CN107921802B - 液体喷射装置、头部单元以及用于控制液体喷射装置的方法 - Google Patents

Abstract

一种液体喷射装置包括：喷射部，其包括：压电元件，其对应于驱动信号的电势的变化而移位；压力室，其对应于压电元件的移位而在内部容积上变化；以及喷嘴，其与压力室连通并且能够对应于压力室的内部容积的变化而喷射压力室中收容的液体；以及检测部，其能够检测在压电元件移位后由喷射部产生的残余振动，检测部在具有驱动波形的驱动信号被供给到压电元件时检测在第三时段中的残余振动，驱动波形在顺序排序的第一时段、第二时段和第三时段中分别被设定成第一电势、第二电势和第三电势，压力室的内部容积从第一时段到第二时段减小并且从第二时段到第三时段增加。

Description

液体喷射装置、头部单元以及用于控制液体喷射装置的方法

技术领域

本发明涉及液体喷射装置、头部单元以及用于控制液体喷射装置的方法。

背景技术

诸如喷墨打印机的液体喷射装置构造成：通过基于驱动信号来驱动(移位)设置到喷射部的压电元件以喷射充满形成在喷射部中的空腔(压力室)的液体(例如，墨水)来在记录介质上形成图像。这样的液体喷射装置具有的问题在于：例如，当空腔内的液体在粘度上升高时，或者当空腔内形成有气泡时，有可能出现异常喷射状态(液体不能从喷射部正常地喷射)。当已经出现这种异常喷射状态时，有可能无法使用从喷射部喷射的液体在记录介质上精确地形成预定点，从而由液体喷射装置在记录介质上形成的图像的质量可能会劣化。

专利文献1公开了如下的技术：通过检测在基于驱动信号驱动(移位)压电元件之后由喷射部产生的残余振动，并且基于残余振动的特性(例如，周期和振幅)判定喷射部的液体喷射状态，来防止由于异常喷射状态导致的图像质量劣化。

引用列表

专利文献

PTL 1：JP-A-2004-276544

发明内容

技术问题

近年来，驱动信号的周期随着打印速度的增加而减小，并且已经以减小的间隔来基于驱动信号驱动压电元件。当驱动信号的周期减小时，设置成检测残余振动的检测时段(即，驱动信号的信号电平保持为恒定电平的时段，或者驱动信号的信号电平的变化被减小以便精确地检测残余振动的时段)也减小。当检测时段短时，很可能难以准确地判定残余振动的特性(例如，周期和振幅)。在这种情况下，很可能基于残余振动的特性针对喷射状态的判定准确性劣化。

本发明是鉴于上述情况而构思的。本发明的目的在于提供如下的技术：即使当难以提供足够的残余振动检测时段时，也能够准确地判定残余振动的特性。

解决问题的技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种液体喷射装置，其包括：

喷射部，其包括对应于驱动信号的电势的变化而移位的压电元件、对应于所述压电元件的移位而在内部容积上变化的压力室，以及与所述压力室连通并且能够对应于所述压力室的内部容积的变化而喷射所述压力室中收容的液体的喷嘴；以及

检测部，其能够检测在所述压电元件已经移位后由所述喷射部产生的残余振动，

所述检测部在具有驱动波形的驱动信号被供给到所述压电元件时检测在第三时段中由所述喷射部产生的所述残余振动，所述驱动波形在第一时段中被设定到第一电势，在跟随所述第一时段的第二时段中被设定到第二电势，并且在跟随所述第二时段的所述第三时段中被设定到第三电势，

在所述第二时段中所述压力室的内部容积小于在所述第一时段中所述压力室的内部容积，并且

在所述第三时段中所述压力室的内部容积大于在所述第二时段中所述压力室的内部容积。

根据所述液体喷射装置，能够在第三时段中检测如下的振动：在第一时段开始之前由于从不同于第一电势的电势变化到第一电势的波形(此后称作“第一波形”)而由喷射部产生的残余振动、在第二时段开始之前由于从不同于第二电势的电势变化到第二电势的波形(此后称作“第二波形”)而由喷射部产生的残余振动，以及在第三时段开始之前由于从不同于第三电势的电势变化到第三电势的波形(此后称作“第三波形”)而由喷射部产生的残余振动的复合振动。由此，例如，相较于在第一时段中检测由于第一波形而由喷射部产生残余振动的情况，或者在第二时段中检测由于第一波形而由喷射部产生的残余振动和由于第二波形而由喷射部产生的残余振动的复合振动的情况，能够从残余振动检测结果获取更大量的信息。具体而言，可以通过在第三时段中检测残余振动而非在第一时段或第二时段中检测残余振动来准确地判定残余振动的特性。这使得即便当难以提供足够的残余振动检测时段时也能够准确地判定残余振动的特性，并且准确地判定来自喷射部的液体的喷射状态。

在所述液体喷射装置中，所述检测部可检测在所述第一时段中由所述喷射部产生的所述残余振动和在所述第二时段中由所述喷射部产生的所述残余振动中的任一个或两者。

根据这种配置，除了第三时段，在第一时段和第二时段中的至少一个中也检测残余振动。具体而言，在包括第三时段的至少两个时段中检测残余振动。因此，相较于仅在一个时段中检测残余振动的情况，能够增加检测残余振动的时间长度，并且能够从残余振动检测结果获取更大量的信息。这使得甚至当第一时段、第二时段和第三时段中的每个的时间长度短时也能够准确地判定残余振动的特性，并且准确地判定来自喷射部的液体的喷射状态。

在所述液体喷射装置中，所述驱动波形可以被设计成使得在所述第一时段之前的第一时刻的电势为所述第三电势，并且在跟随所述第三时段的第二时刻的电势为所述第三电势。

根据这种配置，因为能够在第一时段中产生由于第一波形引起的残余振动，相较于不产生由于第一波形引起的残余振动的情况，能够从第三时段中的残余振动检测结果获取更大量的信息。这使得能够准确地判定残余振动的特性，并且准确地判定来自喷射部的液体的喷射状态。

在所述液体喷射装置中，所述驱动波形可以被设计成使得所述第三电势和所述第一电势之间的差值大于所述第二电势和所述第三电势之间的差值。

根据这种配置，相较于由于第一波形产生的残余振动的振幅，能够减小由于第三波形产生的残余振动的振幅。由此，相较于由于第三波形产生的残余振动的振幅大于由于第一波形产生的残余振动的振幅的情况，能够减小在跟随第三时段的时段中由喷射部产生的残余振动的振幅。这使得能够减下如下的可能性：在第三时段之前的时段中由喷射部产生的残余振动影响(作为噪声)在跟随第三时段的时段中执行的打印处理，或者在跟随第三时段的时段中执行的喷射状态判定处理。

在所述液体喷射装置中，所述第一时段、所述第二时段和所述第三时段中的至少一个时段可以比当来自所述喷射部的液体的喷射状态正常时由所述喷射部产生的残余振动的周期短。

根据这种配置，因为第一时段、第二时段和第三时段在时间长度上减小了，能够实施高速打印处理，并且减少喷射状态判定处理所需的时间。

所述液体喷射装置可进一步包括判定部，其对应于所述检测部的检测结果而判定来自所述喷射部的液体的喷射状态。

根据这种配置，因为能够基于残余振动检测结果判定来自喷射部的液体的喷射状态，能够防止如下的情况：图像质量由于来自喷射部的液体的异常喷射而劣化。

在所述液体喷射装置中，所述喷射部可以在所述第二时段中通过所述喷嘴喷射所述压力室中收容的液体。

根据这种配置，能够并行地执行从喷射部喷射液体以在记录介质上形成图像的打印处理以及判定来自喷射部的液体的喷射状态的喷射状态判定处理。这使得相较于当执行喷射状态判定处理时暂停打印处理的情况能够提高便利性。因为在打印处理期间执行了喷射状态判定处理，甚至当在打印处理期间出现异常喷射状态时，也能够迅速地检测异常喷射状态。这使得能够减小图像质量由于异常喷射状态而劣化的可能性。

根据本发明的另一方面，提供了一种设置到液体喷射装置的头部单元，所述头部单元包括：

喷射部，其包括对应于驱动信号的电势的变化而移位的压电元件、对应于所述压电元件的移位而在内部容积上变化的压力室，以及与所述压力室连通并且能够对应于所述压力室的内部容积的变化而喷射所述压力室中收容的液体的喷嘴；以及

检测部，其能够检测在所述压电元件已经移位后由所述喷射部产生的残余振动，

所述检测部在具有驱动波形的驱动信号被供给到所述压电元件时检测在第三时段中由所述喷射部产生的所述残余振动，所述驱动波形在第一时段中被设定到第一电势，在跟随所述第一时段的第二时段中被设定到第二电势，并且在跟随所述第二时段的所述第三时段中被设定到第三电势，

在所述第二时段中所述压力室的内部容积小于在所述第一时段中所述压力室的内部容积，并且

在所述第三时段中所述压力室的内部容积大于在所述第二时段中所述压力室的内部容积。

根据所述头部单元，能够在第三时段中检测到如下的振动：在第一时段开始之前由于变化到第一电势的第一波形而产生的残余振动、在第二时段开始之前由于变化到第二电势的第二波形而产生的残余振动，以及在第三时段开始之前由于变化到第三电势的第三波形而产生的残余振动的复合振动。具体而言，通过检测第三时段中的残余振动而不是检测第一时段或第二时段中的残余振动，能够从残余振动检测结果获取更大量的信息，并且能够准确地判定残余振动的特性。甚至当难以提供足够的残余振动检测时段时，这使得能够准确地判定来自喷射部的液体的喷射状态。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于控制包括喷射部的液体喷射装置的方法，所述喷射部包括：

压电元件，其对应于驱动信号的电势的变化而移位；

压力室，其对应于所述压电元件的移位而在内部容积上变化；以及

喷嘴，其与所述压力室连通并且能够对应于所述压力室的内部容积的变化而喷射所述压力室中收容的液体，

所述方法包括：

将具有驱动波形的驱动信号供给到所述压电元件，所述驱动波形在第一时段被设定成第一电势，在跟随所述第一时段的第二时段被设定成第二电势，并且在跟随所述第二时段的第三时段被设定成第三电势；以及

检测在所述第三时段中由所述喷射部产生的残余振动，

在所述第二时段中所述压力室的内部容积小于在所述第一时段中所述压力室的内部容积，并且

在所述第三时段中所述压力室的内部容积大于在所述第二时段中所述压力室的内部容积。

根据所述用于控制液体喷射装置的方法，能够在第三时段中检测到如下的振动：在第一时段开始之前由于变化到第一电势的第一波形而产生的残余振动、在第二时段开始之前由于变化到第二电势的第二波形而产生的残余振动，以及在第三时段开始之前由于变化到第三电势的第三波形而产生的残余振动的复合振动。具体而言，通过检测第三时段中的残余振动而不是检测第一时段或第二时段中的残余振动，能够从残余振动检测结果获取更大量的信息，并且能够准确地判定残余振动的特性。甚至当难以提供足够的残余振动检测时段时，这使得能够准确地判定来自喷射部的液体的喷射状态。

