色の接地端子７２を特定する場合、フォトブラックの接地端子には「７２＿１」、マットブラックの接地端子には「７２＿２」、シアンの接地端子には「７２＿３」、マゼンタの接地端子には「７２＿４」、イエロの接地端子には「７２＿５」をそれぞれ用いる。
【００４６】
本実施例では、スイッチＳＷ１および抵抗Ｒ１は、接地端子７２毎に設けられている。本実施例の説明では、接地端子７２と接地ラインＧＬとの間のスイッチおよび抵抗を総称する場合には符号「ＳＷ１」および「Ｒ１」をそれぞれ用い、接地端子７２毎に対応するスイッチおよび抵抗を特定する場合、接地端子７２＿１に対応するスイッチおよび抵抗には「ＳＷ１＿１」および「Ｒ１＿１」、接地端子７２＿２に対応するスイッチおよび抵抗には「ＳＷ１＿２」および「Ｒ１＿２」、・・・、接地端子７２＿５に対応するスイッチおよび抵抗には「ＳＷ１＿５」および「Ｒ１＿５」をそれぞれ用いる。
【００４７】
本実施例では、スイッチ６４、駆動素子６６および接地端子７２は、色毎（フォトブラック、マットブラック、シアン、マゼンタ、イエロの５色）に対応する吐出ユニット７８に構成されている。本実施例の説明では、ヘッドユニット２００におけるユニットを総称する場合には符号「７８」を用い、各色に対応するユニットを特定する場合、フォトブラックのユニットには「７８＿１」、マットブラックのユニットには「７８＿２」、シアンのユニットには「７８＿３」、マゼンタのユニットには「７８＿４」、イエロのユニットには「７８＿５」をそれぞれ用いる。例えば、フォトブラックに対応する接地端子７２＿１が形成された吐出ユニット７８＿１には、フォトブラックに対応するｎ個のスイッチ６４（１）〜６４（ｎ）、およびフォトブラックに対応するｎ個の駆動素子６６（１）〜６６（ｎ）が構成されている。
【００４８】
ヘッドユニット２００の検出電路６８は、接地端子７２から検出部２９０への電気的接続を中継する電気伝導体であり、接地端子７２と検出電路６８と間には、スイッチＳＷ３が設けられている。スイッチＳＷ３は、複数の接地端子７２（接地端子７２＿１〜５）の一つを検出電路６８に電気的に接続するマルチプレクサである。
【００４９】
ヘッドユニット２００の検出部２９０は、吐出部２７０におけるキャビティー４６内のインクの振動であって駆動素子６６の駆動により残留する残留振動に応じた電気信号ＳＷを、接地端子７２を介して検出する。本実施例では、駆動素子６６は、残留振動を感知して残留振動に応じた電気信号ＳＷを出力する感知部として機能し、接地端子７２には、残留振動に伴う起電力によって駆動素子６６から出力される電気信号ＳＷが印加される。検出部２９０は、スイッチＳＷ３を介して接地端子７２に電気的に接続された検出電路６８の電気信号ＨＧＮＤを測定することによって、残留振動に応じた電気信号ＳＷを検出する。本実施例では、検出部２９０は、制御部１００から出力される検出実施信号ＤＳＥＬに従って電気信号ＳＷを検出し、その検出結果として電気信号ＳＷの検出値を示す検出信号ＰＯＵＴを制御部１００に出力する。
【００５０】
本実施例では、検出部２９０は、検出実施信号ＤＳＥＬに合わせて制御部１００から出力されるスイッチ制御信号ＴＳＷに基づいて、スイッチＳＷ１＿１〜５を制御するスイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５、およびスイッチＳＷ３を制御するスイッチ制御信号Ｔｓｗ３をそれぞれ出力する。スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５およびスイッチ制御信号Ｔｓｗ３に基づいて、スイッチＳＷ１＿１〜５およびスイッチＳｗ３は、検出対象の吐出部２７０の駆動素子６６が構成された吐出ユニット７８の接地端子７２である第１の接地端子を、非検出対象の吐出部２７０の駆動素子６６が構成された吐出ユニット７８の接地端子７２である第２の接地端子、および接地ラインＧＬから、電気的に切り離すスイッチ部として機能する。
【００５１】
図５は、制御部１００およびヘッドユニット２００における各種信号の一例を示す説明図である。図５には、上段から順に、ラッチ信号ＬＡＴ、切替信号ＣＨ、駆動信号ＣＯＭ、検出実施信号ＤＳＥＬ、およびスイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５の各時間変化を図示し、その下段に、シフト入力信号ＳＩの指示データに応じて駆動素子６６に印加される印加電圧の時間変化を図示した。
