(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出状態を判定できるか否か把握できる技術を提供する。【解決手段】第１電極２０１の電位と第２電極２０２の電位との電位差に応じて変位する圧電素子２００と、液体を充填可能であり、圧電素子の変位に応じて容積を変化させる圧力室と、圧力室に連通し、圧力室に液体が充填されている場合において、第１電極に駆動信号が供給された際に生じる圧力室の容積の変化に応じて、圧力室に充填された液体を吐出可能なノズルと、第１電極の電位を検出し、検出結果に基づいて検出信号Ｖｄを生成可能な検出部３３と、第１電極に駆動信号が供給された場合において、検出部が生成する検出信号の波形が、第１の特性を有するか否かを判定する第１の判定と、第２電極に検査信号が供給されている場合において、検出部が生成する検出信号の波形が、第２の特性を有するか否かを判定する第２の判定と、を実行する判定部１０と、を備える液体吐出装置。【選択図】図１４
2016198894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極及び第２電極を具備し、前記第１電極の電位と前記第２電極の電位との電位差に応じて変位する圧電素子と、
液体を充填可能であり、前記圧電素子の変位に応じて容積を変化させる圧力室と、
前記圧力室に連通し、前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に駆動信号が供給された際に生じる前記圧力室の容積の変化に応じて、前記圧力室に充填された液体を吐出可能なノズルと、
前記第１電極の電位を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成可能な検出部と、
前記第１電極に前記駆動信号が供給された場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第１の特性を有するか否かを判定する第１の判定と、
前記第２電極に検査信号が供給されている場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第２の特性を有するか否かを判定する第２の判定と、
を実行する判定部と、
を備える、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
駆動信号を供給する駆動信号供給部と、
検査信号を供給する検査信号供給部と、
第１電極及び第２電極を具備し、前記第１電極の電位と前記第２電極の電位との電位差に応じて変位する圧電素子と、
液体を充填可能であり、前記圧電素子の変位に応じて容積を変化させる圧力室と、
前記圧力室に連通し、前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に駆動信号が供給された際に生じる前記圧力室の容積の変化に応じて、前記圧力室に充填された液体を吐出可能なノズルと、
前記第１電極の電位を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成可能な検出部と、
前記第１電極を前記駆動信号供給部に電気的に接続させる第１接続状態と、前記第１電極を前記検出部に電気的に接続させる第２接続状態と、を選択可能な選択部と、
前記圧力室に液体が充填されている場合であり、且つ、前記選択部が前記第１接続状態を選択して前記駆動信号供給部が前記第１電極に前記駆動信号を供給した後に前記選択部が前記第２接続状態を選択する場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第１の特性を有するか否かを判定する第１の判定と、
前記選択部が前記第２接続状態を選択して前記検査信号供給部が前記第２電極に前記検査信号を供給する場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第２の特性を有するか否かを判定する第２の判定と、
を実行する判定部と、
を備える、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
前記第２の判定の結果に基づいて、前記判定部が、前記第１の判定を実行可能か否かを検査する検査部
を備える、
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】
前記判定部は、
前記圧力室に液体が充填されていない場合において、前記第２の判定を実行する、
ことを特徴とする、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記検出部は、
検出した前記第１電極の電位のうち、所定の周波数よりも高い周波数成分を減衰させるローパスフィルターを備え、
前記検査信号は、
前記所定の周波数以下の周波数を有する、
ことを特徴とする、請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記所定の周波数は、
前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に前記駆動信号が供給された後に前記圧力室に生じる残留振動の周波数よりも高い、
ことを特徴とする、請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記第２電極は、
前記圧力室に液体が充填されている場合において、所定の基準電位に設定される、
ことを特徴とする、請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
第１電極及び第２電極を具備し、前記第１電極の電位と前記第２電極の電位との電位差に応じて変位する圧電素子と、
液体を充填可能であり、前記圧電素子の変位に応じて容積を変化させる圧力室と、
前記圧力室に連通し、前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に駆動信号が供給された際に生じる前記圧力室の容積の変化に応じて、前記圧力室に充填された液体を吐出可能なノズルと、
前記第１電極の電位を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成可能な検出部と、
を備える液体吐出装置の制御方法であって、
前記第１電極に前記駆動信号が供給された場合において、
前記検出部が生成する検出信号の波形が、第１の特性を有するか否かを判定し、
前記第２電極に検査信号が供給されている場合において、
前記検出部が生成する検出信号の波形が、第２の特性を有するか否かを判定する、
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項９】
第１電極及び第２電極を具備し、前記第１電極の電位と前記第２電極の電位との電位差に応じて変位する圧電素子と、
液体を充填可能であり、前記圧電素子の変位に応じて容積を変化させる圧力室と、
前記圧力室に連通し、前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に駆動信号が供給された際に生じる前記圧力室の容積の変化に応じて、前記圧力室に充填された液体を吐出可能なノズルと、
前記第１電極の電位を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成可能な検出部と、
コンピューターと、
を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、
前記コンピューターを、
前記第１電極に前記駆動信号が供給された場合において、
前記検出部が生成する検出信号の波形が、第１の特性を有するか否かを判定する第１の判定と、
前記第２電極に検査信号が供給されている場合において、
前記検出部が生成する検出信号の波形が、第２の特性を有するか否かを判定する第２の判定と、
を実行する判定部として機能させる、
ことを特徴とする液体吐出装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、液体吐出装置の制御方法、及び、液体吐出装置の制御プログラムに関する。
【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、記録ヘッドの吐出部に設けられた圧電素子を駆動信号により駆動して、当該圧電素子を変位させることにより、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、吐出部のノズルから吐出させて、記録媒体上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、液体の増粘や、キャビティへの気泡混入等により、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、液体吐出装置が形成する画像の画質が低下する。
特許文献１には、駆動信号により圧電素子を駆動した後に吐出部に生じる残留振動を検出し、残留振動の周期や振幅等の残留振動の特性に基づいて、吐出部における液体の吐出状態を判定することで、吐出異常による画質の低下を予防する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７６５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液体吐出装置において、残留振動を検出するための検出回路の故障等により、吐出状態を判定できなくなる場合がある。そして、吐出状態を判定できず、吐出異常を検出できない状態が継続する場合においては、吐出異常に起因して画質が低下した状態で印刷処理が実行される可能性が高くなる、という問題が存在した。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、吐出状態を判定可能か否かを把握し、吐出状態の判定できない状態の継続を防止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】
【０００６】
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、第１電極及び第２電極を具備し、前記第１電極の電位と前記第２電極の電位との電位差に応じて変位する圧電素子と、液体を充填可能であり、前記圧電素子の変位に応じて容積を変化させる圧力室と、前記圧力室に連通し、前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に駆動信号が供給された際に生じる前記圧力室の容積の変化に応じて、前記圧力室に充填された液体を吐出可能なノズルと、前記第１電極の電位を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成可能な検出部と、前記第１電極に前記駆動信号が供給された場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第１の特性を有するか否かを判定する第１の判定と、前記第２電極に検査信号が供給されている場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第２の特性を有するか否かを判定する第２の判定と、を実行する判定部と、を備える、ことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、判定部が、第１の判定を実行することにより、ノズルから液体を正常に吐出可能か否かを判定することができ、第２の判定を実行することにより、検出部が第１電極の電位を正常に検出可能か否かを判定することができる。このため、ノズルからの液体の吐出状態を判定することにより、吐出異常に起因する画質の低下の予防が可能となり、また、吐出状態を正確に判定できない状態であるか否かを判定することにより、吐出状態を正確に判定できない場合に印刷処理が継続されることを防止することが可能となる。
【０００８】
なお、この発明において、検出信号の波形が有する第１の特性とは、例えば、検出信号の１周期の時間長が予め定められた第１の基準範囲内であるという特性や、検出信号の振幅が予め定められた第１の基準振幅以上の振幅を有するという特性等である。また、この発明において、検出信号の波形が有する第２の特性とは、例えば、検出信号の１周期の時間長が予め定められた第２の基準範囲内であるという特性や、検出信号の振幅が予め定められた第２の基準振幅以上の振幅を有するという特性等である。
また、この発明において、第１の特性と、第２の特性とは、同一の特性であってもよいし、異なる特性であっていてもよい。第１の特性と第２の特性とが同一の特性である場合とは、例えば、第１の基準範囲と第２の基準範囲とが一致する場合や、第１の基準振幅と第２の基準振幅とが一致する場合等である。
【０００９】
また、本発明に係る液体吐出装置は、駆動信号を供給する駆動信号供給部と、検査信号を供給する検査信号供給部と、第１電極及び第２電極を具備し、前記第１電極の電位と前記第２電極の電位との電位差に応じて変位する圧電素子と、液体を充填可能であり、前記圧電素子の変位に応じて容積を変化させる圧力室と、前記圧力室に連通し、前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に駆動信号が供給された際に生じる前記圧力室の容積の変化に応じて、前記圧力室に充填された液体を吐出可能なノズルと、前記第１電極の電位を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成可能な検出部と、前記第１電極を前記駆動信号供給部に電気的に接続させる第１接続状態と、前記第１電極を前記検出部に電気的に接続させる第２接続状態と、を選択可能な選択部と、前記圧力室に液体が充填されている場合であり、且つ、前記選択部が前記第１接続状態を選択して前記駆動信号供給部が前記第１電極に前記駆動信号を供給した後に前記選択部が前記第２接続状態を選択する場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第１の特性を有するか否かを判定する第１の判定と、前記選択部が前記第２接続状態を選択して前記検査信号供給部が前記第２電極に前記検査信号を供給する場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第２の特性を有するか否かを判定する第２の判定と、を実行する判定部と、を備える、ことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、判定部が、第１の判定を実行することにより、ノズルから液体を正常に吐出可能か否かを判定することができ、第２の判定を実行することにより、検出部が第１電極の電位を正常に検出可能か否かを判定することができる。このため、吐出部における吐出状態を判定して、吐出異常による画質の低下を予防することが可能となり、また、吐出状態を正確に判定できない状態であるか否かを判定して、吐出状態を正確に判定できない場合に印刷処理が継続されることを防止することが可能となる。
