(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第１圧電素子を具備し、前記第１圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第１吐出部と、
前記駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第２圧電素子を具備し、前記第２圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第２吐出部と、
第１期間において、
前記第１圧電素子に対して駆動波形を有する前記駆動信号を供給し、
前記第２圧電素子に対する前記駆動信号の供給を停止し、
前記第１期間の終了後に開始される第２期間において、
前記第２圧電素子に対して所定電位に設定された前記駆動信号を供給する供給部と、
前記第２期間において、
前記第１吐出部に生じている残留振動を検出する検出部と、
前記検出部における検出結果に基づいて、
前記第１吐出部における液体の吐出状態を判定する判定部と、
を備える、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記第１吐出部は、
液体が充填され、前記第１圧電素子の変位に応じて容積を変化させる第１圧力室を具備し、
前記第２吐出部は、
液体が充填され、前記第２圧電素子の変位に応じて容積を変化させる第２圧力室を具備し、
前記第１圧力室及び前記第２圧力室は、
隔壁により区画されている、
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】
前記駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第３圧電素子を具備し、前記第３圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第３吐出部、
を備え、
前記供給部は、
前記第１期間において、前記第３吐出部に対して前記駆動波形を有する前記駆動信号を供給し、
前記第３吐出部は、
前記第１期間において、液体を吐出する、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記供給部は、
前記第１期間の開始前の準備期間において、
前記第１圧電素子、前記第２圧電素子、及び、前記第３圧電素子に対して、
前記所定電位に設定された前記駆動信号を供給する、
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】
液体吐出装置に設けられるヘッドユニットであって、
駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第１圧電素子を具備し、前記第１圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第１吐出部と、
前記駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第２圧電素子を具備し、前記第２圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第２吐出部と、
第１期間において、
前記第１圧電素子に対して駆動波形を有する前記駆動信号を供給し、
前記第２圧電素子に対する前記駆動信号の供給を停止し、
前記第１期間の終了後に開始される第２期間において、
前記第２圧電素子に対して所定電位に設定された前記駆動信号を供給する供給部と、
前記第２期間において、
前記第１吐出部に生じている残留振動を検出する検出部と、
を備える、
ことを特徴とするヘッドユニット。
【請求項６】
駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第１圧電素子を具備し、前記第１圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第１吐出部と、
前記駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第２圧電素子を具備し、前記第２圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第２吐出部と、
を具備する液体吐出装置における、
液体の吐出状態の判定方法であって、
第１期間において、
前記第１圧電素子に対して駆動波形を有する前記駆動信号を供給し、
前記第２圧電素子に対する前記駆動信号の供給を停止し、
前記第１期間の終了後に開始される第２期間において、
前記第２圧電素子に対して所定電位に設定された前記駆動信号を供給し、
前記第２期間において、
前記第１吐出部に生じている残留振動を検出し、
前記残留振動の検出結果に基づいて、
前記第１吐出部における液体の吐出状態を判定する、
ことを特徴とする判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、液体吐出装置のヘッドユニット、及び、液体吐出装置における液体の吐出状態の判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンター等の液体吐出装置は、ヘッドユニットに設けられた複数の吐出部の各々が具備する圧電素子を駆動信号により駆動して変位させることにより、各吐出部のキャビティ（圧力室）に充填されたインク等の液体を吐出させ、記録媒体に画像を形成する印刷処理を実行する。このような液体吐出装置において、キャビティ内の液体の増粘や、吐出部への異物の付着等により、吐出部から液体を正常に吐出できなくなる吐出異常が生じる場合がある。そして、吐出異常が生じると、吐出部から吐出される液体により記録媒体に形成される予定のドットを正確に形成できなくなり、印刷処理において記録媒体に形成される画像の画質が低下する。
【０００３】
特許文献１には、印刷処理において形成される画像の画質の低下を防止するために、吐出部を駆動させる際に当該吐出部に生じる残留振動を検出し、検出した残留振動の周期や振幅等の残留振動の特性に基づいて、当該吐出部における液体の吐出状態を判定する吐出状態判定処理に係る技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８９６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液体吐出装置が吐出状態判定処理や印刷処理等を実行する場合、ヘッドユニットに設けられた複数の吐出部には、駆動信号による駆動の対象とされる吐出部（以下、「駆動対象吐出部」と称する）の他に、駆動の対象とはならない吐出部（以下、「休止吐出部」と称する）が存在することがある。なお、以下では、駆動対象吐出部のうち、特に、吐出状態判定処理の対象として残留振動が生じるように駆動される吐出部を、判定対象吐出部と称する場合がある。
【０００６】
一般的に、液体吐出装置は、休止吐出部に対して、駆動信号の供給を停止する。しかし、休止吐出部に対する駆動信号の供給を停止する場合、駆動信号を供給する場合と比較して、休止吐出部に設けられた圧電素子が変位しやすくなり、その結果、休止吐出部のキャビティの容積が変化しやすくなる。そして、休止吐出部のキャビティの容積が変化しやすい場合、休止吐出部のキャビティの容積の変化に伴って生じる振動の影響により、判定対象吐出部に生じる残留振動の正確な検出が困難になる、という問題が存在した。
【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、休止吐出部からの振動を低減し、残留振動を精度よく検出することを可能とする技術の提供を、解決課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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は、駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第１圧電素子を具備し、前記第１圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第１吐出部と、前記駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第２圧電素子を具備し、前記第２圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第２吐出部と、第１期間において、前記第１圧電素子に対して駆動波形を有する前記駆動信号を供給し、前記第２圧電素子に対する前記駆動信号の供給を停止し、前記第１期間の終了後に開始される第２期間において、前記第２圧電素子に対して所定電位に設定された前記駆動信号を供給する供給部と、前記第２期間において、前記第１吐出部に生じている残留振動を検出する検出部と、前記検出部における検出結果に基づいて、前記第１吐出部における液体の吐出状態を判定する判定部と、を備える、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、第１期間において駆動信号の供給が停止される第２吐出部に対して、第２期間において所定電位に設定された信号を供給することで、第２期間における第２圧電素子の電位を略一定の電位に固定することができる。このため、第２期間において第２吐出部に対して一定の電位の信号を供給しない場合と比較して、第２期間において第２吐出部に生じる振動を低減させることが可能となる。これにより、第２期間において第２吐出部に生じる振動に起因するノイズを低減させ、第２期間において第１吐出部に生じる残留振動を精度よく検出することが可能となる。