【００５２】
ラッチ信号ＬＡＴは、駆動周期ＴＤに応じて立ち上がる論理信号であり、制御部１００からラッチ回路５４に入力される。駆動周期ＴＤは、各吐出部２７０における駆動素子６６を駆動して印刷媒体９０上に１画素を生成する期間に相当する。
【００５３】
切替信号ＣＨは、ラッチ信号ＬＡＴに基づいてヘッドユニット２００において生成される信号であり、ラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりから規定時間の経過に応じて立ち上がる論理信号である。ラッチ回路５４は、ラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりから切替信号ＣＨの立ち上がりまでの第１期間Ｔ１の間、シフトレジスター５２から受け取った２ビットの指示データにおける１ビット目に応じた論理信号を出力し、切替信号ＣＨの立ち上がりからラッチ信号ＬＡＴの次の立ち上がりまでの第２期間Ｔ２の間、指示データの２ビット目に応じた論理信号を出力する。
【００５４】
駆動信号ＣＯＭは、駆動周期ＴＤに同期して周期的に出力される電圧信号であり、制御部１００から共通電路６２およびスイッチ６４を通じて駆動素子６６に供給される。駆動信号ＣＯＭは、第１期間Ｔ１では、中間電圧Ｖｃを維持した状態から、中間電圧Ｖｃよりも低い電圧Ｖｍにまで立ち下がった後、再び中間電圧Ｖｃになる。その後の第２期間Ｔ２では、駆動信号ＣＯＭは、中間電圧Ｖｃから、中間電圧Ｖｃおよび電圧Ｖｍよりも低い電圧Ｖ２にまで立ち下がった後、中間電圧Ｖｃよりも高い電圧Ｖ１にまで立ち上がり、再び中間電圧Ｖｃになる。
【００５５】
図５の駆動信号ＣＯＭは、吐出部２７０の目詰まり検査用の駆動信号であり、印刷用の駆動信号とは異なる波形である。第１期間Ｔ１における図５の駆動信号ＣＯＭは、ノズル４８からインク滴を吐出させることなくキャビティー４６内のインクに微振動を発生させる印加レベルの信号であり、第２期間Ｔ２における図５の駆動信号ＣＯＭは、ノズル４８からインク滴を吐出させることなくキャビティー４６内のインクに残留振動を発生させる印加レベルの信号である。
【００５６】
検出実施信号ＤＳＥＬは、吐出部２７０の目詰まり検査時に、第２期間Ｔ２において駆動信号ＣＯＭが中間電圧Ｖｃから電圧Ｖ１に立ち上がったタイミングから、電圧Ｖ１から中間電圧Ｖｃに立ち下がる前のタイミングまでの間に、ローレベルを維持し、その他の期間ではハイレベルを維持する論理信号である。ヘッドユニット２００の検出部２９０は、検出実施信号ＤＳＥＬがローレベルの間、検出電路６８の電気信号ＨＧＮＤを検出し、検出実施信号ＤＳＥＬがハイレベルの間、電気信号ＨＧＮＤの検出を停止する。
【００５７】
スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５は、検出実施信号ＤＳＥＬと同期した信号であり、吐出部２７０の目詰まり検査時に、第２期間Ｔ２において駆動信号ＣＯＭが中間電圧Ｖｃから電圧Ｖ１に立ち上がったタイミングから、電圧Ｖ１から中間電圧Ｖｃに立ち下がる前のタイミングまでの間にローレベルを維持し、その他の期間ではハイレベルを維持する論理信号である。スイッチＳＷ１＿１〜５は、スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５がハイレベルの間、オン状態を維持し、スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５がローレベルの間、オフ状態を維持する。
【００５８】
シフト入力信号ＳＩの指示データが［０，０］の場合、駆動素子６６に印加される印加電圧は、駆動周期ＴＤを通じて中間電圧Ｖｃを維持した状態となる。そのため、その駆動素子６６に対応する吐出部２７０では、微振動および残留振動は発生しない。
【００５９】
シフト入力信号ＳＩの指示データが［０，１］の場合、駆動素子６６に印加される印加電圧は、第１期間Ｔ１を通じて中間電圧Ｖｃを維持した後、第２期間Ｔ２において電圧Ｖ２および電圧Ｖ１に変化する。そのため、その駆動素子６６に対応する吐出部２７０では、微振動は発生せず、残留振動のみが発生する。