附图说明

[图1]图1是图示出根据本发明的一个实施例的打印系统100的构造的框图。

[图2]图2是图示出喷墨打印机1的示意性局部剖视图。

[图3]图3是图示出记录头3的示意性剖视图。

[图4]图4是图示出记录头3中的喷嘴N的布置的实例的平面图。

[图5]图5图示出了当已经供给驱动信号Vin时喷射部D的剖面形状的变化。

[图6]图6是图示出计算由喷射部D产生的残余振动的简谐振动计算模型的电路图。

[图7]图7是图示出关于由喷射部D产生的残余振动的实验值和计算值之间的关系的曲线图。

[图8]图8图示出其中已经形成有气泡的喷射部D的状态。

[图9]图9是图示出关于由喷射部D产生的残余振动的实验值和计算值的曲线图。

[图10]图10图示出了其中墨水粘附到喷嘴N周围的区域的喷射部D的状态。

[图11]图11是图示出关于由喷射部D产生的残余振动的实验值和计算值的曲线图。

[图12]图12图示出了粘附了纸粉末的喷射部D的状态。

[图13]图13是图示出关于由喷射部D产生的残余振动的实验值和计算值的曲线图。

[图14]图14是图示出驱动信号生成部51的配置的框图。

[图15]图15图示出了解码器DC的解码结果。

[图16]图16是图示出驱动信号生成部51的操作的时序图。

[图17]图17是图示出驱动信号Vin的波形的时序图。

[图18]图18图示出了连接部53和检测单元8之间的连接关系。

[图19]图19是图示出波形PA1的时序图。

[图20]图20图示出了在正常喷射状态下由喷射部D产生的残余振动。

[图21]图21图示出了在异常喷射状态下由喷射部D产生的残余振动。

[图22A]图22A图示出了特性信息Info的生成。

[图22B]图22B图示出了特性信息Info的生成。

[图22C]图22C图示出了特性信息Info的生成。

[图23]图23图示出了根据第三修改例的波形PA1的时序图。

具体实施方式

下面参考附图描述本发明的示例性实施例。此外，附图中所图示出的各部分(例如，元件)等之间的尺寸关系(例如，比例尺)不一定与实际的尺寸关系等一致。因为以下示例性实施例是本发明的特定优选实施例，因此结合示例性实施例描述了各种技术上优选的限制。注意，除非有明确地限制本发明的范围的描述，否则本发明的范围不限于以下示例性实施例。

A.实施例

下面以液体喷射装置是通过朝向记录纸P喷射墨水(即，液体)而在记录纸P(即，介质)上形成图像的喷墨打印机为例对液体喷射装置进行描述。

1.打印系统的概述

下面参照图1和图2描述根据本发明的一个实施例的喷墨打印机1的构造。

图1是图示出包括喷墨打印机1的打印系统100的构造的功能框图。打印系统100包括主计算机9(例如，个人计算机或数码相机)和喷墨打印机1。

主计算机9输出表示待由喷墨打印机1形成的图像的打印数据Img和表示待由喷墨打印机1形成的图像的份数的信息。

喷墨打印机1执行打印处理，该打印处理将由主计算机9供给的打印数据Img表示的图像以期望的份数形成在记录纸P上。注意，下面描述喷墨打印机1是行式打印机的实例。

如图1中图示出的，喷墨打印机1包括：头部单元10，其包括喷射墨水的喷射部D；判定单元4(即，判定部)，其判定来自喷射部D的墨水的喷射状态；进给机构7，其改变记录纸P相对于头部单元10的相对位置；控制部6，其控制喷墨打印机1的各部分的操作；存储部60，其存储控制喷墨打印机1的控制程序及其他信息；维护机构(图1中未图示出)，其执行在检测到已经在喷射部D中出现异常喷射状态时使来自喷射部D的墨水的喷射状态返回到正常状态的维护处理；以及显示操作部(图1中未图示出)，其包括由液晶显示器、LED灯等实现并且显示错误消息等的显示部，以及允许喷墨打印机1的用户向喷墨打印机1输入各种命令等的操作部。

注意，根据本发明的一个实施例的喷墨打印机1包括多个头部单元10和多个判定单元4(如稍后详细描述的)。

图2是示意性地图示出喷墨打印机1的内部构造的局部剖视图。

如图2中图示出的，喷墨打印机1包括安装了头部单元10的安装机构32。除了头部单元10之外，四个墨盒31安装在安装机构32上。四个墨盒31与四种颜色(CMYK)(即，黑色、蓝绿色、品红色和黄色)一一对应地设置。每个墨盒31填充有具有与墨盒31对应的颜色的墨水。注意，每个墨盒31可以不安装在安装机构32上，而是可以设置到喷墨打印机1的另一部分。

如图2中图示出的，喷墨打印机1包括与四个墨盒31一一对应的四个头部单元10。喷墨打印机1包括与四个墨盒31一一对应的四个判定单元4。

注意，关于头部单元10和判定单元4的以下说明集中于与四个墨盒31中的任意墨盒31对应地设置的一个头部单元10和一个判定单元4，但是同样适用于其余三个头部单元10和其余三个判定单元4。

如图1中图示出的，进给机构7包括：进给电机71，其用作用于进给记录纸P的驱动源；以及电机驱动器72，其驱动进给电机71。如图2中图示出的，进给机构7包括：台板74，其设置在安装机构32的下方(即，相对于图2中的安装机构32沿-Z方向设置)；进给辊73，其由进给电机71旋转；引导辊75，其被设置成以便能绕Y轴线(参见图2)旋转；以及保持部76，其将记录纸P保持为卷绕状态。当喷墨打印机1进行打印处理时，进给机构7将由保持部76保持的记录纸P沿着由引导辊75、台板74和进给辊73限定的传送路径以进给速率Mv沿+X方向(参见图2)(即，从上游侧朝向下游侧的方向)进给。

存储部60包括：电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)(即，非易失性半导体存储器)，其存储从主计算机9供给的打印数据Img；随机存取存储器(RAM)，其临时存储当执行各种处理(例如，打印处理)时所需的数据，并且用于执行各种处理(例如，打印处理)的控制程序被临时加载到其中；以及存储用于控制喷墨打印机1的各部分的控制程序的PROM(即，非易失性半导体存储器)。

控制部6包括中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)等，并且CPU等根据存储在存储部60中的控制程序进行操作，以控制喷墨打印机1的各部分的操作。

控制部6基于从主计算机9供给的打印数据Img等控制头部单元10和进给机构7，以控制在记录纸P上形成对应于打印数据Img的图像的打印处理。

更具体地，控制部6将从主计算机9供给的打印数据Img存储在存储部60中。

控制部6基于存储在存储部60中的各种类型的数据(例如，打印数据Img)生成控制头部单元10的操作并且驱动喷射部D的打印信号SI、驱动波形信号Com等。

控制部6基于打印信号SI和存储在存储部60中的各种类型的数据生成控制电机驱动器72的各种信号，并且输出所生成的信号。注意，驱动波形信号Com包括驱动波形信号Com-A和驱动波形信号Com-B(如在后面详细地描述的)。

驱动波形信号Com是模拟信号。控制部6包括DA转换电路(附图中未图示出)。控制部6将由控制部6中包括的CPU等生成的数字驱动波形信号转换为模拟驱动波形信号Com，并输出模拟驱动波形信号Com。

控制部6通过控制电机驱动器72来驱动进给电机71以便沿+X方向进给记录纸P，并且通过控制头部单元10来控制从喷射部D的墨水的喷射、墨水的喷射量、墨水的喷射定时等。控制部6因此控制调整由喷向记录纸P的墨水形成的点的尺寸和位置的打印处理，并在记录纸P上形成对应于打印数据Img的图像。

控制部6还控制喷射状态判定处理，该喷射状态判定处理判定来自每个喷射部D的墨水的喷射状态是否正常(即，每个喷射部D中是否已经发生异常喷射状态)(如在后面详细描述的)。

注意，这里使用的术语“异常喷射状态”指的是来自喷射部D的墨水的喷射状态异常的状态(即，墨水不能从包括在喷射部D中的喷嘴N(参见图3和图4)正常地(准确地)喷射的状态)。更具体地，这里所使用的术语“异常喷射状态”包括喷射部D不能喷射墨水的状态、喷射部D不能以足以形成由打印数据Img表示的图像的量喷射墨水(即，墨水的喷射体积太小)的状态、喷射部D以比形成由打印数据Img表示的图像所需的量大的量喷射墨水的状态、从喷射部D喷射的墨水被置于与用于形成由打印数据Img表示的图像的预定布置位置不同的位置处的状态等。

当已经在喷射部D中出现异常喷射状态时，来自喷射部D的墨水的喷射状态通过由维护机构执行的维护处理返回到正常状态。这里使用的术语“维护处理”指的是如下的处理：通过从喷射部D排放墨水(例如，通过引起喷射部D预先喷射墨水的冲洗处理，或者利用管泵(未在附图中图示出)吸引来自喷射部D的粘度上增加的墨水、气泡等的泵送处理)并且将墨水从墨盒31供给到喷射部D，该处理使来自喷射部D的墨水的喷射状态返回到正常状态。

如图1中图示出的，每个头部单元10包括：记录头3，其包括M个喷射部D(其中，M是满足1≤M的自然数)；以及头部驱动器5，其驱动包括在记录头3中的每个喷射部D。注意，为了便于说明，M个喷射部D可以被称作第一级喷射部D、第二级喷射部D，…，以及第M级喷射部D。第M级喷射部D(其中，变量m是满足1≤m≤M的自然数)可以被称作“喷射部D[m]”。

M个喷射部D中的每个从对应于包括M个喷射部D的头部单元10的墨盒31接收墨水。每个喷射部D填充从墨盒31供给的墨水，并且从包括在喷射部D中的喷嘴N喷射墨水。具体地，每个喷射部D在进给机构7于台板74上进给记录纸P的时刻朝向记录纸P喷射墨水，以形成在记录纸P上形成图像的点。CMYK墨水被从设置到四个头部单元10的(4*M)个喷射部D喷射以实现全彩色打印。

如图1中图示出的，头部驱动器5包括：驱动信号供给部50(即，供给部)，其向每个喷射部D供给驱动包括在记录头3中的M个喷射部D中的每个的驱动信号Vin；以及检测单元8(即，检测部)，其在喷射部D已经基于驱动信号Vin被驱动后检测由喷射部D产生的残余振动。

注意，M个喷射部D中由检测单元8检测残余振动的喷射部D可以被称作“目标喷射部Dtg”。控制部6从M个喷射部D中指定目标喷射部Dtg(如在后面详细地描述的)。

驱动信号供给部50包括驱动信号生成部51和连接部53。

驱动信号生成部51基于从控制部6供给的信号(例如，打印信号SI、时钟信号CL和驱动波形信号Com)生成驱动信号Vin，驱动信号Vin驱动包括在记录头3中的M个喷射部D中的每个。

连接部53基于从控制部6供给的连接控制信号Sw将每个喷射部D电气地连接至驱动信号生成部51或检测单元8。由驱动信号生成部51生成的驱动信号Vin通过连接部53被供给到喷射部D。每个喷射部D基于通过连接部53供给的驱动信号Vin被驱动，并且朝向记录纸P喷射墨水。

在已经基于驱动信号Vin驱动喷射部D之后，检测单元8检测残余振动信号Vout，其表示由指定为目标喷射部Dtg的喷射部D产生的残余振动。检测单元8对所检测的残余振动信号Vout执行噪声分量去除处理、信号电平放大处理等，以生成整形波形信号Vd并输出所生成的整形波形信号Vd。注意，驱动信号供给部50和检测单元8例如由设置在头部单元10中所包括的基板上的电子电路来实现。