【００１０】
上述した液体吐出装置において、前記第１吐出部は、液体が充填され、前記第１圧電素子の変位に応じて容積を変化させる第１圧力室を具備し、前記第２吐出部は、液体が充填され、前記第２圧電素子の変位に応じて容積を変化させる第２圧力室を具備し、前記第１圧力室及び前記第２圧力室は、隔壁により区画されている、ことを特徴としてもよい。
【００１１】
この態様によれば、第２期間において第２吐出部に生じる振動を低減させ、第２吐出部から隔壁を介して第１吐出部に伝播するノイズを低減させることが可能となる。このため、第２期間において第１吐出部に生じる残留振動を精度よく検出することが可能となる。
【００１２】
上述した液体吐出装置は、前記駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第３圧電素子を具備し、前記第３圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第３吐出部、を備え、前記供給部は、前記第１期間において、前記第３吐出部に対して前記駆動波形を有する前記駆動信号を供給し、前記第３吐出部は、前記第１期間において、液体を吐出する、ことを特徴としてもよい。
【００１３】
この態様によれば、第１期間において第３吐出部に生じる振動のうち、第２期間において第３吐出部に残留している振動が、第２吐出部を介して第１吐出部に伝播する程度を低減することが可能となる。このため、第２期間において第１吐出部に生じる残留振動を精度よく検出することが可能となる。
【００１４】
上述した液体吐出装置において、前記供給部は、前記第１期間の開始前の準備期間において、前記第１圧電素子、前記第２圧電素子、及び、前記第３圧電素子に対して、前記所定電位に設定された前記駆動信号を供給する、ことを特徴としてもよい。
【００１５】
この態様によれば、第１期間の開始前と第２期間の開始時とで、第２圧電素子に供給される信号の電位を略同じとするため、第２期間において信号の供給が開始されることに伴う第２圧電素子の変位を防止することができる。これにより、第２期間において第２吐出部に振動が生じる可能性を低減させ、第１吐出部に生じる残留振動を精度よく検出することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係るヘッドユニットは、液体吐出装置に設けられるヘッドユニットであって、駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第１圧電素子を具備し、前記第１圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第１吐出部と、前記駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第２圧電素子を具備し、前記第２圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第２吐出部と、第１期間において、前記第１圧電素子に対して駆動波形を有する前記駆動信号を供給し、前記第２圧電素子に対する前記駆動信号の供給を停止し、前記第１期間の終了後に開始される第２期間において、前記第２圧電素子に対して所定電位に設定された前記駆動信号を供給する供給部と、前記第２期間において、前記第１吐出部に生じている残留振動を検出する検出部と、を備える、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明では、第２期間における第２圧電素子の電位を略一定の電位に固定するため、第２期間において第２吐出部に生じる振動を低減させることが可能となる。これにより、第２期間において第２吐出部に生じる振動に起因するノイズを低減させ、第１吐出部に生じる残留振動を精度よく検出することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る液体吐出装置における液体の吐出状態の判定方法は、駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第１圧電素子を具備し、前記第１圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第１吐出部と、前記駆動信号が供給される場合に当該駆動信号の電位変化に応じて変位する第２圧電素子を具備し、前記第２圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な第２吐出部と、を具備する液体吐出装置における、液体の吐出状態の判定方法であって、第１期間において、前記第１圧電素子に対して駆動波形を有する前記駆動信号を供給し、前記第２圧電素子に対する前記駆動信号の供給を停止し、前記第１期間の終了後に開始される第２期間において、前記第２圧電素子に対して所定電位に設定された前記駆動信号を供給し、前記第２期間において、前記第１吐出部に生じている残留振動を検出し、前記残留振動の検出結果に基づいて、前記第１吐出部における液体の吐出状態を判定する、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明では、第２期間における第２圧電素子の電位を略一定の電位に固定するため、第２期間において第２吐出部に生じる振動を低減させることが可能となる。これにより、第２期間において第２吐出部に生じる振動に起因するノイズを低減させ、第１吐出部に生じる残留振動を精度よく検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る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２】インクジェットプリンター１の概略的な内部構造を示す斜視図である。
【図３】吐出部Ｄの構造を説明するための説明図である。
【図４】ヘッドモジュールＨMにおけるノズルＮの配置例を示す平面図である。
【図５】ヘッドユニットＨUの構成を示すブロック図である。
【図６】印刷処理及び吐出状態判定処理を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】接続状態指定信号を説明するための説明図である。
【図８】接続状態指定回路１１の構成を示すブロック図である。
【図９】測定回路８１の動作を説明するための説明図である。
【図１０】吐出状態判定回路８２の動作を説明するための説明図である。
【図１１】対比例に係る接続状態指定信号を説明するための説明図である。
【図１２】対比例に係る吐出部Ｄの動きを説明するための説明図である。
【図１３】本発明に係る吐出部Ｄの動きを説明するための説明図である。
【図１４】変形例１に係るヘッドユニットＨUの構成を示すブロック図である。
【図１５】変形例１に係る印刷処理及び吐出状態判定処理を説明するためのタイミングチャートである。
【図１６】変形例１に係る接続状態指定信号を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
＜＜Ａ．実施形態＞＞
本実施形態では、インク（「液体」の一例）を吐出して記録用紙Ｐ（「媒体」の一例）に画像を形成するインクジェットプリンターを例示して、液体吐出装置を説明する。
【００２３】
＜＜１．インクジェットプリンターの概要＞＞
以下、図１及び図２を参照しつつ、本実施形態に係るインクジェットプリンター１の構成について説明する。
【００２４】
図１は、インクジェットプリンター１の構成の一例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には、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（図示省略）から、インクジェットプリンター１が形成すべき画像を示す印刷データＩmgと、インクジェットプリンター１が形成すべき画像の印刷部数を示す情報と、が供給される。インクジェットプリンター１は、ホストコンピューターから供給される印刷データＩmgの示す画像を記録用紙Ｐに形成する印刷処理を実行する。
【００２５】