【００６０】
シフト入力信号ＳＩの指示データが［１，０］の場合、駆動素子６６に印加される印加電圧は、第１期間Ｔ１において電圧Ｖｍに変化した後、第２期間Ｔ２を通じて中間電圧Ｖｃを維持する。そのため、その駆動素子６６に対応する吐出部２７０では、微振動のみが発生し、残留振動は発生しない。本実施例では、シフト入力信号ＳＩの指示データが［１，０］は、吐出部２７０の目詰まり検査時に、検査の対象ではない非検査対象の吐出部２７０に対して設定される。
【００６１】
シフト入力信号ＳＩの指示データが［１，１］の場合、駆動素子６６に印加される印加電圧は、第１期間Ｔ１において電圧Ｖｍに変化した後、第２期間Ｔ２において電圧Ｖ２および電圧Ｖ１に変化する。そのため、その駆動素子６６に対応する吐出部２７０では、微振動および残留振動が発生する。本実施例では、シフト入力信号ＳＩの指示データが［１，１］は、吐出部２７０の目詰まり検査時に、検査対象の吐出部２７０に対して設定される。
【００６２】
図４の説明に戻り、制御部１００の検査部１０４は、ヘッドユニット２００の検出部２９０によって検出された電気信号ＳＷに基づいて吐出部２７０を検査する。本実施例では、検査部１０４は、ヘッドユニット２００の検出部２９０から出力される検出信号ＰＯＵＴに基づいて、吐出部２７０の状態としてノズル４８の目詰まり（インクの気泡混入および増粘）を検査する。
【００６３】
制御部１００の記憶部１０８は、判定基準データ１３０および検査結果データ１４０を記憶する。記憶部１０８の判定基準データ１３０は、電気信号ＳＷに基づいて吐出部２７０の状態を判定するための判定基準を示すデータであり、本実施例では、プリンター１０の工場出荷時に記憶部１０８に記憶される。記憶部１０８の検査結果データ１４０は、検査部１０４による吐出部２７０の検査結果を示すデータであり、検査部１０４による検査の実施に応じて記憶部１０８に記憶される。
【００６４】
図６は、残留振動に応じた電気信号ＳＷの変化の一例を示す説明図である。図６には、縦軸を電圧、横軸を時間とし、電気信号ＳＷｇ，ＳＷｂ，ＳＷｖの時間的変化を図示した。
【００６５】
図６の電気信号ＳＷｇは、インクを吐出可能な状態にある単独の吐出部２７０における残留振動に応じた電気信号ＳＷを示す。図６の電気信号ＳＷｂは、キャビティー４６内のインクに気泡が発生したためにインクを吐出できない状態にある単独の吐出部２７０における残留振動に応じた電気信号ＳＷを示す。図６の電気信号ＳＷｖは、キャビティー４６内のインクが増粘したためにインクを吐出できない状態にある単独の吐出部２７０における残留振動に応じた電気信号ＳＷを示す。
【００６６】
ここで、吐出部２７０における振動板６７を想定した単振動の計算モデルに圧力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、次の数式１が得られる。
【００６７】
【数１】
0005724563.tif 000002
【００６８】
上記の数式１において、流路抵抗ｒは、供給口４４、キャビティー４６およびノズル４８などの流路形状やこれら流路におけるインクの粘度に依拠し、イナータンスｍは、供給口４４、キャビティー４６およびノズル４８などの流路内におけるインクの質量に依拠し、コンプライアンスｃは、振動板６７の伸縮性に依拠する。
【００６９】
キャビティー４６内のインクに気泡が混入した状態では、キャビティー４６内のインクが少なくなるため、主にイナータンスｍが減少する。イナータンスｍが減少すると、前述の数式１に示すように、角速度ωが大きくなる。そのため、図６に示すように、気泡混入状態の電気信号ＳＷｂでは、振動周期が電気信号ＳＷｇよりも短くなる。
【００７０】
キャビティー４６内のインクが増粘した状態では、流路抵抗ｒが増加する。流路抵抗ｒが増加すると、前述の数式１に示すように、角速度ωが小さくなる。そのため、図６に示すように、増粘状態の電気信号ＳＷｖでは、振動周期が電気信号ＳＷｇよりも長くなると共に、減衰量が電気信号Ｓｗｇよりも大きくなる。
【００７１】
Ａ２．プリンターの動作：
【００７２】
