(57)【要約】【課題】インクの残量を正確に推定する。【解決手段】駆動信号を生成する駆動信号生成部と、駆動信号に応じて変位する圧電素子と、液体を貯蔵する貯蔵部と、貯蔵部から供給される液体を内部に充填し、圧電素子の変位により内部の圧力が増減される圧力室と、圧力室の内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、圧電素子が駆動信号に応じて変位した後に圧力室に生じる残留振動を検出する検出部と、貯蔵部に貯蔵される液体の残量を推定する残量推定部と、残量推定部が推定した液体の残量の推定値を記憶する残量記憶部とを備え、残量推定部は、検出部の検出結果に基づいてノズルから吐出される液体の吐出量を推定する吐出量推定部と、残量記憶部が記憶する液体の残量の推定値から吐出量推定部が推定した吐出量の推定値を減算し当該減算の結果を液体の残量の推定値として残量記憶部に記憶させる残量更新部とを具備することを特徴とする液体吐出装置。【選択図】図１
2016036994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号に応じて変位する圧電素子と、
液体を貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から供給される前記液体を内部に充填し、前記圧電素子の変位により当該内部の圧力が増減される圧力室と、
前記圧力室に連通し前記圧力室内部の圧力の増減に応じて前記圧力室の内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、
前記圧電素子が前記駆動信号に応じて変位した後に前記圧力室に生じる残留振動を検出する検出部と、
前記貯蔵部に貯蔵される前記液体の残量を推定する残量推定部と、
前記残量推定部が推定した前記液体の残量の推定値を記憶する残量記憶部と、
を備え、
前記残量推定部は、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する吐出量推定部と、
前記残量記憶部が記憶する前記液体の残量の推定値から、前記吐出量推定部が推定した吐出量の推定値を減算し、当該減算の結果を前記液体の残量の推定値として前記残量記憶部に記憶させる残量更新部と、
を具備する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記吐出量推定部は、
前記検出部の検出結果に基づいて前記ノズルからの前記液体の吐出状態を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する推定実行部と、
を備え、
前記推定実行部は、
前記判定部が、前記ノズルから前記液体を吐出できない状態と判定した場合、
前記ノズルからの前記液体の吐出量が「０」であると推定する、
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】
前記吐出量推定部は、
前記検出部の検出結果に基づいて前記ノズルからの前記液体の吐出状態を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する推定実行部と、
を備え、
前記推定実行部は、
前記判定部が、前記ノズルから前記圧力室の外部に前記液体がしみ出しているために前記吐出状態が異常であると判定した場合、
前記吐出状態が正常であると判定した場合と比較して、
前記ノズルからの前記液体の吐出量が少ないと推定する、
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】
前記吐出量推定部は、
前記検出部の検出結果に基づいて前記ノズルからの前記液体の吐出状態を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する推定実行部と、
を備え、
前記推定実行部は、
前記判定部が、前記圧力室内部の前記液体が増粘しているために前記吐出状態が異常であると判定した場合、
前記吐出状態が正常であると判定した場合と比較して、
前記ノズルからの前記液体の吐出量が少ないと推定する、
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】
前記吐出量推定部は、
前記検出部の検出結果に基づいて前記ノズルからの前記液体の吐出状態を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する推定実行部と、
を備え、
前記推定実行部は、
前記判定部が、前記圧力室の隔壁が剥離しているために前記吐出状態が異常であると判定した場合、
前記吐出状態が正常であると判定した場合と比較して、
前記ノズルからの前記液体の吐出量が少ないと推定する、
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】
駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号に応じて変位する圧電素子と、
液体を貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から供給される前記液体を内部に充填し、前記圧電素子の変位により当該内部の圧力が増減される圧力室と、
前記圧力室に連通し前記圧力室内部の圧力の増減に応じて前記圧力室の内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、
前記圧電素子が前記駆動信号に応じて変位した後に前記圧力室に生じる残留振動を検出する検出部と、
前記貯蔵部に貯蔵される前記液体の残量の推定値を記憶する残量記憶部と、
を備える液体吐出装置の制御方法であって、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定し、
推定した前記液体の吐出量を、前記残量記憶部が記憶する前記液体の残量の推定値から減算し、
当該減算の結果を、前記液体の残量の推定値として前記残量記憶部に記憶させる、
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項７】
駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号に応じて変位する圧電素子と、
液体を貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から供給される前記液体を内部に充填し、前記圧電素子の変位により当該内部の圧力が増減される圧力室と、
前記圧力室に連通し前記圧力室内部の圧力の増減に応じて前記圧力室の内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、
前記圧電素子が前記駆動信号に応じて変位した後に前記圧力室に生じる残留振動を検出する検出部と、
前記貯蔵部に貯蔵される前記液体の残量の推定値を記憶する残量記憶部と、
コンピュータと、
を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記貯蔵部に貯蔵される前記液体の残量を推定する残量推定部と、
として機能させ、
前記残量推定部は、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する吐出量推定部と、
前記残量記憶部が記憶する前記液体の残量の推定値から、前記吐出量推定部が推定した吐出量の推定値を減算し、当該減算の結果を前記液体の残量の推定値として前記残量記憶部に記憶させる残量更新部と、
を具備する、
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】
圧電素子を駆動することで、吐出部のキャビティ内部に充填されたインクをノズルから吐出させて、媒体に画像を印刷するインクジェットプリンター等の液体吐出装置が広く普及している。このような液体吐出装置では、通常、インクを貯蔵するインクカートリッジからキャビティにインクを供給する。そして、印刷処理の実行中にインクカートリッジに貯蔵されていたインクが枯渇してキャビティへのインクの供給が途絶えると、印刷処理が中断してしまう。よって、印刷処理を円滑に実行するためには、印刷処理の実行中にインクカートリッジに貯蔵されていたインクが枯渇するインク切れを防止する必要がある。インク切れを防止するためには、インクカートリッジに貯蔵されているインクの残量を正確に把握し、インクの残量が少なくなった場合には、利用者にその旨を報知することが好ましい。
【０００３】
ところで、吐出部内部のインクの増粘や気泡混入等に起因して、吐出部のノズルからインクを正確に吐出できなくなる、所謂、吐出異常が生じる場合がある。吐出異常が生じると、吐出部からのインクの吐出量も変化するため、インクカートリッジに貯蔵されているインクの残量を把握できなくなる場合がある。
そこで、このような、吐出異常が生じた場合にもインクの残量を把握することを可能とするために、インクを吐出することのできない吐出部の個数に基づいて、インクの吐出量を推定する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０１８７９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、吐出部のノズルからインクを正常に吐出できない吐出異常には、単にノズルからインクが吐出できなくなる場合の他に、ノズルからのインクの吐出量が減少する場合や、逆にノズルからのインクの吐出量が増大する場合も存在する。よって、特許文献１に記載された技術のように、吐出部からのインクの吐出または非吐出の別を把握してインクの残量を推定しても、インクの残量を正確に把握できない場合が存在した。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、インクの残量を正確に推定することを可能とする技術を提供することを、解決課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号に応じて変位する圧電素子と、液体を貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部から供給される前記液体を内部に充填し、前記圧電素子の変位により当該内部の圧力が増減される圧力室と、前記圧力室に連通し前記圧力室内部の圧力の増減に応じて前記圧力室の内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、前記圧電素子が前記駆動信号に応じて変位した後に前記圧力室に生じる残留振動を検出する検出部と、前記貯蔵部に貯蔵される前記液体の残量を推定する残量推定部と、前記残量推定部が推定した前記液体の残量の推定値を記憶する残量記憶部と、を備え、前記残量推定部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する吐出量推定部と、前記残量記憶部が記憶する前記液体の残量の推定値から、前記吐出量推定部が推定した吐出量の推定値を減算し、当該減算の結果を前記液体の残量の推定値として前記残量記憶部に記憶させる残量更新部と、を具備する、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ノズルから吐出される液体の吐出量を、圧力室に生じる残留振動の検出結果に基づいて推定する。残留振動の波形は、ノズルからの液体の吐出状態に応じて変化する。つまり、残留振動に基づいて、ノズルからの液体の吐出状態を分類することができる。
このため、ノズルからの液体の吐出状態に応じて、ノズルからの液体の吐出量が増減する場合であっても、残留振動の検出結果に基づいてノズルからの液体の吐出量を推定することで、ノズルからの液体の吐出状態に応じた正確な吐出量を推定することができる。換言すれば、ノズルからの液体の吐出状態に応じて、ノズルからの液体の吐出量が増減する場合であっても、貯蔵部に貯蔵される液体の残量を、ノズルからの液体の吐出状態に応じて正確に推定することができる。
【０００９】
また、上述した液体吐出装置において、前記吐出量推定部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記ノズルからの前記液体の吐出状態を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する推定実行部と、を備え、前記推定実行部は、前記判定部が、前記ノズルから前記液体を吐出できない状態と判定した場合、前記ノズルからの前記液体の吐出量が「０」であると推定する、ことを特徴としてもよい。
【００１０】
この態様によれば、ノズルから液体を吐出できない場合に、ノズルからの液体の吐出量を「０」であると推定するため、貯蔵部に貯蔵される液体の残量を正確に推定することができる。
【００１１】
また、上述した液体吐出装置において、前記吐出量推定部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記ノズルからの前記液体の吐出状態を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する推定実行部と、を備え、前記推定実行部は、前記判定部が、前記ノズルから前記圧力室の外部に前記液体がしみ出しているために前記吐出状態が異常であると判定した場合、前記吐出状態が正常であると判定した場合と比較して、前記ノズルからの前記液体の吐出量が少ないと推定する、ことを特徴としてもよい。
【００１２】
この態様によれば、ノズルから液体がしみ出すことで、当該しみ出した液体によりノズルからの液体の吐出が妨げられる場合に、ノズルからの液体の吐出状態が正常な場合と比較して、ノズルからの液体の吐出量が少ないと推定するため、貯蔵部に貯蔵される液体の残量を正確に推定することができる。
【００１３】
また、上述した液体吐出装置において、前記吐出量推定部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記ノズルからの前記液体の吐出状態を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する推定実行部と、を備え、前記推定実行部は、前記判定部が、前記圧力室内部の前記液体が増粘しているために前記吐出状態が異常であると判定した場合、前記吐出状態が正常であると判定した場合と比較して、
前記ノズルからの前記液体の吐出量が少ないと推定する、ことを特徴としてもよい。
【００１４】
この態様によれば、圧力室における液体が増粘することで、当該増粘した液体によりノズルからの液体の吐出が妨げられる場合に、ノズルからの液体の吐出状態が正常な場合と比較して、ノズルからの液体の吐出量が少ないと推定するため、貯蔵部に貯蔵される液体の残量を正確に推定することができる。
【００１５】