図１に例示するように、インクジェットプリンター１は、インクを吐出する吐出部Ｄが設けられたヘッドユニットＨUを具備するヘッドモジュールＨMと、吐出部Ｄを駆動するための駆動信号Ｃomを生成する駆動信号生成回路５と、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定する判定ユニットＪU（「判定部」の一例）を具備する判定モジュールＪMと、ヘッドモジュールＨMに対する記録用紙Ｐの相対位置を変化させるための搬送機構７と、インクジェットプリンター１の各部の動作を制御する制御部６と、各種情報を記憶する記憶部６１と、を備える。このうち、制御部６、駆動信号生成回路５、記憶部６１、及び、判定ユニットＪUは、ヘッドユニットＨUを制御する制御モジュール６０（「ヘッドユニット制御回路」の一例）である。
【００２６】
なお、本実施形態では、一例として、図１に示すように、ヘッドモジュールＨMが４個のヘッドユニットＨUを備え、判定モジュールＪMが４個の判定ユニットＪUを備える場合を、想定する。そして、本実施形態では、ヘッドユニットＨU及び判定ユニットＪUが、１対１に対応して設けられる場合を想定する。以下では、４個のヘッドユニットＨUのうち一のヘッドユニットＨUと、４個の判定ユニットＪUのうち一のヘッドユニットＨUに対応して設けられた一の判定ユニットＪUと、について説明するが、当該説明は、他のヘッドユニットＨU及び他の判定ユニットＪUについても同様に該当する。
【００２７】
制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んで構成される。但し、制御部６は、ＣＰＵの代わりに、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等のプログラマブルロジックデバイスを備えるものでよい。制御部６は、ＣＰＵが、記憶部６１に記憶されている制御プログラムに従って動作することで、印刷信号ＳＩ、波形指定信号ｄCom等の、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信号を生成する。
【００２８】
ここで、波形指定信号ｄComとは、駆動信号Ｃomの波形を規定するデジタルの信号である。
また、駆動信号Ｃomとは、吐出部Ｄを駆動するためのアナログの信号である。駆動信号生成回路５は、ＤＡ変換回路を含み、デジタルの波形指定信号ｄComにより規定される波形を有する駆動信号Ｃomを生成する。
また、印刷信号ＳＩとは、吐出部Ｄの動作の種類を指定するためのデジタルの信号である。
具体的には、印刷信号ＳＩは、吐出部Ｄに対して駆動信号Ｃomを供給するか否かを指定することで、吐出部Ｄの動作の種類を指定する信号である。ここで、吐出部Ｄの動作の種類の指定とは、例えば、吐出部Ｄを駆動するか否かを指定したり、吐出部Ｄを駆動した際に当該吐出部Ｄからインクが吐出されるか否かを指定したり、また、吐出部Ｄを駆動した際に当該吐出部Ｄから吐出されるインク量を指定したりすることである。
【００２９】
図１に例示するように、各ヘッドユニットＨUには、Ｍ個の吐出部Ｄを具備する記録ヘッドＨDが設けられる（Ｍは、１≦Ｍを満たす自然数）。なお、以下では、各記録ヘッドＨDに設けられたＭ個の吐出部Ｄのうち、ｍ番目（ｍ段）の吐出部Ｄを、吐出部Ｄ[m]と称する場合がある（変数ｍは、１≦ｍ≦Ｍを満たす自然数）。また、インクジェットプリンター１の構成要素や信号等が、吐出部Ｄ[m]の段数ｍに対応する場合は、当該構成要素や信号等を表わすための符号に、段数ｍに対応することを示す添え字[m]を付すことがある。
【００３０】
図１に例示するように、各ヘッドユニットＨUには、供給回路１０（「供給部」の一例）と、検出回路２０（「検出部」の一例）と、が設けられる。
供給回路１０は、印刷信号ＳＩに基づいて、駆動信号Ｃomを各吐出部Ｄに供給するか否かを切り替える。なお、以下では、駆動信号Ｃomのうち、吐出部Ｄに供給される駆動信号Ｃomを、駆動信号Ｖinと称する場合がある。また、以下では、吐出部Ｄ[m]に供給される駆動信号Ｖinを、駆動信号Ｖin[m]と称する場合がある。また、供給回路１０は、印刷信号ＳＩに基づいて、吐出部Ｄ[m]に設けられる圧電素子ＰZ[m]の上部電極Ｚu[m]の電位を示す検出電位信号Ｖout[m]を、検出回路２０に供給するか否かを切り替える。なお、圧電素子ＰZ[m]及び上部電極Ｚu[m]については、図３において後述する。
検出回路２０は、吐出部Ｄ[m]の上部電極Ｚu[m]の電位を示す検出電位信号Ｖout[m]に基づいて、検出信号ＮSA[m]を生成する。なお、検出電位信号Ｖout[m]は、供給回路１０が駆動信号Ｖin[m]により吐出部Ｄ[m]を駆動した後に、吐出部Ｄ[m]に残留している振動（以下、「残留振動」と称する）の波形を示す。
【００３１】
また、上述のとおり、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、図１に例示するように、検出信号ＮSAに基づいて吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定する判定ユニットＪUを備える。判定ユニットＪUは、測定回路８１と吐出状態判定回路８２とを備える。
測定回路８１は、検出信号ＮSAに基づいて、検出信号ＮSAの波形の特性を示す波形情報Ｉnfoを生成する。ここで、検出信号ＮSAの波形の特性とは、検出信号ＮSAの振幅や周期等の、検出信号ＮSAの波形の形状に関する情報である。
吐出状態判定回路８２は、波形情報Ｉnfoに基づいて、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定の結果を示す判定情報Ｓttを生成する。なお、以下では、吐出状態判定回路８２における判定を、「吐出状態判定」と称する場合がある。また、以下では、吐出状態判定回路８２による吐出状態判定の対象とされる吐出部Ｄを、判定対象吐出部Ｄ-Hと称する場合がある。
【００３２】
図２は、インクジェットプリンター１の概略的な内部構造の一例を示す斜視図である。
図２に示すように、本実施形態では、インクジェットプリンター１がシリアルプリンターである場合を想定する。具体的には、インクジェットプリンター１は、印刷処理を実行する場合、副走査方向に記録用紙Ｐを搬送しつつ、副走査方向に交差する主走査方向にヘッドモジュールＨMを往復動させながら、吐出部Ｄからインクを吐出させることで、記録用紙Ｐ上に、印刷データＩmgに応じたドットを形成する。
以下では、＋Ｘ方向とその逆方向である−Ｘ方向とを「Ｘ軸方向」と総称し、＋Ｙ方向とその逆方向である−Ｙ方向とを「Ｙ軸方向」と総称し、＋Ｚ方向とその逆方向である−Ｚ方向とを「Ｚ軸方向」と総称する。そして、本実施形態では、図２に示すように、−Ｘ側（上流側）から＋Ｘ側（下流側）に向かう方向を副走査方向とし、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向を主走査方向とする。なお、本実施形態では、一例として、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及び、Ｚ軸方向が、互いに直交する方向である場合を想定するが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及び、Ｚ軸方向は、互いに交差する方向であればよい。
【００３３】
図２に例示するように、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、筐体２００と、筐体２００内をＹ軸方向に往復動可能でありヘッドモジュールＨMを搭載するキャリッジ１００と、を備える。
【００３４】
また、上述のとおり、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、搬送機構７を備える。
搬送機構７は、印刷処理が実行される場合に、キャリッジ１００をＹ軸方向に往復動させるとともに、記録用紙Ｐを＋Ｘ方向に搬送することで、記録用紙ＰのヘッドモジュールＨMに対する相対位置を変化させ、記録用紙Ｐの全体に対するインクの着弾を可能とする。
搬送機構７は、図１に示すように、キャリッジ１００を往復動させるための駆動源となる搬送モーター７１と、搬送モーター７１を駆動するためのモータードライバー７２と、記録用紙Ｐを搬送するための駆動源となる給紙モーター７３と、給紙モーター７３を駆動するためのモータードライバー７４と、を具備する。また、搬送機構７は、図２に示すように、Ｙ軸方向に延在するキャリッジガイド軸７６と、搬送モーター７１により回転駆動されるプーリー７１１と回転自在なプーリー７１２との間に掛け渡されＹ軸方向に延在するタイミングベルト７１０と、を具備する。キャリッジ１００は、キャリッジガイド軸７６によりＹ軸方向に往復自在に支持されるとともに、固定具１０１を介してタイミングベルト７１０の所定箇所に固定されている。このため、搬送機構７は、搬送モーター７１によりプーリー７１１を回転駆動させることで、ヘッドモジュールＨMをキャリッジ１００と共に、キャリッジガイド軸７６に沿ってＹ軸方向に往復動させることができる。
【００３５】
また、図２に示すように、搬送機構７は、キャリッジ１００の下側（−Ｚ方向）に設けられたプラテン７５と、給紙モーター７３の駆動に応じて回転し記録用紙Ｐを１枚ずつプラテン７５上に供給するための給紙ローラ（図示省略）と、給紙モーター７３の駆動に応じて回転しプラテン７５上の記録用紙Ｐを排紙口へと搬送する排紙ローラ７３０と、を備える。このため、搬送機構７は、図２に示すように、記録用紙Ｐをプラテン７５上において−Ｘ方向（上流側）から＋Ｘ方向（下流側）へと搬送することができる。