図７は、プリンター１０における制御部１００が実行する吐出性能検査処理Ｐ２００の詳細を示すフローチャートである。吐出性能検査処理Ｐ２００は、ヘッドユニット２００における複数の吐出部２７０を残留振動に基づいて検査する処理である。本実施例では、吐出性能検査処理Ｐ２００は、制御部１００のＣＰＵがコンピュータープログラムに基づいて検査部１０４として動作することによって実現される。本実施例では、制御部１００は、予め設定された時期や、ユーザーからの指示入力に基づいて、吐出性能検査処理Ｐ２００を開始する。
【００７３】
吐出性能検査処理Ｐ２００を開始すると、制御部１００は、各色の吐出ユニット７８＿１〜５から検査対象の吐出ユニット７８を選定し（ステップＳ２１０）、その選定した吐出ユニット７８の接地端子７２を、スイッチＳＷ３を介して検出電路６８に電気的に接続する（ステップＳ２１２）。本実施例では、制御部１００は、フォトブラック、マットブラック、シアン、マゼンタ、イエロの順に対応する吐出ユニット７８を選定する。
【００７４】
本実施例では、制御部１００は、スイッチ制御信号ＴＳＷをヘッドユニット２００に出力して、ヘッドユニット２００のスイッチＳＷ３を制御することによって、検査対象の吐出ユニット７８の接地端子７２を検出電路６８に電気的に接続すると共に、非検査対象の吐出ユニット７８の接地端子７２を検出電路６８から電気的に切り離す。例えば、検査対象としてフォトブラックの吐出ユニット７８＿１を選定した場合、スイッチＳＷ３は、吐出ユニット７８＿１の接地端子７２＿１を検出電路６８に電気的に接続すると共に、吐出ユニット７８＿２〜５の接地端子７２＿２〜５を検出電路６８から電気的に切り離す。
【００７５】
検査対象の吐出ユニット７８の接地端子７２を検出電路６８に接続した後（ステップＳ２１２）、制御部１００は、検査対象の吐出ユニット７８に構成されている複数の吐出部２７０の一つを検査対象として選定する（ステップＳ２２０）。検査対象の吐出部２７０を選定した後（ステップＳ２２０）、制御部１００は、駆動制御部１０２として動作することによって、微振動を発生させるレベルでヘッドユニット２００における全ての駆動素子６６を駆動した後（ステップＳ２３２）、残留振動を発生させるレベルで検査対象の吐出部２７０における駆動素子６６を駆動する（ステップＳ２３４）。
【００７６】
具体的には、制御部１００は、検査対象である吐出部２７０に対応するシフト入力信号ＳＩの指示データに［１，１］を設定し、その他の吐出部２７０に対応するシフト入力信号ＳＩの指示データに［１，０］を設定して、シフト入力信号ＳＩおよびクロック信号ＳＣＫと共に、図５に示すように、ラッチ信号ＬＡＴ、駆動信号ＣＯＭおよび検出実施信号ＤＳＥＬをヘッドユニット２００に出力する。これによって、ヘッドユニット２００における全ての吐出部２７０のキャビティー４６内のインクに微振動が発生した後、検査対象の吐出部２７０のキャビティー４６内のインクに残留振動が発生し、残留振動に応じた電気信号ＳＷが、検査対象の吐出部２７０における駆動素子６６から、接地端子７２およびスイッチＳＷ３を通じて、検出電路６８に印加される。その際に、ヘッドユニット２００の検出部２９０は、検出電路６８を通じて電気信号ＳＷを検出し、その検出結果として電気信号ＳＷの検出値を示す検出信号ＰＯＵＴを制御部１００に出力する。
【００７７】
検出部２９０による電気信号ＳＷの検出の際、スイッチＳＷ１＿１〜５は、それぞれ対応する接地端子７２を接地ラインＧＬから電気的に切り離す。スイッチＳＷ１＿１〜５による接地端子７２の接地ラインＧＬからの切り離しに先立って、スイッチＳＷ３は、検査対象の吐出ユニット７８に対応する接地端子７２を検出電路６８に電気的に接続すると共に、非検査対象の吐出ユニット７８に対応する接地端子７２を検出電路６８から電気的に切り離している。
【００７８】
検査対象の駆動素子６６を駆動した後（ステップＳ２３４）、制御部１００は、ヘッドユニット２００の検出部２９０から出力される検出信号ＰＯＵＴを通じて、電気信号ＳＷの検出値を取得し（ステップＳ２４０）、電気信号ＳＷの検出値に基づいて検査対象の吐出部２７０の状態を判定する（ステップＳ２５０）。検査対象の吐出部２７０の状態を判定した後（ステップＳ２５０）、制御部１００は、その判定結果を検査結果データ１４０として記憶部１０８に保存する（ステップＳ２６０）。
【００７９】