また、上述した液体吐出装置において、前記吐出量推定部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記ノズルからの前記液体の吐出状態を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する推定実行部と、を備え、前記推定実行部は、前記判定部が、前記圧力室の隔壁が剥離しているために前記吐出状態が異常であると判定した場合、前記吐出状態が正常であると判定した場合と比較して、前記ノズルからの前記液体の吐出量が少ないと推定する、ことを特徴としてもよい。
【００１６】
この態様によれば、圧力室の隔壁が剥離することで、圧電素子を変位させても圧力室内部の圧力を十分に増減できないために、ノズルからの液体の吐出量が圧電素子の変位量と比較して例えば過少となる場合に、ノズルからの液体の吐出状態が正常な場合と比較して、ノズルからの液体の吐出量が少ないと推定するため、貯蔵部に貯蔵される液体の残量を正確に推定することができる。
【００１７】
また、本発明に係る液体吐出装置の制御方法は、駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号に応じて変位する圧電素子と、液体を貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部から供給される前記液体を内部に充填し、前記圧電素子の変位により当該内部の圧力が増減される圧力室と、前記圧力室に連通し前記圧力室内部の圧力の増減に応じて前記圧力室の内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、前記圧電素子が前記駆動信号に応じて変位した後に前記圧力室に生じる残留振動を検出する検出部と、前記貯蔵部に貯蔵される前記液体の残量の推定値を記憶する残量記憶部と、を備える液体吐出装置の制御方法であって、前記検出部の検出結果に基づいて、前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定し、推定した前記液体の吐出量を、前記残量記憶部が記憶する前記液体の残量の推定値から減算し、当該減算の結果を、前記液体の残量の推定値として前記残量記憶部に記憶させる、ことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、ノズルから吐出される液体の吐出量を、圧力室に生じる残留振動の検出結果に基づいて推定するため、ノズルからの液体の吐出状態に応じて、ノズルからの液体の吐出量が増減する場合であっても、ノズルからの液体の吐出状態に応じた正確な吐出量を推定することができる。これにより、貯蔵部に貯蔵される液体の残量を正確に推定することができる。
【００１９】
また、本発明に係る液体吐出装置の制御プログラムは、駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号に応じて変位する圧電素子と、液体を貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部から供給される前記液体を内部に充填し、前記圧電素子の変位により当該内部の圧力が増減される圧力室と、前記圧力室に連通し前記圧力室内部の圧力の増減に応じて前記圧力室の内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、前記圧電素子が前記駆動信号に応じて変位した後に前記圧力室に生じる残留振動を検出する検出部と、前記貯蔵部に貯蔵される前記液体の残量の推定値を記憶する残量記憶部と、コンピュータと、を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、前記コンピュータを、前記貯蔵部に貯蔵される前記液体の残量を推定する残量推定部と、として機能させ、前記残量推定部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記ノズルから吐出される前記液体の吐出量を推定する吐出量推定部と、前記残量記憶部が記憶する前記液体の残量の推定値から、前記吐出量推定部が推定した吐出量の推定値を減算し、当該減算の結果を前記液体の残量の推定値として前記残量記憶部に記憶させる残量更新部と、を具備する、ことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、ノズルから吐出される液体の吐出量を、圧力室に生じる残留振動の検出結果に基づいて推定するため、ノズルからの液体の吐出状態に応じて、ノズルからの液体の吐出量が増減する場合であっても、ノズルからの液体の吐出状態に応じた正確な吐出量を推定することができる。これにより、貯蔵部に貯蔵される液体の残量を正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットプリンター１の構成の概要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の概略的な部分断面図である。
【図３】記録ヘッド３０の概略的な断面図である。
【図４】記録ヘッド３０におけるノズルＮの配置例を示す平面図である。
【図５】駆動信号Ｖinを供給した時の吐出部Ｄの断面形状の変化を示す説明図である。
【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における吐出状態が正常である場合の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内部への気泡が混入した状態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】ノズルＮ付近の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】ノズルＮ付近のインクの固着によりインクを吐出できなくなった状態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】ノズルＮ付近に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】ノズルＮ付近への紙粉の付着によりインクを吐出できなくなった状態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】駆動信号生成部５１の構成を示すブロック図である。
【図１５】デコーダーＤＣのデコード内容を示す説明図である。
【図１６】駆動信号生成部５１の動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】駆動信号生成部５１の動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】駆動信号Ｖinの波形を表すタイミングチャートである。
【図１９】残留振動検出部５２及び切替部５３の構成を示すブロック図である。
【図２０】残留振動検出部５２の動作を示すタイミングチャートである。
【図２１】判定情報ＲSを説明するための説明図である。
【図２２】吐出状態管理テーブルＴＢＬ１のデータ構造の一例を示す説明図である。
【図２３】吐出部Ｄの故障を説明するための説明図である。
【図２４】吐出量情報テーブルＴＢＬ２のデータ構造の一例を示す説明図である。
【図２５】本発明の変形例３に係る吐出量情報テーブルＴＢＬ２Ａのデータ構造の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
＜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。
【００２４】
＜１．インクジェットプリンターの概要＞
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。
【００２５】
図１は、インクジェットプリンター１の構成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において形成（印刷）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Ｗcpを示す部数情報ＣPと、が供給される。そして、インクジェットプリンター１は、印刷データＩmgの示す画像を部数情報ＣPの示す印刷部数Ｗcpだけ記録用紙Ｐに形成する、印刷処理を実行する。以下では、インクジェットプリンター１が、印刷データＩmg及び部数情報ＣPを受信してから、当該印刷データＩmgの示す画像を部数情報ＣPの示す印刷部数Ｗcpだけ形成する印刷処理の実行が完了するまでの一連の処理を、印刷ジョブと称する場合がある。なお、本実施形態では、インクジェットプリンター１がラインプリンターである場合を想定する。
【００２６】
図１に示すように、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が複数個設けられるヘッドユニット５と、インクを貯蔵する４個のインクカートリッジ３１（「貯蔵部」の一例。図２参照）と、各インクカートリッジ３１が貯蔵するインクの残量を推定する残量推定部２０と、ヘッドユニット５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、インクジェットプリンター１の制御プログラムや、残量推定部２０による推定結果であるインクの残量の推定値、その他の各種情報を記憶する記憶部６０と、吐出部Ｄにおいて吐出異常が生じたことが検出された場合に当該吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を正常に回復させるメンテナンス処理を実行する回復機構（図示省略）と、液晶ディスプレイや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８１と、を備える。
【００２７】
ここで、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、換言すれば、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（ノズルＮについては、後述する図３及び図４を参照）。
より具体的には、吐出異常とは、吐出部Ｄがインクを吐出できない状態、吐出部Ｄからインクを吐出できる場合であってもインクの吐出量が少ないために印刷データ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部Ｄが吐出できない状態、吐出部Ｄから印刷データＩmgの示す画像を形成するために必要な量以上のインクが吐出されてしまう状態、吐出部Ｄから吐出されるインクが印刷データＩmgの示す画像を形成するために予定された着弾位置とは異なる位置に着弾する状態、等を含む。
【００２８】
また、メンテナンス処理とは、吐出部ＤのノズルＮ近傍に付着した紙粉等の異物をワイパー（図示省略）により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）により吸引する吸引処理等、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。
【００２９】
図２は、インクジェットプリンター１の内部構成の概略を例示する一部断面図である。
図２に示すように、インクジェットプリンター１は、ヘッドユニット５を搭載するキャリッジ３２を備える。キャリッジ３２には、ヘッドユニット５の他に、４個のインクカートリッジ３１が搭載されている。
４個のインクカートリッジ３１は、ブラック（ＢＫ）、シアン（ＣＹ）、マゼンタ（ＭＧ）、及び、イエロー（ＹＬ）の、４色（ＣＭＹＫ）と１対１に対応して設けられたものであり、各インクカートリッジ３１には、当該インクカートリッジ３１に対応する色のインクが充填されている。なお、各インクカートリッジ３１は、キャリッジ３２に搭載される代わりに、インクジェットプリンター１の別の場所に設けられるものであってもよい。
【００３０】
図１に示すように、搬送機構７は、記録用紙Ｐを搬送す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、を備える。
また、搬送機構７は、図２に示すように、キャリッジ３２の下側（図２において−Ｚ方向）に設けられるプラテン７４と、搬送モーター７１の作動により回転する搬送ローラー７３と、図２においてＹ軸回りに回転自在に設けられたガイドローラー７５と、記録用紙Ｐをロール状に巻き取った状態で収納するための収納部７６と、を備える。
搬送機構７は、インクジェットプリンター１が印刷処理を実行する場合に、記録用紙Ｐを、収納部７６から繰り出して、ガイドローラー７５、プラテン７４、及び、搬送ローラー７３により規定される搬送経路に沿って、図において＋Ｘ方向（上流側から下流側へ向かう方向）に対して搬送速度Ｍｖで搬送する。
【００３１】
図１に示す制御部６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等を含んで構成され、当該ＣＰＵ等が記憶部６０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から供給される印刷データＩmg等に基づいて、ヘッドユニット５及び搬送機構７を制御することにより、記録用紙Ｐに印刷データＩmgに応じた画像を形成する印刷処理の実行を制御する。
印刷処理において、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６０に格納する。次に、制御部６は、印刷データＩmg等の記憶部６０に格納されている各種データに基づいて、ヘッドユニット５の動作を制御して吐出部Ｄを駆動させるための印刷信号ＳＩ及び駆動波形信号Ｃom等の信号を生成する。また、制御部６は、印刷信号ＳＩや、記憶部６０に格納されている各種データに基づいて、モータードライバー７２の動作を制御するための信号を生成し、これら生成した各種信号を出力する。そして、制御部６は、モータードライバー７２の制御を介して、記録用紙Ｐを＋Ｘ方向に搬送するように搬送モーター７１を駆動し、また、ヘッドユニット５の制御を介して、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制御する。これにより、制御部６は、記録用紙Ｐに吐出されたインクにより形成されるドットサイズ及びドット配置を調整し、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の実行を制御する。なお、詳細は後述するが、本実施形態に係る駆動波形信号Ｃomは、駆動波形信号Ｃom-Ａ及びＣom-Ｂを含む。
【００３２】
図１に示すように、ヘッドユニット５は、Ｍ個の吐出部Ｄを具備する記録ヘッド３０と、記録ヘッド３０が具備する各吐出部Ｄを駆動するヘッドドライバー５０と、を備える（本実施形態において、Ｍは４以上の自然数）。
なお、以下では、Ｍ個の吐出部Ｄの各々を区別するために、順番に、１段、２段、…、Ｍ段と称することがある。また、以下では、ｍ段の吐出部Ｄを、吐出部Ｄ[m]と表現する場合がある（変数ｍは、１≦ｍ≦Ｍを満たす自然数）。
【００３３】