【００３６】
本実施形態では、図２に例示するように、インクジェットプリンター１のキャリッジ１００に、４個のインクカートリッジ３１が格納されている。より具体的には、本実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、及び、ブラックの、４色（ＣＭＹＫ）のインクと１対１に対応する４個のインクカートリッジ３１が、キャリッジ１００に格納されている場合を想定する。
また、本実施形態では、４個のインクカートリッジ３１が、４個のヘッドユニットＨUと、１対１に対応して設けられる場合を想定する。そして、各吐出部Ｄは、当該吐出部Ｄの属するヘッドユニットＨUに対応するインクカートリッジ３１からインクの供給を受ける。これにより、各吐出部Ｄは、供給されたインクを内部に充填し、充填したインクをノズルＮから吐出することができる。つまり、ヘッドモジュールＨMが具備する合計４Ｍ個の吐出部Ｄは、全体としてＣＭＹＫの４色のインクを吐出することができる。
なお、図２は一例に過ぎず、インクカートリッジ３１は、キャリッジ１００の外部に設けられるものであってもよい。
【００３７】
ここで、印刷処理が実行される場合の制御部６の動作の概要を説明する。
【００３８】
印刷処理が実行される場合、制御部６は、まず、ホストコンピューターから供給される印刷データＩmgを、記憶部６１に記憶させる。次に、制御部６は、記憶部６１に記憶されている印刷データＩmg等の各種データに基づいて、印刷信号ＳＩ及び波形指定信号ｄCom等の各ヘッドユニットＨU等の動作を制御するための信号と、搬送機構７を制御するための信号と、を生成する。そして、制御部６は、印刷信号ＳＩ等の各種信号や、記憶部６１に記憶されている各種データに基づいて、ヘッドモジュールＨMに対する記録用紙Ｐの相対位置を変化させるように搬送機構７を制御しつつ、吐出部Ｄが駆動されるように供給回路１０を制御する。
これにより、制御部６は、吐出部Ｄからのインクの吐出の有無、インクの吐出量、及び、インクの吐出タイミング等を調整し、印刷データＩmgに対応する画像を記録用紙Ｐに形成する印刷処理が実行されるように、インクジェットプリンター１の各部を制御する。
【００３９】
また、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、吐出状態判定処理を実行する。
【００４０】
吐出状態判定処理とは、吐出状態判定と、当該吐出状態判定を行うための各種準備処理と、を含む一連の処理である。
より具体的には、吐出状態判定処理とは、制御部６が、吐出状態判定の対象となる判定対象吐出部Ｄ-Hを選択する処理と、駆動信号生成回路５が、制御部６の出力する波形指定信号ｄComに基づいて駆動信号Ｃomを生成する処理と、制御部６による制御の下で、供給回路１０が、制御部６の出力する駆動信号Ｃomを駆動信号Ｖinとして判定対象吐出部Ｄ-Hに供給することで、判定対象吐出部Ｄ-Hを駆動する処理と、検出回路２０が、判定対象吐出部Ｄ-Hに生じた残留振動を示す検出電位信号Ｖoutに応じて検出信号ＮSAを生成する処理と、測定回路８１が、検出信号ＮSAに基づいて波形情報Ｉnfoを生成する処理と、吐出状態判定回路８２が、波形情報Ｉnfoに基づいて、判定対象吐出部Ｄ-Hにおけるインクの吐出状態を判定する吐出状態判定を行い、当該判定の結果を示す判定情報Ｓttを生成する処理と、を含む、インクジェットプリンター１により実行される一連の処理である。
【００４１】
ここで、吐出状態判定回路８２が実行する吐出状態判定とは、上述のとおり、判定対象吐出部Ｄ-Hからのインクの吐出状態が正常であるか否か、すなわち、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて吐出異常が生じていないか否か、を判定することである。
また、吐出異常とは、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態が異常となること、つまり、吐出部Ｄが具備するノズルＮからインクを正確に吐出することのできない状態の総称である。より具体的には、吐出異常とは、駆動信号Ｃomにより吐出部Ｄを駆動して吐出部Ｄからインクを吐出させようとしても、駆動信号Ｃomが規定する態様によりインクを吐出できない状態である。ここで、駆動信号Ｃomが規定するインクの吐出態様とは、吐出部Ｄが駆動信号Ｃomの波形により規定される量のインクを吐出し、吐出部Ｄが駆動信号Ｃomの波形により規定される吐出速度でインクを吐出することである。すなわち、駆動信号Ｃomが規定するインクの吐出態様によりインクを吐出できない状態とは、吐出部Ｄからインクを吐出できない状態の他に、駆動信号Ｃomにより規定されるインクの吐出量とは異なる量のインクが吐出部Ｄから吐出される状態、及び、駆動信号Ｃomにより規定されるインクの吐出速度と異なる速度でインクが吐出されるために記録用紙Ｐ上の所望の着弾位置にインクを着弾させることができない状態、等を含む。
【００４２】
なお、以下では、印刷処理または吐出状態判定処理において、駆動信号Ｃom（駆動信号Ｖin）により駆動される吐出部Ｄを、駆動対象吐出部Ｄ-Dと称する。また、本実施形態では、判定対象吐出部Ｄ-Hは、印刷処理において、駆動信号Ｃomにより駆動される駆動対象吐出部Ｄ-Dの中から選択される。すなわち、本実施形態では、吐出状態判定処理が印刷処理の実行中に実行される場合を想定する。
なお、以下では、駆動対象吐出部Ｄ-Dのうち、判定対象吐出部Ｄ-Hに該当しない吐出部Ｄを、印刷駆動吐出部Ｄ-Pと称する。また、以下では、印刷処理または吐出状態判定処理が実行される場合に、駆動信号Ｃomによる駆動の対象では無い吐出部Ｄを、休止吐出部Ｄ-Kと称する。
すなわち、本実施形態では、印刷処理または吐出状態判定処理が実行される場合、ヘッドユニットＨUに設けられるＭ個の吐出部Ｄの各々は、駆動信号Ｃomにより駆動される駆動対象吐出部Ｄ-D、または、駆動信号Ｃomにより駆動されない休止吐出部Ｄ-Kの何れか一方として動作する。そして、本実施形態では、各駆動対象吐出部Ｄ-Dは、判定対象吐出部Ｄ-H、または、印刷駆動吐出部Ｄ-Pの何れか一方として動作する。
【００４３】
＜＜２．記録ヘッド及び吐出部の概要＞＞
図３及び図４を参照しつつ、記録ヘッドＨDと、記録ヘッドＨDに設けられる吐出部Ｄと、について説明する。
【００４４】
図３は、吐出部Ｄを含むように記録ヘッドＨDを切断した、記録ヘッドＨDの概略的な一部断面図である。
図３に示すように、吐出部Ｄは、圧電素子ＰZと、内部にインクが充填されたキャビティ３２０（「圧力室」の一例）と、キャビティ３２０に連通するノズルＮと、振動板３１０と、を備える。吐出部Ｄは、圧電素子ＰZに駆動信号Ｖinが供給されて当該圧電素子ＰZが駆動信号Ｖinにより駆動されることにより、キャビティ３２０内のインクをノズルＮから吐出させる。キャビティ３２０は、キャビティプレート３４０と、ノズルＮが形成されたノズルプレート３３０と、振動板３１０と、により区画される空間である。キャビティ３２０は、インク供給口３６０を介してリザーバ３５０と連通している。リザーバ３５０は、インク取入口３７０を介して、当該吐出部Ｄに対応するインクカートリッジ３１と連通している。
【００４５】
本実施形態では、圧電素子ＰZとして、図３に示すようなユニモルフ（モノモルフ）型を採用する。なお、圧電素子ＰZは、ユニモルフ型に限らず、バイモルフ型や積層型等を採用してもよい。
圧電素子ＰZは、上部電極Ｚuと、下部電極Ｚdと、上部電極Ｚu及び下部電極Ｚdの間に設けられた圧電体Ｚmと、を有する。下部電極Ｚdは、電位ＶBSに設定された給電線ＬHd（図５参照）と電気的に接続される。そして、上部電極Ｚuに駆動信号Ｃom（駆動信号Ｖin）が供給されて、上部電極Ｚu及び下部電極Ｚdの間に電圧が印加されると、当該印加された電圧に応じて圧電素子ＰZが＋Ｚ方向または−Ｚ方向に変位し、その結果、圧電素子ＰZが振動する。
【００４６】
キャビティプレート３４０の上面開口部には、振動板３１０が設置される。振動板３１０には、下部電極Ｚdが接合されている。このため、圧電素子ＰZが駆動信号Ｖinにより駆動されて振動すると、振動板３１０も振動する。そして、振動板３１０の振動によりキャビティ３２０の容積（キャビティ３２０内の圧力）が変化し、キャビティ３２０内に充填されたインクがノズルＮより吐出される。
より具体的には、吐出部ＤのノズルＮからインクを吐出させる場合、制御部６は、まず、吐出部Ｄの圧電素子ＰZが＋Ｚ方向に変位するように、当該圧電素子ＰZに供給する駆動信号Ｖinの電位を変化させる。これにより、圧電素子ＰZと振動板３１０とが＋Ｚ方向に撓み、吐出部Ｄのキャビティ３２０の容積が拡大する。次に、制御部６は、吐出部Ｄの圧電素子ＰZが−Ｚ方向に変位するように、当該圧電素子ＰZに供給する駆動信号Ｖinの電位を変化させる。これにより、圧電素子ＰZと振動板３１０とが−Ｚ方向に撓み、吐出部Ｄのキャビティ３２０の容積が収縮する。この結果、キャビティ３２０に充填されているインクの一部を、ノズルＮからインク滴として吐出させることができる。なお、振動板３１０を含む吐出部Ｄには、圧電素子ＰZ及び振動板３１０が駆動信号Ｖinにより駆動されてＺ軸方向に変位した後に残留振動が生じる。