【００１１】
また、第１の判定において、検出部は、第１電極に駆動信号が供給された後に、圧力室、圧力室に充填された液体、及び、圧電素子を含む吐出部に生じる残留振動に応じて変動する第１電極の電位を検出する。よって、第２の判定として、検出部が第１の判定において第１電極の電位を正常に検出可能か否かを判定する場合には、第２の判定において検出部が検出する第１電極の電位の変動の態様と、第１電極に駆動信号が供給された後に吐出部に生じる残留振動に応じた第１電極の電位の変動の態様と、が同一であることが好ましい。このため、第２の判定として、検出部が第１の判定において第１電極の電位を正常に検出可能か否かを判定する場合には、圧力室に液体を充填したうえで、吐出部に残留振動を生じさせることが好ましい。しかし、通常、検出部が正常に動作するか否かの判定である第２の判定は、液体吐出装置の製造工程において実行されるため、圧力室に液体を充填することは、製造コストの増大を招く可能性が高い。
他方、圧力室に液体を充填せずに、吐出部に振動を生じさせる場合、吐出部に生じる振動の周波数は、圧力室に液体が充填されている場合に生じる残留振動の周波数よりも高くなる。よって、圧力室に液体を充填せずに吐出部に振動を生じさせる場合、当該振動に応じて変動する第１電極の電位に基づいて、第２の判定を実行しても、検出部が第１の判定において第１電極の電位を正常に検出可能か否かを判定できない可能性が高い。
これに対して本願発明に係る第２の判定では、検出部は、検査信号が第２電極に供給されているタイミングにおいて、当該検査信号の電位の変化を、圧電素子を介して検出する。よって、例えば、第２の判定において用いる検査信号の波形の有する周期や振幅等を、第１の判定において検出される第１電極の電位変化を表す波形の有する周期や振幅等の変動範囲内に定めることで、第１の判定で検出が予定される第１電極の電位を、第２の判定においても検出することができる。このため、本願発明においては、第２の判定により、検出部が第１の判定において第１電極の電位を正常に検出可能か否かを判定することができる。すなわち、本願発明においては、第２の判定において、圧力室に液体を充填せずに、検出部が第１の判定において第１電極の電位を正常に検出可能か否かを判定することが可能となる。
【００１２】
上述した液体吐出装置は、前記第２の判定の結果に基づいて、前記判定部が、前記第１の判定を実行可能か否かを検査する検査部を備える、ことが好ましい。
【００１３】
この態様によれば、第２の判定を実行することにより、検出部が第１の判定において第１の電極の電位を正常に検出可能か否かを判定するとともに、判定部が第１の判定を実行可能か否かを検査することができる。すなわち、第２の判定を実行することにより、第１の判定の全体が正常に実行可能か否かを判定することができる。
【００１４】
上述した液体吐出装置において、前記判定部は、前記圧力室に液体が充填されていない場合において、前記第２の判定を実行する、ことが好ましい。
【００１５】
この態様によれば、圧力室に液体を充填せずに第２の判定を実行するため、製造工程において第２の判定を実行する場合において、製造コストが増大することを抑制することが可能となる。
【００１６】
上述した液体吐出装置において、前記検出部は、検出した前記第１電極の電位のうち、所定の周波数よりも高い周波数成分を減衰させるローパスフィルターを備え、前記検査信号は、前記所定の周波数以下の周波数を有する、ことが好ましい。
【００１７】
この態様によれば、第２の判定で用いられる検査信号を、検出部で検出することができる。
【００１８】
上述した液体吐出装置において、前記所定の周波数は、前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に前記駆動信号が供給された後に前記圧力室に生じる残留振動の周波数よりも高い、ことが好ましい。
【００１９】
この態様によれば、第１の判定において、第１電極に駆動信号が供給された後に吐出部に生じる残留振動に応じた第１電極の電位変化を、検出部で検出することができる。
【００２０】
上述した液体吐出装置において、前記第２電極は、前記圧力室に液体が充填されている場合において、所定の基準電位に設定される、ことが好ましい。
【００２１】
この態様によれば、第１電極に駆動信号を供給する場合において、圧電素子の第１電極と第２電極との間に印加される電圧を、駆動信号の電位に応じた値とすることができ、駆動信号に応じて圧電素子を変位させることができる。
【００２２】
また、本発明に係る液体吐出装置の制御方法は、第１電極及び第２電極を具備し、前記第１電極の電位と前記第２電極の電位との電位差に応じて変位する圧電素子と、液体を充填可能であり、前記圧電素子の変位に応じて容積を変化させる圧力室と、前記圧力室に連通し、前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に駆動信号が供給された際に生じる前記圧力室の容積の変化に応じて、前記圧力室に充填された液体を吐出可能なノズルと、前記第１電極の電位を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成可能な検出部と、を備える液体吐出装置の制御方法であって、前記第１電極に前記駆動信号が供給された場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第１の特性を有するか否かを判定し、前記第２電極に検査信号が供給されている場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第２の特性を有するか否かを判定する、ことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、検出信号の波形が第１の特性を有するか否かを判定することにより、ノズルから液体を正常に吐出可能か否かを判定することができ、検出信号の波形が第２の特性を有するか否かを判定することにより、検出部が第１電極の電位を正常に検出可能か否かを判定することができる。このため、吐出部における吐出状態を判定することで、吐出異常による画質の低下を予防することが可能となり、また、吐出状態を正確に判定できない状態であるか否かを判定することで、吐出状態を正確に判定できない場合に印刷処理が継続されることを防止することが可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る液体吐出装置の制御プログラムは、第１電極及び第２電極を具備し、前記第１電極の電位と前記第２電極の電位との電位差に応じて変位する圧電素子と、液体を充填可能であり、前記圧電素子の変位に応じて容積を変化させる圧力室と、前記圧力室に連通し、前記圧力室に液体が充填されている場合において、前記第１電極に駆動信号が供給された際に生じる前記圧力室の容積の変化に応じて、前記圧力室に充填された液体を吐出可能なノズルと、前記第１電極の電位を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成可能な検出部と、コンピューターと、を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、前記コンピューターを、前記第１電極に前記駆動信号が供給された場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第１の特性を有するか否かを判定する第１の判定と、前記第２電極に検査信号が供給されている場合において、前記検出部が生成する検出信号の波形が、第２の特性を有するか否かを判定する第２の判定と、を実行する判定部として機能させる、ことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、判定部が、第１の判定を実行することにより、ノズルから液体を正常に吐出可能か否かを判定することができ、第２の判定を実行することにより、検出部が第１電極の電位を正常に検出可能か否かを判定することができる。このため、吐出部における吐出状態を判定することで、吐出異常による画質の低下を予防することが可能となり、また、吐出状態を正確に判定できない状態であるか否かを判定することで、吐出状態を正確に判定できない場合に印刷処理が継続されることを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンター１の斜視図である。
【図２】インクジェットプリンター１の構成を示すブロック図である。
【図３】ヘッドユニット３０の構成を説明するための説明図である。
【図４】記録ヘッド２０の概略的な断面図である。
【図５】吐出部Ｄの断面形状の変化を説明するための説明図である。
【図６】吐出部Ｄにおける残留振動を表す単振動のモデルを示す回路図である。
【図７】吐出部Ｄにおける残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。
【図８】吐出部Ｄ内部に気泡が混入した場合の吐出部Ｄの状態を示す説明図である。
【図９】吐出部Ｄにおける残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。
【図１０】インクが固着した場合の吐出部Ｄの状態を示す説明図である。
【図１１】吐出部Ｄにおける残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。
【図１２】紙粉が付着した場合の吐出部Ｄの状態を示す説明図である。
【図１３】吐出部Ｄにおける残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。
【図１４】ヘッドユニット３０及び吐出状態判定部１０の構成を示すブロック図である。
【図１５】接続状態切替部３２及び残留振動検出部３３の構成を示す回路図である。
【図１６】残留振動検出部３３の構成を示す回路図である。
【図１７】集積回路３００の動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】集積回路３００の動作を説明するための説明図である。
【図１９】集積回路３００の動作を説明するための説明図である。
【図２０】集積回路３００の動作を説明するための説明図である。
【図２１】計測部１２の動作を示すタイミングチャートである。
【図２２】判定情報ＲS1を説明するための説明図である。
【図２３】検査処理を示すフローチャートである。
【図２４】検査処理における集積回路３００の動作を説明するための説明図である。
【図２５】判定情報ＲS2を説明するための説明図である。
【図２６】第２実施形態に係る集積回路３００の構成を示す回路図である。
【図２７】第２実施形態に係る集積回路３００の構成を示す回路図である。
【図２８】第３実施形態に係る集積回路３００の構成を示す回路図である。
【図２９】第３実施形態に係る集積回路３００の動作を示すタイミングチャートである。
【図３０】第４実施形態に係る集積回路３００の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
＜＜Ａ．第１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。
【００２９】
＜＜１．インクジェットプリンターの全体構成＞＞
図１は、本発明の第１実施形態における液体吐出装置の一種であるインクジェットプリンター１の構成を示す概略図である。以下、図１を参照しつつ、インクジェットプリンター１の構成について説明する。
なお、本実施形態では、インクジェットプリンター１が、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（ＣＭＹＫ）の４色のインクを吐出可能である場合を想定する。また、以下の説明では、図１において、＋Ｚ側（上側）を「上部」、−Ｚ側（下側）を「下部」と称することがある。
【００３０】
図１に示すように、インクジェットプリンター１は、記録用紙Ｐを設置するためのトレイ９１と、記録用紙Ｐを図において＋Ｘ方向に排出する排紙口９２と、操作パネル９３とが設けられている。
操作パネル９３は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示省略）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示省略）とを備えている。
また、インクジェットプリンター１は、図において＋Ｙ方向または−Ｙ方向（以下、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向を、「Ｙ軸方向」と総称する）に往復動する移動体３を具備する印刷手段４と、記録用紙Ｐを印刷手段４に対し供給・排出する給紙手段５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、を備える。
【００３１】
制御部６の制御により、給紙手段５は、記録用紙Ｐを＋Ｘ方向に一枚ずつ間欠送りする。記録用紙Ｐが移動体３の下部（−Ｚ側）を通過するとき、移動体３が記録用紙Ｐの送り方向である＋Ｘ方向と交差するＹ軸方向に往復移動しつつ、記録用紙Ｐに対してインクを吐出することで、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。すなわち、移動体３の往復動の方向であるＹ軸方向が印刷における主走査方向であり、記録用紙Ｐが搬送される方向である＋Ｘ方向が印刷における副走査方向である。
【００３２】
移動体３は、４色のインクと１対１に対応する４個のインクカートリッジ８１と、４色のインクと１対１に対応する４個のヘッドユニット３０と、４個のインクカートリッジ８１及び４個のヘッドユニット３０を搭載するキャリッジ８２と、を備える。各インクカートリッジ８１には、当該インクカートリッジ８１に対応する色のインクが充填されている。各ヘッドユニット３０には、当該ヘッドユニット３０に対応する色のインクを充填するインクカートリッジ８１からインクが供給される。なお、インクカートリッジ８１は、キャリッジ８２に搭載される代わりに、キャリッジ８２の外部に設けられるものであってもよい。