判定結果を保存した後（ステップＳ２６０）、制御部１００は、検査対象の吐出ユニット７８における複数の吐出部２７０の全てを検査するまで、検査対象の吐出部２７０の選定（ステップＳ２２０）からの処理を繰り返し実行する（ステップＳ２７０：「ＮＯ」）。検査対象の吐出ユニット７８における複数の吐出部２７０の全てを検査すると（ステップＳ２７０：「ＹＥＳ」）、制御部１００は、ヘッドユニット２００における吐出ユニット７８の全てを検査するまで、検査対象の吐出ユニット７８の選定（ステップＳ２１０）からの処理を繰り返し実行する（ステップＳ２８０：「ＮＯ」）。ヘッドユニット２００における吐出ユニット７８の全てを検査すると（ステップＳ２８０：「ＹＥＳ」）、制御部１００は、吐出性能検査処理Ｐ２００を終了する。
【００８０】
図８は、検出電路６８から検出される電気信号ＳＷの試験結果を示す説明図である。図８には、縦軸を電圧、横軸を時間とし、電気信号ＳＷ＿１，ＳＷ＿７２０，ＳＷ＿３６００の時間的変化を図示した。電気信号ＳＷ＿１，ＳＷ＿７２０，ＳＷ＿３６００は、それぞれ異なる構成の吐出ユニット７８に接続された検出電路６８から検出される電気信号ＳＷを示す。
【００８１】
電気信号ＳＷ＿１は、１個の駆動素子６６を接地端子７２に接続した吐出ユニット７８において、検査対象の単独の駆動素子６６から電気信号ＳＷｇが出力された場合に、検出電路６８から検出される電気信号ＳＷを示す。電気信号ＳＷ＿１の場合、共通電路６２と接地端子７２との間には、検査対象の駆動素子６６と電気的に並列に接続されたオフ状態のスイッチ６４が存在しないため、電気信号ＳＷ＿１は、オフ状態のスイッチ６４による寄生容量成分の影響を受けずに、検査対象の駆動素子６６から出力された電気信号ＳＷｇと同等の態様を示す。
【００８２】
電気信号ＳＷ＿７２０は、７２０個の駆動素子６６を接地端子７２に接続した吐出ユニット７８において、検査対象の単独の駆動素子６６から電気信号ＳＷｇが出力された場合に、検出電路６８から検出される電気信号ＳＷを示す。電気信号ＳＷ＿７２０の場合、共通電路６２と接地端子７２との間には、検査対象の駆動素子６６と電気的に並列に接続されたオフ状態のスイッチ６４が７１９個存在するため、電気信号ＳＷ＿７２０は、７１９個分のオフ状態のスイッチ６４による寄生容量成分の影響を受け、電気信号ＳＷ＿１よりも信号レベルが低下する。
【００８３】
電気信号ＳＷ＿３６００は、３６００個の駆動素子６６を接地端子７２に接続した吐出ユニット７８において、検査対象の単独の駆動素子６６から電気信号ＳＷｇが出力された場合に、検出電路６８から検出される電気信号ＳＷを示す。電気信号ＳＷ＿３６００の場合、共通電路６２と接地端子７２との間には、検査対象の駆動素子６６と電気的に並列に接続されたオフ状態のスイッチ６４が３５９９個存在するため、電気信号ＳＷ＿３６００は、３５９９個分のオフ状態のスイッチ６４による寄生容量成分の影響を受け、電気信号ＳＷ＿７２０よりも更に信号レベルが低下する。
【００８４】
図８の結果から、接地端子７２に接続される駆動素子６６の個数が少ない程、検査対象の駆動素子６６から出力される電気信号ＳＷのレベル低下を抑制できることが分かる。
【００８５】
Ａ３．効果：
以上説明した第１実施例のプリンター１０によれば、検出部２９０による電気信号ＳＷの検出時に、検出対象の吐出部２７０の駆動素子６６（第１の駆動素子）が構成された吐出ユニット７８の接地端子７２である第１の接地端子と、非検出対象の吐出部２７０の駆動素子６６（第２の駆動素子）のみが構成された吐出ユニット７８の接地端子７２である第２の接地端子とが電気的に切り離されるため、スイッチ６４の寄生容量成分に起因する残留振動に応じた電気信号ＳＷのレベル低下を抑制することができる。その結果、残留振動に基づいて吐出部２７０を検査する際の誤判定を抑制することができる。
【００８６】
また、各色に対応するｎ個の駆動素子６６毎に接地端子７２を設けたことから、駆動素子６６毎に接地端子７２を設ける場合と比較して構成の簡素化を図ることができる。
【００８７】
また、一つの吐出ユニット７８に構成された複数の吐出部２７０の各駆動素子６６は、その吐出ユニット７８に形成された接地端子７２に接続されていることから、駆動素子６６と接地端子７２との対応が吐出ユニット７８間を跨ぐ場合と比較して構成の簡素化を図ることができる。
【００８８】