インクの吐出によりキャビティ３２０内のインクが減少した場合、リザーバ３５０からインクが供給される。また、リザーバ３５０へは、インク取入口３７０を介して、インクカートリッジ３１からインクが供給される。
【００４７】
図４は、＋Ｚ方向または−Ｚ方向からインクジェットプリンター１を平面視した場合の、ヘッドモジュールＨMが具備する４個の記録ヘッドＨDと、当該４個の記録ヘッドＨDに設けられた合計４Ｍ個のノズルＮの配置の一例を説明するための説明図である。
【００４８】
図４に示すように、ヘッドモジュールＨMに設けられた各記録ヘッドＨDには、ノズル列Ｌnが設けられる。ここで、ノズル列Ｌnとは、所定方向に列状に延在するように設けられた複数のノズルＮである。本実施形態では、各ノズル列Ｌnが、Ｍ個のノズルＮをＸ軸方向に列状に延在するように配置して構成される場合を想定する。
以下では、図４に示すように、ヘッドモジュールＨMに設けられる４列のノズル列Ｌnを、ノズル列Ｌn-BK、Ｌn-CY、Ｌn-MG、Ｌn-YLと称する。ここで、ノズル列Ｌn-BKは、ブラックのインクを吐出する吐出部ＤのノズルＮを配列したノズル列Ｌnであり、ノズル列Ｌn-CYは、シアンのインクを吐出する吐出部ＤのノズルＮを配列したノズル列Ｌnであり、ノズル列Ｌn-MGは、マゼンタのインクを吐出する吐出部ＤのノズルＮを配列したノズル列Ｌnであり、ノズル列Ｌn-YLは、イエローのインクを吐出する吐出部ＤのノズルＮを配列したノズル列Ｌnである。
【００４９】
但し、図４に示すノズル列Ｌnは一例であり、各ノズル列Ｌnに属するＭ個のノズルＮは、ノズル列Ｌnの延在する方向と交差する方向に所定の幅を有して配置されていてもよい。つまり、各ノズル列Ｌnにおいて、＋Ｘ側から偶数番目のノズルＮと奇数番目のノズルＮのＹ軸方向の位置が相違するように、各ノズル列Ｌnに属するＭ個のノズルＮが千鳥状に配置されてもよい。また、各ノズル列ＬnはＸ軸方向とは異なる方向に延在してもよい。また、本実施形態では、各記録ヘッドＨDに設けられるノズル列Ｌnの列数が「１」である場合を例示しているが、各記録ヘッドＨDには、２列以上のノズル列Ｌnが設けられてもよい。
【００５０】
＜＜３．ヘッドユニットの構成＞＞
以下、図５を参照しつつ、各ヘッドユニットＨUの構成について説明する。
【００５１】
図５は、ヘッドユニットＨUの構成の一例を示すブロック図である。上述のように、ヘッドユニットＨUは、記録ヘッドＨDと、供給回路１０と、検出回路２０と、を備える。また、ヘッドユニットＨUは、制御部６から駆動信号Ｃomが供給される内部配線ＬHa（「信号配線」の一例）と、検出電位信号Ｖoutを検出回路２０に供給するための内部配線ＬHs（「検出用配線」の一例）と、を備える。
【００５２】
図５に示すように、供給回路１０は、Ｍ個のスイッチＳWa（ＳWa[1]〜ＳWa[M]）と、Ｍ個のスイッチＳWs（ＳWs[1]〜ＳWs[M]）と、各スイッチの接続状態を指定する接続状態指定回路１１と、を備える。なお、各スイッチとしては、例えば、トランスミッションゲートを採用することができる。なお、図５では、簡単のために、Ｍ＝３の場合を示している。
【００５３】
接続状態指定回路１１は、制御部６から供給される印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬAT、及び、期間規定信号Ｔsigの少なくとも一部の信号に基づいて、スイッチＳWa[1]〜ＳWa[M]のオンオフを指定する接続状態指定信号ＳLa[1]〜ＳLa[M]と、スイッチＳWs[1]〜ＳWs[M]のオンオフを指定する接続状態指定信号ＳLs[1]〜ＳLs[M]と、を生成する。
スイッチＳWa[m]は、接続状態指定信号ＳLa[m]に応じて、内部配線ＬHaと、吐出部Ｄ[m]に設けられた圧電素子ＰZ[m]の上部電極Ｚu[m]と、の導通及び非導通を切り替える。例えば、スイッチＳWa[m]は、接続状態指定信号ＳLa[m]がハイレベルの場合にオンし、ローレベルの場合にオフする。上述のとおり、駆動信号Ｃomのうち、スイッチＳWa[m]を介して、吐出部Ｄ[m]の圧電素子ＰZ[m]に実際に供給される信号が駆動信号Ｖin[m]である。
スイッチＳWs[m]は、接続状態指定信号ＳLs[m]に応じて、内部配線ＬHsと、吐出部Ｄ[m]に設けられた圧電素子ＰZ[m]の上部電極Ｚu[m]と、の導通及び非導通を切り替える。例えば、スイッチＳWs[m]は、接続状態指定信号ＳLs[m]がハイレベルの場合にオンし、ローレベルの場合にオフする。
【００５４】
検出回路２０には、判定対象吐出部Ｄ-Hとして駆動された吐出部Ｄ[m]の圧電素子ＰZ[m]から出力される検出電位信号Ｖout[m]が、内部配線ＬHsを介して供給される。また、検出回路２０には、駆動信号Ｃomが、内部配線ＬHaを介して供給される。そして、検出回路２０は、検出電位信号Ｖout[m]と駆動信号Ｃomとに基づいて検出信号ＮSAを生成する。
但し、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、検出回路２０には、少なくとも、検出電位信号Ｖoutが供給されればよい。つまり、検出回路２０に対して、駆動信号Ｃomが供給されない態様であってもよい。
【００５５】
＜＜４．ヘッドユニットの動作＞＞
以下、図６〜図８を参照しつつ、各ヘッドユニットＨUの動作について説明する。
【００５６】
本実施形態において、インクジェットプリンター１の動作期間は、１または複数の単位期間Ｔuを含む。また、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、各単位期間Ｔuにおいて、印刷処理のために各吐出部Ｄを駆動することができる。また、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、各単位期間Ｔuにおいて、吐出状態判定処理における判定対象吐出部Ｄ-Hの駆動、及び、当該判定対象吐出部Ｄ-Hからの検出電位信号Ｖoutの検出をすることができる。
【００５７】
なお、一般的に、インクジェットプリンター１は、連続的または間欠的に設けられた複数の単位期間Ｔuにおいて印刷処理を実行することで、各吐出部Ｄから例えば１または複数回ずつインクを吐出させて、印刷データＩmgの示す画像を形成する。また、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、例えば、連続的または間欠的に設けられたＭ個の単位期間Ｔuにおいて、Ｍ回の吐出状態判定処理を実行することで、Ｍ個の吐出部Ｄ[1]〜Ｄ[M]の各々におけるインクの吐出状態を判定する。
【００５８】
図６は、単位期間Ｔuにおけるインクジェットプリンター１の動作を示すためのタイミングチャートである。
図６に示すように、制御部６は、パルスＰlsＬを有するラッチ信号ＬATを出力する。これにより、制御部６は、パルスＰlsＬの立ち上がりから次のパルスＰlsＬの立ち上がりまでの期間として、単位期間Ｔuを規定する。
また、図６に示すように、制御部６は、単位期間Ｔuにおいて、パルスＰlsＴ1及びパルスＰlsＴ2を有する期間規定信号Ｔsigを出力する。そして、制御部６は、単位期間Ｔuを、パルスＰlsＬの立ち上がりからパルスＰlsＴ1の立ち上がりまでの制御期間ＴSS0（「準備期間」の一例）と、パルスＰlsＴ1の立ち上がりからパルスＰlsＴ2の立ち上がりまでの制御期間ＴSS1（「第１期間」の一例）と、パルスＰlsＴ2の立ち上がりからパルスＰlsＬの立ち上がりまでの制御期間ＴSS2（「第２期間」の一例）と、に区分する。
なお、本実施形態では、制御期間ＴSS1の終了時に制御期間ＴSS2が開始され、制御期間ＴSS2の終了時に単位期間Ｔuが終了するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、制御期間ＴSS1の終了後、間隔をあけて制御期間ＴSS2を開始してもよいし、制御期間ＴSS2の終了後、間隔をあけて単位期間Ｔuを終了してもよい。
【００５９】
本実施形態に係る印刷信号ＳＩは、各単位期間Ｔuにおける吐出部Ｄ[1]〜Ｄ[M]の動作の種類を指定する個別指定信号Ｓd[1]〜Ｓd[M]を含む。そして、制御部６は、単位期間Ｔuにおいて印刷処理または吐出状態判定処理が実行される場合、図６に示すように、当該単位期間Ｔuに先立って、個別指定信号Ｓd[1]〜Ｓd[M]を含む印刷信号ＳＩを、クロック信号ＣLに同期させて接続状態指定回路１１に供給する。この場合、接続状態指定回路１１は、当該単位期間Ｔuにおいて、個別指定信号Ｓd[m]に基づいて、接続状態指定信号ＳLa[m]及びＳLs[m]を生成する。
【００６０】