【００３３】
印刷手段４は、移動体３の他に、移動体３を主走査方向に往復動させる駆動源となるキャリッジモーター４１と、キャリッジモーター４１の回転を受けて移動体３を往復動させる往復動機構４２と、を備えている。往復動機構４２は、その両端をフレーム（図示省略）に支持されたキャリッジガイド軸４２２と、キャリッジガイド軸４２２と略平行に延在するタイミングベルト４２１と、を備える。
キャリッジ８２は、キャリッジガイド軸４２２に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト４２１の一部に固定されている。そして、キャリッジ８２は、キャリッジモーター４１がプーリを介してタイミングベルト４２１を正逆走行させると、キャリッジガイド軸４２２に案内されてＹ軸方向に往復動する。この往復動の際に、ヘッドユニット３０が備える記録ヘッド２０に設けられる複数の吐出部Ｄの各々からインクを吐出することで、記録用紙Ｐに画像を形成する印刷処理が実行される。なお、記録ヘッド２０及び吐出部Ｄについては、後述する。
【００３４】
給紙手段５は、給紙手段５の駆動源である給紙モーター５１と、給紙モーター５１の作動により回転する給紙ローラ５２とを有している。
給紙ローラ５２は、記録用紙Ｐの搬送経路を挟んで上下に対向する従動ローラ５２ａと駆動ローラ５２ｂとを含み、駆動ローラ５２ｂは給紙モーター５１に連結されている。このため、給紙ローラ５２は、トレイ９１に配置された記録用紙Ｐを印刷手段４に向かって１枚ずつ送り込み、また、印刷手段４から記録用紙Ｐを１枚ずつ排出することができる。なお、インクジェットプリンター１は、トレイ９１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【００３５】
制御部６は、例えば、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１００から入力された印刷データＩmgに基づいて、インクジェットプリンター１の各部を制御して、インクジェットプリンター１に印刷処理を実行させる。
【００３６】
図２は、インクジェットプリンター１を概略的に示すブロック図である。インクジェットプリンター１は、上述したように、制御部６、操作パネル９３、ヘッドユニット３０、キャリッジモーター４１、及び、給紙モーター５１を備えるのに加えて、ホストコンピューター１００から入力された印刷データＩmg等の各種データを受け取るインターフェース部ＩFと、インクジェットプリンター１の制御プログラムや印刷データＩmg等の各種データを記憶する記憶部６２と、キャリッジモーター４１を駆動するためのキャリッジモータードライバー４３と、給紙モーター５１を駆動するための給紙モータードライバー５３と、ヘッドユニット３０を駆動するための駆動信号ＣＯＭを生成する駆動信号供給部７１と、ヘッドユニット３０に対して後述する基準電位信号ＳVを供給する基準信号供給部７２と、ヘッドユニット３０が備える吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定する吐出状態判定処理を実行するための吐出状態判定部１０と、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態が異常である場合に当該吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を正常な状態に回復させるための回復処理を実行する回復機構２４と、を備える。
【００３７】
回復機構２４は、ヘッドユニット３０が備える吐出部Ｄからインクを正常に吐出できなくなった場合、つまり、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態が異常となった場合に、当該吐出部Ｄが正常にインクを吐出できる状態に回復させるための回復処理を実行する。
ここで、インクの吐出状態が異常である場合とは、吐出部Ｄからインクを吐出できない場合や、吐出部Ｄが印刷データＩmgの示す画像を形成するために必要な量のインクを吐出できない場合、吐出部Ｄが本来吐出すべき方向とは異なる方向にインクを吐出する場合、等を含む。
また、回復処理とは、吐出部Ｄに付着した紙粉等の異物をワイパーで拭き取るワイピング処理、吐出部Ｄからインクを予備的に吐出させるフラッシング処理、吐出部Ｄ内の増粘したインクや気泡等をチューブポンプ（図示省略）により吸引するポンピング処理等、吐出部Ｄのインクの吐出状態を正常に戻すための処理の総称である。
【００３８】
記憶部６２は、ホストコンピューター１００から供給される印刷データＩmgを格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）と、印刷処理等の各種処理を実行する際に必要なデータを一時的に格納し、あるいは印刷処理等の各種処理を実行するための制御プログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）と、インクジェットプリンター１の各部を制御するための制御プログラムを格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるＰＲＯＭと、を備える。
【００３９】
制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等を含んで構成され、当該ＣＰＵ等が記憶部６２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、インクジェットプリンター１の各部の動作を制御する。
具体的には、制御部６は、ホストコンピューター１００から供給される印刷データＩmgを記憶部６２に格納する。次に、制御部６は、印刷データＩmg等の記憶部６２に格納されている各種データに基づいて、各種制御信号を生成し、生成した制御信号を、キャリッジモータードライバー４３、給紙モータードライバー５３、ヘッドユニット３０、駆動信号供給部７１、基準信号供給部７２等、インクジェットプリンター１の各部に供給することで、インクジェットプリンター１の各部を制御し、これにより印刷処理、吐出状態判定処理、回復処理、及び、後述する検査処理等の各種処理の実行を制御する。なお、制御部６は、制御部６のＣＰＵが、制御プログラムに従い、検査処理を実行することで、検査部６０として機能する。
【００４０】
ヘッドユニット３０は、複数の吐出部Ｄを備える。当該ヘッドユニット３０には、各吐出部Ｄからのインクの吐出の有無、及び、各吐出部Ｄが吐出すべきインク量を指定する印字データＳＩが、制御部６から供給される。なお、図２では、図示の都合上、１個のヘッドユニット３０のみを図示しているが、本実施形態に係るインクジェットプリンター１の移動体３は、４色のインクに対応した４個のヘッドユニット３０を具備することとする。詳細は後述するが、各吐出部Ｄは、駆動信号供給部７１から供給される駆動信号ＣＯＭに応じて変位する圧電素子２００と、内部にインクを充填し圧電素子２００の変位により当該内部の圧力が増減されるキャビティ２２０（「圧力室」の一例）と、キャビティ２２０に充填されたインクを吐出するノズルＮZと、を備える。
【００４１】
＜＜２．ヘッドユニットの構成＞＞
次に、図３及び図４を参照しつつ、ヘッドユニット３０と、ヘッドユニット３０に設けられる吐出部Ｄと、について説明する。
【００４２】
図３は、ヘッドユニット３０を概略的に示した斜視図である。この図に示すように、ヘッドユニット３０は、複数の吐出部Ｄが設けられた記録ヘッド２０と、フレキシブルケーブルＦC上にＣＯＦ（Chip On Film）技術を用いて実装されたＩＣ（Integrated Circuit）チップ３０１と、を備える。
図３に示すように、記録ヘッド２０は、複数のノズルＮZが設けられたノズルプレート２４０を備える。すなわち、ノズルプレート２４０には、記録ヘッド２０に設けられる複数の吐出部Ｄと１対１に対応するように、複数のノズルＮZが形成されている。
【００４３】
ＩＣチップ３０１には、集積回路３００が実装されている（図１４参照）。集積回路３００は、記録ヘッド２０が備える複数の吐出部Ｄの各々に対して、駆動信号供給部７１が生成する駆動信号ＣＯＭを供給するか否かを選択することで、各吐出部Ｄ（厳密には吐出部Ｄが備える圧電素子２００）を駆動するか否かを決定する。
【００４４】
ＩＣチップ３０１が実装されるフレキシブルケーブルＦCは、インクジェットプリンター１の本体側（例えば、制御部６、駆動信号供給部７１、基準信号供給部７２等）から供給される、印字データＳＩ、駆動信号ＣＯＭ、基準電位信号ＳVを含む各種信号を、ヘッドユニット３０に伝送するための配線基板であり、ポリイミド等から形成された可撓性のベースフィルムと、当該ベースフィルム上に形成された配線パターンと、を備える。フレキシブルケーブルＦCの一端部は、記録ヘッド２０の端子部（図示省略）に接続され、フレキシブルケーブルＦCの他端部は、インクジェットプリンター１の本体側からの信号を中継する基板（図示省略）の端子部に接続されている。
【００４５】
図４は、記録ヘッド２０の概略的な一部断面図の一例である。なお、この図では、記録ヘッド２０のうち、当該記録ヘッド２０が有する複数の吐出部Ｄの中の１個の吐出部Ｄと、当該１個の吐出部Ｄにインク供給口２６０を介して連通するリザーバ２５０と、インクカートリッジ８１からリザーバ２５０にインクを供給するためのインク取り入れ口２７０と、を示している。
【００４６】
図４に示すように、吐出部Ｄは、圧電素子２００と、内部にインクを充填することが可能なキャビティ２２０と、キャビティ２２０に連通するノズルＮZと、振動板２１０と、を備える。吐出部Ｄは、キャビティ２２０にインクが充填されている場合において、圧電素子２００が駆動信号ＣＯＭにより駆動されて変位することにより、キャビティ２２０内のインクをノズルＮZから吐出させる。
吐出部Ｄのキャビティ２２０は、凹部を有するような所定の形状に成形されたキャビティプレート２３０と、ノズルＮZが形成されたノズルプレート２４０と、振動板２１０と、により区画される空間である。キャビティ２２０は、インク供給口２６０を介してリザーバ２５０と連通している。リザーバ２５０は、インク取り入れ口２７０を介して１つのインクカートリッジ８１と連通している。
【００４７】
本実施形態では、圧電素子２００として、例えば、図４に示すようなユニモルフ（モノモルフ）型を採用する。圧電素子２００は、上部電極２０１（「第１電極」の一例）と、下部電極２０２（「第２電極」の一例）と、上部電極２０１及び下部電極２０２の間に設けられた圧電体２０３と、を有する。上部電極２０１には、駆動信号供給部７１から駆動信号ＣＯＭが供給され、下部電極２０２には、基準信号供給部７２から基準電位信号ＳVが供給される。下部電極２０２に供給される基準電位信号ＳVの電位が所定の基準電位ＶBSに設定された状態で、上部電極２０１に駆動信号ＣＯＭが供給されると、上部電極２０１及び下部電極２０２の間に印加された電圧に応じて圧電素子２００が図において上下方向に撓み、その結果、圧電素子２００が振動する。
【００４８】
キャビティプレート２３０の上面開口部には、振動板２１０が設置され、振動板２１０には、下部電極２０２が接合されている。このため、圧電素子２００が駆動信号ＣＯＭにより振動すると、振動板２１０も振動する。振動板２１０の振動によりキャビティ２２０の容積が変化する。そして、キャビティ２２０にインクが充填されている場合、キャビティ２２０の容積の変化に応じてキャビティ２２０内の圧力も変化し、その結果として、キャビティ２２０内に充填されたインクがノズルＮZより吐出される。インクの吐出によりキャビティ２２０内のインクが減少した場合、リザーバ２５０からインクが供給される。また、リザーバ２５０へは、インクカートリッジ８１からインク取り入れ口２７０を介してインクが供給される。
【００４９】
＜＜３．吐出部の動作と残留振動＞＞
次に、吐出部Ｄからのインク吐出動作と、吐出部Ｄに生じる残留振動と、について、図５乃至図１３を参照しながら説明する。
【００５０】
図５は、吐出部Ｄからのインク吐出動作を説明するための説明図である。図５（ａ）に示す状態において、吐出部Ｄが備える圧電素子２００に対して、駆動信号供給部７１から集積回路３００を介して駆動信号ＣＯＭが供給されると、当該圧電素子２００において、上部電極２０１及び下部電極２０２の間に印加された電界に応じた歪が発生し、当該吐出部Ｄの振動板２１０は図において上方向へ撓む。これにより、図５（ａ）に示す初期状態と比較して、図５（ｂ）に示すように、当該吐出部Ｄのキャビティ２２０の容積が拡大する。図５（ｂ）に示す状態において、駆動信号ＣＯＭの示す電位を変化させると、振動板２１０は、その弾性復元力によって復元し、初期状態における振動板２１０の位置を越えて図において下方向に移動し、図５（ｃ）に示すようにキャビティ２２０の容積が急激に収縮する。このときキャビティ２２０内に発生する圧縮圧力により、キャビティ２２０を満たすインクの一部が、このキャビティ２２０に連通しているノズルＮZからインク滴として吐出される。
【００５１】
吐出部Ｄの振動板２１０は、図５に示す場合のように、駆動信号ＣＯＭにより駆動されて上方向または下方向に変位した後に、振動する。この振動は、駆動信号ＣＯＭによる吐出部Ｄの駆動後も残留する。このような、駆動信号ＣＯＭによる吐出部Ｄの駆動後に吐出部Ｄに残留する残留振動は、ノズルＮZやインク供給口２６０の形状あるいはインクの粘度等による音響抵抗Ｒesと、流路内のインク重量によるイナータンスIntと、振動板２１０のコンプライアンスＣｍと、によって決定される固有振動周波数を有するものと想定される。以下、当該想定に基づく吐出部Ｄの振動板２１０に生じる残留振動の計算モデルについて説明する。
【００５２】
図６は、振動板２１０の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。この図に示すように、振動板２１０の残留振動の計算モデルは、音圧Ｐrsと、イナータンスInt、コンプライアンスＣｍ、及び、音響抵抗Ｒesで表せる。そして、図６の回路に音圧Ｐrsを与えた時のステップ応答を体積速度Ｕvについて計算すると、次式が得られる。
Ｕv＝{Ｐrs／(ω・Int)}ｅ−γｔ・sin（ωｔ）