判定单元4基于从检测单元8输出的整形波形信号Vd来判定来自被指定为目标喷射部Dtg的喷射部D(在喷射状态判定处理期间)的墨水的喷射状态，并且生成表示判定结果的判定信息RS。注意，判定单元4例如由设置于不包括在头部单元10中的基板上的电子电路来实现。

这是使用的术语“喷射状态判定处理”指的是由喷墨打印机1执行的处理。具体地，喷射状态判定处理在控制部6的控制下引起驱动信号供给部50驱动被指定为目标喷射部Dtg的喷射部D，引起检测单元8检测由喷射部D产生的残余振动，并且引起判定单元4基于从已经检测了残余振动的检测单元8输出的整形波形信号Vd和从控制部6输出的基准信息STth生成判定信息RS。

注意，表示级编号m的后缀“[m]”可以附加到表示与级编号m相对应的元素或信息的符号上。例如，可以将表示来自喷射部D[m]的墨水的喷射状态的判定信息RS称为“判定信息RS[m]”，并且供给到喷射部D[m]的驱动信号Vin可以被称为“驱动信号Vin[m]”。

2.记录头的配置

下面参照图3和图4描述记录头3和设置到记录头3的喷射部D。

图3图示出了记录头3的示意性局部剖视图的实例。注意，图3图示出了包括在记录头3中的M个喷射部D之中的一个喷射部D、通过墨水获取口360而与该一个喷射部D连通的贮存器350以及墨水从墨盒21供给到贮存器350所通过的墨水获取口360。

如图3中图示出的，喷射部D包括压电元件300、充满墨水的腔室320(即，压力室)、与腔室320连通的喷嘴N以及隔膜310。喷射部310构造成使得压电元件300基于驱动信号Vin被驱动以通过喷嘴N喷射腔室320中所收容的墨水。包括在喷射部D中的腔室320是由腔室板340、喷嘴板330和隔膜310限定的空间，腔室板340形成为具有含凹陷部的预定形状，喷嘴板330中形成有喷嘴N。腔室320通过墨水获取口360与贮存器350连通。贮存器350通过墨水获取口370与墨盒31连通。

例如，单压电晶片(单晶)型压电元件(参见图3)被用作压电元件300。另外，压电元件300不限于单压电晶片型的压电元件。也可以使用双压电晶片型的压电元件、层叠型的压电元件等作为压电元件300。

压电元件300包括下电极301、上电极302以及设置在下电极301和上电极302之间的压电材料303。当下电极301已经被设置为预定电势VSS，并且驱动信号Vin已经被供应到上电极302时(即，当在下电极301和上电极302之间施加了电压时)，压电元件300对应于施加的电压在图3中的上下方向上翘曲(移位)(即，压电元件300振动)。

隔膜310设置到腔室板340的上部开口，并且下电极301与隔膜310结合。因此，当压电元件300基于驱动信号Vin振动时，隔膜310也振动。腔室320的容积(即，腔室320内的压力)由于隔膜310的振动而改变，并且充满腔室320的墨水通过喷嘴N喷出。当腔室320中的墨水的量由于喷射而减小时，墨水被从贮存器350供给到腔室320。墨水从墨盒31通过墨水获取口370供给到贮存器350。

图4图示出了当在+Z方向或-Z方向(此后可以统称为“Z轴方向”)上观察喷墨打印机1时安装在安装机构32上的四个记录头3中的每一个上所设置的M个喷嘴N的布置的实例。

如图4中图示出的，在各记录头3上设有由M个喷嘴N构成的喷嘴列Ln。具体而言，喷墨打印机1包括四个喷嘴列Ln。更具体而言，喷墨打印机1具有包括喷嘴列Ln-BK、喷嘴列Ln-CY、喷嘴列Ln-MG和喷嘴列Ln-YL的四个喷嘴列Ln。属于喷嘴列Ln-BK的多个喷嘴N中的每一个是设置到喷射黑色墨水的喷射部D的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-CY的多个喷嘴N中的每一个是设置到喷射蓝绿色墨水的喷射部D的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-MG的多个喷嘴N中的每一个是设置到喷射品红色墨水的喷射部D的喷嘴N，并且属于喷嘴列Ln-YL的多个喷嘴N中的每一个是设置到喷射黄色墨水的喷射部D的喷嘴N。四个喷嘴列Ln中的每一个在平面图中被设置为沿+Y方向或-Y方向(以下可统称为“Y轴方向”)延伸。当图像被打印在记录纸P上时，每个喷嘴列Ln在Y轴方向上延伸的范围YNL等于或大于记录纸P在Y轴方向上的范围YP(即，记录纸P在Y轴方向上的、喷墨打印机1可以打印图像的的最大宽度)。

如图4中图示出的，属于每个喷嘴列Ln的多个喷嘴N以交错排列的方式布置，使得在-Y方向上的偶数编号的喷嘴N和奇数编号的喷嘴N在X轴方向上的位置不同。注意，图4中所图示出的喷嘴N的布置仅是实例。每个喷嘴列Ln可以沿着与Y轴方向不同的方向延伸，并且属于每个喷嘴列Ln的多个喷嘴N可以线性地布置。

注意，根据本发明的一个实施例的打印处理将记录纸P划分成多个打印区域(例如，当在记录纸P上打印具有A4尺寸的图像时具有A4尺寸的矩形区域，或者设置到标签纸张的标签区域)和定义多个打印区域的空白区域，并且例如以一对一的方式形成与多个打印区域对应的多个图像(参见图4)。注意，可以为各记录纸P提供一个打印区域，并且可以在对应于期望份数的多张记录纸P上形成一个图像。

3.喷射部的操作和残余振动

下面参照图5至图13描述从喷射部D喷射墨水的操作以及由喷射部D产生的残余振动。

图5图示出了从喷射部D喷射墨水的操作。如图5中图示出的，驱动信号生成部51在阶段1状态下改变供给到包括在喷射部D中的压电元件300的驱动信号Vin的电势以产生使压电元件300在+Z方向上移位的应变，使得喷射部D中所包括的隔膜310例如在+Z方向上翘曲。因此，包含在喷射部D中的腔室320的容积因此相较于阶段1状态下的容积增加(参照图5中图示出的阶段2状态)。驱动信号生成部51在阶段2状态下改变驱动信号Vin的电势以产生使压电元件300在-Z方向上移位的应变，例如使喷射部D中包含的隔膜310在-Z方向上翘曲。腔室320的容积因此迅速下降(参见图5中图示出的阶段3状态)。在这种情况下，由于在腔室320内产生的压缩压力，充满腔室320的墨水的一部分通过喷嘴N(与腔室320连通)而作为墨滴喷射出。

包含隔膜310的喷射部D在压电元件300和隔膜310基于驱动信号Vin被驱动并在Z轴方向上移位(参照图5)后振动。由基于驱动信号Vin被驱动的喷射部D产生的振动在下文中被称为“残余振动”。考虑到由喷射部D产生的振动具有固有共振频率，该固有共振频率由由于喷嘴N的形状和墨水获取口360的形状、墨水的粘度等引起的声阻Res、由于流道内的墨水的重量引起的惯性Int以及隔膜310的顺应性Cm来确定的。下面描述基于上述假设来计算由喷射部D产生的残余振动的计算模型。

图6图示出了计算由隔膜310产生的残余振动的简谐振动计算模型的电路图。如图6中图示出的，计算由隔膜310产生的残余振动的计算模型使用声压Prs、惯性Int、顺应性Cm和声阻Res来表示。当声压Prs施加到图6中图示出的电路时相对于体积速度Uv的阶跃响应使用下面的表达式来计算。

Uv＝{Prs/(ω.Int)}e^-γt·sin(ωt)

ω＝{1/(Int.Cm)-γ²}^1/2

γ＝Res/(2.Int)

使用上面的表达式获得的计算值与由喷射部D产生的残余振动的实验结果(实验值)进行比较。

图7图示出了关于残余振动的实验值和计算值之间的关系的曲线图。注意，图7中图示出的实验值是通过引起处于正常喷墨状态的喷射部D喷射墨水并且检测由喷射部D中包括的隔膜310产生的残余振动的实验获得的。如图7中图示出的，当喷射部D的墨水喷射状态正常时，实验值的波形和计算值的波形大致彼此一致。

当喷射部D已经喷射墨水时，墨滴可能不会通过包括在喷射部D中的喷嘴N正常地喷射(即，可能发生异常喷射状态)。例如，(1)当已经在腔室320内形成气泡时，或者(2)当腔室320内的墨水由于干燥等而在粘度上升高或变得固定时，或者(3)当异物(例如，纸粉)已经粘附到喷嘴N的出口周围的区域时，可能发生异常喷射状态。

下面描述如下的实例：声阻Res和惯性Int中的至少一个基于图7中图示出的比较结果来调整，使得考虑到(喷射部D的)异常喷射状态的原因，关于残余振动的计算值和实验值大致彼此一致。

图8示意性地图示出在腔室320内形成气泡时发生的异常喷射状态(参照(1))。当如图8中所示在腔室320内形成气泡时，可以认为，腔室320内的墨水的总重量减小，并且惯性Int减小。当气泡附着到喷嘴N周围的区域时，喷嘴N的直径明显增加了气泡的直径，并且可以认为声阻Res减小。图9图示出了当形成气泡时通过与残余振动实验值匹配而获得的曲线图，其中声阻Res和惯性Int被设定为低于图7中图示出的情况下的声阻Res和惯性Int。如图7和图9中图示出的，与喷射状态正常的情况相比，当腔室320内形成气泡时残余振动的频率增加。

图10示意性地图示出当腔室320内的墨水的粘度上升或变得固定时发生的异常喷射状态(参照(2))。当如图10中所示由于干燥而使墨水附着在喷嘴N周围的区域时，腔室320内的墨水被限制在腔室320中。在这种情况下，可以认为声阻Res增大。图11图示出了当位于喷嘴N周围的区域中的墨水在粘度上变得固定或上升时通过与残余振动实验值匹配获得的曲线图，其中声阻Res被设定为比图7中图示出的情况的声阻Res高。注意，图11中图示出的实验值是通过使喷出部D处于未设置盖(在附图中未图示)的状态并且测量在位于喷嘴N周围的墨水附着的状态下由包含在喷射部D中的隔膜310产生的残余振动而获得的。如图7和图11中图示出的，与喷射状态正常的情况相比，当位于喷嘴N周围的区域中的墨水附着时残余振动的频率降低，并且残余振动在很大程度上衰减。

图12示意性地图示出当异物(例如，纸粉)附着在喷嘴N的出口周围的区域时发生的异常喷射状态(参照(3))。当如图12中所示在喷嘴N的出口周围的区域附着了异物时，腔室320内的墨水渗透到异物中，从而不能通过喷嘴N喷射墨水。当墨水通过喷嘴N从腔室320渗出时，可以认为与墨水不通过喷嘴N从腔室320渗出的情况相比，充满腔室320的墨水的重量增加了与从腔室320渗出的墨水的量相对应的重量。具体而言，当墨水通过喷嘴N从腔室320渗出时，可以认为惯性Int增大。可以认为声阻Res由于附着到喷嘴N的出口周围的区域的异物而增加。图13图示出了当异物附着到喷嘴N的出口周围的区域时通过与残余振动实验值匹配而获得的曲线图，其中惯性Int和声阻Res被设定成比图7中图示出的情况下的惯性Int和声阻Res高。如图7和图13中图示出的，相较于喷射状态正常的情况，当异物附着到喷嘴N的出口周围的区域时，残余振动的频率降低。