Ｍ個の吐出部Ｄの各々は、４個のインクカートリッジ３１のいずれか１つからインクの供給を受ける。各吐出部Ｄは、インクカートリッジ３１から供給されたインクを内部に充填し、充填したインクを、当該吐出部Ｄが具備するノズルＮから吐出することができる。そして、各吐出部Ｄは、搬送機構７が記録用紙Ｐをプラテン７４上に搬送するタイミングで、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に画像を形成する。これにより、Ｍ個の吐出部Ｄから全体としてＣＭＹＫの４色のインクを吐出することができ、フルカラー印刷が実現される。
【００３４】
図１に示すように、ヘッドドライバー５０は、駆動信号生成部５１、残留振動検出部５２、及び、切替部５３を備える。
駆動信号生成部５１は、制御部６が出力する印刷信号ＳＩ及び駆動波形信号Ｃom等、制御部６から供給される各種信号に基づいて、記録ヘッド３０が備えるＭ個の吐出部Ｄの各々を駆動するための駆動信号Ｖinを生成し、生成した駆動信号Ｖinを後述する切替部５３を介して吐出部Ｄに供給する。各吐出部Ｄは、駆動信号Ｖinが供給されると、供給された駆動信号Ｖinに基づいて駆動され、内部に充填したインクを記録用紙Ｐに対して吐出することができる。
残留振動検出部５２（「検出部」の一例）は、吐出部Ｄが駆動信号Ｖinにより駆動された後に当該吐出部Ｄに生じる残留振動を、残留振動信号Ｖoutとして検出する。そして、残留振動検出部５２は、検出した残留振動信号Ｖoutに対して、ノイズ成分を除去したり、信号レベルを増幅させる等の処理を施すことで、整形波形信号Ｖdを生成し、生成した整形波形信号Ｖdを、吐出部Ｄにおける残留振動の検出結果として出力する。
切替部５３は、制御部６から供給される切替制御信号Ｓwに基づいて、各吐出部Ｄを、駆動信号生成部５１または残留振動検出部５２のいずれか一方に電気的に接続させる。なお、ヘッドドライバー５０の詳細については後述する。
【００３５】
図１に示すように、残量推定部２０は、残留振動検出部５２が出力する整形波形信号Ｖdに基づいて各吐出部Ｄからのインクの吐出量を推定し、当該推定の結果を示す推定値Ｗを出力する吐出量推定部２１と、吐出量推定部２１が出力するインクの吐出量の推定値Ｗに基づいて各インクカートリッジ３１におけるインクの残量の推定値Ｑを算出し、記憶部６０が記憶するインクの残量の推定値を算出した推定値Ｑにより更新する残量更新部２２と、を備える。
このうち吐出量推定部２１は、吐出部Ｄ[m]において生じた残留振動を示す整形波形信号Ｖdに基づいて吐出部Ｄ[m]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ＲSを生成する吐出状態判定部２３（「判定部」の一例）と、吐出状態判定部２３が生成する判定情報ＲSに基づいて吐出部Ｄ[m]からのインクの吐出量の推定値Ｗを求め、当該推定値Ｗを出力する推定実行部２４と、を備える。
吐出状態判定部２３は、残留振動検出部５２が出力する整形波形信号Ｖdに基づいて、吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動の１周期分の時間長を計測し、当該計測の結果を示す検出信号Ｔcを生成し、生成した検出信号Ｔcを出力する計測部２５と、計測部２５が出力する検出信号Ｔcに基づいて、吐出部Ｄ[m]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ＲSを生成する判定実行部２６と、を備える。
【００３６】
記憶部６０は、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等を一時的に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）と、制御プログラム等を格納するＰＲＯＭ（Programmable read only memory）と、を備える。
【００３７】
図１に示すように、記憶部６０には、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１、吐出量情報テーブルＴＢＬ２、及び、残量管理テーブルＴＢＬ３（「残量記憶部」の一例）が格納されている。
詳細は後述するが、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１は、判定実行部２６が生成する判定情報ＲSと、当該判定情報ＲSに対応する吐出部Ｄの段数ｍとを対応付けて記憶している（図２２参照）。また、吐出量情報テーブルＴＢＬ２は、吐出部Ｄが判定情報ＲSに示される吐出状態である場合に、当該吐出部Ｄから吐出されるインクの吐出量の推定値Ｗを記憶している（図２４参照）。また、残量管理テーブルＴＢＬ３は、残量更新部２２が出力する各インクカートリッジ３１におけるインクの残量の推定値Ｑを記憶している。
なお、記憶部６０は、これら各種テーブルの他に、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、ホストコンピューターから供給される印刷データＩmg、及び、印刷処理等の各種処理を実行する際に必要なデータ等を記憶している。
【００３８】
制御部６は、上述した印刷処理の実行を制御するほかに、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定する処理である吐出状態判定処理の実行を制御し、インクの残量の推定値Ｑを生成する処理である残量推定処理の実行を制御する。すなわち、インクジェットプリンター１は、制御部６が制御プログラムに従って動作して、インクジェットプリンター１の各部の動作を制御することで、印刷処理や残量推定処理等の各種処理を実行する。
なお、詳細は後述するが、吐出状態判定処理は、残量推定処理の前提となる処理である。
【００３９】
＜２．記録ヘッドの構成＞  
図３及び図４を参照しつつ、記録ヘッド３０と、記録ヘッド３０に設けられる吐出部Ｄと、について説明する。
【００４０】
図３は、記録ヘッド３０の、概略的な一部断面図の一例である。なお、この図では、図示の都合上、記録ヘッド３０のうち、当該記録ヘッド３０が有するＭ個の吐出部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３６０を介して通連するリザーバ３５０と、インクカートリッジ３１からリザーバ３５０にインクを供給するためのインク取り入れ口３７０と、を示している。
【００４１】
図３に示すように、吐出部Ｄは、圧電素子３００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に通連するノズルＮと、振動板３１０と、を備える。吐出部Ｄは、圧電素子３００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。吐出部Ｄのキャビティ３２０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、インク取り入れ口３７０を介して１個のインクカートリッジ３１と連通している。
【００４２】
本実施形態では、圧電素子３００として、例えば、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３００は、ユニモルフ型に限らず、バイモルフ型や積層型など、圧電素子３００を変形させてインク等の液体を吐出させることができるものであればよい。
圧電素子３００は、下部電極３０１と、上部電極３０２と、下部電極３０１及び上部電極３０２の間に設けられた圧電体３０３と、を有する。そして、下部電極３０１が所定の基準電位ＶSSに設定され、上部電極３０２に駆動信号Ｖinが供給されることで、下部電極３０１及び上部電極３０２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３００が図において上下方向に撓み、その結果、圧電素子３００が振動する。
【００４３】
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、振動板３１０には、下部電極３０１が接合されている。このため、圧電素子３００が駆動信号Ｖinにより振動すると、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。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、インクカートリッジ３１からインク取り入れ口３７０を介してインクが供給される。
【００４４】
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、記録ヘッド３０に設けられたＭ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。
図４に示すように、記録ヘッド３０には、複数のノズルＮからなるノズル列Ｌn-BKと、複数のノズルＮからなるノズル列Ｌn-CYと、複数のノズルＮからなるノズル列Ｌn-MGと、複数のノズルＮからなるノズル列Ｌn-YLと、からなる４列のノズル列Ｌnが設けられている。なお、ノズル列Ｌn-BKに属する複数のノズルＮの各々はブラック（ＢＫ）のインクを吐出する吐出部Ｄに設けられたノズルＮであり、ノズル列Ｌn-CYに属する複数のノズルＮの各々はシアン（ＣＹ）のインクを吐出する吐出部Ｄに設けられたノズルＮであり、ノズル列Ｌn-MGに属する複数のノズルＮの各々はマゼンタ（ＭＧ）のインクを吐出する吐出部Ｄに設けられたノズルＮであり、ノズル列Ｌn-YLに属する複数のノズルＮの各々はイエロー（ＹＬ）のインクを吐出する吐出部Ｄに設けられたノズルＮである。また、４列のノズル列Ｌnの各々は、平面視したときに、Ｙ軸方向に延在するように設けられている。そして、各ノズル列ＬnがＹ軸方向に延在する範囲ＹNLは、記録用紙Ｐ（正確には、記録用紙Ｐのうち、Ｙ軸方向の幅がインクジェットプリンター１の印刷可能な最大の幅の記録用紙Ｐ）を印刷する場合に、当該記録用紙Ｐの有するＹ軸方向の範囲ＹP以上となる。
【００４５】
図４に示すように、各ノズル列Ｌnを構成する複数のノズルＮは、図において左側（−Ｙ側）から偶数番目のノズルＮと奇数番目のノズルＮのＸ軸方向の位置が互いに異なるように、所謂、千鳥状に配置されている。各ノズル列Ｌnにおいて、ノズルＮ間のＹ軸方向の間隔（ピッチ）は、印刷解像度（ｄｐｉ：dot per inch）に応じて適宜設定され得る。
【００４６】
また、本実施形態における印刷処理では、記録用紙Ｐの全域に亘るような長尺状の１つの画像を形成するのではなく、図４に示すように、記録用紙Ｐを複数の印刷領域（例えば、記録用紙ＰにＡ４サイズの画像を印刷する場合における当該Ａ４サイズの矩形の領域や、ラベル用紙におけるラベル）と、これら複数の印刷領域のそれぞれを区画するための余白領域と、に分割したうえで、複数の印刷領域と１対１に対応する複数の画像を形成する場合を想定する。
【００４７】
＜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。
【００４８】
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３００に対してヘッドドライバー５０から駆動信号Ｖinが供給されると、当該圧電素子３００において、電極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３１０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３２０の容積が拡大する。図５（ｂ）に示す状態において、駆動信号Ｖinの示す電位を変化させると、振動板３１０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３１０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３２０の容積が急激に収縮する。このときキャビティ３２０内に発生する圧縮圧力により、キャビティ３２０を満たすインクの一部が、このキャビティ３２０に連通しているノズルＮからインク滴として吐出される。
【００４９】
各吐出部Ｄの振動板３１０は、一連のインク吐出動作が終了した後、次のインク吐出動作を開始するまでの間、減衰振動、すなわち、残留振動をする。吐出部Ｄの振動板３１０に生じる残留振動は、ノズルＮやインク供給口３６０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３１０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。
【００５０】
上記想定に基づく吐出部Ｄに生じる残留振動の計算モデルについて説明する。
図６は、吐出部Ｄ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。このように、吐出部Ｄの残留振動の計算モデルは、音圧Ｐrsと、上述のイナータンスInt、コンプライアンスＣｍ及び音響抵抗Ｒesとで表せる。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−σｔ・sin（ωｔ）
ω＝{１／(Ｉnt・Ｃｍ)−α２}１／２
σ＝Ｒes／（２・Ｉnt）
【００５１】
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。
【００５２】
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Ｎ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３２０内への気泡の混入、（２）キャビティ３２０内のインクの乾燥等に起因するキャビティ３２０内のインクの増粘または固着、（３）ノズルＮの出口付近への紙粉等の異物の付着、（４）吐出部Ｄの故障、等が挙げられる。
【００５３】
上述のとおり、吐出異常とは、典型的にはノズルＮ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。また、上述のとおり、吐出異常の場合には、ノズルＮ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。
【００５４】
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。
【００５５】
まず、吐出異常の原因の１つである、（１）キャビティ３２０内への気泡の混入について検討する。図８は、キャビティ３２０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３２０内に気泡が混入した場合には、キャビティ３２０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Ｎ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Ｎ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。