また、微振動を発生させるレベルで全ての駆動素子６６を駆動した後（ステップＳ２３２）、残留振動を発生させるレベルで検査対象の吐出部２７０の駆動素子６６を駆動するため（ステップＳ２３４）、非検査対象の吐出部２７０におけるキャビティー４６内のインクを攪拌し、非検査対象の吐出部２７０におけるインクの増粘を防止することができる。
【００８９】
Ｂ．第２実施例：
図９は、第２実施例における制御部１００およびヘッドユニット２００の電気的構成を示す説明図である。第２実施例のプリンター１０は、ヘッドユニット２００の検出電路６８を接地ラインＧＬに接続するスイッチＳＷ４を備える点、および、スイッチＳＷ１＿１〜５の動作が異なる点を除き、第１実施例と同様である。本実施例では、スイッチＳＷ４は、トランスミッションゲートによるアナログスイッチである。第２実施例では、検出部２９０は、検出実施信号ＤＳＥＬに合わせて制御部１００から出力されるスイッチ制御信号ＴＳＷに基づいて、スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５、スイッチ制御信号Ｔｓｗ３に加え、スイッチＳＷ４を制御するスイッチ制御信号Ｔｓｗ４を出力する。
【００９０】
図１０は、第２実施例における制御部１００およびヘッドユニット２００における各種信号の一例を示す説明図である。図１０には、上段から順に、ラッチ信号ＬＡＴ、切替信号ＣＨ、駆動信号ＣＯＭ、検出実施信号ＤＳＥＬ、スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５、およびスイッチ制御信号Ｔｓｗ４の各時間変化を図示し、その下段に、シフト入力信号ＳＩの指示データに応じて駆動素子６６に印加される印加電圧の時間変化を図示した。第２実施例の各種信号は、スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５の動作タイミングが異なる点、およびスイッチ制御信号Ｔｓｗ４を出力する点を除き、第１実施例と同様である。
【００９１】
第２実施例のスイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５は、第２期間Ｔ２において駆動信号ＣＯＭが電圧Ｖ２に立ち下がるタイミングの前から、電圧Ｖ１から中間電圧Ｖｃに立ち下がるタイミングまでの間にローレベルを維持し、その他の期間ではハイレベルを維持する論理信号である。スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５がハイレベルの間、スイッチＳＷ１＿１〜５は、オン状態を維持し、接地端子７２＿１〜５を接地ラインＧＬに電気的に接続する。スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５がローレベルの間、スイッチＳＷ１＿１〜５は、オフ状態を維持し、接地端子７２＿１〜５を接地ラインＧＬから電気的に切り離す。
【００９２】
第２実施例のスイッチ制御信号Ｔｓｗ４は、検出実施信号ＤＳＥＬと同期した信号であり、吐出部２７０の目詰まり検査時に、第２期間Ｔ２において駆動信号ＣＯＭが中間電圧Ｖｃから電圧Ｖ１に立ち上がったタイミングから、電圧Ｖ１から中間電圧Ｖｃに立ち下がる前のタイミングまでの間にローレベルを維持し、その他の期間ではハイレベルを維持する論理信号である。スイッチ制御信号Ｔｓｗ４がハイレベルの間、スイッチＳＷ４は、オン状態を維持し、検出電路６８を接地ラインＧＬに電気的に接続する。スイッチ制御信号Ｔｓｗ４がローレベルの間、スイッチＳＷ４は、オフ状態を維持し、検出電路６８を接地ラインＧＬから電気的に切り離す。
【００９３】
以上説明した第２実施例のプリンター１０によれば、第１実施例と同様に、スイッチ６４の寄生容量成分に起因する残留振動に応じた電気信号ＳＷのレベル低下を抑制することができ、その結果、残留振動に基づいて吐出部２７０を検査する際の誤判定を抑制することができる。また、検出電路６８に設けたスイッチＳＷ４によって、検査対象の吐出部２７０に対応する接地端子７２と接地ラインＧＬとの間の電気的な切り離し動作を、第１実施例と比較して高速に実施することができる。
【００９４】
Ｃ．第３実施例：
第３実施例のプリンター１０は、スイッチＳＷ１＿１〜５の動作が異なる点を除き、第２実施例と同様である。
【００９５】