ω＝{１／(Int・Ｃｍ)−γ２}１／２
γ＝Ｒes／（２・Int）[0]
【００５３】
この式から得られた計算結果（計算値）と、別途行った吐出部Ｄの残留振動の実験における実験結果（実験値）とを比較する。なお、残留振動の実験とは、インクの吐出状態が正常である吐出部Ｄからインクを吐出させた後に、当該吐出部Ｄの振動板２１０において生じる残留振動を検出する実験である。
図７は、残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。図７に示すグラフからも分かるように、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態が正常である場合、実験値と計算値の２つの波形は、概ね一致している。
【００５４】
さて、吐出部Ｄがインク吐出動作を行ったにもかかわらず、当該吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態が異常であり、当該吐出部ＤのノズルＮZからインク滴が正常に吐出されない場合、即ち吐出異常が発生する場合がある。この吐出異常が発生する原因としては、（１）キャビティ２２０内への気泡の混入、（２）キャビティ２２０内のインクの乾燥等に起因するキャビティ２２０内のインクの増粘または固着、（３）ノズルＮZの出口付近への紙粉等の異物の付着、等が挙げられる。
【００５５】
上述のとおり、吐出異常とは、典型的にはノズルＮZからインクを吐出できない状態となること、即ちインクの不吐出現象が現れ、その場合、記録用紙Ｐに印刷した画像における画素のドット抜けを生じることである。また、上述のとおり、吐出異常の場合には、ノズルＮZからインクが吐出されたとしても、インクの量が過少であったり、吐出されたインク滴の飛行方向（弾道）がずれたりして適正に着弾しないので、やはり画素のドット抜けとなって現れる。
【００５６】
以下においては、図７に示す比較結果に基づいて、吐出部Ｄにおいて生じる吐出異常の原因別に、残留振動の計算値と実験値が概ね一致するように、音響抵抗Ｒes及びイナータンスIntのうち少なくとも一方の値を調整する。
【００５７】
まず、吐出異常の原因の１つである、（１）キャビティ２２０内への気泡の混入について検討する。図８は、キャビティ２２０内に気泡が混入した場合を説明するための概念図である。図８に示すように、キャビティ２２０内に気泡が混入した場合には、キャビティ２２０内を満たすインクの総重量が減り、イナータンスIntが低下するものと考えられる。また、図８に例示するように、気泡がノズルＮZ付近に付着している場合には、その径の大きさだけノズルＮZの径が大きくなったと看做される状態となり、音響抵抗Ｒesが低下するものと考えられる。
したがって、図７に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、音響抵抗Ｒes及びイナータンスIntを小さく設定して、気泡混入時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図９のような結果（グラフ）が得られた。図７及び図９に示すように、キャビティ２２０内に気泡が混入して吐出異常が生じた場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が高くなる。なお、音響抵抗Ｒesの低下などにより、残留振動の振幅の減衰率も小さくなり、残留振動は、その振幅をゆっくりと下げていることも確認することができる。
【００５８】
次に、吐出異常の原因の１つである、（２）キャビティ２２０内のインクの増粘または固着について検討する。図１０は、キャビティ２２０のノズルＮZ付近のインクが乾燥により固着した場合を説明するための概念図である。図１０に示すように、ノズルＮZ付近のインクが乾燥して固着した場合、キャビティ２２０内のインクは、キャビティ２２０内に閉じこめられたような状況となる。このような場合、音響抵抗Ｒesが増加するものと考えられる。
したがって、図７に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、音響抵抗Ｒesを大きく設定して、ノズルＮZ付近のインクが固着または増粘した場合の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図１１のような結果（グラフ）が得られた。なお、図１１に示す実験値は、数日間図示しないキャップを装着しない状態で吐出部Ｄを放置し、ノズルＮZ付近のインクが固着した状態における振動板２１０の残留振動を測定したものである。図７及び図１１に示すように、キャビティ２２０内のノズルＮZ付近のインクが固着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が極めて低くなるとともに、残留振動が過減衰となる特徴的な波形が得られる。これは、インクを吐出するために振動板２１０が＋Ｚ方向（上方）に引き寄せられることによって、キャビティ２２０内にリザーバからインクが流入した後に、振動板２１０が−Ｚ方向（下方）に移動するときに、キャビティ２２０内のインクの逃げ道がないために、振動板２１０が急激に振動できなくなるため（過減衰となるため）である。
【００５９】
次に、吐出異常の原因の１つである、（３）ノズルＮZの出口付近への紙粉等の異物の付着について検討する。図１２は、ノズルＮZの出口付近に紙粉が付着した場合を説明するための概念図である。図１２に示すように、ノズルＮZの出口付近に紙粉が付着した場合、キャビティ２２０内から紙粉を介してインクが染み出してしまうとともに、ノズルＮZからインクを吐出することができなくなる。ノズルＮZの出口付近に紙粉が付着し、ノズルＮZからインクが染み出している場合には、振動板２１０から見てキャビティ２２０内から染み出した分のインクが、吐出状態が正常の場合よりも増えることにより、イナータンスIntが増加するものと考えられる。また、ノズルＮZの出口付近に付着した紙粉の繊維によって音響抵抗Ｒesが増大するものと考えられる。
従って、図７に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、イナータンスInt及び音響抵抗Ｒesを大きく設定して、ノズルＮZの出口付近への紙粉付着時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図１３のような結果（グラフ）が得られた。図７及び図１３のグラフから分かるように、ノズルＮZの出口付近に紙粉が付着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が低くなる。
なお、図１１及び図１３に示すように、一般的に、（３）ノズルＮZの出口付近への紙粉付着の場合は、（２）キャビティ２２０内のインクの増粘の場合と比較して、残留振動の周波数が高くなる。
【００６０】
ここで、（２）インクの増粘の場合と、（３）ノズルＮZの出口付近への紙粉付着の場合とでは、いずれも、インクの吐出状態が正常である場合に比べて残留振動の周波数が低くなっている。これら２つの吐出異常の原因は、残留振動の波形、具体的には、残留振動の周波数または周期を、予め定められた閾値を持って比較することで、区別することができる。
【００６１】
以上の説明から明らかなように、各吐出部Ｄを駆動したときに生じる残留振動の波形、特に、残留振動の周波数または周期に基づいて、各吐出部Ｄの吐出状態を判定することができる。より具体的には、残留振動の周波数または周期に基づいて、各吐出部Ｄにおける吐出状態が正常であるか否かについて、及び、各吐出部Ｄにおける吐出状態が異常である場合に当該吐出異常の原因が上述した（１）〜（３）のうち何れに該当するかについて、判定することができる。本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、残留振動を解析して吐出状態を判定する吐出状態判定処理を実行する。
【００６２】
＜＜４．集積回路の構成＞＞
以下、図１４乃至図１６を参照しつつ、集積回路３００の構成と、集積回路３００の周辺回路と、について説明する。
【００６３】
図１４は、インクジェットプリンター１の要部を示すブロック図である。
この図に示すようにヘッドユニット３０は、記録ヘッド２０と、ＩＣチップ３０１に設けられた集積回路３００と、を備える。上述のとおり、記録ヘッド２０には、複数の吐出部Ｄが設けられる。つまり、記録ヘッド２０は、複数の圧電素子２００を備える。以下では、各ヘッドユニット３０が備える記録ヘッド２０に設けられる圧電素子２００の個数（吐出部Ｄの個数）をｎ個として説明する（ｎは２以上の自然数）。
【００６４】
図１４に示すように、集積回路３００は、制御信号生成部３１と、接続状態切替部３２と、残留振動検出部３３と、を備える。
制御信号生成部３１は、制御部６から供給される印字データＳＩやクロック信号等に基づいて、制御信号Ｓと、制御信号Ａとを、生成する。詳細は後述するが、制御信号Ｓは、制御信号Ｓ1、Ｓ2、…、Ｓnを含む。また、制御信号Ａは、制御信号Ａ1、Ａ2、…、Ａnを含む。
接続状態切替部３２は、制御信号生成部３１が生成する制御信号Ａに基づいて、圧電素子２００の上部電極２０１と、駆動信号供給部７１とを、電気的に接続するか否かを切り替える。つまり、接続状態切替部３２は、制御信号Ａに基づいて、駆動信号ＣＯＭを圧電素子２００に供給するか否かを切り替える。また、接続状態切替部３２は、制御信号生成部３１が生成する制御信号Ｓに基づいて、圧電素子２００の上部電極２０１と、残留振動検出部３３とを、電気的に接続するか否かを切り替える。
【００６５】
上述の通り、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、駆動信号ＣＯＭにより駆動された吐出部Ｄに生じる残留振動を、当該吐出部Ｄが備える圧電素子２００の起電力の変化として検出し、検出結果に基づいて、当該吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定する、吐出状態判定処理を実行する。
具体的には、まず、基準信号供給部７２が供給する基準電位信号ＳVの電位を基準電位ＶBSとした状態において、駆動信号供給部７１が、吐出状態判定処理の対象となる一の吐出部Ｄに対して、接続状態切替部３２を介して、駆動信号ＣＯＭを供給する。次に、駆動信号ＣＯＭにより駆動された一の吐出部Ｄに残留振動が生じているタイミングにおいて、接続状態切替部３２が、制御信号Ｓに基づいて、一の吐出部Ｄの上部電極２０１と残留振動検出部３３とを電気的に接続する。そして、残留振動検出部３３が、接続状態切替部３２を介して、一の吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutを検出し、検出結果に基づいて検出信号Ｖdを生成する。すなわち、残留振動検出部３３は、第１電極である上部電極２０１の電位を検出して検出信号を生成する「検出部」の一例である。その後、吐出状態判定部１０が、残留振動検出部３３の出力する検出信号Ｖdに基づいて、一の吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定し、判定結果を示す判定情報ＲS1を生成する。
【００６６】
詳細は後述するが、本実施形態に係る吐出状態判定部１０は、吐出状態判定処理において、各吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定して、当該判定の結果を示す判定情報ＲS1を生成するのに加え、後述する検査処理において、各吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutを残留振動検出部３３が検出して検出信号Ｖdを生成可能か否かを判定して、当該判定の結果を示す判定情報ＲS2を生成することができる。以下では、判定情報ＲS1及びＲS2を、判定情報ＲSと総称する場合がある。
【００６７】
図１４に示すように、吐出状態判定部１０は、計測部１２と、判定情報生成部１４と、を備える。
計測部１２は、検出信号Ｖdの１周期分の時間長Ｔcを計測して、当該時間長Ｔcを示す周期情報ＮTcを生成する。また、計測部１２は、検出信号Ｖdの振幅が、時間長Ｔcの計測に有効な所定の振幅以上の振幅を有しているか否かを示す、有効性フラグＦlagを生成する。
判定情報生成部１４は、周期情報ＮTcと有効性フラグＦlagとに基づいて、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定し、判定結果を示す判定情報ＲS1を生成する。
以上において説明したように、インクジェットプリンター１は、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定する、吐出状態判定処理を実行する。
【００６８】
なお、駆動信号ＣＯＭは、吐出部Ｄを駆動するため、例えば４２Ｖの電源電圧で動作する。これに対して、残留振動検出部３３のうち後述するハイパスフィルターＨPF1よりも後段部分や、吐出状態判定部１０は、例えば３．３Ｖの電源電圧で動作する。
【００６９】
図１５及び図１６は、接続状態切替部３２と、残留振動検出部３３と、ｎ個の圧電素子２００との、電気的な構成を示す回路図である。以下、図１５及び図１６を参照しつつ、接続状態切替部３２、残留振動検出部３３、及び、圧電素子２００の、電気的な構成について説明する。
【００７０】
図１５に示すように、接続状態切替部３２は、駆動信号供給部７１に電気的に接続され、駆動信号供給部７１から駆動信号ＣＯＭが供給される配線Ｌ1と、残留振動検出部３３のハイパスフィルターＨPF1に電気的に接続される配線Ｌ2と、各吐出部Ｄの圧電素子２００を配線Ｌ1に対して電気的に接続するか否かを選択し、また、各吐出部Ｄの圧電素子２００を配線Ｌ2に対して電気的に接続するか否かを選択する選択回路ＵXと、配線Ｌ1及び配線Ｌ2の間に設けられた抵抗Ｒ3と、を備える。
【００７１】
図１５に示すように、選択回路ＵXは、ｎ個の圧電素子２００と１対１に対応するｎ個の選択ユニットＵ（Ｕ1〜Ｕn）を備える。各圧電素子２００の上部電極２０１は、当該圧電素子２００に対応する選択ユニットＵに電気的に接続される。また、各圧電素子２００の下部電極２０２は、共通電極Ｌｖに電気的に接続される。共通電極Ｌｖには、基準信号供給部７２から基準電位信号ＳVが供給される。
【００７２】