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、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３２０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。
【００５６】
次に、吐出異常の原因の１つである、（２）キャビティ３２０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３２０のノズルＮ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Ｎ付近のインクが乾燥して固着した場合、キャビティ３２０内のインクは、キャビティ３２０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。
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、音響抵抗Ｒesを大きく設定して、ノズルＮ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Ｎ付近のインクが固着した状態における当該吐出部Ｄが備える振動板３１０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３２０内のノズルＮ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３１０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３２０内にリザーバからインクが流入した後に、振動板３１０が−Ｚ方向（下方）に移動するときに、キャビティ３２０内のインクの逃げ道がないために、振動板３１０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。
【００５７】
次に、吐出異常の原因の１つである、（３）ノズルＮ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Ｎ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Ｎの出口付近に紙粉が付着した場合、キャビティ３２０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Ｎからインクを吐出することができなくなる。ノズルＮの出口付近に紙粉が付着し、ノズルＮからインクが染み出している場合には、振動板３１０から見てキャビティ３２０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Ｎ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Ｎ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Ｎ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に示すグラフから、（３）ノズルＮの出口付近への紙粉等の異物の付着の場合は、（２）キャビティ３２０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いことが分かる。
【００５８】
ここで、（２）インクの増粘の場合と、（３）ノズルＮ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。
なお、（４）吐出部Ｄの故障については後述する。
【００５９】
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。
【００６０】
＜４．ヘッドドライバーの構成及び動作＞
次に、図１４乃至図１９を参照しつつ、ヘッドドライバー５０（駆動信号生成部５１、残留振動検出部５２、及び、切替部５３）の構成及び動作について説明する。
【００６１】
＜４．１．駆動信号生成部＞
図１４は、ヘッドドライバー５０のうち駆動信号生成部５１の構成を示すブロック図である。
図１４に示すように、駆動信号生成部５１は、シフトレジスタＳＲ、ラッチ回路ＬＴ、デコーダーＤＣ、並びに、トランスミッションゲートＴＧa及びＴＧbからなる組を、Ｍ個の吐出部Ｄに１対１に対応するようにＭ個有する。以下では、これらＭ個の組を構成する各要素を、図において上から順番に、１段、２段、…、Ｍ段と称することがある。
【００６２】
駆動信号生成部５１には、制御部６から、クロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及び、駆動波形信号Ｃom（Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ）が供給される。
ここで、印刷信号ＳＩとは、画像の１ドットを形成するにあたって、各吐出部Ｄ（各ノズルＮ）から吐出させるインク量を規定するデジタルの信号である。より詳細には、本実施形態に係る印刷信号ＳＩは、各吐出部Ｄが吐出するインク量を、上位ビットｂ1及び下位ビットｂ2の２ビットで規定するものであり、制御部６からクロック信号ＣＬに同期して駆動信号生成部５１に例えばシリアルで供給される。印刷信号ＳＩにより、各吐出部Ｄから吐出されるインク量を制御することで、記録用紙Ｐの各ドットにおいて、非記録、小ドット、中ドット、及び、大ドットの４階調を表現することが可能となる。
【００６３】
シフトレジスタＳＲのそれぞれは、印刷信号ＳＩを、各吐出部Ｄに対応する２ビット毎に、一旦保持する。詳細には、Ｍ個の吐出部Ｄに１対1に対応する、１段、２段、…、Ｍ段のＭ個のシフトレジスタＳＲが互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印刷信号ＳＩが、クロック信号ＣＬにしたがって順次後段に転送される。そして、Ｍ個のシフトレジスタＳＲの全てに印刷信号ＳＩが転送されると、Ｍ個のシフトレジスタＳＲのそれぞれが印刷信号ＳＩのうち自身に対応する２ビット分のデータを保持した状態を維持する。
【００６４】
Ｍ個のラッチ回路ＬＴのそれぞれは、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がるタイミングで、Ｍ個のシフトレジスタＳＲのそれぞれに保持された、各段に対応する２ビット分の印刷信号ＳＩを一斉にラッチする。図１４において、ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［Ｍ］のそれぞれは、１段、２段、…、Ｍ段のシフトレジスタＳＲに対応するラッチ回路ＬＴによってそれぞれラッチされた、２ビット分の印刷信号ＳＩを示している。
【００６５】
ところで、ヘッドドライバー５０が吐出部Ｄを駆動する期間である動作期間は、複数の単位動作期間Ｔuから構成される。本実施形態において、各単位動作期間Ｔuは、制御期間Ｔs1とこれに後続する制御期間Ｔs2とからなり、制御期間Ｔs1及びＴs2は互いに等しい時間長を有する。
また、本実施形態において、単位動作期間Ｔuは、印刷処理が実行される単位動作期間Ｔuである単位印刷動作期間Ｔu-Ｐ（図１６参照）と、残量推定処理のうち吐出状態判定処理が実行される単位動作期間Ｔuである単位判定動作期間Ｔu-Ｔ（図１７参照）と、の２種類の単位動作期間Ｔuに分類される。
【００６６】
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、長尺状の記録用紙Ｐを複数の印刷領域と、複数の印刷領域のそれぞれを区画するための余白領域と、に分割したうえで、各印刷領域に対して１つの画像を形成する。
具体的には、制御部６は、動作期間を構成する複数の単位動作期間Ｔuのうち、記録ヘッド３０の下側（−Ｚ側）に記録用紙Ｐの印刷領域の少なくとも一部が位置する期間を、単位印刷動作期間Ｔu-Ｐに分類し、当該単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて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の各部の動作を制御する。
一方、制御部６は、動作期間を構成する複数の単位動作期間Ｔuのうち、記録ヘッド３０の下側（−Ｚ側）に、記録用紙Ｐの余白領域のみが位置する期間を、単位判定動作期間Ｔu-Ｔに分類し、当該単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて吐出状態判定処理が実行されるようにインクジェットプリンター１の各部の動作を制御する。
【００６７】
制御部６は、駆動信号生成部５１に対して単位動作期間Ｔu（単位印刷動作期間Ｔu-Ｐ、単位判定動作期間Ｔu-Ｔ）毎に印刷信号ＳＩを供給するとともに、単位動作期間Ｔu毎にラッチ回路ＬＴが印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［Ｍ］をラッチするようなラッチ信号ＬＡＴを供給する。すなわち、制御部６は、Ｍ個の吐出部Ｄに対して単位動作期間Ｔu毎に駆動信号Ｖinが供給されるように、駆動信号生成部５１を制御する。
【００６８】
より具体的には、制御部６は、複数の単位動作期間Ｔuのうち、印刷処理が実行される単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて、Ｍ個の吐出部Ｄのそれぞれに対して印刷処理用の駆動信号Ｖinが供給されるように駆動信号生成部５１を制御する。これにより、単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて、Ｍ個の吐出部Ｄが印刷データＩmgに応じた量のインクを記録用紙Ｐに吐出し、記録用紙Ｐ上に印刷データＩmgに対応する画像を形成する印刷処理が実行される。
また、制御部６は、複数の単位動作期間Ｔuのうち、吐出状態判定処理が実行される単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて、Ｍ個の吐出部Ｄのそれぞれに対して判定処理用の駆動信号Ｖinが供給されるように駆動信号生成部５１を制御する。これにより、単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて、吐出部Ｄにおいて吐出異常が生じているか否かを判定する吐出状態判定処理が実行される。
【００６９】
デコーダーＤＣは、ラッチ回路ＬＴによってラッチされた２ビット分の印刷信号ＳＩ［ｍ］をデコードし、制御期間Ｔs1及びＴs2のそれぞれにおいて、選択信号Ｓa及びＳbを出力する。
図１５は、各単位動作期間ＴuにおいてデコーダーＤＣが行うデコードの内容を示す説明図である。このうち、図１５（Ａ）は、印刷処理が実行される単位印刷動作期間Ｔu-ＰにおいてデコーダーＤＣが行うデコードの内容を示し、図１５（Ｂ）は、吐出状態判定処理が実行される単位判定動作期間Ｔu-ＴにおいてデコーダーＤＣが行うデコードの内容を示している。
この図に示すように、ｍ段に対応する印刷信号ＳＩ［ｍ］の示す内容が、例えば（ｂ1、ｂ2）＝（１、０）である場合、ｍ段のデコーダーＤＣは、制御期間Ｔs1において、選択信号ＳaをハイレベルＨに設定するとともに選択信号ＳbをローレベルＬに設定し、制御期間Ｔs2において、選択信号ＳbをハイレベルＨに設定するとともに選択信号ＳaをローレベルＬに設定する。
【００７０】
図１４に示すように、駆動信号生成部５１は、トランスミッションゲートＴＧa及びＴＧbの組をＭ個備える。トランスミッションゲートＴＧaは、選択信号ＳaがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。トランスミッションゲートＴＧbは、選択信号ＳbがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。例えば、ｍ段において、印刷信号ＳＩ［ｍ］の示す内容が、（ｂ1、ｂ2）＝（１、０）である場合には、制御期間Ｔs1においてトランスミッションゲートＴＧaがオンするとともにトランスミッションゲートＴＧbがオフし、また、制御期間Ｔs2においてトランスミッションゲートＴＧbがオンするとともにトランスミッションゲートＴＧaがオフする。
【００７１】
図１４に示すように、トランスミッションゲートＴＧaの一端には駆動波形信号Ｃom-Ａが供給され、トランスミッションゲートＴＧbの一端には駆動波形信号Ｃom-Ｂが供給される。また、トランスミッションゲートＴＧa及びＴＧbの他端は、切替部５３への出力端ＯTNに共通接続されている。
トランスミッションゲートＴＧa及びＴＧbは排他的にオンとなり、制御期間Ｔs1及びＴs2毎に選択された駆動波形信号Ｃom-ＡまたはＣom-Ｂが、駆動信号Ｖin［ｍ］としてｍ段の出力端ＯTNに出力され、これが、切替部５３を介してｍ段の吐出部Ｄに供給される。
【００７２】
＜４．２．駆動波形信号＞
図１６及び図１７は、各単位動作期間Ｔuにおいて制御部６が出力する駆動波形信号Ｃomを説明するためのタイミングチャートである。
このうち、図１６は、印刷処理が実行される単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて制御部６が出力する駆動波形信号Ｃomの一例を示し、図１７は、吐出状態判定処理が実行される単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて制御部６が出力する駆動波形信号Ｃomの一例を示す。
【００７３】
本実施形態において、制御部６が出力する駆動波形信号Ｃom-Ａの波形は、単位印刷動作期間Ｔu-Ｐと単位判定動作期間Ｔu-Ｔとで異なる。制御部６は、記憶部６０に記憶される設定パラメータ（図示省略）を参照する等して、駆動波形信号Ｃom-Ａの波形を選択する。
以下では、駆動波形信号Ｃom-Ａのうち、単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて制御部６が出力する信号を、印刷用駆動波形信号Ｃom-ＡＰ（図１６参照）と称し、単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて制御部６が出力する信号を、判定用駆動波形信号Ｃom-ＡＴ（図１７参照）と称する。
【００７４】
図１６に例示するように、単位印刷動作期間Ｔu-Ｐに制御部６が出力する印刷用駆動波形信号Ｃom-ＡＰは、制御期間Ｔs1に設けられた波形ＰA1と、制御期間Ｔs2に設けられた波形ＰA2と、を有する信号である。
波形ＰA1は、波形ＰA1の信号が駆動信号Ｖinとして吐出部Ｄに供給されると当該吐出部Ｄから中ドットに相当する中程度の量のインクが吐出されるような波形である。
波形ＰA2は、波形ＰA2の信号が駆動信号Ｖinとして吐出部Ｄに供給されると当該吐出部Ｄから小ドットに相当する小程度の量のインクが吐出されるような波形である。
例えば、波形ＰA1の最低電位Ｖa11と最高電位Ｖa12との電位差は、波形ＰA2の最低電位Ｖa21と最高電位Ｖa22との電位差よりも大きくなるように定められている。
【００７５】