図１１は、第３実施例における制御部１００およびヘッドユニット２００における各種信号の一例を示す説明図である。図１１には、上段から順に、ラッチ信号ＬＡＴ、切替信号ＣＨ、駆動信号ＣＯＭ、検出実施信号ＤＳＥＬ、スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５、およびスイッチ制御信号Ｔｓｗ４の各時間変化を図示し、その下段に、シフト入力信号ＳＩの指示データに応じて駆動素子６６に印加される印加電圧の時間変化を図示した。図１１に示すスイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５は、吐出ユニット７８＿１〜５のうち、吐出ユニット７８＿１が検査対象に選定され、吐出ユニット７８＿２〜５が非検査対象にある状態を示す。
【００９６】
第３実施例のスイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５は、第２実施例と同様に変化するが、検査対象の吐出ユニット７８＿１に対応するスイッチＳＷ１＿１のスイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１と、非検査対象の吐出ユニット７８＿２〜５に対応するスイッチＳＷ１＿２〜５のスイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿２〜５との間で、ローレベルの期間が相互にずれる点が異なる。図１１の例では、スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１〜５の間でローレベルの期間の長さは同じであるが、スイッチ制御信号Ｔｓｗ１＿１は、スイッチＳＷ１＿２〜５よりも先にローレベルの期間になる。これによって、スイッチＳＷ１＿１と、スイッチＳＷ１＿２〜５との間の動作タイミングをずらし、オン・オフ切り替え時にスイッチＳＷ１＿１〜５に流れる電流を低減させることができる。
【００９７】
以上説明した第３実施例のプリンター１０によれば、第１実施例と同様に、スイッチ６４の寄生容量成分に起因する残留振動に応じた電気信号ＳＷのレベル低下を抑制することができ、その結果、残留振動に基づいて吐出部２７０を検査する際の誤判定を抑制することができる。また、検出電路６８に設けたスイッチＳＷ４によって、検査対象の吐出部２７０に対応する接地端子７２と接地ラインＧＬとの間の電気的な切り離し動作を、第１実施例と比較して高速に実施することができる。
【００９８】
Ｄ．その他の実施形態：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。
【００９９】
例えば、上述の実施例では、インク滴を吐出させることなく残留振動を発生させる印加レベルで駆動素子６６を駆動させて残留振動を検出したが、他の実施形態において、インク滴を吐出させる印加レベルで駆動素子６６を駆動させて残留振動を検出しても良い。
【０１００】
また、上述の実施例では、印刷媒体９０に対する印刷とは異なるタイミングで吐出検査処理Ｐ２００を実施したが、他の実施形態において、印刷媒体９０に対する印刷を実行中に、残留振動に応じた電気信号ＳＷに基づいて吐出部２７０を検査しても良い。
【０１０１】
また、上述の実施例では、検査対象の吐出部２７０の駆動素子６６を駆動する前に、微振動を発生させるレベルでヘッドユニット２００における全ての駆動素子６６を駆動したが（ステップＳ２３２）、他の実施形態において、微振動のレベルで全ての駆動素子６６を発生させることなく、検査対象の吐出部２７０の駆動素子６６を駆動しても良い。
【０１０２】
また、上述の実施例では、吐出部２７０から吐出されるインクの色毎に接地端子７２＿１〜５を設けたが、他の実施形態において、複数の吐出部２７０を複数のグループに分けて、それぞれ異なるタイミングでインクを吐出する場合（例えば、特開２０１０−２２１４９９号公報の技術を参照）に、これらのグループ毎に接地端子７２を設けても良い。例えば、色毎に、ノズル４８（１）〜４８（ｎ／２）のグループと、ノズル４８（（ｎ・２）＋１）〜４８（ｎ）のグループとに分けて、それぞれ異なるタイミングでインクを吐出する場合には、ノズル４８（１）〜４８（ｎ／２）のグループに対応する駆動素子６６（１）〜６６（ｎ／２）に接続される接地端子と、ノズル４８（（ｎ・２）＋１）〜４８（ｎ）のグループに対応する駆動素子６６（（ｎ・２）＋１）〜６６（ｎ）に接続される接地端子と、を別々に設けても良い。これによって、異なるタイミングでインクを吐出させる吐出部２７０同士を共通の接地端子７２を介して接地ラインＧＬに接続する場合と比較して、インクを吐出させながらの吐出部２７０の検査を容易に実施することができる。
