JP2004299174A - 液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】各種センサを用いることなく、液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を、容易かつ確実に調整することができる液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】本発明の液滴吐出装置は、駆動回路により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動により変位する振動板とを有し、前記駆動回路によりアクチュエータを駆動し、キャビティ内の液体をノズルから液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を調整する温度調整手段を有することを特徴とする。
【選択図】図４３
【解決手段】本発明の液滴吐出装置は、駆動回路により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動により変位する振動板とを有し、前記駆動回路によりアクチュエータを駆動し、キャビティ内の液体をノズルから液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を調整する温度調整手段を有することを特徴とする。
【選択図】図４３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液滴吐出装置の一つであるインクジェットプリンタは、複数のノズルからインク滴（液滴）を吐出して所定の用紙上に画像形成を行う装置であり、一般的に環境温度に応じて印刷を制御することが行われている。例えば、インクジェットプリンタでは、ノズルから吐出されるインク量は環境温度の影響を受けるため、環境温度を測定してその温度に応じて予め設定された吐出駆動波形を選択して吐出するインク量を制御している。
また、インクジェットプリンタでは、所定の印刷品質を実現できることを保証する温度の動作保証範囲が設定され、この動作保証範囲内において周辺温度に対する制御が行われる。なお、動作保証範囲外においても決められた温度制御が行われるが、所定の印刷品質等を保証できないのが普通である。
【０００３】
このため従来では、以下の方法が提案されている。
インク溜りの内部に、インク液温を検出する液温センサが備えられており、ＣＰＵによりこれらがモニタされている。インク供給路には、インク供給口の近傍にインク加熱器およびその後方に液温センサを配置している。インク溜りに供給されるインクは、インク加熱器で所望の温度に加熱され、液温センサによりインク液温をモニタし、インク温度が適切な温度になるようにインク加熱器での加熱をフィードバック制御して、インクの吐出量を制御する方法である（例えば、特許文献１など）。
しかしなから、前記特許文献１に開示されている方法では、インク溜りの内部、インク流路、あるいはインクカートリッジ内に各種センサを設置する必要があり、その結果、インクジェットヘッドやインクカートリッジが大型化し、ひいては、装置全体が大型化し、また、製造コストアップを招くという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１３７２５０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、各種センサを用いることなく、液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を、容易かつ確実に調整することができる液滴吐出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出装置は、駆動回路により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動により変位する振動板とを有し、前記駆動回路によりアクチュエータを駆動し、キャビティ内の液体をノズルから液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を調整する温度調整手段を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の液滴吐出装置は、駆動回路により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動により変位する振動板とを有し、前記駆動回路によりアクチュエータを駆動し、キャビティ内の液体をノズルから液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を検出する温度検出手段を有し、該温度検出手段からの検出値に基づいて、前記キャビティ内の液体の温度を調整する温度調整手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度検出手段からの検出値に応じて、前記駆動回路により生成する駆動波形を補正するよう構成されるのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度検出手段からの検出値に応じて、前記液滴吐出ヘッドが吐出する液滴の数量を補正するよう構成されるのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板の残留振動の振動パターンは、前記残留振動の振幅を含むのが好ましい。
【０００９】
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板の残留振動の振幅量が、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度に対応するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段により、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の目標温度に対応する振幅量の基準値と、検出された前記残留振動の振幅量との差である偏差量を求め、該偏差量が可及的に０または所定範囲内になるように前記キャビティ内の液体の温度を調整するのが好ましい。
【００１０】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段により、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の目標温度に対応する振幅量の基準値と、検出された前記残留振動の振幅量との差である偏差量を求め、
該偏差量が品質保証範囲内になると、液滴の吐出動作の開始を許可する吐出動作開始許可手段を有するのが好ましい。
【００１１】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段により、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の目標温度に対応する振幅量の基準値と、検出された前記残留振動の振幅量との差である偏差量を求め、
液滴の吐出動作中において、該偏差量が正常範囲から外れると、前記液滴の吐出動作を停止するのが好ましい。
【００１２】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、前記キャビティ内の液体を加熱および／または冷却し得る加熱・冷却手段を有するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、前記加熱・冷却手段に対し、比例制御補正を行う比例演算器、ＰＩ制御補正を行うＰＩ制御演算器およびＰＩＤ制御補正を行うＰＩＤ制御演算器のうちの少なくとも１つを有するのが好ましい。
【００１３】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する静電容量成分に基づいて、該発振回路が発振するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する前記アクチュエータの静電容量成分に基づいて、該発振回路が発振するのが好ましい。