図１７に例示するように、単位判定動作期間Ｔu-Ｔに制御部６が出力する判定用駆動波形信号Ｃom-ＡＴは、制御期間Ｔs1及びＴs2に跨るように設けられた波形ＰTを有する信号である。
波形ＰTは、波形ＰTの信号が駆動信号Ｖinとして吐出部Ｄに供給された場合に、当該吐出部Ｄにおいて生じる残留振動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ための波形である。また、波形ＰTは、波形ＰTの信号が駆動信号Ｖinとして吐出部Ｄに供給された場合にも当該吐出部Ｄからインクを吐出させないような波形である。例えば、波形ＰTの最低電位ＶcLと最高電位ＶcHとの電位差は、波形ＰA2の最低電位Ｖa21と最高電位Ｖa22との電位差よりも小さくなるように定められている。つまり、本実施形態に係る吐出状態判定処理は、インクを吐出させないように吐出部Ｄを駆動したときに当該吐出部Ｄにおいて生じる残留振動に基づいて吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を判定する、所謂「非吐出検査」である場合を想定する。
但し、波形ＰTは、波形ＰTを有する駆動信号Ｖinが吐出部Ｄに供給された場合に、当該吐出部Ｄからインクが吐出されるような波形であってもよい。つまり、吐出状態判定処理は、「吐出検査」として実行されるものであってもよい。
【００７６】
図１６及び図１７に例示するように、単位動作期間Ｔu（単位印刷動作期間Ｔu-Ｐ及び単位判定動作期間Ｔu-Ｔ）に制御部６が出力する駆動波形信号Ｃom-Ｂは、制御期間Ｔs1に設けられた波形ＰBと、制御期間Ｔs2に設けられた波形ＰBと、の２つの波形ＰBを有する信号である。
波形ＰBは、波形ＰBの信号が駆動信号Ｖinとして吐出部Ｄに供給された場合にも当該吐出部Ｄからインクが吐出されないような波形である。例えば、波形ＰBの最低電位Ｖbと最高電位（この図では基準電位Ｖ0）との電位差は、波形ＰA2の最低電位Ｖa21と最高電位Ｖa22との電位差よりも小さくなるように定められている。
【００７７】
なお、図１６及び図１７に示すように、単位動作期間Ｔuは、制御部６が出力するラッチ信号ＬＡＴにより規定される。また、単位動作期間Ｔuに含まれる制御期間Ｔs1及びＴs2は、制御部６が出力するラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨにより規定される。
また、図１６及び図１７に示すように、ｍ段のラッチ回路ＬＴは、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がり単位動作期間Ｔuが開始されるタイミングにおいて、印刷信号ＳＩ［ｍ］を出力する。そして、ｍ段のデコーダーＤＣは、ｍ段のラッチ回路ＬＴが出力した印刷信号ＳＩ［ｍ］に基づいて、制御期間Ｔs1及びＴs2のそれぞれにおいて選択信号Ｓa及びＳbを出力する。そして、ｍ段のトランスミッションゲートＴＧa及びＴＧbは、各制御期間Ｔs（Ｔs1、Ｔs2）において、ｍ段のデコーダーＤＣが出力した選択信号Ｓa及びＳbに基づいて、駆動波形信号Ｃom-ＡまたはＣom-Ｂのうちいずれか１方を選択し、選択した駆動波形信号Ｃomを駆動信号Ｖin［ｍ］として出力する。
なお、図１７に示す検出期間指定信号Ｔsigは、吐出部Ｄにおいて生じる残留振動を検出するための検出期間Ｔdを規定する信号である。検出期間指定信号Ｔsig及び検出期間Ｔdについては、後述する。
【００７８】
＜４．３．駆動信号＞
次に、図１８を参照しつつ、単位動作期間Ｔuのうち単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて駆動信号生成部５１が出力する駆動信号Ｖinの波形について説明する。
単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］が（ｂ1、ｂ2）＝（１、１）である場合、制御期間Ｔs1において選択信号ＳaがＨレベルとなり、トランスミッションゲートＴＧaがオンして駆動波形信号Ｃom-Ａが選択され、波形ＰA1が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。同様に、制御期間Ｔs2においても、駆動波形信号Ｃom-Ａが選択され、波形ＰA2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。よって、印刷信号ＳＩ［ｍ］が（ｂ1、ｂ2）＝（１、１）である場合、単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて、吐出部Ｄ[m]に供給される印刷処理用の駆動信号Ｖin［ｍ］は、波形ＰA1及び波形ＰA2を含むこととなる。この結果、吐出部Ｄ[m]は、波形ＰA1に基づく中程度の量のインクと、波形ＰA2に基づく小程度の量のインクと、を吐出し、これら２度にわたり吐出されたインクが合体して、記録用紙Ｐ上に大ドットを形成する。
【００７９】
単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］が（ｂ1、ｂ2）＝（１、０）である場合、制御期間Ｔs1において駆動波形信号Ｃom-Ａが選択され、制御期間Ｔs2において駆動波形信号Ｃom-Ｂが選択されるため、吐出部Ｄ[m]に供給される印刷処理用の駆動信号Ｖin［ｍ］は、波形ＰA1及び波形ＰBを含む。この結果、吐出部Ｄ[m]は、波形ＰA1に基づく中程度の量のインクを吐出し、記録用紙Ｐ上に中ドットを形成する。
【００８０】
単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］が（ｂ1、ｂ2）＝（０、１）である場合、制御期間Ｔs1において駆動波形信号Ｃom-Ｂが選択され、制御期間Ｔs2において駆動波形信号Ｃom-Ａが選択されるため、吐出部Ｄ[m]に供給される印刷処理用の駆動信号Ｖin［ｍ］は、波形ＰB及び波形ＰA2を含む。この結果、吐出部Ｄ[m]は、波形ＰA2に基づく小程度の量のインクを吐出し、記録用紙Ｐ上に小ドットを形成する。
【００８１】
単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］が（ｂ1、ｂ2）＝（０、０）である場合、制御期間Ｔs1及びＴs2において駆動波形信号Ｃom-Ｂが選択され、吐出部Ｄ[m]に供給される印刷処理用の駆動信号Ｖin［ｍ］は、２つの波形ＰBを含む。この結果、吐出部Ｄ[m]からはインクが吐出されず、記録用紙Ｐ上にはドットが形成されない（非記録となる）。
【００８２】
なお、本実施形態では、図１５（Ｂ）に示すように、制御部６が単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて出力する印刷信号ＳＩ［ｍ］は、（ｂ1、ｂ2）＝（１、１）または（０、０）である。
より具体的には、制御部６は、吐出部Ｄ[m]を単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて吐出状態判定処理の対象とする場合には、印刷信号ＳＩ［ｍ］を（１、１）とし、吐出状態判定処理の対象としない場合には、印刷信号ＳＩ［ｍ］を（０、０）とする。
よって、単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて吐出部Ｄ[m]に供給される駆動信号Ｖin［ｍ］は、吐出部Ｄ[m]が単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて吐出状態判定処理の対象となる場合には、判定用駆動波形信号Ｃom-ＡＴとなり、吐出状態判定処理の対象とならない場合には、駆動波形信号Ｃom-Ｂとなる。
【００８３】
なお、以下では、吐出部Ｄのうち、吐出状態判定処理の対象となる吐出部Ｄ、つまり、インクの吐出状態が判定される吐出部Ｄを、判定対象吐出部Ｄ-Jと称することがある。また、判定対象吐出部Ｄ-Jにおけるインクの吐出状態を判定するために、駆動信号生成部５１により駆動信号Ｖinとして判定用駆動波形信号Ｃom-ＡＴが供給される吐出部Ｄを、駆動対象吐出部Ｄ-Rと称することがある。
例えば、吐出状態判定処理において、吐出部Ｄ[m]におけるインクの吐出状態を判定するために、駆動信号生成部５１が吐出部Ｄ[m]に対して、駆動信号Ｖinとして判定用駆動波形信号Ｃom-ＡＴを供給する場合、吐出部Ｄ[m]は、判定対象吐出部Ｄ-Jに該当すると共に、駆動対象吐出部Ｄ-Rにも該当することとなる。
【００８４】
＜４．４．切替部＞
図１９は、ヘッドドライバー５０に設けられた残留振動検出部５２及び切替部５３の構成の一例を示すブロック図である。
図１９に例示するように、切替部５３は、Ｍ個の吐出部Ｄに１対１に対応する１段〜Ｍ段のＭ個の切替回路Ｕx（Ｕx[１]、Ｕx[２]、…、Ｕx[Ｍ]）を備える。ｍ段の切替回路Ｕx［ｍ］は、吐出部Ｄ[m]の圧電素子３００の上部電極３０２を、駆動信号生成部５１が備えるｍ段の出力端ＯTN、または、残留振動検出部５２のいずれか一方に電気的に接続する。
以下では、切替回路Ｕx［ｍ］が、吐出部Ｄ[m]と駆動信号生成部５１のｍ段の出力端ＯTNとを電気的に接続している状態を第１の接続状態と称する。また、切替回路Ｕx［ｍ］が、吐出部Ｄ[m]と残留振動検出部５２とを電気的に接続している状態を第２の接続状態と称する。
【００８５】
制御部６は、各切替回路Ｕxの接続状態を制御するための切替制御信号Ｓwを、各切替回路Ｕxに対して出力する。
具体的には、制御部６は、印刷処理が実行される単位印刷動作期間Ｔu-Ｐにおいて、切替回路Ｕx［ｍ］が単位印刷動作期間Ｔu-Ｐの全期間に亘って第１の接続状態を維持するような切替制御信号Ｓw［ｍ］を、切替回路Ｕx［ｍ］に供給する。このため、吐出部Ｄ[m]には、単位印刷動作期間Ｔu-Ｐの全期間に亘って、駆動信号生成部５１から駆動信号Ｖin［ｍ］が供給される。
【００８６】
また、制御部６は、吐出状態判定処理が実行される単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて、吐出部Ｄ[m]が吐出状態判定処理の判定対象となる判定対象吐出部Ｄ-Jである場合、切替回路Ｕx［ｍ］が当該単位判定動作期間Ｔu-Ｔのうち検出期間Ｔd以外の期間において第１の接続状態となり且つ検出期間Ｔdにおいて第２の接続状態となるような切替制御信号Ｓw［ｍ］を、切替回路Ｕx［ｍ］に供給する（検出期間Ｔdについては、図１７参照）。
このため、単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて吐出部Ｄ[m]が判定対象吐出部Ｄ-Jである場合、当該単位判定動作期間Ｔu-Ｔのうち検出期間Ｔd以外の期間において、駆動信号生成部５１から吐出部Ｄ[m]に対して駆動信号Ｖin［ｍ］が供給され、当該単位判定動作期間Ｔu-Ｔのうち検出期間Ｔdにおいて、吐出部Ｄ[m]から残留振動検出部５２に対して残留振動信号Ｖoutが供給される。
【００８７】
他方、制御部６は、単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて、吐出部Ｄ[m]が判定対象吐出部Ｄ-Jではない場合、切替回路Ｕx［ｍ］が、当該単位判定動作期間Ｔu-Ｔの全期間に亘って第１の接続状態を維持するような切替制御信号Ｓw［ｍ］を、切替回路Ｕx［ｍ］に供給する。
このため、単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて、吐出部Ｄ[m]が判定対象吐出部Ｄ-Jではない場合、吐出部Ｄ[m]には、単位判定動作期間Ｔu-Ｔの全期間に亘って、駆動信号生成部５１から駆動信号Ｖin［ｍ］が供給される。
【００８８】
なお、本実施形態では、図１９に示すように、インクジェットプリンター１が、Ｍ個の吐出部Ｄに対して、１個の残留振動検出部５２を備え、また、残留振動検出部５２は、１つの単位動作期間Ｔuにおいて、１個の吐出部Ｄに生じる残留振動を検出可能である場合を想定する。
このため、本実施形態に係る吐出状態判定処理において、制御部６は、各単位判定動作期間Ｔu-Ｔに、Ｍ個の吐出部Ｄの中から１個の吐出部Ｄを判定対象吐出部Ｄ-Jとして選択する。そして、制御部６は、各単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて、判定対象吐出部Ｄ-Jとして選択した１個の吐出部Ｄを、検出期間Ｔdに第２の接続状態とし、それ以外の（Ｍ−１）個の吐出部Ｄを第１の接続状態とするように、切替制御信号Ｓwを生成する。
【００８９】
上述のとおり、検出期間Ｔdとは、吐出状態判定処理の対象とされた吐出部Ｄである判定対象吐出部Ｄ-Jに生じる残留振動を検出するための期間である。
本実施形態では、検出期間Ｔdを、図１７に示すように、判定用駆動波形信号Ｃom-ＡＴの電位が最低電位ＶcLから最高電位ＶcHに変化した後の期間であって、最高電位ＶcHを維持している期間の一部または全部とする。当該検出期間Ｔdにおいて、残留振動検出部５２は、判定対象吐出部Ｄ-Jの圧電素子３００の起電力の変化を残留振動信号Ｖoutとして検出する。
なお、本実施形態に係る制御部６は、図１７に示すように、検出期間指定信号Ｔsigの電位を、検出期間Ｔdにおいて所定の検出期間指定電位ＶHighとし、検出期間Ｔd以外の期間において電位ＶLowとすることで、検出期間Ｔdを規定する。
【００９０】
＜４．５．残留振動検出部＞
残留振動検出部５２は、単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて判定対象吐出部Ｄ-Jとして選択された吐出部Ｄに生じた残留振動を残留振動信号Ｖoutとして検出し、当該残留振動信号Ｖoutに基づいて整形波形信号Ｖdを生成する。そして、残留振動検出部５２は、生成した整形波形信号Ｖdを、判定対象吐出部Ｄ-Jにおける残留振動の検出結果として出力する。なお、上述のとおり、整形波形信号Ｖdとは、残留振動信号Ｖoutからノイズ成分を除去し、更に、ノイズ成分が除かれた残留振動信号Ｖoutの振幅を残量推定部２０における処理に適した振幅に調整した信号である。
【００９１】
残留振動検出部５２は、例えば、ハイパスフィルターやローパスフィルター等を備え、残留振動信号Ｖoutの周波数範囲を限定しノイズ成分を除去した整形波形信号Ｖdを出力可能な構成を含む。また、残留振動検出部５２は、残留振動信号Ｖoutの振幅を調整するための負帰還型のアンプや、残留振動信号Ｖoutのインピーダンスを変換してローインピーダンスの整形波形信号Ｖdを出力するためのボルテージフォロアなどを含む構成であってもよい。
【００９２】
＜５．残量推定部＞
次に、図２０乃至図２４等を参照しつつ、残量推定部２０と、記憶部６０が備える吐出状態管理テーブルＴＢＬ１、吐出量情報テーブルＴＢＬ２、及び、残量管理テーブルＴＢＬ３と、について説明する。
【００９３】
＜５．１．吐出状態判定部＞
上述のとおり、残量推定部２０は、吐出量推定部２１と、残量更新部２２と、を備える。また、吐出量推定部２１は、吐出状態判定部２３と、推定実行部２４と、を備える。以下では、まず、残量推定部２０のうち、吐出状態判定部２３について説明する。