図１５に示すように、各選択ユニットＵは、トランスファーゲートで構成されたスイッチＳW1と、トランスファーゲートで構成されたスイッチＳW2と、を備える。なお、図１５では、便宜上、選択ユニットＵ1〜Ｕnのうち、選択ユニットＵ1を例示して説明するが、当該説明は、選択ユニットＵ2〜Ｕnについても同様に該当することとする。
【００７３】
スイッチＳW1は、制御信号Ａ1がハイレベルのときにオン状態となり、圧電素子２００に駆動信号ＣＯＭを供給する一方、制御信号Ａ1がローレベルのときにオフ状態となり、圧電素子２００への駆動信号ＣＯＭの供給を停止する。すなわち、スイッチＳW1は、圧電素子２００に対して駆動信号ＣＯＭを供給するか否かを切替可能に配置される。
スイッチＳW2は、制御信号Ｓ1がハイレベルのときにオン状態となり、上部電極２０１と、残留振動検出部３３のハイパスフィルターＨPF1とを、配線Ｌ2を介して電気的に接続する一方、制御信号Ｓ1がローレベルのときにオフ状態となり、上部電極２０１と、残留振動検出部３３のハイパスフィルターＨPF1との電気的な接続を切断する。すなわち、スイッチＳW2は、残留振動検出部３３が、吐出部Ｄに設けられた圧電素子２００の上部電極２０１の電位Ｖoutを検出可能な状態とするか否かを切替可能に配置される。
なお、詳細は後述するが、本実施形態において、スイッチＳW1がオン状態になる期間と、スイッチＳW2がオン状態になる期間は、一部重複するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、スイッチＳW1とスイッチＳW2とは、排他的にオン状態になるものであってもよい。
【００７４】
図１５に示すように、圧電素子２００の上部電極２０１と、スイッチＳW1と、スイッチＳW2とは、ノードＮ1において電気的に接続されている。また、配線Ｌ1及び抵抗Ｒ3の一方の端子は、ノードＮ2において電気的に接続され、配線Ｌ2及び抵抗Ｒ3の他方の端子は、ノードＮ3において電気的に接続されている。抵抗Ｒ3は、ノードＮ3に駆動信号ＣＯＭの電圧を供給するバイアス抵抗として機能する。なお、接続状態切替部３２は、ノードＮ3をバイアスする抵抗Ｒ3を備えているが、この抵抗Ｒ3は設けられなくてもよい。
【００７５】
図１５及び図１６に示すように、残留振動検出部３３は、ハイパスフィルターＨPF1と、ゲイン調整部３６と、ローパスフィルター３７と、バッファ３８と、を備える。
【００７６】
ハイパスフィルターＨPF1は、キャパシターＣ1と、抵抗Ｒ1と、抵抗Ｒ1と並列に設けられたスイッチＳＷ3と、を備え、上部電極２０１の電位Ｖoutに応じた出力信号ＯUT1を出力する。キャパシターＣ1の一方の端子は配線Ｌ2と電気的に接続され、他方の端子は抵抗Ｒ1の一方の端子と電気的に接続される。抵抗Ｒ1の他方の端子には固定電位であるアナロググランドＡGNDが供給される。アナロググランドＡGNDの電位は、例えば、残留振動検出部３３の高電源電位と低電源電位との中心電位に設定されている。
【００７７】
スイッチＳＷ3は、スイッチＳW1やスイッチＳW2と同様に、トランスファーゲートで構成される。スイッチＳＷ3は、制御信号生成部３１から供給される制御信号Ｓcがハイレベルでオン状態となり、制御信号Ｓcがローレベルでオフ状態となる。
【００７８】
圧電素子２００の起電力の変化は、キャビティ２２０容積の変化を示す。このため、残留振動の周波数帯域は、駆動信号ＣＯＭの周波数帯域と比較して狭い。また、残留振動にはノイズが重畳することがある。ハイパスフィルターＨPF1は、残留振動よりも低域の周波数成分を減衰させる。このため、残留振動検出部３３における残留振動の検出精度を向上させることができる。
【００７９】
ところで、本実施形態では、駆動信号ＣＯＭの最大電位は４２Ｖであるのに対し、残留振動検出部３３のうちハイパスフィルターＨPF1よりも後段部分であるゲイン調整部３６、ローパスフィルター３７、及び、バッファ３８は、高電源電位は３．３Ｖ、低電源電位は０Ｖとしている。これは、圧電素子２００を駆動するためには大振幅の駆動信号ＣＯＭが必要となる一方、残留振動検出部３３のうちハイパスフィルターＨPF1よりも後段部分はアナログ信号の処理回路であり、大きなダイナミックレンジが不要だからである。すなわち、駆動信号ＣＯＭの最大電位と比較して、残留振動検出部３３のハイパスフィルターＨPF1よりも後段部分の高電源電位は低い。このため、本実施形態では、ハイパスフィルターＨPF1のキャパシターＣ1によって、残留振動検出部３３が検出する上部電極２０１の電位Ｖoutの直流成分をカットしている。
【００８０】
また、詳細は後述するが、ハイパスフィルターＨPF1のスイッチＳＷ3は、残留振動を検出する期間を除いてオン状態となりゲイン調整部３６の入力端子はアナロググランドＡGNDにクランプされる。すなわち、本実施形態において、ノードＮ3の電位が大きく変化する期間において、スイッチＳＷ3はオン状態となる。キャパシターＣ1によって直流成分がカットされても、ノードＮ3の電位が大きく変化すると、ゲイン調整部３６の入力端子の電位が高電源電位を超えて大きく変化する。電子回路において、このようにダイナミックレンジを超える大振幅の信号が供給されると、回路要素の各部に電荷が充電され、正常に動作するまでに長時間を要することがある。また、ダイナミックレンジを超える大振幅の信号が供給される場合、電子回路を構成するトランジスターなどの部品の耐圧を高くする必要がある。
これに対して、本実施形態では、ノードＮ3の電位が大きく変化する期間においてスイッチＳＷ3をオン状態として、ゲイン調整部３６の入力端子の電位をアナロググランドＡGNDにクランプする。このため、残留振動の検出期間において直ちに残留振動の検出を開始することができ、さらに残留振動検出部３３のうちハイパスフィルターＨPF1よりも後段部分を構成する部品の耐圧を下げることが可能となる。
【００８１】
図１６に示すように、ゲイン調整部３６は、オペアンプを用いた負帰還型のアンプであり、その出力信号を分圧する可変抵抗器Ｖｒの中点を調整することによって、出力信号ＯUT1の振幅を調整することができる。
ローパスフィルター３７は、出力信号ＯUT1のうち、所定の周波数よりも高い高域周波数成分を減衰させる。そして、吐出部Ｄに生じる残留振動は、当該所定の周波数以下の周波数を有する。このため、ローパスフィルター３７によって、検出する周波数範囲を限定することで、ノイズ成分を除去した残留振動の検出が可能となる。この例のローパスフィルター３７は、オペアンプを用いた多重帰還型であるが、残留振動の周波数帯域よりも高域周波数成分を減衰させるのであれば、どのような形式であってもよい。
バッファ３８は、インピーダンスを変換してローインピーダンスの検出信号Ｖdを出力する。この例のバッファ３８は、オペアンプを用いたボルテージフォロアで構成されている。
【００８２】
以上において説明したように、残留振動検出部３３は、検出する上部電極２０１の電位Ｖoutから、直流成分をカットして出力信号ＯUT1を生成し、出力信号ＯUT1からノイズ成分を取り除き且つ振幅を増幅させることで検出信号Ｖdを生成する。このため、検出信号Ｖdに基づいて、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を正確に判定することが可能となる。
【００８３】
＜＜５．集積回路の動作＞＞
次に、図１７乃至図２０を参照しつつ、集積回路３００の動作について説明する。図１７は集積回路３００の動作を示すタイミングチャートであり、図１８〜図２０は、各期間におけるスイッチＳW1、ＳW2及びＳＷ3のオン状態及びオフ状態を示す説明図である。なお、図１８〜図２０に示す例は、選択ユニットＵ1に対応する吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を検出する場合を想定している。
【００８４】
まず、時刻ｔ0から時刻ｔ1までの期間Ｔ1では、駆動信号ＣＯＭに微振動パルスＰ1が含まれている。微振動パルスＰ1が圧電素子２００に印加されると、圧電素子２００は微振動する。この場合、インクがノズルＮZから吐出することはないが、キャビティ２２０内のインクを撹拌してその増粘を抑制することができる。期間Ｔ1では、制御信号Ａ1及びＳ1がローレベルとなるので、スイッチＳW1及びＳW2がオフ状態となる。一方、期間Ｔ1では、制御信号Ｓcがハイレベルとなるので、スイッチＳW3がオン状態となる。この結果、図１８（Ａ）に示すように、ノードＮ4の電位はアナロググランドＡGNDにクランプされる。
なお、期間Ｔ1において、制御信号Ａ2〜Ａnはハイレベル、制御信号Ｓ2〜Ｓnはローレベルになるので、吐出状態判定処理において判定の対象となる吐出部Ｄ以外の吐出部Ｄに対応する圧電素子２００に微振動パルスＰ1が印加され、判定対象以外の吐出部Ｄに対応するキャビティ２２０内のインクについて増粘が抑制される。
【００８５】
次に、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの期間Ｔ2は、駆動信号ＣＯＭに判定用パルスＰ2が含まれている。期間Ｔ2は、制御信号Ａ1がハイレベルとなり、スイッチＳW1がオン状態となる点を除いて、期間Ｔ1と同様である。すなわち、期間Ｔ2において、図１８（Ｂ）に示すように、スイッチＳW1及びＳW3がオン状態となる。
スイッチＳW1がオン状態となって判定用パルスＰ2が圧電素子２００に印加されると、圧電素子２００は、判定用パルスＰ2の立ち下がりに同期してインクをキャビティ２２０内に引き込む方向に撓み、判定用パルスＰ2の立ち上がりに同期してインクをキャビティ２２０から押し出す方向に撓む。
ここで、判定用パルスＰ2は、インクがノズルＮZから吐出しないように振幅、位相及び立ち上がり時間が調整されていてもよいし、あるいは、判定用パルスＰ2によってインクがノズルＮZから吐出されてもよい。判定用パルスＰ2が非吐出に対応する波形である場合には、印刷処理を実行している期間に吐出状態判定処理を実行し残留振動を検出することができる。一方、判定用パルスＰ2が吐出に対応する波形である場合には、例えば、ヘッドユニット３０を記録用紙Ｐからはずれた位置に移動させたうえで、吐出状態判定処理を実行すればよい。
【００８６】
次に、時刻ｔ2から時刻ｔ3までの期間Ｔ3においては、駆動信号ＣＯＭは、所定電位Ｖxとなっている。期間Ｔ3では、制御信号Ａ1、Ｓ1及びＳcがハイレベルとなるので、スイッチＳW1、ＳW2及びＳW3がオン状態となる。この結果、図１９に示すようにノードＮ2の電位は所定電位Ｖxとなり、また、ノードＮ3の電位も所定電位Ｖxとなる。
【００８７】
次に、時刻ｔ3から時刻ｔ4までの期間Ｔ4においては、駆動信号ＣＯＭは、所定電位Ｖxとなっている。期間Ｔ4では、制御信号Ｓ1がハイレベルを維持するので、スイッチＳW2がオン状態となる。一方、制御信号Ａ1及びＳcがローレベルとなるので、スイッチＳW1及びＳW3がオフ状態となる。この結果、図２０に示すようにノードＮ2の電位は所定電位Ｖxとなり、また、ノードＮ3の電位は抵抗Ｒ3によってバイアスされた状態で、圧電素子２００に発生する起電力に応じて変動する上部電極２０１の電位ＶoutがハイパスフィルターＨPF1を介して出力信号ＯUT1として取り出される。
【００８８】
なお、図１８（Ｂ）に示すような、スイッチＳW1がオン状態となり、スイッチＳW2がオフ状態となることで、上部電極２０１と駆動信号供給部７１とが電気的接続されている状態は、「第１接続状態」の一例である。  なお、図２０に示すような、スイッチＳW2がオン状態となり、スイッチＳW1がオフ状態となることで、上部電極２０１と残留振動検出部３３とが電気的接続されている状態は、「第２接続状態」の一例である。
そして、スイッチＳW1とスイッチＳW2とを備え、上部電極２０１と駆動信号供給部７１とが電気的接続された第１接続状態と、上部電極２０１と残留振動検出部３３とが電気的接続された第２接続状態と、を含む複数の接続状態から、第１接続状態または第２接続状態を選択可能な選択ユニットＵは、「選択部」の一例である。
【００８９】
次に、時刻ｔ4から時刻ｔ5までの期間Ｔ5において、駆動信号ＣＯＭは、所定電位Ｖxとなっている。期間Ｔ5では、期間Ｔ3と同様に、制御信号Ａ1、Ｓ1及びＳcがハイレベルとなるので、スイッチＳW1、ＳW2及びＳW3がオン状態となる。この結果、図１９に示すようにノードＮ2の電位は所定電位Ｖxとなり、また、ノードＮ3の電位も所定電位Ｖxとなる。
【００９０】
次に、時刻ｔ5から時刻ｔ6までの期間Ｔ6は、期間Ｔ2と同様に、制御信号Ａ1及びＳcがハイレベルとなるので、スイッチＳW1及びＳW3がオン状態となる。一方、制御信号Ｓ1がローレベルとなるので、スイッチＳW2がオフ状態となる。この結果、図１８（Ｂ）に示すように駆動信号ＣＯＭがスイッチＳW1を介して圧電素子２００に印加される。また、スイッチＳＷ3がオン状態となるので、ノードＮ4の電位はアナロググランドＡGNDにクランプされる。
【００９１】
＜＜６．吐出状態判定部の動作＞＞
次に、図２１及び図２２を参照しつつ、吐出状態判定部１０の動作について説明する。
上述のとおり、吐出状態判定部１０は、計測部１２と、判定情報生成部１４と、を備える。
計測部１２には、残留振動検出部３３において上部電極２０１の電位Ｖoutの変化を示す信号を整形した検出信号Ｖdと、制御部６が生成するマスク信号Ｍskと、検出信号Ｖdの振幅中心レベルの電位に定められた閾値電位Ｖth_cと、閾値電位Ｖth_cよりも高電位に定められた閾値電位Ｖth_oと、閾値電位Ｖth_cよりも低電位に定められた閾値電位Ｖth_uと、が供給される。計測部１２は、これらの信号等に基づいて、残留振動の１周期の時間長Ｔcを示す周期情報ＮTcと、当該周期情報ＮTcが有効な値であるか否かを示す有効性フラグＦlagと、を出力する。
【００９２】
図２１は、計測部１２の動作を示すタイミングチャートである。
この図に示すように、計測部１２は、検出信号Ｖdの示す電位と閾値電位Ｖth_cとを比較して、検出信号Ｖdの示す電位が閾値電位Ｖth_c以上となる場合にハイレベルとなり、検出信号Ｖdの示す電位が閾値電位Ｖth_c未満となる場合にローレベルとなる比較信号Ｃmp1を生成する。
また、計測部１２は、検出信号Ｖdの示す電位と閾値電位Ｖth_oとを比較して、検出信号Ｖdの示す電位が閾値電位Ｖth_o以上となる場合にハイレベルとなり、検出信号Ｖdの示す電位が閾値電位Ｖth_o未満となる場合にローレベルとなる比較信号Ｃmp2を生成する。
また、計測部１２は、検出信号Ｖdの示す電位と閾値電位Ｖth_uとを比較して、検出信号Ｖdの示す電位が閾値電位Ｖth_u未満となる場合にハイレベルとなり、検出信号Ｖdの示す電位が閾値電位Ｖth_u以上となる場合にハイレベルとなる比較信号Ｃmp3を生成する。