本実施形態に係る個別指定信号Ｓd[m]は、各単位期間Ｔuにおいて、吐出部Ｄ[m]に対して、印刷駆動吐出部Ｄ-Pとしての動作、判定対象吐出部Ｄ-Hとしての動作、または、休止吐出部Ｄ-Kとしての動作の、３種類の動作のうち、何れか１つの動作を指定する。つまり、各吐出部Ｄ[m]は、各単位期間Ｔuにおいて、個別指定信号Ｓd[m]により、印刷駆動吐出部Ｄ-P、判定対象吐出部Ｄ-H、または、休止吐出部Ｄ-Kの何れか１つに分類される。
【００６１】
なお、本実施形態では、個別指定信号Ｓd[m]が２ビットのデジタル信号である場合を想定する（図９〜図１１参照）。
【００６２】
図６に示すように、駆動信号Ｃomは、制御期間ＴSS1に設けられた波形ＰS（「駆動波形」の一例）を有する。波形ＰSは、波形ＰSを有する駆動信号Ｃomが駆動信号Ｖin[m]として吐出部Ｄ[m]に供給された場合に、吐出部Ｄ[m]が所定量のインクを吐出するように定められた波形である。また、駆動信号Ｃomは、制御期間ＴSS0及び制御期間ＴSS2において、電位Ｖ0（「所定電位」の一例）に維持される。
【００６３】
図７は、個別指定信号Ｓd[m]と、接続状態指定回路１１において生成される接続状態指定信号ＳLa[m]及びＳLs[m]と、の関係を説明するための説明図である。
【００６４】
図７に示すように、接続状態指定回路１１は、単位期間Ｔuにおいて、個別指定信号Ｓd[m]が吐出部Ｄ[m]に対して印刷駆動吐出部Ｄ-Pとしての動作を指定する場合、接続状態指定信号ＳLa[m]を、制御期間ＴSS0とＴSS1においてハイレベルに設定し、制御期間ＴSS2においてローレベルに設定し、接続状態指定信号ＳLs[m]を、単位期間Ｔuに亘りローレベルに設定する。この場合、スイッチＳWa[m]は、制御期間ＴSS0とＴSS1においてオン状態を維持し、制御期間ＴSS2においてオフ状態を維持し、スイッチＳWs[m]は、単位期間Ｔuに亘りオフ状態を維持する。このため、吐出部Ｄ[m]は、印刷駆動吐出部Ｄ-Pである場合、制御期間ＴSS0において、電位Ｖ0を有する駆動信号Ｖin[m]が供給され、また、制御期間ＴSS1において、波形ＰSを有する駆動信号Ｖin[m]により駆動されてインクを吐出する。
なお、本実施形態では、一例として、個別指定信号Ｓd[m]が（１，１）を示す場合に、吐出部Ｄ[m]に対して印刷駆動吐出部Ｄ-Pとしての動作を指定することとする。
【００６５】
また、接続状態指定回路１１は、図７に示すように、単位期間Ｔuにおいて、個別指定信号Ｓd[m]が吐出部Ｄ[m]に対して判定対象吐出部Ｄ-Hとしての動作を指定する場合、接続状態指定信号ＳLa[m]を、制御期間ＴSS0及びＴSS1においてハイレベルに設定し、制御期間ＴSS2においてローレベルに設定し、接続状態指定信号ＳLs[m]を、制御期間ＴSS2においてハイレベルに設定し、制御期間ＴSS0とＴSS1においてローレベルに設定する。この場合、スイッチＳWa[m]は、制御期間ＴSS0及びＴSS1においてオン状態を維持し、制御期間ＴSS2においてオフ状態を維持し、スイッチＳWs[m]は、制御期間ＴSS2においてオン状態を維持し、制御期間ＴSS0及びＴSS1においてオフ状態を維持する。このため、吐出部Ｄ[m]は、判定対象吐出部Ｄ-Hである場合、制御期間ＴSS0において、電位Ｖ0を有する駆動信号Ｖin[m]が供給され、また、制御期間ＴSS1において、波形ＰSを有する駆動信号Ｖin[m]により駆動されてインクを吐出して振動し、制御期間ＴSS2において、残留振動が生じている状態が作り出される。そして、当該吐出部Ｄ[m]の上部電極Ｚu[m]の電位は、当該吐出部Ｄ[m]に生じている残留振動に応じて変化する。すなわち、検出回路２０は、制御期間ＴSS2において、当該吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動に基づく検出電位信号Ｖout[m]を、内部配線ＬHsを介して検出する。
なお、本実施形態では、一例として、個別指定信号Ｓd[m]が（１，０）を示す場合に、吐出部Ｄ[m]に対して判定対象吐出部Ｄ-Hとしての動作を指定することとする。
【００６６】
また、接続状態指定回路１１は、図７に示すように、単位期間Ｔuにおいて、個別指定信号Ｓd[m]が吐出部Ｄ[m]に対して休止吐出部Ｄ-Kとしての動作を指定する場合、接続状態指定信号ＳLa[m]を、制御期間ＴSS0及びＴSS2においてハイレベルに設定し、制御期間ＴSS1においてローレベルに設定し、接続状態指定信号ＳLs[m]を、単位期間Ｔuに亘りローレベルに設定する。この場合、スイッチＳWa[m]は、制御期間ＴSS0及びＴSS2においてオン状態を維持し、制御期間ＴSS1においてオフ状態を維持し、スイッチＳWs[m]は、単位期間Ｔuに亘りオフ状態を維持する。このため、吐出部Ｄ[m]は、休止吐出部Ｄ-Kである場合、制御期間ＴSS0及びＴSS2において電位Ｖ0を有する駆動信号Ｖin[m]が供給され、また、制御期間ＴSS1において駆動信号Ｖin[m]の供給が停止されるため、当該単位期間Ｔuにおいてインクを吐出しない。
なお、本実施形態では、一例として、個別指定信号Ｓd[m]が（０，０）を示す場合に、吐出部Ｄ[m]に対して休止吐出部Ｄ-Kとしての動作を指定することとする。
【００６７】
図８は、本実施形態に係る接続状態指定回路１１の構成をの一例を示す図である。なお、図８では、簡単のために、Ｍ＝３の場合を示している。
図８に示すように、接続状態指定回路１１は、吐出部Ｄ[1]〜Ｄ[M]と１対１に対応するように、転送回路ＳR[1]〜ＳR[M]と、ラッチ回路ＬT[1]〜ＬT[M]と、デコーダーＤC[1]〜ＤC[M]と、を有する。このうち、転送回路ＳR[m]には、個別指定信号Ｓd[m]が供給される。なお、図８では、個別指定信号Ｓd[1]〜Ｓd[M]がシリアルで供給され、例えば、ｍ段に対応する個別指定信号Ｓd[m]が、転送回路ＳR[1]から転送回路ＳR[m]へと、クロック信号ＣLに同期して順番に転送される場合を例示している。また、ラッチ回路ＬT[m]は、ラッチ信号ＬATのパルスＰlsＬがハイレベルに立ち上がるタイミングにおいて、転送回路ＳR[m]に供給された個別指定信号Ｓd[m]をラッチする。また、デコーダーＤC[m]は、個別指定信号Ｓd[m]、ラッチ信号ＬAT、及び、期間規定信号Ｔsigの少なくとも一部に基づいて、個別指定信号Ｓd[m]を図７に従ってデコードすることで、接続状態指定信号ＳLa[m]及びＳLs[m]を生成する。
【００６８】
上述のとおり、本実施形態に係る検出回路２０は、検出電位信号Ｖout[m]と駆動信号Ｃomとに基づいて、検出信号ＮSA[m]を生成する。より具体的には、本実施形態に係る検出回路２０は、制御期間ＴSS2において検出電位信号Ｖout[m]の示す電位と、制御期間ＴSS2において駆動信号Ｃomの示す電位Ｖ0と、の電位差を示す信号を、増幅したり、ノイズ成分を除去したりすることで、判定ユニットＪUによる処理に適した波形に整形された検出信号ＮSA[m]を生成する。
検出回路２０は、例えば、検出電位信号Ｖout[m]と駆動信号Ｃomとの電位差を示す信号を増幅させるための負帰還型のアンプと、当該電位差を示す信号の高域周波数成分を減衰させるためのローパスフィルターと、当該電位差を示す信号のインピーダンスを変換してローインピーダンスの信号を出力するためのボルテージフォロアと、を含む構成であってもよい。
【００６９】
＜＜５．判定ユニット＞＞
次に、吐出部Ｄに生じる残留振動について説明した上で、判定ユニットＪUについて説明する。
【００７０】
一般的に、吐出部Ｄに生じる残留振動は、ノズルＮの形状、キャビティ３２０に充填されたインクの重量、及び、キャビティ３２０に充填されたインクの粘度、等により決定される固有振動周期を有する。
例えば、一般的に、吐出部Ｄのキャビティ３２０に気泡が混入しているために吐出異常が生じている場合には、吐出状態が正常な場合と比較して、当該吐出部Ｄに生じる残留振動の周期が短くなる。また、一般的に、吐出部ＤのノズルＮ付近に紙粉等の異物が付着しているために吐出異常が生じている場合には、吐出状態が正常な場合と比較して、当該吐出部Ｄに生じる残留振動の周期が長くなり、且つ、当該吐出部Ｄに生じる残留振動の振幅が小さくなる。また、一般的に、吐出部Ｄのキャビティ３２０内のインクが増粘しているために吐出異常が生じている場合には、吐出状態が正常な場合と比較して、当該吐出部Ｄに生じる残留振動の周期が長くなり、且つ、当該吐出部Ｄに生じる残留振動の振幅が小さくなる。
このように、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態に応じて、当該吐出部Ｄに生じる残留振動の周期及び振幅等の残留振動の特性が変動する。このため、吐出部Ｄに生じる残留振動の周期及び振幅等の残留振動の特性に基づいて、当該吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定することができる。
【００７１】