注意，当异物附着到喷嘴N的出口周围时(参见(3))的残余振动的频率高于当腔室320内的墨水在粘度上增加时(参见(2))的残余振动的频率(参见图11和图13)。

具体而言，能够基于当喷射部D被驱动时产生的残余振动的波形(尤其是频率或周期)判定来自喷射部D的墨水的喷射状态。更具体地，通过将残余振动的频率或周期与预定阈值进行比较，能够判定喷射部D的喷射状态是否正常，并且当喷射部D的喷射状态异常时，判定异常喷射状态的原因(参见(1)至(3))。根据本发明的一个实施例的喷墨打印机1执行分析残余振动的喷射状态判定处理，并且判定喷射状态。

4.头部驱动器和判定单元的配置和操作

下面参照图14至图18描述头部驱动器5(驱动信号生成部51、连接部53和检测单元8)和判定单元4。

4.1驱动信号生成部

图14是图示出包括在头部驱动器5中的驱动信号生成部51的配置的框图。

如图14中图示出的，驱动信号生成部51包括一对一地对应于M个喷射部D的M个移位寄存器SR、M个锁存电路LT、M个解码器DC和M个开关部TX。注意，这些M个元件(例如，M个移位寄存器SR)可以被称为第一级元件(例如，第一级移位寄存器SR)、第二级元件(例如，第二级移位寄存器SR)，…，和第M级元件(例如，第M级移位寄存器SR)(参见图14)。

时钟信号CL、打印信号SI、锁存信号LAT、变更信号CH和驱动波形信号Com(Com-A，Com-B)从控制部6供给到驱动信号生成部51。

驱动波形信号Com(Com-A、Com-B)是包括用于驱动喷射部D的多个波形的信号。

打印信号SI是指定供给到每个喷射部D的驱动波形信号Com的波形(即，指定是否从每个喷射部D喷射墨水，并且指定来自每个喷射部D的墨水的喷射体积)的数字信号。打印信号SI包括打印信号SI[1]至SI[M]。打印信号SI[m]指定是否从喷射部D[m]喷射墨水，并且使用2位(即，位b1和b2)指定来自喷射部D[m]的墨水的喷射体积。

具体而言，打印信号SI[m]引起喷射部D[m]以墨水形成大点的这样的体积喷射墨水，或者引起喷射部D[m]以墨水形成中等点的这样的体积喷射墨水，或者引起喷射部D[m]以墨水形成小点的这样的体积喷射墨水，或者不引起喷射部D[m]喷射墨水。更具体地，包括在打印信号SI[m]中的2位信息(b1，b2)在打印信号SI[m]引起喷射部D[m]以墨水形成大点的这样的体积喷射墨水时表示(1,1)，在打印信号SI[m]引起喷射部D[m]以墨水形成中等点的这样的体积喷射墨水时表示(1,0)，在打印信号SI[m]引起喷射部D[m]以墨水形成小点的这样的体积喷射墨水时表示(0,1)，并且在打印信号SI[m]不引起喷射部D[m]喷射墨水时表示(0,0)(参见图15)。

驱动信号生成部51将具有由打印信号SI[m]指定的波形的驱动信号Vin供给到喷射部D[m]。注意，具有由打印信号SI[m]指定的波形并且被供给到喷射部D[m]的驱动信号Vin被称为“驱动信号Vin[m]”。

移位寄存器SR暂时保存对应于每个喷射部D的以2位为基础串行供给的打印信号SI(SI[1]至SI[M])。更具体地，一对一地对应于M个喷射部D的M个移位寄存器SR(即，第一级移位寄存器SR、第二级移位寄存器SR，...和第M级移位寄存器SR)级联连接，使得串行供给的打印信号SI根据时钟信号CL被顺序地传送到后续级。当打印信号SI已经被传送到M个移位寄存器SR中的每一个时，M个移位寄存器SR中的每一个保存包括在打印信号SI中的对应的2位数据。注意，第m级移位寄存器SR在下文中可以被称为“移位寄存器SR[m]”。

M个锁存电路LT中的每一个在锁存信号LAT的上升定时处同时锁存由M个移位寄存器SR中的每一个保存的2位打印信号SI[m](对应于每级)。具体而言，第m级锁存电路LT锁存由移位寄存器SR[m]保存的打印信号SI[m]。

喷墨打印机1执行打印处理或喷射状态判定处理的操作时段包括多个单位时段Tu。

控制部6在每个单位时段Tu将打印信号SI和驱动波形信号Com供给到驱动信号生成部51，并且供给供引起锁存电路LT在每个单位时段Tu锁存打印信号SI[m]的锁存信号LAT。控制部6因此控制驱动信号生成部51，使得驱动信号生成部51将驱动信号Vin[m]供给到喷射部D[m]，驱动信号Vin[m]在每个单位时段Tu中引起喷射部D[m]以墨水形成大点的这样的体积喷射墨水，或者引起喷射部D[m]以墨水形成中等点的这样的体积喷射墨水，或者引起喷射部D[m]以墨水以形成小点的这样的体积喷射墨水，或者不引起喷射部D[m]喷射墨水。

注意，控制部6使用变更信号CH将单位时段Tu分割为控制时段Ts1和控制时段Ts2。控制时段Ts1和控制时段Ts2具有相同的时间长度。控制时段Ts1和控制时段Ts2以下将统称为“控制时段Ts”。

解码器DC对由锁存电路LT锁存的打印信号SI[m]进行解码，并输出选择信号Sa[m]和选择信号Sb[m]。

图15是图示出了各单位时段Tu中第m级解码器DC的解码结果。如图15中图示出的，第m级解码器DC在包括在每个单位时段Tu中的控制时段Ts1和控制时段Ts2中的每一个中输出选择信号Sa[m]和选择信号Sb[m]。解码器DC当由打印信号SI[m]表示的位b1是“1”时在控制时段Ts1中将选择信号Sa[m]和选择信号Sb[m]分别设置为H电平和L电平，并且当由打印信号SI[m]表示的位b1是“0”时在控制时段Ts1中将选择信号Sa[m]和选择信号Sb[m]分别设置为L电平和H电平。解码器DC当由打印信号SI[m]表示的位b2是“1”时在控制时段Ts2中将选择信号Sa[m]和选择信号Sb[m]分别设置为H电平和L电平，并且当由打印信号SI[m]表示的位b2是“0”时在控制时段Ts2中将选择信号Sa[m]和选择信号Sb[m]分别设置为L电平和H电平。

例如，当在单位时段Tu中供给的打印信号SI[m]是(b1，b2)＝(1,0)时，第m级解码器DC在控制时段Ts1中将选择信号Sa[m]和选择信号Sb[m]分别设置为H电平和L电平，并且在控制时段Ts2中将选择信号Sb[m]和选择信号Sa[m]分别设置为H电平和L电平。

如图14中图示出的，驱动信号生成部51包括与M个喷射部D一一对应的M个开关部TX。第m级开关部TX[m]包括当选择信号Sa[m]被设置为H电平时导通并且当选择信号Sa[m]被设置为L电平时关断的传输门TGa[m]，以及当选择信号Sb[m]被设置为H电平时导通并且当选择信号Sb[m]被设置为L电平时关断的传输门TGb[m]。

如图14中图示出的，驱动波形信号Com-A被供给到传输门TGa[m]的一端，并且驱动波形信号Com-B被供给到传输门TGb[m]的一端。传输门TGa[m]的另一端和传输门TGb[m]的另一端电连接到第m级输出端子OTN。

如图15中图示出的，控制开关部TX[m]被控制使得在每个控制时段Ts中，传输门TGa[m]和传输门TGb[m]中的一个导通，而传输门TGa[m]和传输门TGb[m]中的另一个关断。具体地，开关部TX[m]在每个控制时段Ts中通过第m级输出端子OTN将驱动波形信号Com-A或驱动波形信号Com-B作为驱动信号Vin[m]供给到喷射部D[m]。

图16是图示出在每个单位时段Tu中从控制部6供给到驱动信号生成部51的信号和驱动信号生成部51在每个单位时段Tu中的操作的时序图。注意，为了便于说明，图16图示出了其中M＝4的实例。

如图16中图示出的，单位时段Tu由包含在锁存信号LAT中的脉冲Pls-L定义，并且控制时段Ts1和控制时段Ts2由包含在变更信号CH中的脉冲Pls-C定义。

在每个单位时段Tu开始之前，控制部6将打印信号SI与时钟信号CL同步地供给到驱动信号生成部51。包括在驱动信号生成部51中的每个移位寄存器SR与时钟信号CL同步地将所供给的打印信号SI[m]顺序地移位到后续级。

如图16中图示出的，在每个单位时段Tu中从控制部6输出的驱动波形信号Com-A包括被提供给控制时段Ts1的喷射波形PA1(在下文中可以被称为“波形PA1”)和被提供给控制时段Ts2的喷射波形PA2(在下文中可以被称为“波形PA2”)。

当具有波形PA1的驱动信号Vin[m]被供给到喷射部D[m]时，喷射部D[m]以墨水形成中等点的这样的体积喷射墨水。

当具有波形PA2的驱动信号Vin[m]被供给到喷射部D[m]时，喷射部D[m]以墨水形成小点的这样的体积喷射墨水。

例如，波形PA1的最低电势(例如，电势Va11)与最高电势(例如，电势Va12)之间的差值大于波形PA2的最低电势(例如，电势Va21)与最高电势(例如，电势Va22)之间的差值。

如图16中图示出的，在每个单位时段Tu中从控制部6输出的驱动波形信号Com-B包括微振动波形PB(在下面可以称为“波形PB”)。

当具有波形PB的驱动信号Vin[m]被供给到喷射部D[m]时，喷射部D[m]不喷射墨水。具体而言，波形PB是通过使喷射部D中包含的墨水微振而防止墨水的粘度上升的波形。例如，波形PB的最低电势(例如，电势Vb11)与最高电势(例如，基准电势V0)之间的差值小于波形PA2的最低电势与最高电势之间的差值。

下面参照图14至图17描述在单位时段Tu中从驱动信号生成部51输出的驱动信号Vin。

当在单位时段Tu中供给的打印信号SI[m]表示(1,1)时，选择信号Sa[m]在控制时段Ts1和控制时段Ts2被设置为H电平(参见图15)。开关部TX[m]在控制时段Ts1中选择驱动波形信号Com-A以输出具有波形PA1的驱动信号Vin[m]，并且在控制时段Ts2中选择驱动波形信号Com-A以输出具有波形PA2的驱动信号Vin[m]。在这种情况下，在单位时段Tu中供给到喷射部D[m]的驱动信号Vin[m]包括波形PA1和波形PA2(参见图17)。因此，喷射部D[m]在单位时段Tu中喷射基于波形PA1的中等体积的墨水以及基于波形PA2的小体积的墨水以在记录纸P上形成大点。

当在单位时段Tu中供给的打印信号SI[m]表示(1,0)时，选择信号Sa[m]在控制时段Ts1被设置为H电平，并且选择信号Sb[m]在控制时段Ts2中被设置为H电平(参见图15)。开关部TX[m]在控制时段Ts1中选择驱动波形信号Com-A以输出具有波形PA1的驱动信号Vin[m]，并且在控制时段Ts2中选择驱动波形信号Com-B以输出具有波形PB的驱动信号Vin[m]。在这种情况下，在单位时段Tu中供给到喷射部D[m]的驱动信号Vin[m]包括波形PA1和波形PB(参见图17)。因此，喷射部D[m]在单位时段Tu中喷射基于波形PA1的中等体积的墨水以在记录纸P上形成中等点。