【００９４】
上述のとおり、吐出状態判定部２３は、計測部２５及び判定実行部２６を備える。
図１９に示すように、計測部２５には、残留振動検出部５２が出力する整形波形信号Ｖdと、制御部６が生成するマスク信号Ｍskと、整形波形信号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２５は、これらの信号等に基づいて、検出信号Ｔcと、当該検出信号Ｔcが有効な値であるか否かを示す有効性フラグＦlagを出力する。
【００９５】
図２０は、計測部２５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２５は、整形波形信号Ｖdの示す電位と閾値電位Ｖth-Ｃとを比較して、整形波形信号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、整形波形信号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２５は、整形波形信号Ｖdの示す電位と閾値電位Ｖth-Ｏとを比較して、整形波形信号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、整形波形信号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２５は、整形波形信号Ｖdの示す電位と閾値電位Ｖth-Ｕとを比較して、整形波形信号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、整形波形信号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。
【００９６】
マスク信号Ｍskは、残留振動検出部５２からの整形波形信号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、整形波形信号Ｖdのうち、期間Ｔmskの経過後の整形波形信号Ｖdのみを対象として検出信号Ｔc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検出信号Ｔcを得ることができる。
【００９７】
計測部２５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、整形波形信号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ｔ1において、クロック信号（図示省略）のカウントを開始する。すなわち、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、比較信号Ｃmp1が最初にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、比較信号Ｃmp1が最初にローレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻ｔ1において、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、整形波形信号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ｔ2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検出信号Ｔcとして出力する。すなわち、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、比較信号Ｃmp1が２度目にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、比較信号Ｃmp1が２度目にローレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻ｔ2において、カウントを終了する。このように、計測部２５は、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの時間長を、整形波形信号Ｖdの１周期分の時間長として計測することで、検出信号Ｔcを生成する。
【００９８】
ところで、図２０において破線で示すように整形波形信号Ｖdの振幅が小さい場合には、正確に検出信号Ｔcを計測できない可能性が高くなる。また、整形波形信号Ｖdの振幅が小さい場合には、仮に検出信号Ｔc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、整形波形信号Ｖdの振幅が小さい場合、キャビティ３２０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、整形波形信号Ｖdの振幅が、検出信号Ｔc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２５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ｔ1から時刻ｔ2までの期間において、整形波形信号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、検出信号Ｔc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、当該有効性フラグＦlagを出力する。より詳細には、計測部２５は、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの期間において、比較信号Ｃmp2がローレベルからハイレベルに立ち上がった後再びローレベルに立下り、且つ、比較信号Ｃmp3がローレベルからハイレベルに立ち上がった後再びローレベルに立下る場合に、有効性フラグＦlagの値を「１」に設定し、それ以外の場合に、有効性フラグＦlagの値を「０」に設定する。
【００９９】
このように、本実施形態に係る計測部２５は、整形波形信号Ｖdの１周期分の時間長を示す検出信号Ｔcを生成するのに加え、整形波形信号Ｖdが検出信号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示す有効性フラグＦlagを生成する。
【０１００】
次に、吐出状態判定部２３が備える判定実行部２６と、吐出状態判定処理と、について説明する。
【０１０１】
本実施形態に係る吐出状態判定処理は、第１の判定処理と、第２の判定処理とを含む。インクジェットプリンター１は、判定対象吐出部Ｄ-Jを対象とする吐出状態判定処理において、まず、判定対象吐出部Ｄ-Jを対象とする第１の判定処理を実行する。
ここで、第１の判定処理とは、判定対象吐出部Ｄ-Jのみを駆動対象吐出部Ｄ-Rとして駆動したときに、判定対象吐出部Ｄ-Jにおいて生じる残留振動に基づいて、判定対象吐出部Ｄ-Jにおけるインクの吐出状態を判定する処理である。第１の判定処理を実行することで、判定対象吐出部Ｄ-Jにおけるインクの吐出状態が正常か否かを判定することができる。しかし、第１の判定処理を実行し、判定対象吐出部Ｄ-Jにおいて吐出異常が生じているとの判定結果を得た場合であっても、当該吐出異常の原因が、メンテナンス処理により回復可能なインクの増粘等であるか、または、メンテナンス処理により回復不可能な判定対象吐出部Ｄ-Jの故障であるかを区別することができない可能性がある。そこで、インクジェットプリンター１は、第１の判定処理を実行したときに、判定対象吐出部Ｄ-Jにおいて吐出異常が生じているとの判定結果を得た場合には、当該判定対象吐出部Ｄ-Jが故障しているか否かを判定するための第２の判定処理を実行する。
【０１０２】
第２の判定処理とは、判定対象吐出部Ｄ-Jと、当該判定対象吐出部Ｄ-Jの隣接吐出部Ｄ-Nbとを駆動対象吐出部Ｄ-Rとして同時に駆動したときに、判定対象吐出部Ｄ-Jにおいて生じる残留振動に基づいて、判定対象吐出部Ｄ-Jにおけるインクの吐出状態を判定する処理である。第２の判定処理を実行することで、判定対象吐出部Ｄ-Jが故障しているか否かを判定することができる。なお、隣接吐出部Ｄ-Nbの詳細については後述する。
【０１０３】
第１の判定処理において、制御部６は、判定対象吐出部Ｄ-Jのみに対して判定用駆動波形信号Ｃom-ＡＴが供給され、判定対象吐出部Ｄ-J以外の吐出部Ｄに対して駆動波形信号Ｃom-Ｂを供給されるような、駆動波形信号Ｃom及び印刷信号ＳＩを、駆動信号生成部５１に出力する。
そして、第１の判定処理において、判定実行部２６は、判定対象吐出部Ｄ-Jに生じる残留振動に応じて計測部２５が生成する検出信号Ｔc及び有効性フラグＦlagに基づいて、判定対象吐出部Ｄ-J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第１判定情報ＲS1を生成する。
なお、以下では、第１の判定処理において計測部２５が出力する検出信号Ｔcと有効性フラグＦlagを、それぞれ、検出信号Ｔc1、有効性フラグＦlag1と称し、第２の判定処理において計測部２５が出力する検出信号Ｔcと有効性フラグＦlagを、それぞれ、検出信号Ｔc2、有効性フラグＦlag2と称する。
【０１０４】
第２の判定処理において、制御部６は、判定対象吐出部Ｄ-Jと判定対象吐出部Ｄ-Jの隣接吐出部Ｄ-Nbとに対して判定用駆動波形信号Ｃom-ＡＴが供給され、判定対象吐出部Ｄ-J及び隣接吐出部Ｄ-Nb以外の吐出部Ｄに対して駆動波形信号Ｃom-Ｂを供給されるような、駆動波形信号Ｃom及び印刷信号ＳＩを、駆動信号生成部５１に出力する。
そして、第２の判定処理において、判定実行部２６は、判定対象吐出部Ｄ-Jに生じる残留振動に応じて計測部２５が生成する検出信号Ｔc2及び有効性フラグＦlag2に基づいて、判定対象吐出部Ｄ-J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第２判定情報ＲS2を生成する。
【０１０５】
なお、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、判定対象吐出部Ｄ-Jを対象とする第１の判定処理において、判定対象吐出部Ｄ-Jの吐出状態が異常であるとの判定結果を得た場合に限り、判定対象吐出部Ｄ-Jを対象とする第２の判定処理を実行する。
判定実行部２６は、各吐出部Ｄに対する吐出状態判定処理において、第１の判定処理のみが実行される場合には、第１判定情報ＲS1を、当該吐出部Ｄに対応する判定情報ＲSとする。
一方、判定実行部２６は、各吐出部Ｄに対する吐出状態判定処理において、第１の判定処理及び第２の判定処理の両方が実行される場合には、第１判定情報ＲS1及び第２判定情報ＲS2に基づいて判定情報ＲSを生成する。
【０１０６】
以下、第１の判定処理のうち、第１判定情報ＲS1を生成する処理を説明する。
図２１は、判定実行部２６が第１判定情報ＲS1を生成する処理を説明するための説明図である。
この図に示すように、判定実行部２６は、検出信号Ｔc1の示す時間長を、閾値Ｔth1、閾値Ｔth1よりも長い時間長を表す閾値Ｔth2、閾値Ｔth2よりも更に長い時間長を表す閾値Ｔth3、及び、閾値Ｔth3よりも更に長い時間長を表す閾値Ｔth4の４つの閾値（または、これら４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３２０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Ｎ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Ｎ付近におけるインクの増粘により、紙粉等の異物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Ｎ出口付近に紙粉等の異物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。
また、閾値Ｔth4は、ノズルＮ付近におけるインクの固着によりノズルＮからインクを吐出できなくなり、ノズルＮ付近におけるインクが増粘してノズルＮからインクが吐出しにくくなった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Ｎ付近におけるインクが増粘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。
【０１０７】
図２１に示すように、判定実行部２６は、有効性フラグＦlag1の値が「１」であり、且つ、検出信号Ｔc1が「ＴTH1≦Ｔc1≦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、第１判定情報ＲS1に、吐出状態が正常であることを示す値「１」を設定する。
また、判定実行部２６は、有効性フラグＦlag1の値が「１」であり、且つ、検出信号Ｔc1が「Ｔc1＜ＴTH1」を満たす場合には、キャビティ３２０に生じた気泡により吐出異常が発生していると判定し、第１判定情報ＲS1に、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、判定実行部２６は、有効性フラグＦlag1の値が「１」であり、且つ、検出信号Ｔc1が「ＴTH2＜Ｔc1≦ＴTH3」を満たす場合には、ノズルＮ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、第１判定情報ＲS1に、紙粉等の異物の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、判定実行部２６は、有効性フラグＦlag1の値が「１」であり、且つ、検出信号Ｔc1が「ＴTH3＜Ｔc1≦ＴTH4」を満たす場合には、キャビティ３２０内のインクの増粘により吐出異常が発生していると判定し、第１判定情報ＲS1に、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、判定実行部２６は、有効性フラグＦlag1の値が「１」であり、且つ、検出信号Ｔc1が「ＴTH4＜Ｔc1」を満たす場合には、キャビティ３２０内のインクの固着によりノズルＮからインクを吐出できなくなる吐出異常が発生していると判定し、第１判定情報ＲS1に、インク固着による吐出異常が発生していることを示す値「５」を設定する。
また、判定実行部２６は、有効性フラグＦlag1の値が「０」である場合には、第１判定情報ＲS1に、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「６」を設定する。
【０１０８】
以上のように、判定実行部２６は、吐出部Ｄ[m]を判定対象吐出部Ｄ-Jとする第１の判定処理において、吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動に応じて生成された検出信号Ｔc1及び有効性フラグＦlag1に基づいて、吐出部Ｄ[m]における吐出状態を判定し、吐出部Ｄ[m]に対応する第１判定情報ＲS1を生成する。
そして、判定実行部２６は、吐出部Ｄ[m]に対応する第１判定情報ＲS1を、吐出部Ｄ[m]の段数ｍと対応付けて、図２２に示す吐出状態管理テーブルＴＢＬ１に記憶させる。
【０１０９】