検出電位信号Ｖoutの波形を整形した信号である検出信号ＮSAは、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて生じている残留振動に応じた波形を示す。具体的には、検出信号ＮSAは、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて生じている残留振動の周期に応じた周期を示し、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて生じている残留振動の振幅に応じた振幅を示す。このため、検出信号ＮSAの周期及び振幅に基づいて、判定対象吐出部Ｄ-Hにおけるインクの吐出状態を判定することが可能となる。
なお、以下では、判定対象吐出部Ｄ-Hに生じる残留振動の周期と、判定対象吐出部Ｄ-Hに生じる残留振動を示す検出電位信号Ｖoutに基づいて生成される検出信号ＮSAの周期とを、単に、残留振動の周期Ｔcと称する場合がある。
【００７２】
上述のとおり、判定ユニットＪUは、検出信号ＮSAに基づいて波形情報Ｉnfoを生成する測定回路８１と、波形情報Ｉnfoに基づいて判定対象吐出部Ｄ-Hにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定の結果を示す判定情報Ｓttを生成する吐出状態判定回路８２と、を備える。
【００７３】
図９は、測定回路８１における波形情報Ｉnfoの生成を説明するための説明図である。なお、本実施形態において、波形情報Ｉnfoは、検出信号ＮSAの周期Ｔcを示す周期情報Ｉnfo-Tと、検出信号ＮSAの振幅に関する情報である振幅情報Ｉnfo-Sと、を含む。
図９に示すように、測定回路８１は、検出信号ＮSAの電位と、検出信号ＮSAの振幅中心レベルの電位Ｖth-Ｃと、の比較結果に基づいて、検出信号ＮSAの周期Ｔcを測定し、当該周期Ｔcを示す周期情報Ｉnfo-Tを生成する。
また、測定回路８１は、周期Ｔcを測定している期間において、検出信号ＮSAの電位が、電位Ｖth-Ｃよりも高電位の電位Ｖth-Ｈ以上となり、且つ、電位Ｖth-Ｃよりも低電位の電位Ｖth-Ｌ以下となる場合において、振幅情報Ｉnfo-Sの値を、検出信号ＮSAが所定の振幅を有していることを示す値「１」に設定し、それ以外の場合に、振幅情報Ｉnfo-Sの値を、検出信号ＮSAが所定の振幅を有していないことを示す値「０」に設定する。
そして、測定回路８１は、周期情報Ｉnfo-Tと振幅情報Ｉnfo-Sとを含む波形情報Ｉnfoを生成する。
【００７４】
図１０は、吐出状態判定回路８２における、判定情報Ｓttの生成を説明するための説明図である。
この図に示すように、吐出状態判定回路８２は、振幅情報Ｉnfo-Sが「１」である場合には、周期情報Ｉnfo-Tの示す周期Ｔcと、閾値Ｔth1及び閾値Ｔth2のうち少なくとも一方と、を比較することで、判定対象吐出部Ｄ-Hにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定の結果を示す判定情報Ｓttを生成する。
ここで、閾値Ｔth1は、判定対象吐出部Ｄ-Hの吐出状態が正常である場合における残留振動の周期Ｔcと、判定対象吐出部Ｄ-Hのキャビティ３２０に気泡が混入した場合における残留振動の周期Ｔcと、の境界を示すための値である。また、閾値Ｔth2は、閾値Ｔth1よりも大きい値であって、判定対象吐出部Ｄ-Hの吐出状態が正常である場合における残留振動の周期Ｔcと、判定対象吐出部Ｄ-HのノズルＮ付近に異物が付着した場合、または、判定対象吐出部Ｄ-Hのキャビティ３２０内のインクが増粘した場合における残留振動の周期Ｔcと、の境界を示すための値である。
【００７５】
本実施形態では、図１０に示すように、振幅情報Ｉnfo-Sの値が「１」であり、且つ、周期情報Ｉnfo-Tの示す周期Ｔcが「Ｔth1≦Ｔc≦Ｔth2」を満たす場合には、判定対象吐出部Ｄ-Hにおけるインクの吐出状態が正常であると看做す。そして、この場合、吐出状態判定回路８２は、判定情報Ｓttに対して、判定対象吐出部Ｄ-Hにおけるインクの吐出状態が正常であることを示す値、例えば「１」を設定する。
また、振幅情報Ｉnfo-Sの値が「１」であり、且つ、周期情報Ｉnfo-Tの示す周期Ｔcが「Ｔc＜Ｔth1」を満たす場合には、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて気泡による吐出異常が生じていると看做す。そして、この場合、吐出状態判定回路８２は、判定情報Ｓttに対して、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて気泡による吐出異常が生じていることを示す値、例えば「２」を設定する。
また、振幅情報Ｉnfo-Sの値が「１」であり、且つ、周期情報Ｉnfo-Tの示す周期Ｔcが「Ｔth2＜Ｔc」を満たす場合には、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて異物付着またはインク増粘による吐出異常が生じていると看做す。そして、この場合、吐出状態判定回路８２は、判定情報Ｓttに対して、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて異物付着またはインク増粘による吐出異常が生じていることを示す値、例えば「３」を設定する。
また、振幅情報Ｉnfo-Sの値が「０」である場合には、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて異物付着またはインク増粘等の原因による吐出異常が生じていると看做す。そして、この場合、吐出状態判定回路８２は、判定情報Ｓttに対して、判定対象吐出部Ｄ-Hにおいて吐出異常が生じていることを示す値、例えば「３」を設定する。
以上のように、吐出状態判定回路８２は、周期情報Ｉnfo-Tと振幅情報Ｉnfo-Sとを含む波形情報Ｉnfoに基づいて、判定情報Ｓttを生成する。
【００７６】
＜＜６．実施形態の結論＞＞
以上のように、本実施形態では、単位期間Ｔuの制御期間ＴSS2において、印刷駆動吐出部Ｄ-Pに対する駆動信号Ｃomの供給を停止させ、且つ、休止吐出部Ｄ-Kに対して電位Ｖ0を有する駆動信号Ｃomを供給しつつ、判定対象吐出部Ｄ-Hに生じる残留振動を示す検出電位信号Ｖoutを検出する。このような態様によりヘッドユニットＨUを駆動させる本実施形態の効果を明確化するために、以下では、まず、本実施形態とは異なる態様でヘッドユニットＨUを駆動させる形態（以下、「対比例」と称する）について説明する。
【００７７】
図１１は、対比例に係るインクジェットプリンターにおいて生成される接続状態指定信号ＳLa[m]及びＳLs[m]を説明するための説明図である。対比例に係るインクジェットプリンターは、図１１に示すような信号レベルを有する接続状態指定信号ＳLa[m]を出力する点を除き、本実施形態に係るインクジェットプリンター１と同様に構成されている。
図１１に示すように、対比例に係るインクジェットプリンターは、単位期間Ｔuの制御期間ＴSS2において、吐出部Ｄ[m]を印刷駆動吐出部Ｄ-Pとして指定する場合に接続状態指定信号ＳLa[m]をハイレベルに設定し、吐出部Ｄ[m]を休止吐出部Ｄ-Kとして指定する場合に接続状態指定信号ＳLa[m]をローレベルに設定する。すなわち、対比例に係るインクジェットプリンターは、制御期間ＴSS2において、印刷駆動吐出部Ｄ-Pに対して駆動信号Ｃomを供給し、休止吐出部Ｄ-Kに対する駆動信号Ｃomの供給を停止させる。
【００７８】
図１２は、対比例に係るインクジェットプリンターにおける吐出部Ｄの動作を説明するための説明図である。上述のとおり、対比例に係るインクジェットプリンターは、制御期間ＴSS2において、休止吐出部Ｄ-Kに設けられる圧電素子ＰZの上部電極Ｚuに対する駆動信号Ｃomの供給を停止する。このため、対比例に係るインクジェットプリンターでは、上部電極Ｚuに一定電位の信号が供給される場合と比較して、制御期間ＴSS2において、休止吐出部Ｄ-Kの圧電素子ＰZが変位し易くなり、休止吐出部Ｄ-Kに振動が生じ易くなる。
一の吐出部Ｄにおいて振動が生じると、一の吐出部Ｄと、一の吐出部Ｄに隣り合う他の吐出部Ｄとを区画する隔壁３４０Ａが撓む。このため、休止吐出部Ｄ-Kと、判定対象吐出部Ｄ-Hとが隣り合う場合には、休止吐出部Ｄ-Kに生じた振動が、休止吐出部Ｄ-Kと判定対象吐出部Ｄ-Hとの間に設けられた隔壁３４０Ａを介して、判定対象吐出部Ｄ-Hに伝播する可能性が高くなる。
特に、図１２に示すように、対比例に係るインクジェットプリンターにおいて、休止吐出部Ｄ-Kが、印刷駆動吐出部Ｄ-Pと判定対象吐出部Ｄ-Hとの２つの吐出部Ｄと隣り合う場合、制御期間ＴSS2において印刷駆動吐出部Ｄ-Pに残留している振動が、休止吐出部Ｄ-Kを介して判定対象吐出部Ｄ-Hに伝播する。この場合、制御期間ＴSS2において判定対象吐出部Ｄ-Hから検出される検出電位信号Ｖoutには、休止吐出部Ｄ-Kを介して伝播した振動に起因するノイズが重畳する。このため、図１２の例では、判定対象吐出部Ｄ-Hにおけるインクの吐出状態を正確に判定できない可能性が高くなる。
【００７９】
これに対して、本実施形態では、図１３に示すように、制御期間ＴSS2において休止吐出部Ｄ-Kの上部電極Ｚuを電位を固定するため、対比例に係るインクジェットプリンターと比較して、制御期間ＴSS2における圧電素子ＰZの変位を抑制し、制御期間ＴSS2における休止吐出部Ｄ-Kでの振動の発生を抑制することができる。このため、本実施形態では、休止吐出部Ｄ-Kからの振動に起因して検出電位信号Ｖoutにノイズが重畳することを防止することが可能となり、判定対象吐出部Ｄ-Hにおけるインクの吐出状態の判定精度を向上させることが可能となる。