当在单位时段Tu中供给的打印信号SI[m]表示(0,1)时，选择信号Sb[m]在控制时段Ts1被设置为H电平，并且选择信号Sa[m]在控制时段Ts2中被设置为H电平(参见图15)。开关部TX[m]在控制时段Ts1中选择驱动波形信号Com-B以输出具有波形PB的驱动信号Vin[m]，并且在控制时段Ts2中选择驱动波形信号Com-A以输出具有波形PA2的驱动信号Vin[m]。在这种情况下，在单位时段Tu中供给到喷射部D[m]的驱动信号Vin[m]包括波形PA2和波形PB(参见图17)。因此，喷射部D[m]在单位时段Tu中喷射基于波形PA2的小体积的墨水以在记录纸P上形成小点。

当在单位时段Tu中供给的打印信号SI[m]表示(0,0)时，选择信号Sb[m]在控制时段Ts1和控制时段Ts2被设置为H电平(参见图15)。开关部TX[m]在控制时段Ts1和控制时段Ts2中选择驱动波形信号Com-B以输出具有波形PB的驱动信号Vin[m]。在这种情况下，在单位时段Tu中供给到喷射部D[m]的驱动信号Vin[m]包括波形PB(参见图17)。因此，喷射部D[m]在单位时段Tu中不喷射墨水，并且在记录纸P上不形成点(即，不记录图像)。

注意，控制部6从具有波形PA1的驱动信号Vin[m]在单位时段Tu中所供给至的喷射部D[m](即，表示(1,1)或(1,0)的打印信号SI[m]所供给至的喷射部D[m])中指定目标喷射部Dtg(在单位时段Tu中通过喷射状态判定处理检测该目标喷射部Dtg的残余振动)。具体而言，被供给到指定为目标喷射部Dtg的喷射部D[m]的驱动信号Vin[m]的波形PA1也用作用于驱动目标喷射部Dtg(通过喷射状态判定处理检测该目标喷射部Dtg的残余振动)以产生残余振动的判定驱动波形(即，驱动波形)。

4.2.连接部

图18是图示出记录头3、连接部53、检测单元8和判定单元4之间的连接关系，连接部53的配置和判定单元4的配置的框图。

如图18中图示出的，连接部53包括与M个喷射部D一一对应的M个(第一级至第M级)连接电路Ux(Ux[1]，Ux[2]，...和Ux[M])。第m级连接电路Ux[m]将喷射部D[m]中包含的压电元件300的上电极302电连接至驱动信号生成部51的第m级输出端子OTN或检测单元8。

连接电路Ux[m]将喷射部D[m]电连接至驱动信号生成部51的第m级输出端子OTN的状态在下面称为“第一连接状态”。连接电路Ux[m]将喷射部D[m]电连接至检测单元8的状态在下面称为“第二连接状态”。

当控制部6在单位时段Tu中指定喷射部D[m]作为目标喷射部Dtg时，连接电路Ux[m]在单位时段Tu内的检测时段Td中被设定为第二连接状态以将喷射部D[m]电连接到检测单元8。当控制部6在单位时段Tu中指定喷射部D[m]作为目标喷射部Dtg时，连接电路Ux[m]在单位时段Tu内的除了检测时段Td之外的时段中被设定为第一连接状态，以将喷射部D[m]电连接到驱动信号生成部51。当控制部6在单位时段Tu内没有指定喷射部D[m]作为目标喷射部Dtg时，连接电路Ux[m]在整个单位时段Tu中被设定为第一连接状态，以将喷射部D[m]电连接到驱动信号生成部51。

控制部6向每个连接电路Ux输出控制每个连接电路Ux的连接的连接控制信号Sw。

具体而言，当控制部6在单位时段Tu内指定喷射部D[m]作为目标喷射部Dtg时，控制部6将连接控制信号Sw[m]供给到连接电路Ux[m]以便在单位时段Tu内的除了检测时段Td之外的时段中连接电路Ux[m]被设定为第一连接状态，并且在单位时段Tu内的检测时段Td内被设定为第二连接状态。因此，当控制部6在单位时段Tu中指定喷射部D[m]作为目标喷射部Dtg时，驱动信号Vin[m]在单位时段Tu内的除了检测时段Td之外的时段中被从驱动信号生成部51供给到喷射部D[m]，并且残余振动信号Vout在单位时段Tu内的检测时段Td内被从喷射部部D[m]供给到检测单元8。

当控制部6在单位时段Tu中未指定喷射部D[m]作为目标喷射部Dtg时，控制部6向控制电路Ux[m]供给连接控制信号Sw[m]，其在整个单位时段Tu中将连接电路Ux[m]设定为第一连接状态。

注意，检测时段Td包括检测时段Td1(即，第一时段)、检测时段Td2(即，第二时段)和检测时段Td3(即，第三时段)(如稍后详细描述的)(参见图19)。

如图18中图示出的，喷墨打印机1包括与M个喷射部D对应的一个检测单元8，并且每个检测单元8在一个单位时段Tu内仅能够检测由一个喷射部D产生的残余振动。具体而言，控制部6在一个单位时段Tu中指定M个喷射部D中的一个喷射部D作为目标喷射部Dtg。

4.3.检测单元

图18中图示出的检测单元8基于残余振动信号Vout(见上)生成整形波形信号Vd。整形波形信号Vd是通过放大残余振动信号Vout的振幅并且从残余振动信号Vout中去除噪声分量而获得的信号(即，通过对残余振动信号Vout进行整形以具有适合于由判定单元4执行的处理的波形而获得的信号)。

例如，检测单元8可以包括放大残余振动信号Vout的负反馈放大器、衰减残余振动信号Vout的高频分量的低通滤波器和执行阻抗转换处理并且输出具有低阻抗的整形波形信号Vd的电压跟随器。

注意，在单位时段Tu内的检测时段Td1中从喷射部D[m](在单位时段Tu内被指定为目标喷射部Dtg)检测到的残余振动信号Vout可以被称为“残余振动信号Vout1”，在单位时段Tu内的检测时段Td2中从喷射部D[m](在单位时段Tu内被指定为目标喷射部Dtg)检测到的残余振动信号Vout可以被称为“残余振动信号Vout2”，并且在单位时段Tu内的检测时段Td3中从喷射部D[m](在单位时段Tu内被指定为目标喷射部Dtg)检测到的残余振动信号Vout可以被称为“残余振动信号Vout3”。

由检测单元8基于残余振动信号Vout1生成的整形波形信号Vd可以被称为“整形波形信号Vd1”(即，第一检测信号)，由检测单元8基于残余振动信号Vout2生成的整形波形信号Vd可以被称为“整形波形信号Vd2”(即，第二检测信号)，并且由检测单元8基于残余振动信号Vout3生成的整形波形信号Vd可以被称为“整形波形信号Vd3”(即，第三检测信号)。

4.4.判定单元

判定单元4基于从检测单元8输出的整形波形信号Vd来判定来自喷射部D的墨水的喷射状态，并且生成表示判定结果的判定信息RS。

如图18中图示出的，判定单元4包括特性信息生成部41和判定信息生成部42，该特性信息生成部41生成表示由喷射部D[m]产生的残余振动的特性的特性信息Info，判定信息生成部42判定来自喷射部D[m]的墨水的喷射状态并生成表示判定结果的判定信息RS[m]。

表示用于判定由整形波形信号Vd表示的残余振动的特性的阈值电势的阈值电势信号SVth从控制部6供给到特性信息生成部41。特性信息生成部41将由阈值电势信号SVth表示的阈值电势与由整形波形信号Vd表示的电势进行比较，以判定由检测单元8生成的整形波形信号Vd所表示的残余振动的特性，并且生成表示因此判定的残余振动的特性的特性信息Info。

表示针对来自喷射部D的墨水的喷射状态的判定基准的基准信息STth从控制部6供给至判定信息生成部42。判定信息生成部42将由该特性信息生成部41生成的特性信息Info与由基准信息STth表示的基准值进行比较来判定来自喷射部D[m]的墨水的喷射状态，并生成表示判定结果的判定信息RS[m]。

5.喷射状态判定处理

下面参照图19至图22C描述喷射状态判定处理。

喷射状态判定处理是由喷墨打印机1执行的处理，其使用具有波形PA1(即，判定驱动波形)的驱动信号Vin[m]来驱动被指定为目标喷射部Dtg的喷射部D[m]，引起检测单元8检测由喷射部D[m]产生的残余振动，并且基于检测单元8的检测结果引起判定单元4生成表示来自喷射部D[m]的墨水的喷射状态的判定信息RS[m]。

下面参照图19描述在喷射状态判定处理期间供给到目标喷射部Dtg的驱动信号Vin[m]的波形PA1(即，判定驱动波形)和用于检测由目标喷射部Dtg产生的残余振动的检测时段Td。

图19是图示出在图16中图示出的波形PA1(即，判定驱动波形)的细节的时序图。如图19中图示出的，波形PA1表示时刻Ts-S(即，第一时刻)(即，波形PA1的开始定时)的基准电势V0，到时刻Ta11减小到比基准电势V0低的电势Va11(即，第一电势)，到时刻Ta12增加到比电势Va11高的电势Va12(即，第二电势)，到时刻Ta13减小到比电势Va12低的电势Va13(即，第三电势)，并且维持电势Va13直至时刻Ts-E(即，第二时刻)(即波形PA1的结束定时)。

在本发明的一个实施例中，电势Va13等于基准电势V0。具体地，第三电势用作基准电势V0。电势Va13和电势Va11之间的差值大于电势Va12和电势Va13之间的差值。

单位时段Tu包括作为用于检测残余振动的检测时段Td的检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3。具体而言，检测时段Td1被设定在如下的时段内：波形PA1在波形PA1的从时刻Ta11到时刻Ta12的时段内被维持在电势Va11处；检测时段Td2被设定在如下的时段内：波形PA1在波形PA1的从时刻Ta12到时刻Ta13的时段内被维持在电势Va12处；并且检测时段Td3被设定在如下的时段内：波形PA1在波形PA1的从时刻Ta13到时刻Ts-E的时段内被维持在基准电势V0处(参见图19)。注意，检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3比时间Tc短，该时间Tc对应于在正常喷射状态下从目标喷射部Dtg检测到的残余振动信号Vout的一个周期(参见图20)。

根据本发明的一个实施例，因为由波形PA1表示的电势在检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3中的每个中被维持在恒定的电平，能够减少源自驱动波形信号Com的、叠加在所检测到残余振动上的噪声并且准确地检测残余振动。

当控制部6将喷射部D[m]指定为目标喷射部Dtg时，控制部6将连接控制信号Sw[m]供给到开关部TX[m]，使得开关部TX[m]在单位时段Tu内的检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3中被设定为第二连接状态，并且在单位时段Tu内除了检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3之外的时段中设定为第一连接状态。

注意，电势在时刻Ts-S(即，波形PA1的开始定时)和时刻Ta11之间从基准电势V0变化到电势Va11的波形PA1的一部分被称为“波形PA11”(即，第一波形)，电势在时刻Ta11和时刻Ta12之间从电势Va11变化到电势Va12的波形PA1的一部分被称为“波形PA12”(即，第二波形)，并且电势在时刻Ta12和时刻Ta13之间从电势Va12变化到基准电势V0的波形PA1的一部分被称为“波形PA13”(即，第三波形)(参见图19)。

下面参照图20描述在检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3中的每个中检测到的残余振动信号Vout(Vout1、Vout2和Vout3)。