【００９３】
マスク信号Ｍskは、残留振動検出部３３からの検出信号Ｖdの供給が開始されてから所定の期間Ｔmskの間だけハイレベルとなる信号である。本実施形態では、検出信号Ｖdのうち、期間Ｔmskの経過後の検出信号Ｖdのみを対象として周期情報ＮTcを生成することで、残留振動の開始直後に重畳するノイズ成分を除去した精度の高い周期情報ＮTcを得ることができる。
【００９４】
計測部１２は、カウンタ（図示省略）を備える。当該カウンタは、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、検出信号Ｖdの示す電位が最初に閾値電位Ｖth_cと等しくなるタイミングである時刻ｔ11において、クロック信号（図示省略）のカウントを開始する。そして、当該カウンタは、カウントを開始した後において、検出信号Ｖdの示す電位が、２度目に閾値電位Ｖth_cとなるタイミングである時刻ｔ12においてクロック信号のカウントを終了させて、得られたカウント値を周期情報ＮTcとして出力する。このように、計測部１２は、時刻ｔ11から時刻ｔ12までの時間長を、検出信号Ｖdの１周期分の時間長Ｔcとして計測することで、周期情報ＮTcを生成する。
【００９５】
ところで、図２１において破線Ｖd´で示すように、検出信号Ｖdの振幅が小さい場合には、正確に検出信号Ｖdの周期を計測できない可能性が高くなる。また、検出信号Ｖdの振幅が小さい場合には、仮に周期情報ＮTcの結果のみに基づいて吐出部Ｄの吐出状態が正常であると判断される場合であっても、実際には吐出異常が生じている可能性が存在する。例えば、検出信号Ｖdの振幅が小さい場合、キャビティ２２０にインクが注入されていないことによりインクを吐出できない状態であること等が考えられる。そこで、本実施形態は、検出信号Ｖdの振幅が、周期情報ＮTcの計測のために十分な大きさを有しているか否かを判定し、当該判定の結果を有効性フラグＦlagとして出力する。具体的には、計測部１２は、カウンタによりカウントが実行されている期間、つまり、時刻ｔ11から時刻ｔ12までの期間において、検出信号Ｖdの示す電位が、閾値電位Ｖth_oを超え、且つ、閾値電位Ｖth_uを下回る場合に、有効性フラグＦlagの値を、周期情報ＮTcが有効であることを示す値「１」に設定し、それ以外の場合には「０」に設定したうえで、この有効性フラグＦlagを出力する。
【００９６】
このように本実施形態において、計測部１２は、検出信号Ｖdの１周期分の時間長Ｔcを示す周期情報ＮTcを生成するのに加え、検出信号Ｖdが時間長Ｔcの計測のために十分な大きさの振幅を有しているか否かを判定するため、より正確に吐出部Ｄ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。
【００９７】
判定情報生成部１４は、周期情報ＮTc及び有効性フラグＦlag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、当該判定結果を示す判定情報ＲS1を生成する。
図２２は、判定情報生成部１４における判定の内容を説明するための説明図である。この図に示すように、判定情報生成部１４は、周期情報ＮTcの示す時間長Ｔcを、閾値Ｔth1、閾値Ｔth1よりも長い時間長を表す閾値Ｔth2、及び、閾値Ｔth2よりも更に長い時間長を表す閾値Ｔth3の３つの閾値（または、これら３つの閾値うちの一部の閾値）と比較する。
ここで、閾値Ｔth1は、キャビティ２２０内部に気泡が発生して残留振動の周波数が高くなる場合における残留振動の１周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の１周期分の時間長との境界を示すための値である。また、閾値Ｔth2は、ノズルＮZ出口付近に紙粉等の異物が付着して残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の１周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の１周期分の時間長との境界を示すための値である。また、閾値Ｔth3は、ノズルＮZ付近におけるインクの固着または増粘により、紙粉が付着する場合よりもさらに残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の１周期分の時間長と、ノズルＮZ出口付近に紙粉が付着した場合における残留振動の１周期分の時間長との境界を示すための値である。
【００９８】
図２２に示すように、判定情報生成部１４は、有効性フラグＦlagの値が「１」であり、且つ、時間長Ｔcが「Ｔth1≦Ｔc≦Ｔth2」を満たす場合には、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態が正常であると判定し、判定情報ＲS1に対して、吐出状態が正常であることを示す値「１」を設定する。
一方、判定情報生成部１４は、有効性フラグＦlagの値が「１」であり、且つ、時間長Ｔcが「Ｔc＜Ｔth1」を満たす場合には、キャビティ２２０に生じた気泡により吐出異常が発生していると判定し、判定情報ＲS1に対して、気泡による吐出異常が発生していることを示す値「２」を設定する。
また、判定情報生成部１４は、有効性フラグＦlagの値が「１」であり、且つ、時間長Ｔcが「Ｔth2＜Ｔc≦Ｔth3」を満たす場合には、ノズルＮZ出口付近に付着した紙粉等の異物により吐出異常が発生していると判定し、判定情報ＲS1に対して、異物付着による吐出異常が発生していることを示す値「３」を設定する。
また、判定情報生成部１４は、有効性フラグＦlagの値が「１」であり、且つ、時間長Ｔcが「Ｔth3＜Ｔc」を満たす場合には、インクの増粘により吐出異常が発生していると判定し、判定情報ＲS1に対して、インク増粘による吐出異常が発生していることを示す値「４」を設定する。
また、判定情報生成部１４は、有効性フラグＦlagの値が「０」である場合には、判定情報ＲS1に対して、インクが注入されていない等のなんらかの原因により吐出異常が発生していることを示す値「５」を設定する。
【００９９】
以上のように、判定情報生成部１４では、吐出部Ｄにおける吐出状態を判定し、判定結果を示す判定情報ＲS1を生成する。このため、制御部６は、判定情報ＲS1に基づいて、各ヘッドユニット３０に設けられたｎ個の吐出部Ｄの各々において吐出異常が生じているか否かを把握することが可能となる。そして、制御部６は、吐出異常が生じている場合には、印刷処理を中断して回復処理を実行するようにインクジェットプリンター１の動作を制御することができる。これにより、吐出異常に起因する印刷品質の低下を最小限に留めることができる。
【０１００】
＜＜７．検査処理＞＞
次に、本実施形態に係るインクジェットプリンター１が実行する検査処理について説明する。
【０１０１】
検査処理とは、残留振動検出部３３及び吐出状態判定部１０が、正常に動作可能か否かを判定する処理である。換言すれば、検査処理とは、残留振動検出部３３及び吐出状態判定部１０が、吐出状態判定処理を実行可能であるか否かを判定する処理である。
本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、検査処理を、インクジェットプリンター１の製造工程であって、当該インクジェットプリンター１において吐出状態判定処理が最初に実行されるよりも前のタイミングにおいて実行する。また、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、検査処理を、吐出部Ｄのキャビティ２２０にインクが充填されていない状態で実行する。
【０１０２】
図２３乃至図２５を参照しつつ、検査処理の詳細を説明する。
図２３は、検査処理が実行される場合におけるインクジェットプリンター１の動作の一例を示すフローチャートである。
この図に示すように、検査処理が開始されると、制御部６は、配線Ｌ1の電位が所定電位Ｖxに設定されるように、駆動信号供給部７１を制御する（Ｓ１００）。すなわち、検査処理が実行される期間において、駆動信号供給部７１は、配線Ｌ1に対する駆動信号ＣＯＭの供給を停止して、配線Ｌ1の電位を所定電位Ｖxに設定する。
【０１０３】
また、制御部６は、共通電極Ｌｖに対して、検査波形ＰTを有する基準電位信号ＳVが供給されるように、基準信号供給部７２を制御する（Ｓ１１０）。すなわち、検査処理において、基準信号供給部７２は、共通電極Ｌｖに対して、信号レベルが基準電位ＶBSに固定された基準電位信号ＳVを供給する代わりに、検査波形ＰTを有する基準電位信号ＳVを供給する。
以下では、検査波形ＰTに設定された基準電位信号ＳV等の、検査波形ＰTを有する信号を、「検査信号」と称する場合がある。つまり、基準信号供給部７２は、検査信号を供給する「検査信号供給部」の一例である。
【０１０４】
なお、本実施形態において、基準信号供給部７２は、検査波形ＰTを、残留振動検出部３３を通過できるような波形に定める。つまり、本実施形態に係る検査波形ＰTは、検査波形ＰTを有する信号が、ハイパスフィルターＨPF1及びローパスフィルター３７を通過することができるように定められる。
具体的には、本実施形態に係る検査波形ＰTは、検査波形ＰTの周期ＰTcが、閾値ＴthＡ以上であり、且つ、閾値ＴthＢ以下となるるように定められる。ここで、閾値ＴthＡとは、ハイパスフィルターＨPF1の通過帯域の下限の周波数に対応する周期の時間長を示す値である。また、閾値ＴthＢとは、ローパスフィルター３７の通過帯域の上限の周波数に対応する周期の時間長を示す値である。つまり、残留振動検出部３３は、閾値ＴthＡ以上で且つ閾値ＴthＢ以下の周期を有する信号を通過させて、検出信号Ｖdを出力する。
【０１０５】
また、本実施形態において、基準信号供給部７２は、検査波形ＰTを有する信号に基づいて残留振動検出部３３が検出信号Ｖdを生成し、当該検出信号Ｖdが計測部１２に供給された場合において、計測部１２の生成する有効性フラグＦlagの値が「１」となるような振幅を有すように、検査波形ＰTを定める。
具体的には、本実施形態に係る検査波形ＰTは、検査波形ＰTを有する信号に基づいて残留振動検出部３３が生成した検出信号Ｖdの振幅が、閾値電位Ｖth_oと閾値電位Ｖth_cとの差分よりも大きく、且つ、閾値電位Ｖth_cと閾値電位Ｖth_uとの差分よりも大きくなるように定められる。
【０１０６】
図２３に示すように、制御部６は、変数ｑを「１」に設定する（Ｓ１２０）。なお、変数ｑは、１≦ｑ≦ｎを満たす自然数であり、ｎ個の吐出部Ｄの中から一の吐出部Ｄを指定するための変数である。
【０１０７】
その後、制御部６は、ｎ個の吐出部Ｄのうち、ｑ番目の吐出部Ｄに設けられる圧電素子２００の上部電極２０１の電位Ｖoutを、残留振動検出部３３が検出するように、集積回路３００の動作を制御する（Ｓ１３０）。
具体的には、ステップＳ１３０において、制御部６は、制御信号生成部３１が、制御信号Ａqをローレベルとし、制御信号Ａ1〜Ａnのうち制御信号Ａq以外をハイレベルとし、制御信号Ｓqをハイレベルとし、制御信号Ｓ1〜Ｓnのうち制御信号Ｓq以外をローレベルとするような、印字データＳＩを、制御信号生成部３１に供給する。制御信号生成部３１は、印字データＳＩに従って、制御信号Ａqをローレベルとし、制御信号Ｓqをハイレベルとする。
この結果、図２４に示すように、選択ユニットＵqにおいて、スイッチＳW1はオフ状態となり、スイッチＳW2はオン状態となる。また、選択ユニットＵ1〜Ｕnのうち、選択ユニットＵq以外の選択ユニットＵにおいて、スイッチＳW1がオン状態となり、スイッチＳW2はオフ状態となる。これにより、ノードＮ3の電位は、ｑ番目の吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutとなり、残留振動検出部３３は、ｑ番目の吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutを検出することになる。この場合、残留振動検出部３３は、ｑ番目の吐出部Ｄの下部電極２０２に供給される、検査波形ＰTを有する基準電位信号ＳVの示す電位の変化を、ｑ番目の吐出部Ｄの圧電素子２００を介して検出する。そして、残留振動検出部３３は、ｑ番目の吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutを検出すると、検出した電位Ｖoutに基づいて検出信号Ｖdを生成する。
【０１０８】
次に、制御部６は、図２３に示すように、ｑ番目の吐出部Ｄに対応して吐出状態判定部１０が生成した判定情報ＲS2を取得し、取得した判定情報ＲS2を記憶部６２に記憶させる（Ｓ１４０）。
具体的には、第１に、ステップＳ１３０において残留振動検出部３３が生成した検出信号Ｖdに基づいて、計測部１２が、当該検出信号Ｖdの有する周期の時間長Ｔcを示す周期情報ＮTcと、当該検出信号Ｖdの有する振幅が周期情報ＮTcに必要な所定の振幅以上であるか否かを示す有効性フラグＦlagと、を生成する。第２に、判定情報生成部１４が、計測部１２の生成した周期情報ＮTcと有効性フラグＦlagとに基づいて、残留振動検出部３３において、ｑ番目の吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutに応じた検出信号Ｖdが生成されたか否かを判定し、当該判定結果を示す判定情報ＲS2を生成する。換言すれば、判定情報生成部１４において、残留振動検出部３３が正常に動作するか否かを判定し、当該判定の結果を示す判定情報ＲS2を生成する。第３に、制御部６が、判定情報生成部１４の生成した判定情報ＲS2を取得し、取得した判定情報ＲS2を吐出部Ｄの番号「ｑ」と関連付けて、記憶部６２に記憶させる。
【０１０９】
図２５は、検査処理において判定情報生成部１４が実行する判定の内容を説明するための説明図である。この図に示すように、判定情報生成部１４は、検査処理において、閾値Ｔth1よりも短い時間長を示す閾値ＴthＡ、及び、閾値Ｔth3よりも長い時間長を示す閾値ＴthＢの少なくとも一方と、周期情報ＮTcの示す時間長Ｔcと、を比較する。
より具体的には、判定情報生成部１４は、検査処理において、有効性フラグＦlagの値が「１」であり、且つ、時間長Ｔcが「ＴthＡ≦Ｔc≦ＴthＢ」を満たす場合には、判定情報ＲS2に対して、残留振動検出部３３が正常に動作することを示す値「１」を設定する。