【０１０３】
また、スイッチ６４の寄生容量成分による電気信号ＳＷのレベル低下を抑制する観点から、一つの接地端子７２に接続する駆動素子６６の数はより少ない方が好ましく、一つの接地端子７２に一つの駆動素子６６を接続することが最も好ましい。図１２は、他の実施形態における制御部１００およびヘッドユニット２００の電気的構成を示す説明図である。図１２に示す例では、駆動素子６６毎に接地端子７２を設け、これら接地端子７２と接地ラインＧＬとの各間の電気的な接続をスイッチＳＷ５で実施する。
【０１０４】
上述した実施例では、液体吐出装置の一例として、インクを吐出するインクジェットプリンターについて説明したが、本発明の液体吐出装置が吐出する液体は、インクに限るものではなく、各種の液体の他、液体中や気体中に固体が分散した状態の流体であっても良い。例えば、本発明は、インクジェット方式のプリンターに限るものではなく、他の方式のプリンターに適用することもできる。また、液晶ディスプレー、有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレー、および面発光ディスプレー(Field Emission Display、ＦＥＤ)等の製造に用いられ、電極材や色材などの材料を分散や溶解の状態で含む液状体を吐出する吐出装置に適用することもできる。また、バイオチップの製造に用いられ、生体有機物を含有する液体を吐出する吐出装置に適用することもできる。また、精密ピペットとして用いられ、試料となる液体を吐出する吐出装置に適用することもできる。また、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する吐出装置や、光通信素子に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）を形成するために紫外線硬化性樹脂を始めとする透明樹脂液を吐出する吐出装置に適用することもできる。また、ウェハーをエッチングするためのエッチング液を吐出する吐出装置や、トナーを始めとする粉体を吐出する吐出装置に適用することもできる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…プリンター
４０…導入路
４２…リザーバー
４４…供給口
４６…キャビティー
４８，４８ｋ，４８ｃ，４８ｍ，４８ｙ…ノズル
５２…シフトレジスター
５４…ラッチ回路
５６…レベルシフター
６２…共通電路
６４…スイッチ
６６…駆動素子
６７…振動板
６８…検出電路
７２，７２＿１〜５…接地端子
７８，７８＿１〜５…吐出ユニット
９０…印刷媒体
１００…制御部
１０２…駆動制御部
１０４…検査部
１０８…記憶部
１３０…判定基準データ
１４０…検査結果データ
１７０…フレキシブルケーブル
１８０…ユーザーインターフェイス
１９０…通信インターフェイス
２００…ヘッドユニット
２１０…キャリッジ
２２０…インクカートリッジ
２７０…吐出部
２８０…ヘッド
２９０…検出部
３１２…キャリッジモーター
３１４…駆動ベルト
３２２…搬送モーター
３２４…プラテン
３３０…ヘッドワイパー
３４０…ヘッドキャップ
６６２…電極
６６４…圧電体
６６６…電極
【図１】
0005724563.tif 000003
【図２】
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【図３】
0005724563.tif 000005
【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】
0005724563.tif 000010
【図９】
0005724563.tif 000011
【図１０】
0005724563.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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