図２２は、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１のデータ構造の一例を示す図である。この図に示すように、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１は、吐出部Ｄ[m]の段数ｍと、吐出部Ｄ[m]における故障の可能性の有無を表す情報と、第１判定情報ＲS1と、第２判定情報ＲS2と、判定情報ＲSと、を対応付けて記憶している。
なお、この図においては、説明の便宜上、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１が、吐出部Ｄ[m]における故障の可能性の有無を表す情報を記憶する場合を示しているが、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１は、故障の可能性の有無を表す情報を記憶しないものであってもよい。また、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１は、検出信号Ｔcや、有効性フラグＦlagを、吐出部Ｄ[m]の段数ｍと対応付けて記憶していてもよい。
【０１１０】
詳細は後述するが、図２２に示すように、第１判定情報ＲS1が「３」、「４」、「５」、または、「６」を示す場合には、当該第１判定情報ＲS1に対応する吐出部Ｄ[m]が故障している可能性が存在する。
このため、制御部６は、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１を参照し、吐出部Ｄ[m]に対応する第１判定情報ＲS1が、「３」、「４」、「５」、または、「６」を示す場合には、吐出部Ｄ[m]に生じている吐出異常が、吐出部Ｄ[m]の故障が原因である可能性があると判断し、吐出部Ｄ[m]に対する第２の判定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。
以下、吐出部Ｄの故障について説明する。
【０１１１】
図２３は、吐出部Ｄの故障について説明するための説明図である。
上述したように、記録ヘッド３０には、複数の吐出部Ｄに対応する複数のキャビティ３２０が設けられ、複数のキャビティ３２０は、互いにキャビティプレート３４０により区切られている（図３及び図４参照）。以下、キャビティプレート３４０のうち、キャビティ３２０を区切る部分を隔壁３４０Ａと称する。
図２３（Ａ）に示すように、吐出部Ｄは、経年劣化等により、隔壁３４０Ａがノズルプレート３３０から剥離（以下、単に「隔壁３４０Ａの剥離」と称する）する場合がある。なお、図２３（Ａ）は、吐出部Ｄ[m]のキャビティ３２０と吐出部Ｄ[m-1]のキャビティ３２０とが隔壁３４０Ａ-1により区切られ、吐出部Ｄ[m]のキャビティ３２０と吐出部Ｄ[m+1]のキャビティ３２０とが隔壁３４０Ａ-2により区切られ、隔壁３４０Ａ-1及び隔壁３４０Ａ-2が剥離している場合を例示している。
なお、一の吐出部Ｄのキャビティ３２０と、他の吐出部Ｄのキャビティ３２０とが、隔壁３４０Ａを介して隣り合う場合に、当該他の吐出部Ｄを、一の吐出部Ｄの隣接吐出部Ｄ-Nbと称する。図２３は、吐出部Ｄ[m-1]及び吐出部Ｄ[m+1]が、吐出部Ｄ[m]の隣接吐出部Ｄ-Nbである場合を例示している。
【０１１２】
図２３（Ａ）に示すように、吐出部Ｄ[m]の隔壁３４０Ａ（３４０Ａ-1、３４０Ａ-2）が剥離している場合、駆動信号Ｖinにより振動板３１０を撓ませてキャビティ３２０を収縮させることで吐出部Ｄ[m]のキャビティ３２０内部に圧力を加えても、当該圧力が、隔壁３４０Ａを介して隣接吐出部Ｄ-Nbのキャビティ３２０に逃げてしまう。この場合、図６に示す残留振動の計算モデルにおいて、コンプライアンスＣｍが大きくなることが考えられる。
このため、吐出部Ｄ[m]の隔壁３４０Ａが剥離している場合、吐出部Ｄ[m]の吐出状態が正常である場合と比較して、吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動の振幅が小さくなり、また、吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動の周波数が低くなる。従って、吐出部Ｄ[m]の隔壁３４０Ａが剥離している場合に、吐出部Ｄ[m]において生じる残留振動は、吐出部Ｄ[m]のノズルＮ付近に紙粉等の異物が付着している場合の残留振動、吐出部Ｄ[m]のキャビティ３２０内部のインクが増粘・固着している場合の残留振動、または、吐出部Ｄ[m]のキャビティ３２０内部にインクが注入されていない場合の残留振動に近い波形となる。換言すれば、吐出部Ｄ[m]の隔壁３４０Ａが剥離している場合に、吐出部Ｄ[m]を駆動対象吐出部Ｄ-Rとするとともに、吐出部Ｄ[m]を判定対象吐出部Ｄ-Jとした第１の判定処理を実行すると、吐出部Ｄ[m]から得られる第１判定情報ＲS1は、「３」、「４」、「５」、「６」の何れかの値を示す可能性が高い。
【０１１３】
一方、図２３（Ｂ）に示すように、吐出部Ｄ[m]と、吐出部Ｄ[m]の隣接吐出部Ｄ-Nb（この図に示す例では、吐出部Ｄ[m-1]及びＤ[m+1]）と、を同時に駆動する場合、吐出部Ｄ[m]のキャビティ３２０内部に圧力が加えられるとともに、隣接吐出部Ｄ-Nbのキャビティ３２０内部に圧力が加えられる。よって、この場合、吐出部Ｄ[m]の隔壁３４０Ａが剥離していても、吐出部Ｄ[m]のキャビティ３２０内部に加えられる圧力が、隔壁３４０Ａを介して、隣接吐出部Ｄ-Nbに逃げることを小さく抑えることができる。例えば、この場合、吐出部Ｄ[m]は、吐出状態が正常であるかのような振る舞いをすることになる。
【０１１４】
このように、吐出部Ｄ[m]に故障（隔壁３４０Ａの剥離）が生じている場合には、吐出部Ｄ[m]を単独で駆動する第１の判定処理において吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動と、吐出部Ｄ[m]及び隣接吐出部Ｄ-Nbを同時駆動する第２の判定処理において吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動とが、異なる波形となる可能性が高い。
このため、吐出部Ｄ[m]を単独で駆動することで得られる第１判定情報ＲS1と、吐出部Ｄ[m]と隣接吐出部Ｄ-Nbとを同時駆動することで得られる第２判定情報ＲS2と、を比較することで、吐出部Ｄ[m]において生じる吐出異常が、メンテナンス処理により回復可能なインクの増粘等であるか、または、メンテナンス処理により回復不可能な吐出部Ｄ[m]の故障であるかを区別することができる。
【０１１５】
判定実行部２６は、吐出部Ｄ[m]と吐出部Ｄ[m]の隣接吐出部Ｄ-Nbとを駆動対象吐出部Ｄ-Rとし、吐出部Ｄ[m]を判定対象吐出部Ｄ-Jとする第２の判定処理において、吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動に応じて生成された検出信号Ｔc2及び有効性フラグＦlag2に基づいて、吐出部Ｄ[m]における吐出状態を判定し、吐出部Ｄ[m]に対応する第２判定情報ＲS2を生成する。そして、判定実行部２６は、吐出部Ｄ[m]に対応する第２判定情報ＲS2を、吐出部Ｄ[m]の段数ｍと対応付けて、図２２に示す吐出状態管理テーブルＴＢＬ１に記憶させる。
なお、第２の判定処理において、判定実行部２６が第２判定情報ＲS2を生成する処理は、第１判定情報ＲS1を生成する処理と同様の処理であり、図２１に示す第１判定情報ＲS1を生成する処理の説明において、検出信号Ｔc1を検出信号Ｔc2に、有効性フラグＦlag1を有効性フラグＦlag2に、第１判定情報ＲS1を第２判定情報ＲS2に、それぞれ読み替えればよい。
【０１１６】
判定実行部２６は、図２２に示す吐出状態管理テーブルＴＢＬ１に、吐出部Ｄ[m]に対応する第１判定情報ＲS1が記録され、且つ、吐出部Ｄ[m]に対応する第２判定情報ＲS2が記録されていない場合（図２２において「−」と表す）、つまり、吐出部Ｄ[m]を対象とする吐出状態判定処理において、第１の判定処理のみを実行した場合には、吐出部Ｄ[m]に対応する判定情報ＲSに、第１判定情報ＲS1の示す値を設定する。
一方、判定実行部２６は、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１に、吐出部Ｄ[m]に対応する第１判定情報ＲS1と第２判定情報ＲS2との両方が記録されている場合、つまり、吐出部Ｄ[m]を対象とする吐出状態判定処理において、第１の判定処理と第２の判定処理の両方を実行した場合には、まず、第１判定情報ＲS1の示す値と、第２判定情報ＲS2の示す値とを比較する。そして、判定実行部２６は、吐出部Ｄ[m]に対応する第１判定情報ＲS1及び第２判定情報ＲS2が等しい値を示す場合は、吐出部Ｄ[m]に生じた吐出異常が第１判定情報ＲS1及び第２判定情報ＲS2に示される原因に起因するものであると看做し、吐出部Ｄ[m]に対応する判定情報ＲSに、第１判定情報ＲS1及び第２判定情報ＲS2の示す値を設定する。また、判定実行部２６は、吐出部Ｄ[m]に対応する第１判定情報ＲS1及び第２判定情報ＲS2が異なる値を示す場合は、吐出部Ｄ[m]に対応する判定情報ＲSに、吐出部Ｄ[m]において故障（隔壁３４０Ａの剥離）が生じていることを示す値「９」を設定する。
判定実行部２６は、吐出部Ｄ[m]に対応して生成した判定情報ＲSを、吐出部Ｄ[m]の段数ｍと対応付けて、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１に記憶させる。
【０１１７】
＜５．２．推定実行部＞
次に、残量推定部２０が備える推定実行部２４と、残量推定処理と、について説明する。
【０１１８】
上述のとおり、残量推定処理とは、各色のインク毎にインクの残量の推定値Ｑを生成する処理であり、制御部６による制御の下、推定実行部２４及び残量更新部２２により実行される処理である。
以下、残量推定処理のうち、推定実行部２４が実行する、インクの吐出量の推定値Ｗを生成する処理について説明する。
【０１１９】
推定実行部２４は、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１が記憶する判定情報ＲSと、制御部６が生成する印刷信号ＳＩと、に基づいて、各吐出部Ｄから吐出されるインクの吐出量の推定値Ｗを求める。
具体的には、推定実行部２４は、吐出部Ｄ[m]から吐出されるインクの吐出量の推定値Ｗを求める場合、まず、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１を参照して、吐出部Ｄ[m]に対応する判定情報ＲSを取得する。次に、推定実行部２４は、制御部６が出力する印刷信号ＳＩ［ｍ］を取得する。そして、推定実行部２４は、吐出量情報テーブルＴＢＬ２を参照することで、取得した判定情報ＲS及び印刷信号ＳＩ［ｍ］に対応するインクの吐出量の推定値Ｗを取得する。
【０１２０】
図２４は、吐出量情報テーブルＴＢＬ２のデータ構造の一例を示す図である。吐出量情報テーブルＴＢＬ２は、判定情報ＲSの示す値と、印刷信号ＳＩ［ｍ］の指定するサイズのドットを形成する場合に吐出部Ｄ[m]から吐出されるのインク量の推定値Ｗと、を対応付けて記憶している。なお、吐出量情報テーブルＴＢＬ２に記憶されているインクの吐出量の推定値Ｗは、予め算出された値である。
【０１２１】
図２４に示すように、判定情報ＲSの示す値が「２」である場合、つまり、キャビティ３２０に生じた気泡により吐出異常が生じている場合、気泡の分だけノズルＮの径が大きくなったと看做すことができるため、吐出状態が正常な場合と比較して、吐出部Ｄ[m]から吐出されるインク量は増加する。
また、判定情報ＲSの示す値が「３」である場合、つまり、ノズルＮ出口付近に付着した紙粉等の異物により吐出異常が生じている場合、異物によりノズルＮからのインクの吐出が妨げられるため、吐出状態が正常な場合と比較して、吐出部Ｄ[m]から吐出されるインク量は減少する。
また、判定情報ＲSの示す値が「４」である場合、つまり、キャビティ３２０内のインクの増粘により吐出異常が生じている場合、増粘したインクによりノズルＮからのインクの吐出が妨げられるため、吐出状態が正常な場合と比較して、吐出部Ｄ[m]から吐出されるインク量は減少する。
また、判定情報ＲSの示す値が「５」である場合、つまり、キャビティ３２０内のインクの固着により吐出異常が生じてノズルからインクを吐出できない場合、吐出部Ｄ[m]から吐出されるインク量は「０」となる。
また、判定情報ＲSの示す値が「６」である場合、つまり、インクが注入されていない等の原因により吐出異常が生じて残留振動の振幅が小さい場合、キャビティ３２０内に十分な圧力を加えることができないため、吐出状態が正常な場合と比較して、吐出部Ｄ[m]から吐出されるインク量は減少する。
また、判定情報ＲSの示す値が「９」である場合、つまり、吐出部Ｄ[m]が故障しているために吐出異常が生じている場合、キャビティ３２０内に十分な圧力を加えることができないため、吐出状態が正常な場合と比較して、吐出部Ｄ[m]から吐出されるインク量は減少する。
【０１２２】
このように、本実施形態に係る推定実行部２４は、吐出部Ｄ[m]におけるインクの吐出状態に応じて、吐出部Ｄ[m]からのインクの吐出量の推定値Ｗを生成する。このため、吐出部Ｄ[m]において吐出異常が生じている場合であっても、当該吐出異常の原因に応じて、吐出部Ｄ[m]から吐出されるインク量を正確に推定することが可能となる。
【０１２３】
なお、本実施形態に係る推定実行部２４は、推定値Ｗの生成を、ホストコンピューターから印刷データＩmgが供給され、制御部６が印刷信号ＳＩを生成するタイミングで行う。但し、推定実行部２４は、推定値Ｗの生成を、例えば、印刷処理が実行される単位印刷動作期間Ｔu-Ｐ毎に行ってもよいし、印刷ジョブにおいて印刷データＩmgの示す画像を１枚印刷する毎に行ってもよい。
【０１２４】
＜５．３．残量更新部＞
次に、残量推定部２０のうち、残量更新部２２について説明する。
残量更新部２２は、推定実行部２４が生成する推定値Ｗを、インク色毎に合計し、各色のインクの吐出量の推定値Ｗの合計値である、合計推定吐出量Ｗtotalを算出する。
また、残量更新部２２は、残量管理テーブルＴＢＬ３に記憶されている、各インクカートリッジ３１におけるインクの残量の推定値Ｑを、更新前推定残量Ｑoldとして取得する。
【０１２５】
そして、残量更新部２２は、インク色毎に、取得した更新前推定残量Ｑoldから、算出した合計推定吐出量Ｗtotalを減算し、当該減算値を、インクの残量の推定値Ｑとして残量管理テーブルＴＢＬ３に記憶させる。これにより、残量更新部２２は、残量管理テーブルＴＢＬ３が記憶するインクの残量の推定値Ｑを更新する。
なお、残量更新部２２は、インクカートリッジ３１が新たに装着された場合には、インクカートリッジ３１に最初に貯蔵されているインク量から、当該インクカートリッジ３１に対応するリザーバ３５０やキャビティ３２０に充填されるインク量を減算することで、インクの残量の推定値Ｑを生成する。