注意，图20中图示出的波形PA1(即，判定驱动波形)的形状和喷射部D[m]所产生的残余振动的波形之间的关系仅仅是实例，并且本发明不局限于图20中图示出的实例。

图20图示出了如下的实例：由具有波形PA1的驱动信号Vin[m]驱动的喷射部D[m]在时刻Ta11(即，波形PA11的结束定时)处产生源自波形PA11的残余振动W1。在图20中图示出的实例中，喷射部D[m]产生残余振动W1，其中，隔膜310在时刻Ta11沿+Z方向移位，然后在-Z方向和+Z方向上振动。在图20中图示出的实例中，残余振动W1在时刻Ta11之后设定的检测时段Td1中被检测为残余振动信号Vout1。

图20图示出了如下的实例：由具有波形PA1的驱动信号Vin[m]驱动的喷射部D[m]在时刻Ta12(即，波形PA12的结束定时)处产生源自波形PA12的残余振动W2。在图20中图示出的实例中，残余振动W2叠加在残余振动W1上的复合振动在检测时段Td2中被检测为残余振动信号Vout2。

图20图示出了如下的实例：由具有波形PA1的驱动信号Vin[m]驱动的喷射部D[m]在时刻Ta13(即，波形PA13的结束定时)处产生源自波形PA13的残余振动W3。在图20中图示出的实例中，残余振动W3叠加在残余振动W1和残余振动W2上的复合振动在检测时段Td3中被检测为残余振动信号Vout3。

注意，例如，喷射部D[m]在下面的情况(1)至(3)中产生残余振动。

(1)当发生从驱动信号Vin[m]的信号电平改变的状态向驱动信号Vin[m]的信号电平保持在恒定电平的状态的转换时。

(2)当发生驱动信号Vin[m]的信号电平保持在恒定电平的状态向驱动信号Vin[m]的信号电平改变的状态的转换时。

(3)当驱动信号Vin[m]的信号电平改变时。

具体而言，当图19中图示出的驱动信号Vin[m]被供给到喷射部D[m]时，除了残余振动W1、残余振动W2和残余振动W3之外，喷射部D[m]可能在波形PA11的开始定时、波形PA12的开始定时、波形PA13的开始定时等产生残余振动。

注意，为了便于解释，图20和图21仅图示出了在情况(1)中由喷射部D[m]产生的残余振动W1、残余振动W2和残余振动W3。

图19至图21图示出了如下的实例：波形PA1被设计成使得当来自喷射部D的墨水的喷射状态正常时，残余振动W1和残余振动W2彼此增强。例如，波形PA1被设计为使得在考虑到喷射部D的亥姆霍兹(Helmholtz)共振频率时，残余振动W1和残余振动W2在相位上大致相同。例如，波形PA1被设计为使得从时刻Ta11到时刻Ta12的时间长度与当喷射部D的喷射状态正常时的残余振动信号Vout的周期乘以因数(ka-1/2)(其中，ka是满足1≤ka的自然数)所获得的值大致相同。

图19至图21图示出了如下的实例：波形PA1被设计成使得当来自喷射部D的墨水的喷射状态正常时残余振动W2和残余振动W3相互衰减。例如，波形PA1被设计成使得残余振动W2和残余振动W3之间的相位差近似等于π。例如，波形PA1被设计成使得从时刻Ta12到时刻Ta13的时间长度与通过将当喷射部D的喷射状态正常时的残余振动信号Vout的周期乘以因数kb(其中，kb是满足1≤kb的自然数)所获得的值大致相同。

在图19至图21中图示出的实例中，考虑到残余振动信号Vout的周期来设计波形PA1，使得当来自喷射部D的墨水的喷射状态正常时残余振动信号Vout的振幅在时刻Ta12增加，并且在时刻Ta13减小。

然而，当在喷射部D中发生异常喷射状态时，残余振动信号Vout的周期(和频率)从当喷射部D的喷射状态正常时的残余振动信号Vout的周期(和频率)改变。具体而言，当喷射部D的喷射状态异常时的残余振动信号Vout的周期(频率)不同于当喷射部D的喷射状态正常时的残余振动信号Vout的周期(频率)。例如，当喷射部D的喷射状态异常时的残余振动W1的周期(频率)、残余振动W2的周期(频率)和残余振动W3的周期(频率)分别与当喷射部D的喷射状态正常时的残余振动W1的周期(频率)、残余振动W2的周期(频率)和残余振动W3的周期(频率)不同(参见图19至图21)。

注意，图21图示出了如下的实例：喷射部D[m]中出现异常喷射状态，并且残余振动W1的频率、残余振动W2的频率和残余振动W3的频率从当喷射部D[m]的喷射状态正常时的残余振动的频率变化(参见图20)。具体而言，图21图示出了如下的实例：由喷射部D[m]产生的残余振动的一个周期的时间TcE比当喷射部D[m]的喷射状态正常时的残余振动的一个周期的时间Tc短(参见图20)。

注意，图20和图21图示出了如下的实例：当喷射部D的喷射状态正常时残余振动W1和残余振动W2在时刻Ta12处彼此增强，但是当喷射部D的喷射状态变得异常时在时刻Ta12处不能彼此增强。具体而言，当喷射部D的喷射状态异常时，与喷射部D的喷射状态正常的情况相比，在时刻Ta12处的残余振动信号Vout的振幅的增加较小。在图21中图示出的实例中，残余振动W1和残余振动W2在时刻Ta12处彼此衰减，并且在时刻Ta12处的残余振动信号Vout的振幅小于在时刻Ta12处的残余振动W2的振幅。

注意，当喷射部D的喷射状态异常时的残余振动信号Vout可以被称为“残余振动信号VoutE”。

图20和图21图示出了如下的实例：当喷射部D的喷射状态正常时残余振动W2和残余振动W3在时刻Ta13处彼此衰减，但是当喷射部D的喷射状态变得异常时不能在时刻Ta13处彼此衰减。具体而言，当喷射部D的喷射状态异常时，与喷射部D的喷射状态正常的情况相比，在时刻Ta13处的残余振动信号Vout的振幅的减小较小。在图21中图示出的实例中，残余振动W2和残余振动W3在时刻Ta13处彼此增强，并且在时刻Ta13处的残余振动信号VoutE的振幅大于在时刻Ta13处的残余振动W2的振幅。

如在图20和图21中图示出的，残余振动信号Vout的周期和频率在喷射部D的喷射状态异常的情况和喷射部D的喷射状态正常的情况之间不同，并且可能的是，每个时刻的残余振动信号Vout的信号电平和相位在喷射部D的喷射状态异常的情况和喷射部D的喷射状态正常的情况之间也不同。由整形波形信号Vd表示的波形的特性(例如，周期、信号电平和相位)对应于由残余振动信号Vout表示的波形的特性(例如，周期、信号电平和相位)来确定。因此，可能的是，当喷射部D的喷射状态异常时由整形波形信号Vd表示的波形的特性不同于当喷射部D的喷射状态正常时由整形波形信号Vd表示的波形的特性。因此，喷射部D的喷射状态可以基于由整形波形信号Vd表示的波形的特性来判定。

在本发明的一个实施例中，特性信息生成部41生成表示由整形波形信号Vd表示的波形的信号电平-相位特性的特性信息Info。具体而言，特性信息生成部41生成特性信息Info，其包括与整形波形信号Vd1的信号电平和相位的变化有关的信息、与整形波形信号Vd2的信号电平和相位的变化有关的信息以及与整形波形信号Vd3的信号电平和相位的变化有关的信息。

判定信息生成部42基于特性信息Info来判定由整形波形信号Vd表示的波形的特性是否包括在当喷射部D的喷射状态正常时由整形波形信号Vd表示的波形的特性的可能范围内，并且生成表示判定结果的判定信息RS。这使得可以判定由检测单元8检测到的残余振动信号Vout的波形是否被认为是当喷射部D的喷射状态正常时的残余振动信号Vout的波形，并且判定来自喷射部D的墨水的喷射状态。

特性信息生成部41将整形波形信号Vd的信号电平与由阈值电势信号SVth表示的阈值电势进行比较，并将作为比较结果而获得的测量时间作为特性信息Info输出。判定信息生成部42将包括在特性信息Info中的测量时间与由基准信息STth表示的判定基准进行比较，并基于比较结果生成判定信息RS。

注意，由阈值电势信号SVth表示的阈值电势、由特性信息Info表示的测量时间以及由基准信息STth表示的判定基准可以基于判定驱动波形(波形PA1)的形状、由使用判定驱动波形驱动的喷射部D产生的残余振动的特性等适当地判定。具体而言，判定阈值电势信号SVth、特性信息Info和基准信息STth的细节，使得能够判定由喷射部D产生的残余振动的波形是具有当喷射部D的喷射状态正常时的形状还是当喷射部D的喷射状态异常时的形状。判定阈值电势信号SVth、特性信息Info和基准信息STth的细节，使得可以判定当喷射部D的喷射状态异常时由喷射部D产生的残余振动的波形是具有在腔室320中形成有气泡时的形状，还是当在腔室320中收容的墨水的粘度已经增加时的形状，还是当异物已经附着到喷嘴N周围的区域时的形状。

下面参照图22A至图22C描述由阈值电势信号SVth表示的阈值电势的实例、由特性信息Info表示的测量时间的实例以及由基准信息STth表示的判定基准的示例。

图22A至22C图示出了阈值电势信号SVt、特性信息Info和基准信息STth的实例。注意，图22A至22C图示出了如下的实例：波形PA1是图19中图示出的波形PA1，在正常喷射状态下由目标喷射部Dtg产生的残余振动的波形是图20中图示出的残余振动信号Vout的波形，并且在异常喷射状态下由目标喷射部Dtg产生的残余振动的波形是图21中图示出的残余振动信号VoutE的波形。

在图22A至图22C中图示出的实例中，由阈值电势信号SVth表示的阈值电势包括阈值电势Vth0、VthA、VthB、VthC、VthD和VthE，并且特性信息Info表示测量时间Tw1、Tw2、Tw3、TwA、TwB、TwC、TwD和TwE。当目标喷射部Dtg的喷射状态异常时基于残余振动信号Vout1生成的整形波形信号Vd1被称为“整形波形信号Vd1E”，当目标喷射部Dtg的喷射状态异常时基于残余振动信号Vout2生成的整形波形信号Vd2被称为“整形波形信号Vd2E”，并且当目标喷射部Dtg的喷射状态异常时基于残余振动信号Vout3生成的整形波形信号Vd3被称为“整形波形信号Vd3E”。

当波形PA1是图19中图示出的波形并且残余振动的波形是图20或图21中图示出的波形时，特性信息生成部41将由整形波形信号Vd1表示的电势与阈值电势Vth0和VthA进行比较(参照图22A)。特性信息生成部41因此测量测量时间Tw1和测量时间TwA，该测量时间Tw1表示在检测时段Td1中整形波形信号Vd1的电势等于或低于阈值电势Vth0的时间长度，该测量时间TwA表示在检测时段Td1中整形波形信号Vd1的电势等于或低于阈值电势VthA的时间长度。注意，阈值电势Vth0是整形波形信号Vd的振幅中心电平的电势。阈值电势VthA是比阈值电势Vth0低的电势。