【００８０】
また、対比例に係るインクジェットプリンターは、制御期間ＴSS2において、印刷駆動吐出部Ｄ-Pに対して駆動信号Ｃomを供給する。つまり、対比例に係るインクジェットプリンターは、制御期間ＴSS2において、印刷駆動吐出部Ｄ-Pとして選択された吐出部Ｄ[m]の上部電極Ｚu[m]と内部配線ＬHaとを、オン状態のスイッチＳWa[m]を介して、電気的に接続する。この場合、印刷駆動吐出部Ｄ-Pに残留する振動に起因する上部電極Ｚu[m]の電位の変動が、内部配線ＬHaにノイズとして伝播する。更に、印刷駆動吐出部Ｄ-Pの振動に起因するノイズが、内部配線ＬHaを介して、内部配線ＬHsにまで伝播する場合もある。そして、検出回路２０は、印刷駆動吐出部Ｄ-Pの振動に起因するノイズが、内部配線ＬHa及び内部配線ＬHsに伝播する場合、判定対象吐出部Ｄ-Hに生じている残留振動を正確に検出することが困難となる。
【００８１】
これに対して本実施形態では、制御期間ＴSS2において印刷駆動吐出部Ｄ-Pへの駆動信号Ｃomの供給を停止するため、対比例に係るインクジェットプリンターと比較して、印刷駆動吐出部Ｄ-Pの振動に起因するノイズが、内部配線ＬHa及び内部配線ＬHsに伝播する可能性を低減することができる。これにより、本実施形態では、検出回路２０が、判定対象吐出部Ｄ-Hに生じている残留振動を、正確に検出することが可能となる。
【００８２】
なお、本実施形態において、制御期間ＴSS2において残留振動の検出の対象となる判定対象吐出部Ｄ-Hは「第１吐出部」の一例であり、判定対象吐出部Ｄ-Hに設けられた圧電素子ＰZは「第１圧電素子」の一例であり、判定対象吐出部Ｄ-Hに設けられたキャビティ３２０は「第１圧力室」の一例である。
また、制御期間ＴSS1において波形ＰSを有する駆動信号Ｃomの供給が停止される休止吐出部Ｄ-Kは「第２吐出部」の一例であり、休止吐出部Ｄ-Kに設けられた圧電素子ＰZは「第２圧電素子」の一例であり、休止吐出部Ｄ-Kに設けられたキャビティ３２０は「第２圧力室」の一例である。
また、制御期間ＴSS1においてインクを吐出する印刷駆動吐出部Ｄ-P等の駆動対象吐出部Ｄ-Dは「第３吐出部」の一例であり、駆動対象吐出部Ｄ-Dに設けられた圧電素子ＰZは「第３圧電素子」の一例であり、駆動対象吐出部Ｄ-Dに設けられたキャビティ３２０は「第３圧力室」の一例である。
【００８３】
＜＜Ｂ．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。なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００８４】
＜＜変形例１＞＞
上述した実施形態において、印刷駆動吐出部Ｄ-Pと判定対象吐出部Ｄ-Hには、同一の波形を有する駆動信号Ｃomが供給されるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、印刷駆動吐出部Ｄ-Pと判定対象吐出部Ｄ-Hには、異なる波形を有する駆動信号Ｃomが供給されてもよい。
【００８５】
図１４は、本変形例に係るインクジェットプリンターが備えるヘッドユニットＨUaの構成の一例を示すブロック図である。本変形例に係るインクジェットプリンターは、ヘッドユニットＨUの代わりに、ヘッドユニットＨUaを備える点と、駆動信号Ｃomが、駆動信号Ｃom-A及び駆動信号Ｃom-Bを含む点と、を除き、実施形態に係るインクジェットプリンター１と同様に構成されている。
ヘッドユニットＨUaは、供給回路１０の代わりに供給回路１０aを備える点と、駆動信号Ｃom-Bが供給される内部配線ＬHbを備える点と、内部配線ＬHaに駆動信号Ｃom-Aが供給される点と、を除き、ヘッドユニットＨUと同様に構成されている。
供給回路１０aは、吐出部Ｄ[1]〜Ｄ[M]に１対１に対応するスイッチＳWb[1]〜ＳWb[M]を備える点と、接続状態指定回路１１の代わりに、接続状態指定回路１１aを備える点と、を除き、供給回路１０と同様に構成されている。
接続状態指定回路１１aは、接続状態指定信号ＳLa[m]及びＳLs[m]に加え、スイッチＳWb[m]のオンオフを指定するための接続状態指定信号ＳLb[m]を出力する。
【００８６】
図１５は、本変形例に係るインクジェットプリンターの動作を示すためのタイミングチャートである。この図に示すように、駆動信号Ｃom-Aは、制御期間ＴSS1に設けられた波形ＰS1を有する。波形ＰS1は、波形ＰS1を有する駆動信号Ｃom-Aが駆動信号Ｖin[m]として吐出部Ｄ[m]に供給された場合に、制御期間ＴSS2において当該吐出部Ｄ[m]に残留振動が生じるように定められた波形である。また、駆動信号Ｃom-Bは、制御期間ＴSS1に設けられた波形ＰS2を有する。波形ＰS2は、波形ＰS2を有する駆動信号Ｃom-Bが駆動信号Ｖin[m]として吐出部Ｄ[m]に供給された場合に、吐出部Ｄ[m]が所定量のインクを吐出するように定められた波形である。
【００８７】
図１６は、個別指定信号Ｓd[m]と、接続状態指定回路１１aにおいて生成される接続状態指定信号ＳLa[m]、ＳLb[m]、及び、ＳLs[m]と、の関係を説明するための説明図である。この図に示すように、接続状態指定回路１１aは、単位期間Ｔuにおいて、個別指定信号Ｓd[m]が吐出部Ｄ[m]に対して印刷駆動吐出部Ｄ-Pとしての動作を指定する場合、接続状態指定信号ＳLb[m]を、制御期間ＴSS0とＴSS1においてハイレベルに設定し、制御期間ＴSS2においてローレベルに設定し、接続状態指定信号ＳLa[m]及びＳLs[m]を、単位期間Ｔuに亘りローレベルに設定する。また、接続状態指定回路１１aは、個別指定信号Ｓd[m]が吐出部Ｄ[m]に対して判定対象吐出部Ｄ-Hまたは休止吐出部Ｄ-Kとしての動作を指定する場合、接続状態指定回路１１と同様の接続状態指定信号ＳLa[m]及びＳLs[m]を出力し、接続状態指定信号ＳLb[m]を、単位期間Ｔuに亘りローレベルに設定する。このため、判定対象吐出部Ｄ-Hは、制御期間ＴSS1において、波形ＰS1を有する駆動信号Ｃom-Aにより駆動され、印刷駆動吐出部Ｄ-Pは、制御期間ＴSS1において、波形ＰS2を有する駆動信号Ｃom-Bにより駆動される。
【００８８】
＜＜変形例２＞＞
上述した実施形態及び変形例において、判定ユニットＪUは、制御部６とは別個の回路として設けられるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、判定ユニットＪUのうちの一部または全部は、制御部６のＣＰＵ等が制御プログラムに従って動作することにより実現される機能ブロックとして実装されてもよい。
【００８９】
＜＜変形例３＞＞
上述した実施形態及び変形例において、インクジェットプリンター１は、４個のヘッドユニットＨUと、４個のインクカートリッジ３１と、が１対１に対応するように設けられるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター１は、１個以上のヘッドユニットＨUと、１個以上のインクカートリッジ３１と、を備えていればよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、インクジェットプリンター１には、各ヘッドユニットＨUに１対１に対応して判定ユニットＪUが設けられるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター１には、複数のヘッドユニットＨUに対して１個の判定ユニットＪUが設けられてもよく、１個のヘッドユニットＨUに対して複数の判定ユニットＪUが設けられてもよい。
【００９０】
＜＜変形例４＞＞
上述した実施形態及び変形例では、インクジェットプリンター１がシリアルプリンターである場合を想定したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター１は、ヘッドモジュールＨMにおいて、複数のノズルＮが記録用紙Ｐの幅よりも広く延在するように設けられた、所謂ラインプリンターであってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１…インクジェットプリンター、５…駆動信号生成回路、６…制御部、７…搬送機構、１０…供給回路、２０…検出回路、６０…制御モジュール、６１…記憶部、８１…測定回路、８２…吐出状態判定回路、３２０…キャビティ、Ｄ…吐出部、ＨD…記録ヘッド、ＨU…ヘッドユニット、ＪU…判定ユニット、ＪM…判定モジュール、ＬHa…内部配線、ＬHs…内部配線、ＰZ…圧電素子、ＳWa…スイッチ、ＳWs…スイッチ、Ｚu…上部電極。
【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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