また、判定情報生成部１４は、検査処理において、時間長Ｔcが「Ｔc＜ＴthＡ」を満たす場合、時間長Ｔcが「ＴthＢ＜Ｔc」を満たす場合、または、有効性フラグＦlagの値が「０」の場合には、判定情報ＲS2に対して、残留振動検出部３３が正常に動作しないことを示す値「０」を設定する。すなわち、残留振動検出部３３が、ｑ番目の吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutの検出をできない場合、または、残留振動検出部３３が、ｑ番目の吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutの検出結果に基づいて検出信号Ｖdを生成できない場合、において、ｑ番目の吐出部Ｄに対応する判定情報ＲS2に対して「０」が設定される。
【０１１０】
なお、判定情報ＲS2の示す値が「１」である場合とは、吐出状態判定部１０が、ステップＳ１１０において設定された検査波形ＰTに対応した内容の判定情報ＲS2を生成したことを意味する。つまり、判定情報ＲS2の示す値が「１」である場合には、「０」である場合と比較して、吐出状態判定部１０が正常に動作している可能性が高いことになる。換言すれば、検査処理により、残留振動検出部３３が正常に動作可能か否かを判定するとともに、吐出状態判定部１０が正常に動作可能か否かを所定の精度で判定することができる。
【０１１１】
なお、制御部６は、ステップＳ１４０において、計測部１２の生成する周期情報ＮTcの示す時間長Ｔcと、検査波形ＰTの有する周期ＰTcとの差分が、所定の閾値以下であるか否かを判定してもよい。この場合、計測部１２が、検出信号Ｖdの有する時間長Ｔcを正確に検出可能か否かについて、判定することができる。
また、制御部６は、検査波形ＰTの周期ＰTcを、「ＰTc＜ＴthＡ」、「ＴthＡ≦ＰTc≦ＴthＢ」、及び、「ＴthＢ＜ＰTc」の３パターンに変化させたうえで、各パターン毎に判定情報ＲS2を取得してもよい。つまり、制御部６は、各吐出部Ｄに対して、ステップＳ１１０を、周期ＰTcを３パターンに変化させて３回実行し、３パターンの周期ＰTcと１対１に対応して３回実行されるステップＳ１４０の処理において、３パターンの周期ＰTcと１対１に対応する３個の判定情報ＲS2を取得してもよい。この場合、制御部６は、ステップＳ１１０において設定した検査波形ＰTの周期ＰTcと、ステップＳ１４０において取得した判定情報ＲS2の内容と、が整合が取れているか否かを、判定してもよい。具体的には、周期ＰTcが「ＰTc＜ＴthＡ」である場合に判定情報ＲS2が「０」を示し、周期ＰTcが「ＴthＡ≦ＰTc≦ＴthＢ」である場合に判定情報ＲS2が「１」を示し、且つ、周期ＰTcが「ＴthＢ＜ＰTc」である場合に判定情報ＲS2が「０」を示すか否かを判定してもよい。この場合、判定情報生成部１４が、図２５に示す判定を正確に実行可能か否かについて、検査することができる。
【０１１２】
説明を図２３に戻す。
図２３に示すように、制御部６は、ｎ個の吐出部Ｄに１対１に対応するｎ個の判定情報ＲS2の取得が完了したか否かを判定する（Ｓ１５０）。
制御部６は、ステップＳ１５０における判定の結果が否定である場合、変数ｑに「１」を加算したうえで、処理をステップＳ１３０に進める（Ｓ１６０）。
他方、制御部６は、ステップＳ１５０における判定の結果が肯定である場合、検査処理において取得したｎ個の判定情報ＲS2に基づいて、検査処理の結果を示す情報を生成し、当該情報を操作パネル９３の表示部に表示させたうえで（Ｓ１７０）、検査処理を終了させる。ここで、検査処理の結果を示す情報とは、例えば、残留振動検出部３３が正常に動作するか否かを表す情報である。
【０１１３】
なお、制御部６は、図２３に示すステップＳ１００〜Ｓ１７０のうち、一部または全部の処理を実行することで、検査部６０として機能する。
【０１１４】
＜＜８．第１実施形態の結論＞＞
以上において説明したように、本実施形態では、インクジェットプリンター１の製造工程において、検査処理を実行する。
このため、吐出状態判定処理において、吐出部Ｄの吐出状態の判定を正確に判定可能か否かを、吐出状態判定処理が実行される前に事前に把握することができる。つまり、例えば、吐出状態判定処理において誤判定が発生する可能性が高い場合には、誤判定が発生する危険性の存在を事前に把握することができる。これにより、吐出状態判定処理において誤判定がなされる状態が継続することに起因して、回復処理や、ヘッドユニット３０の交換等が為されず、この結果、印刷処理において形成される画像の画質が低下する、という事態の招来を防止することができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、検査処理において用いられる検査波形ＰTが、キャビティ２２０にインクが充填された吐出部Ｄに生じる残留振動と同様の特性を有するように定められる。つまり、検査波形ＰTが、インクが充填された吐出部Ｄに生じる残留振動と同様に、周期が、閾値ＴthＡ以上で且つ閾値ＴthＢ以下であり、振幅が、周期情報ＮTcの計測に必要な所定の振幅以上の振幅を有するような波形に定められる。
このため、検査処理において、キャビティ２２０にインクを充填することなく、吐出状態判定処理と同様の状況、つまり、キャビティ２２０にインクが充填された吐出部Ｄに残留振動が生じている状況を、擬似的に作出できる。
これにより、本実施形態では、検査処理を実行することにより、残留振動検出部３３及び吐出状態判定部１０が、吐出状態判定処理において正常に動作するか否かを検査することができる。また、本実施形態では、キャビティ２２０にインク充填することなく検査処理を実行できるため、検査処理に要する処理負荷を低減し、ひいては、インクジェットプリンター１の製造コストを低減させることが可能となる。
【０１１６】
また、本実施形態では、検査処理において、共通電極Ｌｖに供給される基準電位信号ＳVに検査波形ＰTを設定することで、下部電極２０２に対して検査信号を供給する。つまり、印刷処理や吐出状態判定処理においては、共通電極Ｌｖに対して、基準電位ＶBSに設定された基準電位信号ＳVを供給する一方で、検査処理においては、共通電極Ｌｖに対して、検査波形ＰTを有する検査信号を供給する。
【０１１７】
ところで、例えば、駆動信号ＣＯＭに検査波形ＰTを設定することで、上部電極２０１に対して直接に検査信号を供給するという態様（以下、当該態様を「対比例１」と称する）も想定される。
しかし、対比例１では、配線Ｌ1に供給される駆動信号ＣＯＭが、ノードＮ2、抵抗Ｒ3、及び、ノードＮ3を介して、残留振動検出部３３に検出される。この場合、残留振動検出部３３の検出する電位が、上部電極２０１の電位Ｖoutであるのか、または、配線Ｌ1に供給される駆動信号ＣＯＭの電位であるのか、の区別が困難となることがある。つまり、対比例１に係る残留振動検出部３３は、検査波形ＰTを有する上部電極２０１の電位Ｖoutを検出できない場合であっても、検査波形ＰTを有する駆動信号ＣＯＭを、電位Ｖoutと誤認して検出してしまうことがある。このため、対比例１では、残留振動検出部３３が、各吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutを検出可能か否かを正確に判定することはできない。
【０１１８】
また、例えば、検査処理において、吐出状態判定処理と同様に、吐出部Ｄに生じる残留振動を残留振動検出部３３に検出させることで、残留振動検出部３３が、吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutを検出して検出信号Ｖdを生成可能か否かを判定する態様（以下、当該態様を、「対比例２」と称する）も想定される。
しかし、キャビティ２２０にインクが充填されていない状態において吐出部Ｄに生じる残留振動は、キャビティ２２０にインクが充填されている場合と比較して周波数が高くなり、残留振動検出部３３のローパスフィルター３７を通過することができなくなる。このため、対比例２では、キャビティ２２０にインクを充填することが必要となる。この場合、検査処理において、キャビティ２２０にインクを充填する作業が生じるため、検査処理を実行するための負荷が増大し、ひいては、インクジェットプリンター１の製造コストの増加に繋がる。
【０１１９】
これに対して、本実施形態では、下部電極２０２に対して検査信号を供給し、検査信号が供給されるタイミングにおいて、残留振動検出部３３が上部電極２０１の電位Ｖoutを検出する。このため、検査処理において、キャビティ２２０にインクを充填することなく、残留振動検出部３３が上部電極２０１の電位Ｖoutを検出して検出信号Ｖdを生成可能か否かを判定することができる。すなわち、本実施形態は、上述した対比例１と比較して、残留振動検出部３３を正確に検査することが可能となり、また、上述した対比例２と比較して、検査処理に係る負荷を軽減することが可能となる、という利点を有する。
【０１２０】
なお、吐出状態判定処理において吐出状態判定部１０が実行する判定、すなわち、吐出状態判定処理において残留振動検出部３３が検出する検出信号Ｖdの１周期の時間長Ｔcが、「Ｔth1≦Ｔc≦Ｔth2」を充足するか否かの判定は、上部電極２０１に駆動信号ＣＯＭが供給された場合に残留振動検出部３３が出力する検出信号Ｖdの波形が、第１の特性を有するか否かを判定する「第１の判定」の一例である。すなわち、本実施形態では、信号の１周期の時間長Ｔcが「Ｔth1≦Ｔc≦Ｔth2」を充足することを、「第１の特性」として例示している。
また、検査処理において吐出状態判定部１０が実行する判定、すなわち、検査処理において残留振動検出部３３が検出する検出信号Ｖdの１周期の時間長Ｔcが、「ＴthＡ≦Ｔc≦ＴthＢ」を充足するか否かの判定は、下部電極２０２に検査信号が供給された場合に残留振動検出部３３が出力する検出信号Ｖdの波形が、第２の特性を有するか否かを判定する「第２の判定」の一例である。すなわち、本実施形態では、信号の１周期の時間長Ｔcが「ＴthＡ≦Ｔc≦ＴthＢ」を充足することを、「第２の特性」として例示している。
また、吐出状態判定部１０は、第１の判定と第２の判定とを実行する「判定部」の一例である。
【０１２１】
＜＜Ｂ．第２実施形態＞＞
第２実施形態に係るインクジェットプリンター１は、残留振動検出部３３の替わりに残留振動検出部３３Ａを用いる点を除いて、第１実施形態のインクジェットプリンター１と同様に構成されている。
なお、以下に例示する第２実施形態において作用や機能が第１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（以下で説明する実施形態及び変形例についても同様）。
【０１２２】
図２６及び図２７は、接続状態切替部３２、残留振動検出部３３Ａ、及び、ｎ個の圧電素子２００の構成を示す回路図である。残留振動検出部３３Ａは、ハイパスフィルターＨPF1、ゲイン調整部３６、ローパスフィルター３７、及び、バッファ３８は、第１実施形態の残留振動検出部３３と同様であるが、ハイパスフィルターＨPF2を備える点と、差動増幅部３９を備える点と、残留振動検出部３３と相違する。ハイパスフィルターＨPF2は、ノードＮ2とノードＮ5との間に設けられたキャパシターＣ2と、一方の端子がノードＮ5に接続され他方の端子にアナロググランドＡGNDが供給される抵抗Ｒ2と、抵抗Ｒ2に並列に接続されたスイッチＳW4と、を備える。スイッチＳW4は、スイッチＳW1、スイッチＳW2、及び、スイッチＳＷ3と同様に、トランスファーゲートで構成される。また、スイッチＳW4には制御信号Ｓcが供給され、スイッチＳＷ3と同じタイミングでオン状態とオフ状態とが切り替わる。ハイパスフィルターＨPF2からは、出力信号ＯUT2が出力される。そして、差動増幅部３９には、ハイパスフィルターＨPF1から出力される出力信号ＯUT1と、ハイパスフィルターＨPF2から出力される出力信号ＯUT2と、が差動形式で供給される。差動増幅部３９は、３個のオペアンプを用いて構成されたインスツルメンテーションアンプである。差動増幅部３９のゲインＧは以下の式で与えられる。
Ｇ＝ＯUT3／（ＯUT1−ＯUT2）
＝（１＋２＊Ｒ4／Ｒ3）＊（Ｒ6／Ｒ5）
【０１２３】
差動増幅部３９は、高い同相除去比を有するので、配線Ｌ1と配線Ｌ2に同相ノイズが混入しても当該同相ノイズを抑圧して、シングルエンド形式の出力信号ＯUT3を生成することができる。出力信号ＯUT3は、ローパスフィルター３７において高域周波数成分が減衰され、ゲイン調整部３６においてゲインが調整され、バッファ３８においてインピーダンスが変換されて、検出信号Ｖdとして吐出状態判定部１０に供給される。
【０１２４】
なお第２実施形態において、検査処理が実行される場合、制御信号生成部３１、接続状態切替部３２、及び、吐出状態判定部１０は、第１実施形態と同様に動作すればよい。また、駆動信号供給部７１は、配線Ｌ1の電位を所定電位Ｖxに固定し、基準信号供給部７２は、共通電極Ｌｖに検査波形ＰTを有する基準電位信号ＳVを供給すればよい。
【０１２５】
＜＜Ｃ．第３実施形態＞＞
第３実施形態に係るインクジェットプリンター１は、接続状態切替部３２の替わりに接続状態切替部３２Ａを用いる点、並びに、駆動信号供給部７１が駆動信号ＣＯＭａ及び駆動信号ＣＯＭｂを生成する点を除いて、第１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。
【０１２６】
図２８は、接続状態切替部３２Ａと、ｎ個の圧電素子２００と、残留振動検出部３３に設けられるハイパスフィルターＨPF1と、の構成を示す回路図である。
この図に示すように接続状態切替部３２Ａは、ｎ個の選択ユニットＵA（選択ユニットＵA1〜ＵAn）を有する選択回路ＵXAと、抵抗Ｒ3と、を備える。また、接続状態切替部３２Ａは、配線Ｌ1が、配線Ｌ1aと配線Ｌ1bと、を含み、配線Ｌ1aには駆動信号ＣＯＭａが供給され、配線Ｌ1bには駆動信号ＣＯＭｂが供給される。また、接続状態切替部３２Ａは、配線Ｌ1aと抵抗Ｒ3との間に電気的に接続されるスイッチＳW5と、配線Ｌ1bと抵抗Ｒ3との間に電気的に接続されるスイッチＳW6と、を備える。
選択ユニットＵA1は、スイッチＳW1の代わりに、駆動信号ＣＯＭａ用のスイッチＳW1ａと、駆動信号ＣＯＭｂ用のスイッチＳW1ｂと、が設けられている点を除き、第１実施形態に係る選択ユニットＵ1と同様に構成されている。スイッチＳW1ａは、制御信号生成部３１が生成する制御信号Ａ1に基づいてオンオフが制御され、スイッチＳW1ｂは、制御信号生成部３１が生成する制御信号Ｂ1に基づいてオンオフが制御される。なお、他の選択ユニットＵA2〜ＵAnも選択ユニットＵA1と同様に構成されている。