特性信息生成部41将由整形波形信号Vd2表示的电势与阈值电势Vth0、VthB和VthC进行比较(参见图22B)。特性信息生成部41因此测量测量时间Tw2、测量时间TwB和测量时间TwC，该测量时间Tw2表示在检测时段Td2中整形波形信号Vd2的电势等于或高于阈值电势Vth0的时间长度，测量时间TwB表示在检测时段Td2中整形波形信号Vd2的电势等于或高于阈值电势VthB的时间长度，测量时间TwC表示在检测时段Td2中整形波形信号Vd2的电势等于或低于阈值电势VthC的时间长度。注意，阈值电势VthB是比阈值电势Vth0高的电势。阈值电势VthC是比阈值电势Vth0低的电势。

特性信息生成部41将由整形波形信号Vd3表示的电势与阈值电势Vth0、VthD和VthE进行比较(参见图22C)。特性信息生成部41因此测量测量时间Tw3、测量时间TwD和测量时间TwE，该测量时间Tw3表示在检测时段Td3中整形波形信号Vd3的电势等于或高于阈值电势Vth0的时间长度，该测量时间TwD表示在检测时段Td3中整形波形信号Vd3的电势等于或高于阈值电势VthD的时间长度，该测量时间TwE表示在检测时段Td3中整形波形信号Vd3的电势等于或低于阈值电势VthE的时间长度。注意，阈值电势VthD是比阈值电势Vth0高的电势。阈值电势VthD被设定为高于整形波形信号Vd3的最高电势。阈值电势VthE是低于阈值电势Vth0的电势。阈值电势VthE被设定为低于整形波形信号Vd3的最低电势。

在图22A至图22C中图示出的实例中，特性信息Info中包括的测定时间Tw1、Tw2和Tw3是表示整形波形信号Vd的信号电平达到振幅中心为止的时间长度的信息(即，表示整形波形信号Vd的相位特性的信息)。在图22A至图22C中图示出的实例中，包括在特性信息Info中的测量时间TwA、TwB、TwC、TwD和TwE是表示整形波形信号Vd的信号电平等于或高于阈值电势的时间长度或整形波形信号Vd的信号电平等于或低于阈值电势的时间长度的信息(即，表示整形波形信号Vd的信号电平特性的信息)。

在图19至图22C中图示出的实例中，判定信息生成部42将特性信息生成部41所测量的特性信息Info中包括的测量时间Tw1、Tw2、Tw3、TwA、TwB、TwC、TwD和TwE与由从控制部6输出的基准信息STth所表示的基准值Tw1L、Tw1H、Tw2L、Tw2H、Tw3L、Tw3H、TwAL、TwAH、TwBL、TwBH、TwCL、TwCH、TwD0和TwE0进行比较，以判定由整形波形信号Vd表示的波形是否是基于当目标喷射部Dtg的喷射状态正常时检测到的残余振动信号Vout的波形。

注意，由基准信息STth表示的基准值是基于由当目标喷射部Dtg的喷射状态正常时所测量的特性信息Info表示的测量时间和由当目标喷射部Dtg的喷射状态异常时所测量的特性信息Info表示的测量时间而预先确定的阈值。具体而言，由基准信息STth表示的基准值是表示相对于由表示基于残余振动信号Vout的整形波形信号Vd的特性的特性信息Info所表示的测量时间以及由表示基于残余振动信号VoutE的整形波形信号VdE的特性的特性信息Info所表示的测量时间的边界的阈值。

在图19至图22C中图示出的实例中，判定信息生成部42判定基于从目标喷射部Dtg检测的残余振动信号Vout的整形波形信号Vd的波形与基于在正常喷射状态下从喷射部D检测到的残余振动信号Vout的整形波形信号Vd的波形之间的误差在预定范围内，并且当包括在特性信息Info中的测量时间满足下面的表达式(1)至(8)中的全部时，这些波形具有大致相同的形状。具体而言，判定信息生成部42当特性信息Info中包含的测量时间满足表达式(1)至(8)中的全部时，判定目标喷射部Dtg的喷射状态正常，并且生成表示判定结果的判定信息RS[m]。判定信息生成部42当特性信息Info中包含的测量时间不满足表达式(1)至(8)中的至少一个时，判定喷射部D的喷射状态异常，并且生成表示判定结果的判定信息RS[m]。

Tw1L≦Tw1≦Tw1H (1)

Tw2L≦Tw2≦Tw2H (2)

Tw3L≦Tw3≦Tw3H (3)

TwAL≦TwA≦TwAH (4)

TwBL≦TwB≦TwBH (5)

TwCL≦TwC≦TwCH (6)

TwD＝TwD0(其中,TwD0＝0) (7)

TwE＝TwE0(其中,TwE0＝0) (8)

如上所述，控制部6在喷射状态判定处理期间控制驱动信号供给部50，使得驱动信号供给部50将具有波形PA1(即，判定驱动波形)的驱动信号Vin[m]供给到被指定为目标喷射部Dtg的喷射部D[m]。控制部6控制判定单元4的操作，使得判定单元4基于表示在检测时段Td1中由喷射部D[m]产生的残余振动的整形波形信号Vd1、表示在检测时段Td2中由喷射部D[m]产生的残余振动的整形波形信号Vd2和表示在检测时段Td3中由喷射部D[m]产生的残余振动的整形波形信号Vd3来生成特性信息Info。控制部6控制判定单元4的操作，使得判定单元4基于特性信息Info判定来自喷射部D[m]的墨水的喷射状态，并生成表示判定结果的判定信息RS[m]。

6.结论

根据本发明的实施例，基于与由喷射部D产生的残余振动的相位和信号电平有关的信息来判定来自喷射部D的墨水的喷射状态(参见上文)。具体而言，在不测量与由喷射部D产生的残余振动的一个周期相对应的时间的情况下判定喷射部D的喷射状态。因此，即使当包括在检测时段Td中的检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3中的每个比由喷射部D产生的残余振动的周期短时，能够判定由喷射部D产生的残余振动的特性，并且基于因此判定的残余振动的特性来判定喷射部D的喷射状态。

已知的喷射状态判定处理基于与由喷射部D产生的残余振动的一个周期相对应的时间来判定喷射部D的喷射状态(以下称为“比较例”)。根据比较例，具有比残余振动的一个周期长的时间长度并且用于检测与至少一个周期对应的残余振动的一个检测时段通常被提供给判定驱动波形。判定驱动波形的信号电平在检测时段通常被维持在恒定电平以便准确地检测残余振动。具体而言，根据比较例的判定驱动波形通常被提供有这样的检测波形：该检测波形的信号电平被维持在与具有比残余振动的周期长的时间长度的一个检测时段对应的大致恒定电平处。

根据比较例，当期望使用公共波形作为用于打印处理的打印波形(例，如喷射波形)和用于喷射状态判定处理的判定驱动波形时，有必要提供附带具有比残余振动的一个周期长的时间长度的检测波形的打印波形。这使得难以减小打印波形的周期，由此可能难以实现高速打印处理。因此，需要分别提供判定驱动波形和打印波形，并且在不同的定时执行打印处理和喷射状态判定处理以便实现高速打印处理。结果，可能会损害喷墨打印机1的用户的便利性。

根据本发明的实施例，将比残余振动的周期短的检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3提供给处于分散状态的判定驱动波形，而不是提供一个比残余振动的周期长的检测时段。

因此，与比较例相比，能够降低当用于检测残余振动的检测波形被提供给判定驱动波形时的限制程度，并且能够提高关于波形设计的自由度。具体而言，与比较例相比，能够缩短判定驱动波形的周期。即使当使用公共波形作为判定驱动波形和打印波形时，也可以容易地缩短判定驱动波形(和打印波形)的周期。这使得可以在期望执行高速打印处理时在打印处理期间执行喷射状态判定处理。这使得能够迅速地处理在打印处理期间发生异常喷射状态的情况，并且防止在打印处理期间打印质量突然劣化的情况。

根据本发明的实施例，由于在检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3中获取了关于残余振动的波形的特性的信息，因此相较于在检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3中的仅仅一个检测时段中获取关于残余振动的波形的特性的信息的情况，可以获得更大量的信息。

这使得可以基于关于残余振动的波形的特性的特性信息Info来提高关于残余信号的波形是否落在当喷射状态正常时的波形之下的判定准确性(即，基于特性信息Info有关喷射部D的喷射状态的判定准确性)。

注意，根据本发明实施例的波形PA1(即，判定驱动波形)被设计为使得电势Va13与电势Va11之间的差值大于电势Va12与电势Va13之间的差值。因此，与电势Va12与电势Va13之间的差值大于电势Va13与电势Va11之间的差值的情况相比，能够减小由目标喷射部Dtg产生的残余振动甚至在时刻Ts-E之后仍然保持的可能性。这使得能够减小在一个单位时段Tu中执行的喷射状态判定处理影响(作为噪声)在后续单位时段Tu中执行的打印处理和喷射状态判定处理的可能性。

如上所述，本发明的实施例可以增加关于能够从检测波形获取的残余振动的特性的信息量，同时防止关于判定驱动波形的设计的自由度由于提供检测波形而减小的情形。

B.修改例

上述本发明的实施例可以以各种方式修改。下面描述具体修改例的实例。只要不发生矛盾，可以适当地组合从下述特定修改例中任意选择的两个或更多个修改例。以下结合在效果和功能中的任一个或两者中与结合上述实施例描述的效果和功能相同的具体修改例的元件由与结合上述实施例使用的附图标记相同的附图标记表示，并且适当省略其详细描述。

第一修改例

尽管已经以检测单元8在检测时段Td1中检测残余振动信号Vout1，在检测时段Td2中检测残余振动信号Vout2并在检测时段Td3中检测残余振动信号Vout3为例描述了上面的实施例，但本发明不限于此。检测单元8至少在检测时段Td3中检测残余振动信号Vout3就足够了。

例如，检测单元8可以仅检测残余振动信号Vout3而不检测残余振动信号Vout1和残余振动信号Vout2。在这种情况下，与在一个单位时段Tu中被指定为目标喷射部Dtg的喷射部D[m]相对应的连接电路Ux[m]在该一个单位时段Tu内的检测时段Td3中被设定为第二连接状态，并且在一个单位时段Tu内除了检测时段Td3以外的时段中被设定为第一连接状态。判定单元4使用由检测单元8已经基于残余振动信号Vout3生成的整形波形信号Vd3来判定目标喷射部Dtg的喷射状态，并生成表示判定结果的判定信息RS。

检测单元8可以检测残余振动信号Vout3以及残余振动信号Vout1和残余振动信号Vout2中的一个。

第二修改例

尽管上述实施例和修改例已经以使用从基准电势V0变化到电势Va11(即，第一电势)的波形PA11作为第一波形为例进行了描述，但是本发明不限于此。只要第一波形是从不同于第一电势的电势变化到第一电势的波形就足够了。第二波形不限于从第一电势变化到第二电势的波形。只要第二波形是从不同于第二电势的电势变化到第二电势的波形就足够了。第三波形不限于从第二电势变化到第三电势的波形。只要第三波形是从不同于第三电势的电势变化到第三电势的波形就足够了。

第三修改例

尽管上述实施例和修改例已经以波形PA1使用电势Va11、电势Va12和电势Va13(基准电势V0)作为在等于或长于给定时间的时间内保持信号的保持电势为例进行了描述，但是本发明不限于此。波形PA1也可以使用除电势Va11、电势Va12和电势Va13之外的电势作为保持电势。