このように、残量更新部２２及び推定実行部２４は、判定情報ＲS及び印刷信号ＳＩに基づいてインクの残量の推定値Ｑを生成する、残量推定処理を実行する。
【０１２６】
なお、残量更新部２２が実行するインクの残量の推定値Ｑの更新は、印刷ジョブが終了したタイミング、印刷ジョブにおいて１枚の画像の形成が完了したタイミング、各吐出部Ｄからインクを吐出したタイミング、または、インクジェットプリンター１の利用者がインクジェットプリンター１に設けられる操作部（図示省略）によりインクの残量の推定値Ｑの算出を指示したタイミング等に適宜実行すればよい。
【０１２７】
以上において説明したように、本実施形態に係る残量更新部２２は、吐出部Ｄがインクを吐出した後に、各吐出部Ｄからのインクの吐出量の推定値Ｗの合計値である合計推定吐出量Ｗtotalを算出し、合計推定吐出量Ｗtotalに基づいて、インクの残量の推定値Ｑを生成するため、インクジェットプリンター１が印刷処理を実行した後に残存する、インクの残量を正確に把握することができる。
【０１２８】
＜６．実施形態の結論＞
以上において説明したように、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、吐出部Ｄに生じる残留振動に基づいて、吐出部Ｄにおけるインクの吐出状態を示す判定情報ＲSを生成し、当該判定情報ＲSに基づいて、吐出部Ｄからのインクの吐出量の推定値Ｗを生成することで、インクの残量の推定値Ｑを求める。
このため、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、吐出部Ｄにおいて吐出異常が生じている場合であっても、インクの残量を正確に推定することが可能となる。
【０１２９】
なお、上述した残量推定部２０は、電子回路として実装されてもよいし、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であってもよい。
また、残量推定部２０のうち、一部を電子回路として実装し、残りの部分をＣＰＵにより実現される機能ブロックとして実装してもよい。
例えば、残量推定部２０のうち、アナログ信号による処理に適した計測部２５のみを電子回路として実装し、デジタル処理に適した残量更新部２２、推定実行部２４、及び、判定実行部２６を、ＣＰＵによる機能として実装してもよい。
【０１３０】
＜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。
【０１３１】
＜変形例１＞
上述した実施形態では、第１判定情報ＲS1と第２判定情報ＲS2とを比較することで、吐出部Ｄ[m]が故障しているか否かを判定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、第１の判定処理において吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動と、第２の判定処理において吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動とが、異なる波形となるか否かを判定することで、吐出部Ｄ[m]が故障しているか否かを判定するものであればよい。
具体的には、第１判定情報ＲS1及び第２判定情報ＲS2を比較する第１の比較と、検出信号Ｔc1及び検出信号Ｔc2を比較する第２の比較と、有効性フラグＦlag1及び有効性フラグＦlag2を比較する第３の比較と、のうち一部または全部を実行することで、第１の判定処理において吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動と、第２の判定処理において吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動とが、異なる波形となるか否かを判定すればよい。
【０１３２】
＜変形例２＞
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター１は、吐出状態判定処理において、第１の判定処理と、第２の判定処理と、を実行するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、吐出状態判定処理において、第２の判定処理を実行せずに、第１の判定処理のみを実行してもよい。
吐出部Ｄに故障が生じている場合における検出信号Ｔcは、判定情報ＲSの示す値が、「３」〜「６」の場合における検出信号Ｔcと近い値を示すことが多い。よって、吐出部Ｄに故障が生じている場合における当該吐出部Ｄからのインクの吐出量は、判定情報ＲSの示す値が「３」〜「６」の場合における吐出量と近い値となることが多い。このため、第２の判定処理を実行せずに、吐出部Ｄにおける故障を検出しない場合であっても、吐出部Ｄからのインクの吐出量を推定することが可能である。
【０１３３】
＜変形例３＞
上述した実施形態及び変形例では、推定実行部２４は、判定情報ＲSに基づいてインクの吐出量の推定値Ｗを生成するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、検出信号Ｔcに基づいてインクの吐出量の推定値Ｗを生成してもよい。
例えば、吐出量推定部２１は、判定実行部２６を備えずに構成され、推定実行部２４は、計測部２５が生成する検出信号Ｔc1に基づいて、インクの吐出量の推定値Ｗを生成してもよい。すなわち、吐出量推定部２１は、判定情報ＲSを生成しないものであってもよい。
この場合、記憶部６０は、吐出量情報テーブルＴＢＬ２の代わりに、図２５に例示する吐出量情報テーブルＴＢＬ２Ａを格納し、また、吐出状態管理テーブルＴＢＬ１の変わりに、吐出部Ｄ[m]の段数ｍと、吐出部Ｄ[m]における残留振動の周期を示す検出信号Ｔc1とを対応付けて管理するテーブルを格納していればよい。
図２５に示すように、吐出量情報テーブルＴＢＬ２Ａは、検出信号Ｔc1の範囲と、印刷信号ＳＩ［ｍ］の指定するサイズのドットを形成する場合に吐出部Ｄ[m]から吐出されるのインク量の推定値Ｗと、を対応付けて記憶している。本変形例に係る推定実行部２４は、吐出量情報テーブルＴＢＬ２Ａを参照することで、吐出部Ｄ[m]に生じる残留振動の周期を示す検出信号Ｔc1に対応するインクの吐出量の推定値Ｗを取得することができる。
【０１３４】
＜変形例４＞
上述した実施形態及び変形例では、残量推定部２０は、各インクカートリッジ３１が貯蔵するインクの残量を推定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクカートリッジ３１が貯蔵するインクと、リザーバ３５０に充填されるインクと、キャビティ３２０に充填されるインクと、の合計値の残量を推定するものであってもよい。
換言すれば、上述した実施形態及び変形例では、インクカートリッジ３１を「貯蔵部」として定義していたが、インクカートリッジ３１、リザーバ３５０、及び、キャビティ３２０の全体を「貯蔵部」として定義してもよい。
この場合、残量更新部２２は、インクカートリッジ３１が新たに装着された場合、リザーバ３５０やキャビティ３２０に充填されるインク量を考慮することなく、インクカートリッジ３１に最初に貯蔵されているインク量から、吐出部Ｄにおけるインクの吐出量の推定値Ｗを単純に減算することで、貯蔵部におけるインクの残量の推定値Ｑを算出すればよい。
【０１３５】
＜変形例５＞
上述した実施形態及び変形例では、残量更新部２２は、残量推定処理において、残量推定処理の実行時におけるインクの残量（つまり、現在のインクの残量）を推定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、将来のインクの残量を推定可能なものであってもよい。
例えば、残量更新部２２は、ホストコンピューターから印刷データＩmg及び部数情報ＣPが供給されて、印刷ジョブが開始される場合に、当該印刷ジョブの開始前に、当該印刷ジョブにおいて吐出されるインクの合計推定吐出量Ｗtotalを予め算出することで、当該印刷ジョブの終了時におけるインクの残量の推定値Ｑを算出してもよい。この場合、部数情報ＣPの示す印刷部数Ｗcpが多い場合に、当該印刷ジョブの完了までにインクが枯渇して印刷ジョブが中断した状態となることを未然に防止することが可能となる。
【０１３６】
＜変形例６＞
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター１は、範囲ＹNLが範囲ＹPを含むようにノズル列Ｌnが設けられるラインプリンターであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター１は、記録ヘッド３０が、Ｙ軸方向に往復動して印刷処理を実行するシリアルプリンターであってもよい。
【０１３７】
＜変形例７＞
上述した実施形態及び変形例に係る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に、例えば、１枚の長尺状の記録用紙Ｐを、Ｗcp個の印刷領域と、印刷領域同士を区分する余白領域とに分割し、Ｗcp個の印刷領域に１対１に対応するＷcp個の画像を形成するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、記録用紙Ｐの全体に１つの画像を形成してもよい。
この場合、例えば、記録用紙Ｐは、Ａ４サイズの用紙のように、矩形の形状を有するものであってもよい。そして、この場合、印刷処理において、搬送機構７が、複数の記録用紙Ｐを間欠的にプラテン７４上に供給し、プラテン７４上に供給されている１枚の記録用紙Ｐに対して１つの画像が形成すればよい。また、この場合、吐出状態判定処理は、一の記録用紙Ｐがプラテン７４から搬出されてから、当該一の記録用紙Ｐの後に最初に他の記録用紙Ｐがプラテン７４上に供給されるまでの期間（つまり、プラテン７４上に記録用紙Ｐが存在しない期間）において、実行されればよい。
【０１３８】
＜変形例８＞
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター１は、ＣＭＹＫの４色のインクを吐出可能であるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター１は、少なくとも１色以上のインクを吐出可能であればよく、またインクの色もＣＭＹＫ以外の色であってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター１は、記録ヘッド３０において少なくとも４個の吐出部Ｄを具備する（つまり、Ｍ≧４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、少なくとも１個の吐出部Ｄを具備する（つまり、Ｍ≧１）であればよい。
【０１３９】
＜変形例９＞
上述した実施形態及び変形例において、駆動波形信号Ｃomは、駆動波形信号Ｃom-Ａ及びＣom-Ｂを含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、駆動波形信号Ｃomは、１つの信号（例えば、駆動波形信号Ｃom-Ａ）のみを含む信号でもよく、３以上の信号（例えば、駆動波形信号Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、Ｃom-Ｃ）を含む信号でもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、印刷信号ＳＩは２ビットの信号であるが、印刷信号ＳＩのビット数は、表示すべき階調や、単位動作期間Ｔuに含まれる制御期間Ｔsの個数、駆動波形信号Ｃomに含まれる信号の個数等に応じて適宜決定すればよい。
【０１４０】
＜変形例１０＞
上述した実施形態及び変形例において、ヘッドドライバー５０は、１個の駆動信号生成部５１を具備し、当該駆動信号生成部５１には、単一の種類の駆動波形信号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、ヘッドドライバー５０は、例えば、吐出部Ｄが吐出するインク色毎に設けられた複数の駆動信号生成部５１を備え、制御部６は、ヘッドドライバー５０に対して、これら複数の駆動信号生成部５１に１対１に対応する複数種類の駆動波形信号Ｃomを供給してもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、ヘッドドライバー５０は、１個の残留振動検出部５２を具備するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、ヘッドドライバー５０は、複数の残留振動検出部５２を備えていてもよい。この場合、各単位判定動作期間Ｔu-Ｔにおいて、複数の吐出部Ｄからの残留振動信号Ｖoutを同時に検出することができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１・・・インクジェットプリンター、５・・・ヘッドユニット、６・・・制御部、７・・・搬送機構、２０・・・残量推定部、２１・・・吐出量推定部、２２・・・残量更新部、２３・・・吐出状態判定部、２４・・・推定実行部、２５・・・計測部、２６・・・判定実行部、３０・・・記録ヘッド、３１・・・インクカートリッジ、５０・・・ヘッドドライバー、５１・・・駆動信号生成部、５２・・・残留振動検出部、５３・・・切替部、６０・・・記憶部、７１・・・搬送モーター、７２・・・モータードライバー、Ｄ・・・吐出部、Ｎ・・・ノズル、ＴＢＬ１・・・吐出状態管理テーブル、ＴＢＬ２・・・吐出量情報テーブル、ＴＢＬ３・・・残量管理テーブル。
【図１】
2016036994.tif 000003
【図２】
2016036994.tif 000004
【図３】
2016036994.tif 000005
【図４】
2016036994.tif 000006
【図５】
2016036994.tif 000007
【図６】
2016036994.tif 000008
【図７】
2016036994.tif 000009
【図８】
2016036994.tif 000010
【図９】
2016036994.tif 000011
【図１０】
2016036994.tif 000012
【図１１】
2016036994.tif 000013
【図１２】
2016036994.tif 000014
【図１３】
2016036994.tif 000015
【図１４】
2016036994.tif 000016
【図１５】
2016036994.tif 000017
【図１６】
2016036994.tif 000018
【図１７】
2016036994.tif 000019
【図１８】
2016036994.tif 000020
【図１９】
2016036994.tif 000021
【図２０】
2016036994.tif 000022
【図２１】
2016036994.tif 000023
【図２２】
2016036994.tif 000024
【図２３】
2016036994.tif 000025
【図２４】
2016036994.tif 000026
【図２５】
2016036994.tif 000027