スイッチＳW5は、制御信号Ｓａがハイレベルになるとオン状態となり、制御信号Ｓａがローレベルになるとオフ状態になる。スイッチＳW6は、制御信号Ｓｂがハイレベルになるとオン状態となり、制御信号Ｓｂがローレベルになるとオフ状態になる。
第３実施形態では、２種類の駆動信号ＣＯＭａ及びＣＯＭｂを用いて圧電素子２００を駆動する。このため、多様な駆動パルスを圧電素子２００に印加して、大きさの異なるインク滴をノズルＮZから吐出させることが可能である。
【０１２７】
図２９は、接続状態切替部３２Ａの動作の一例を示す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ＣＯＭａは、期間Ｔ10に判定用パルスＰ2を含み、期間Ｔ11〜期間Ｔ13において所定電位Ｖxとなり、期間Ｔ14において所定電位Ｖxから基準電位Ｖrefに下降し、期間Ｔ15において基準電位Ｖrefを維持し、期間Ｔ16に微振動パルスＰ1を含み、期間Ｔ17〜期間Ｔ21において基準電位Ｖrefを維持する。一方、駆動信号ＣＯＭｂは、期間Ｔ10に微振動パルスＰ1を含み、期間Ｔ11〜期間Ｔ15において基準電位Ｖrefを維持し、期間Ｔ16に判定用パルスＰ2を含み、期間Ｔ17〜期間Ｔ19において所定電位Ｖxを維持し、期間Ｔ20において所定電位Ｖxから基準電位Ｖrefに下降し、期間Ｔ21において基準電位Ｖrefを維持する。すなわち、期間Ｔ10〜期間Ｔ15からなる単位期間Ｔａにおける駆動信号ＣＯＭａの波形は、期間Ｔ16〜期間Ｔ21からなる単位期間Ｔｂにおける駆動信号ＣＯＭｂの波形と略同じであり、単位期間Ｔｂにおける駆動信号ＣＯＭａの波形は、単位期間Ｔａにおける駆動信号ＣＯＭｂの波形と略同じである。
【０１２８】
図２９に示す例では、単位期間Ｔａにおいて、選択ユニットＵA1に接続される圧電素子２００に判定用パルスＰ2を印加し、単位期間Ｔａのうち期間Ｔ12において当該圧電素子２００における残留振動を検出する。また、単位期間Ｔｂにおいて、選択ユニットＵA2に接続される圧電素子２００に判定用パルスＰ2を印加し、単位期間Ｔｂのうち期間Ｔ18において当該圧電素子２００における残留振動を検出する。また、他の選択ユニットＵA3〜ＵAnに対応する圧電素子２００には、単位期間Ｔａ及び単位期間Ｔｂにおいて微振動パルスＰ1が印加される。
【０１２９】
図２９に示す例のうち、期間Ｔ10について説明する。期間Ｔ10では、選択ユニットＵA1において、制御信号Ａ1がハイレベルとなるため駆動信号ＣＯＭａ用のスイッチＳW1aがオン状態となり、駆動信号ＣＯＭａの判定用パルスＰ2が圧電素子２００−１に供給される。また、選択ユニットＵA2において、制御信号Ｂ2がハイレベルとなるため駆動信号ＣＯＭｂ用のスイッチＳW1bがオン状態となり、駆動信号ＣＯＭｂの微振動パルスＰ1が圧電素子２００−２に供給される。また、選択ユニットＵA3〜ＵAnにおいて、制御信号Ｂ3〜Ｂnがハイレベルとなるため駆動信号ＣＯＭｂ用のスイッチＳW1bがオン状態となり、微振動パルスＰ1が圧電素子２００−３〜２００−ｎに供給される。
次に、この図に示す例でにおいて、期間Ｔ12について説明する。期間Ｔ12には、制御信号Ｓ1、Ｓaがハイレベルとなり、選択ユニットＵA1のスイッチＳW2と、スイッチＳW5と、がオン状態になる。また、制御信号Ｓc、Ａ1、Ｂ1はローレベルとなるので、選択ユニットＵA1のスイッチＳW1a及びＳW1bと、スイッチＳW3がオフ状態になる。このため、圧電素子２００−１に発生する起電力が、スイッチＳW2→配線Ｌ2→キャパシターＣ1→ノードＮ4の経路で伝送され、出力信号ＯUT1として出力される。この際、ノードＮ3の電位は、抵抗Ｒ3によって駆動信号ＣＯＭａの所定電位Ｖxにバイアスされる。
また、この図に示す例では、期間Ｔ11及び期間Ｔ13において、制御信号Ｓa、Ｓc、Ａ1、Ｓ1がハイレベルとなる。このため、選択ユニットＵA1のスイッチＳW1a及びＳW2がオン状態となり、スイッチＳW3及びＳW5がオン状態となる。このように、スイッチＳW1a及びＳW2を同時にオン状態にすることにより、ノードＮ3の電位が変動して、スイッチングノイズが発生するのを抑制することができる。また、スイッチＳW3がオン状態となるので、ノードＮ4の電位がアナロググランドＡGNDにクランプされる。これにより、スイッチングノイズが出力信号ＯUT1に重畳しないようにできる。
次に、この図に示す例では、期間Ｔ14において、制御信号Ａ1がハイレベルとなり、スイッチＳW1aがオン状態となるので、駆動信号ＣＯＭａが圧電素子２００−１に供給される。この結果、圧電素子２００−１の上部電極１２２の電位が基準電位Ｖrefに戻される。
【０１３０】
このように、図２９に示す例では、単位期間Ｔａにおいて、駆動信号ＣＯＭａを用いて、圧電素子２００−１に対応するヘッドの残留振動が計測される。この際、選択ユニットＵA2の駆動信号ＣＯＭｂ用のスイッチＳW1bはオン状態となるので、圧電素子２００−２には駆動信号ＣＯＭｂが供給される。
【０１３１】
次に、図２９に示す例では、単位期間Ｔｂの期間Ｔ16〜Ｔ21の各々は、単位期間Ｔａの期間Ｔ10〜Ｔ15の各々に対応している。具体的には、単位期間Ｔbの制御信号Ｓaは単位期間Ｔaの制御信号Ｓbと同じであり、単位期間Ｔbの制御信号Ｓbは単位期間Ｔaの制御信号Ｓaと同じであり、単位期間Ｔbの制御信号Ｓcは単位期間Ｔaの制御信号Ｓcと同じであり、単位期間Ｔbの制御信号Ａ1は単位期間Ｔaの制御信号Ｂ2と同じであり、単位期間Ｔbの制御信号Ｂ1は単位期間Ｔaの制御信号Ｂ1と同じであり、単位期間Ｔbの制御信号Ｓ1は単位期間Ｔaの制御信号Ｓ2と同じであり、単位期間Ｔbの制御信号Ａ2は単位期間Ｔaの制御信号Ａ2と同じであり、単位期間Ｔbの制御信号Ｂ2は単位期間Ｔaの制御信号Ａ1と同じであり、単位期間Ｔbの制御信号Ｓ2は単位期間Ｔaの制御信号Ｓ1と同じである。
従って、単位期間Ｔbでは、選択ユニットＵA2において駆動信号ＣＯＭｂを選択して、判定用パルスＰ2を圧電素子２００−２に印加し、圧電素子２００−２の残留振動を検出する。
【０１３２】
なお、第３実施形態では、期間Ｔ10では、駆動信号ＣＯＭａに判定用パルスＰ2を含ませ、駆動信号ＣＯＭｂに微振動パルスＰ1を含ませたが、微振動パルスＰ1の替わりにインクを吐出させる吐出パルスを含ませてもよい。この場合には、インクを吐出させるノズルＮZとインクを非吐出として残留振動を検出するノズルＮZとを混在させることが可能となる。
【０１３３】
なお第３実施形態において、検査処理が実行される場合、駆動信号供給部７１は、配線Ｌ1a及び配線Ｌ1bの電位を所定電位Ｖxに固定し、基準信号供給部７２は、共通電極Ｌｖに検査波形ＰTを有する基準電位信号ＳVを供給すればよい。また、制御信号生成部３１は、残留振動検出部３３が、各吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutを検出できるような、制御信号Ｓを、接続状態切替部３２Ａに供給すればよい。
【０１３４】
＜＜Ｄ．第４実施形態＞＞
第４実施形態に係るインクジェットプリンター１は、接続状態切替部３２の替わりに接続状態切替部３２Ａを用い、残留振動検出部３３の替わりに残留振動検出部３３Ａを用いる点を除いて、第１実施形態のインクジェットプリンター１と同様に構成されている。
【０１３５】
図３０は、接続状態切替部３２Ａ、残留振動検出部３３Ａ、及び、ｎ個の圧電素子２００の構成を示す回路図である。この図に示すように、本実施形態では、差動増幅部３９に対して、ハイパスフィルターＨPF1から出力される出力信号ＯUT1と、ハイパスフィルターＨPF2から出力される出力信号ＯUT2と、が差動形式で供給される。そして、差動増幅部３９は、図２７に示すように、差動形式の出力信号ＯUT1及び出力信号ＯUT2に含まれる同相ノイズを除去しつつ、シングルエンド形式の出力信号ＯUT3を生成する。
【０１３６】
なお第４実施形態において、検査処理が実行される場合、駆動信号供給部７１は、配線Ｌ1a及び配線Ｌ1bの電位を所定電位Ｖxに固定し、基準信号供給部７２は、共通電極Ｌｖに検査波形ＰTを有する基準電位信号ＳVを供給すればよい。また、制御信号生成部３１は、残留振動検出部３３Ａが、各吐出部Ｄの上部電極２０１の電位Ｖoutを検出できるような、制御信号Ｓを、接続状態切替部３２Ａに供給すればよい。
【０１３７】
＜＜Ｅ．変形例＞＞
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形例が可能である。また、各変形例は、変形例同士を適宜組み合わせてもよく、更に、上述した各実施形態と適宜組み合わせてもよい。
【０１３８】
＜変形例１＞
上述した実施形態では、検出信号Ｖd等の信号の１周期の時間長Ｔcが「Ｔth1≦Ｔc≦Ｔth2」を充足することを、第１の特性とし、検出信号Ｖd等の信号の１周期の時間長Ｔcが「ＴthＡ≦Ｔc≦ＴthＢ」を充足することを、第２の特性としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、第１の特性は、信号の１周期の時間長Ｔcが、閾値Ｔth1、Ｔth2、及び、Ｔth3の中から選択した２つの閾値の間の値を示すという条件を充足するものであればよく、第２の特性は、信号の１周期の時間長Ｔcが、閾値ＴthＡ、Ｔth1、Ｔth2、Ｔth3、及び、ＴthＢの中から選択した２つの閾値の間の値を示すという条件を充足するものであればよい。この場合、吐出状態判定部１０は、検査処理において、判定情報ＲS2に加えて判定情報ＲS1を生成することが好ましい。
また、本変形例において、第１の特性と、第２の特性とは、同一の特性であってもよい。例えば、第１の特性及び第２の特性を、共に、「Ｔth1≦Ｔc≦Ｔth2」という条件を充足する特性として規定してもよい。
【０１３９】
また、本変形例においても、制御部６は、検査処理において、検査波形ＰTの周期ＰTcを複数回変化させて、図２３のステップＳ１１０に係る処理と、ステップＳ１４０に係る処理とを、複数回実行してもよい。
具体的には、制御部６は、検査処理において、検査波形ＰTの周期ＰTcを、例えば、「ＰTc＜ＴthＡ」、「ＴthＡ≦ＰTc＜Ｔth1」、「Ｔth1≦ＰTc≦Ｔth2」、「Ｔth2＜ＰTc≦Ｔth3」、「Ｔth3＜ＰTc≦ＴthＢ」、「ＴthＢ＜ＰTc」の、６パターンのうち、２以上のパターンに変化させたうえで、当該２以上のパターンのそれぞれにおいて、判定情報ＲS1及び判定情報ＲS2を取得してもよい。そして、この場合、制御部６は、例えば、周期ＰTcが「ＰTc＜ＴthＡ」である場合に、判定情報ＲS1が「２」を示し且つ判定情報ＲS2が「０」を示すという第１条件、周期ＰTcが「ＴthＡ≦ＰTc＜Ｔth1」である場合に、判定情報ＲS1が「２」を示し且つ判定情報ＲS2が「１」を示すという第２条件、周期ＰTcが「Ｔth1≦ＰTc≦Ｔth2」である場合に、判定情報ＲS1が「１」を示し且つ判定情報ＲS2が「１」を示すという第３条件、周期ＰTcが「Ｔth2＜ＰTc≦Ｔth3」である場合に、判定情報ＲS1が「３」を示し且つ判定情報ＲS2が「１」を示すという第４条件、周期ＰTcが「Ｔth3＜ＰTc≦ＴthＢ」である場合に、判定情報ＲS1が「４」を示し且つ判定情報ＲS2が「１」を示すという第５条件、及び、周期ＰTcが「ＴthＢ＜ＰTc」である場合に、判定情報ＲS1が「４」を示し且つ判定情報ＲS2が「０」を示すという第６条件、のうち、一部または全部の条件を充足するか否かを判定してもよい。この場合、判定情報生成部１４が、吐出状態判定処理における第１の判定を正確に実行可能か否かを検査することができる。
【０１４０】
＜変形例２＞
上述した実施形態及び変形例において、第１の特性及び第２の特性は、信号の１周期の時間長Ｔcが所定の範囲にあるという、信号の周波数に係る特性であるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、第１の特性及び第２の特性は、信号の振幅が所定の範囲であること、または、信号の位相が所定の範囲であること、等、信号の波形に関する特性であれば、どのようなものであってもよい。
【０１４１】
＜変形例３＞
上述した実施形態及び変形例において、検査処理は、インクジェットプリンター１の製造工程であって、インクジェットプリンター１において吐出状態判定処理が最初に実行される前のタイミングにおいて、キャビティ２２０にインクが充填されていない状態で実行されるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、検査処理は、インクジェットプリンター１の製造工程が完了した後に実行されてもよいし、インクジェットプリンター１において吐出状態判定処理が最初に実行された後に実行されてもよいし、キャビティ２２０にインクが充填されている状態で実行されてもよい。
【０１４２】
＜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としてヘッドの主走査方向と紙送りの副走査方向が異なるシリアルプリンターを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッドの幅が用紙の幅となるラインプリンターであってもよい。
【０１４３】
＜変形例５＞
上述した実施形態及び変形例において、液体吐出装置としてＣＭＹＫの４色のインクを吐出可能なインクジェットプリンターを例示して説明したが、１色以上のインクを吐出可能であればよい。つまり、上述した実施形態及び変形例では、４個のヘッドユニット３０を備える場合を例示して説明したが、ヘッドユニット３０の個数は１以上であればよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１…インクジェットプリンター、６…制御部、１０…吐出状態判定部、１２…計測部、１４…判定情報生成部、２０…記録ヘッド、３０…ヘッドユニット、３１…制御信号生成部、３２…接続状態切替部、３３…残留振動検出部、６０…検査部、６２…記憶部、７１…駆動信号供給部、７２…基準信号供給部、２００…圧電素子、２０１…上部電極、２０２…下部電極、２２０…キャビティ、３００…集積回路、Ｄ…吐出部、ＮZ…ノズル、Ｕ…選択ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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