例如，波形PA1也可以使用电势Va14作为保持电势(参见图23)。在图23中图示出的实例中，电势Va14是电势Va12与电势Va13之间的电势，波形PA1被设计为使得信号在检测时段Td2结束和检测时段Td3开始之间的时段内保持在电势Va14。当采用图23中图示出的实例时，检测单元8可以检测在信号被保持在电势Va14的检测时段Td4由目标喷射部Dtg产生的残余振动，检测时段Td4是信号保持在电势Va14的时段的一部分或全部。在这种情况下，检测单元8基于表示检测时段Td4中的残余振动检测结果的残余振动信号Vout4来生成整形波形信号Vd4。判定单元4基于整形波形信号Vd1至Vd4生成判定信息RS。

第四修改例

尽管在上述实施例和修改例中已经以将比基准电势V0低的电势Va11用作第一电势，将比基准电势V0高的电势Va12用作第二电势，并且将等于基准电势V0的电势Va13用作第三电势为例进行了描述，但第一电势、第二电势和第三电势之间的关系不限于此。

只要第一电势被设定成使得当第一电势作为驱动信号Vin被供给到喷射部D时喷射部D的腔室320的容积大于当基准电势V0作为驱动信号Vin被供给到喷射部D时喷射部D的腔室320的容积就足够了。

只要第二电势被设定成使得当第二电势作为驱动信号Vin被供给到喷射部D时喷射部D的腔室320的容积小于当第一电势作为驱动信号Vin被供给到喷射部D时喷射部D的腔室320的容积就足够了。

只要第三电势被设定成使得当第三电势作为驱动信号Vin被供给到喷射部D时喷射部D的腔室320的容积大于当第二电势作为驱动信号Vin被供给到喷射部D时喷射部D的腔室320的容积就足够了。

第五修改例

尽管在上述实施例和修改例中已经以检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3中的每个比当喷射部D的喷射状态正常时产生的残余振动的周期短为例进行了描述，但检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3中的每个可以比残余振动的周期长。

第六修改例

尽管在上述实施例和修改例中已经以包括在打印波形中的喷射波形PA1用作判定驱动信号为例进行了描述，但本发明不局限于此。除了波形PA1的包括在打印波形中的波形可以用作判定驱动波形。例如，喷射波形PA2可以被用作判定驱动波形，或者诸如微振动波形PB的非喷射波形可以被用作判定驱动波形。

多个打印波形可以被用作判定驱动波形。例如，喷射波形PA1和喷射波形PA2都可以被用作判定驱动波形。在这种情况下，例如通过给波形PA1提供三个检测时段并且给波形PA2提供三个检测时段，可以在一个单位时段Tu内提供六个检测时段。这使得可以进一步提高喷射状态判定准确性。

尽管在上述实施例和修改例中已经以打印波形被用作判定驱动波形为例进行了描述，但除了打印波形以外的波形也可以用作判定驱动波形。在这种情况下，可以在未执行打印处理的单位时段Tu中执行喷射状态判定处理。

第七修改例

尽管在上述实施例和修改例中已经以特性信息Info是关于由整形波形信号Vd表示的波形的信号电平和相位的信息为例进行了描述，但是本发明不局限于此。特性信息Info可以包括关于由整形波形信号Vd表示的波形的信号电平、相位和周期中的至少一个的信息。

当特性信息Info包括关于由整形波形信号Vd表示的波形的周期的信息时，优选地，检测时段Td1、检测时段Td2和检测时段Td3中的一个或多个检测时段比整形波形信号Vd的周期长(参见第三修改例)。

第八修改例

尽管在上述实施例和修改例中已经以喷墨打印机1包括四个记录头3、四个检测单元8和四个判定单元4(即，记录头3的数量、检测单元8的数量和判定单元4的数量的比率为1:1:1)为例进行了描述，但是本发明不局限于此。记录头3的数量、检测单元8的数量和判定单元4的数量的比率可以不是1:1:1。例如，喷墨打印机1包括四个记录头3、五个或更多个检测单元8和五个或更多个判定单元4，或者可以四个记录头3、三个或更少的检测单元8和三个或更少的判定单元4。

尽管在上述实施例和修改例中已经以喷墨打印机1包括与四个墨盒31一一对应的四个头部单元10为例进行了描述，但是只要喷墨打印机1包括至少一个头部单元10就足够了，并且墨盒31的数量和头部单元10的数量可以彼此不同。

第九修改例

尽管在上述实施例和修改例中已经以喷射打印机1是喷嘴列L设置成以便范围YNL包括范围YP的行式打印机为例进行了描述，但是本发明不局限于此。喷墨打印机1可以是记录头3沿着Y轴方向前后移动以实施打印处理的串行打印机。

第十修改例

尽管在上述实施例和修改例中已经以喷墨打印机1能够喷射CMYK墨水为例进行了描述，但是本发明不局限于此。只要是喷墨打印机1能够喷射对应于至少一种颜色的墨水就足够了，并且墨水的颜色可以是除了CMYK以外的颜色。

尽管在上述实施例和修改例中已经以喷墨打印机1包括四个喷嘴列Ln为例进行了描述，但是只要喷墨打印机1包括至少一个喷嘴列Ln就足够了。

第十一修改例

尽管在上述实施例和修改例中已经以驱动波形信号Com包括驱动波形信号Com-A和驱动波形信号Com-B为例进行了描述，但是本发明不限于此。只要是驱动波形信号Com包括一个或多个信号就足够了。具体而言，驱动波形信号Com可以仅包括一个信号(例如，驱动波形信号Com-A)，或者可以包括三个或更多个信号(例如，驱动波形信号Com-A、Com-B和Com-C)。在这种情况下，可以将判定驱动波形提供给驱动波形信号Com-A、Com-B和Com-C中的任意信号。

尽管在上述实施例和修改例中已经以单位时段Tu包含控制时段Ts1和控制时段Ts2为例进行了描述，但是本发明不限于此。单位时段Tu可以仅包含一个控制时段Ts，或者可以包含三个或更多个控制时段Ts。在这种情况下，可以在任意的控制时段Ts中提供判定驱动波形。

尽管在上述实施例和修改例中已经以打印信号SI[m]是2位信号为例进行了描述，但是打印信号SI[m]的位数可以考虑到期望的灰度、包括在单位时段Tu中的控制时段Ts的数量、包含在驱动波形信号Com中的信号的数量等适当地确定。

第十二修改例

尽管在上述实施例和修改例中已经以判定信息生成部42由电子电路实现为例进行了描述，但是判定信息生成部42也可以由通过使控制部6中包含的CPU根据控制程序运行而实现的功能块来实现。

类似地，特性信息生成部41可以由通过使控制部6中包含的CPU根据控制程序运行而实现的功能块来实现。在这种情况下，检测单元8可以包括AD转换电路，并且将整形波形信号Vd输出为数字信号。

附图标记列表

1：喷墨打印机，3：记录头，4：判定单元，5：头部驱动器，6：控制部，7：进给机构，8：检测单元，9：主计算机，10：头部单元，41：特性信息生成部，42：判定信息生成部，50：驱动信号供给部，51：驱动信号生成部，53：连接部，60：存储部，100：打印系统，300：压电元件，320：腔室，D：喷射部，N：喷嘴，TX：开关部

Claims (12)

1.一种液体喷射装置，包括：

喷射部，其包括对应于驱动信号的电势的变化而移位的压电元件、对应于所述压电元件的移位而在内部容积上变化的压力室，以及与所述压力室连通并且能够对应于所述压力室的内部容积的变化而喷射所述压力室中收容的液体的喷嘴；以及

检测部，其能够检测在所述压电元件已经移位后由所述喷射部产生的残余振动，

所述检测部在具有驱动波形的驱动信号被供给到所述压电元件时检测在第一时段和第二时段中的任一个或两者中以及在第三时段中由所述喷射部产生的所述残余振动，所述驱动波形在所述第一时段中被设定到第一电势，在跟随所述第一时段的所述第二时段中被设定到第二电势，并且在跟随所述第二时段的所述第三时段中被设定到第三电势，

在所述第二时段中所述压力室的内部容积小于在所述第一时段中所述压力室的内部容积，并且

在所述第三时段中所述压力室的内部容积大于在所述第二时段中所述压力室的内部容积。

2.如权利要求1所限定的液体喷射装置，

所述驱动波形被设计成使得在所述第一时段之前的第一时刻的电势为所述第三电势，并且在跟随所述第三时段的第二时刻的电势为所述第三电势。

3.如权利要求2所限定的液体喷射装置，

所述驱动波形被设计成使得所述第三电势和所述第一电势之间的差值大于所述第二电势和所述第三电势之间的差值。

4.如权利要求1至3中的任一项所限定的液体喷射装置，

所述第一时段、所述第二时段和所述第三时段中的至少一个时段比当来自所述喷射部的液体的喷射状态正常时由所述喷射部产生的残余振动的周期短。

5.如权利要求1至3中的任一项所限定的液体喷射装置，进一步包括：

判定部，其对应于所述检测部的检测结果而判定来自所述喷射部的液体的喷射状态。

6.如权利要求4所限定的液体喷射装置，进一步包括：

判定部，其对应于所述检测部的检测结果而判定来自所述喷射部的液体的喷射状态。

7.如权利要求1至3中的任一项所限定的液体喷射装置，

所述喷射部在所述第二时段中通过所述喷嘴喷射所述压力室中收容的液体。

8.如权利要求4所限定的液体喷射装置，

所述喷射部在所述第二时段中通过所述喷嘴喷射所述压力室中收容的液体。

9.如权利要求5所限定的液体喷射装置，

所述喷射部在所述第二时段中通过所述喷嘴喷射所述压力室中收容的液体。

10.如权利要求6所限定的液体喷射装置，

所述喷射部在所述第二时段中通过所述喷嘴喷射所述压力室中收容的液体。

11.一种头部单元，包括：

喷射部，其包括对应于驱动信号的电势的变化而移位的压电元件、对应于所述压电元件的移位而在内部容积上变化的压力室，以及与所述压力室连通并且能够对应于所述压力室的内部容积的变化而喷射所述压力室中收容的液体的喷嘴；以及

检测部，其能够检测在所述压电元件已经移位后由所述喷射部产生的残余振动，

所述检测部在具有驱动波形的驱动信号被供给到所述压电元件时检测在第一时段和第二时段中的任一个或两者中以及在第三时段中由所述喷射部产生的所述残余振动，所述驱动波形在所述第一时段中被设定到第一电势，在跟随所述第一时段的所述第二时段中被设定到第二电势，并且在跟随所述第二时段的所述第三时段中被设定到第三电势，

在所述第二时段中所述压力室的内部容积小于在所述第一时段中所述压力室的内部容积，并且

在所述第三时段中所述压力室的内部容积大于在所述第二时段中所述压力室的内部容积。

12.一种用于控制包括喷射部的液体喷射装置的方法，所述喷射部包括：

压电元件，其对应于驱动信号的电势的变化而移位；

压力室，其对应于所述压电元件的移位而在内部容积上变化；以及

喷嘴，其与所述压力室连通并且能够对应于所述压力室的内部容积的变化而喷射所述压力室中收容的液体，

所述方法包括：

将具有驱动波形的驱动信号供给到所述压电元件，所述驱动波形在第一时段被设定成第一电势，在跟随所述第一时段的第二时段被设定成第二电势，并且在跟随所述第二时段的第三时段被设定成第三电势；以及

检测在所述第一时段和所述第二时段中的任一个或两者中由所述喷射部产生的残余振动，

检测在所述第三时段中由所述喷射部产生的残余振动，

在所述第二时段中所述压力室的内部容积小于在所述第一时段中所述压力室的内部容积，并且

在所述第三时段中所述压力室的内部容积大于在所述第二时段中所述压力室的内部容积。

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