【００１４】
本発明の液滴吐出装置では、前記発振回路は、前記アクチュエータの静電容量成分と、前記アクチュエータに接続される抵抗素子の抵抗成分とによるＣＲ発振回路を構成するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、前記発振回路の出力信号における発振周波数の変化に基づいて生成される所定の信号群により、前記振動板の残留振動の電圧波形を生成するＦ／Ｖ変換回路を含むのが好ましい。
【００１５】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形を所定の波形に整形する波形整形回路を含むのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記波形整形回路は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形から直流成分を除去するＤＣ成分除去手段を含み、
前記温度調整手段は、前記ＤＣ成分除去手段によって直流成分を除去された電圧波形のピーク値である前記残留振動の波高値を検出するピーク検出手段を含むのが好ましい。
【００１６】
本発明の液滴吐出装置では、前記アクチュエータは、静電式アクチュエータであるのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記アクチュエータは、圧電素子のピエゾ効果を利用した圧電アクチュエータであるのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記アクチュエータは、通電により発熱する発熱体を備える膜沸騰式アクチュエータであるのが好ましい。
【００１７】
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板は、前記キャビティ内の圧力の変化に追従して弾性的に変形するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドの吐出異常をその原因とともに検出する吐出異常検出手段を有するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記吐出異常検出手段により前記液滴吐出ヘッドの吐出異常が検出された場合、前記液滴吐出ヘッドに対し、その吐出異常の原因に応じて、前記吐出異常の原因を解消させる回復処理を行う回復手段を有するのが好ましい。
【００１８】
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板の残留振動の振動パターンは、前記残留振動の周期を含み、
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動の周期が所定の範囲の周期よりも短いときには、前記キャビティ内に気泡が混入したものと判定し、前記振動板の残留振動の周期が所定の閾値よりも長いときには、前記ノズル付近の液体が乾燥により増粘したものと判定し、前記振動板の残留振動の周期が前記所定の範囲の周期よりも長く、前記所定の閾値よりも短いときには、前記ノズルの出口付近に紙粉が付着したものと判定するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記液滴吐出装置は、インクジェットプリンタを含むのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５９を参照して本発明の液滴吐出装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態は例示として挙げるものであり、これにより本発明の内容を限定的に解釈すべきではない。なお、以下、本実施形態では、本発明の液滴吐出装置の一例として、インク（液状材料）を吐出して記録用紙に画像をプリントするインクジェットプリンタを用いて説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態における液滴吐出装置の一種であるインクジェットプリンタ１の構成を示す概略図である。なお、以下の説明では、図１中、上側を「上部」、下側を「下部」という。
ここで、本発明の要部（特徴）は、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）の振動板の残留振動（減衰振動）の振動パターンに基づくキャビティ内のインク（液体）の温度の検出（推定）や、それに基づく、インクの温度調整（温度制御）等であるが、本発明の理解を容易にするため、まずは、インクジェットプリンタ１の構成や動作（作用）を一通り説明し、その後、前記本発明の要部について説明する。
【００２１】
図１に示すインクジェットプリンタ１は、装置本体２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口２２と、上部面に操作パネル７とが設けられている。
操作パネル７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（表示手段）Ｍと、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。この操作パネル７の表示部Ｍは、報知手段として機能する。
【００２２】
また、装置本体２の内部には、主に、往復動する印字手段（移動体）３を備える印刷装置（印刷手段）４と、記録用紙（液滴受容物）Ｐを印刷装置４に対し供給・排出する給紙装置（液滴受容物搬送手段）５と、印刷装置４及び給紙装置５を制御する制御部（制御手段）６とを有している。
制御部６の制御により、給紙装置５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、印字手段３の下部近傍を通過する。このとき、印字手段３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、印字手段３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査及び副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【００２３】
印刷装置４は、印字手段３と、印字手段３を主走査方向に移動（往復動）させる駆動源となるキャリッジモータ４１と、キャリッジモータ４１の回転を受けて、印字手段３を往復動させる往復動機構４２とを備えている。
印字手段３は、複数のヘッドユニット３５と、各ヘッドユニット３５にインクを供給するインクカートリッジ（Ｉ／Ｃ）３１と、各ヘッドユニット３５およびインクカートリッジ３１を搭載したキャリッジ３２とを有している。
【００２４】
なお、インクカートリッジ３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。この場合、印字手段３には、各色にそれぞれ対応したヘッドユニット３５（この構成については、後に詳述する。）が設けられることになる。ここで、図１では、４色のインクに対応した４つのインクカートリッジ３１を示しているが、ヘッドユニット３は、その他の色、例えば、ライトシアン、ライトマゼンダ、ダークイエローなどのインクカートリッジ３１をさらに備えるように構成されてもよい。
【００２５】
往復動機構４２は、その両端をフレーム（図示せず）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と平行に延在するタイミングベルト４２１とを有している。
キャリッジ３２は、往復動機構４２の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。
【００２６】
キャリッジモータ４１の作動により、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、印字手段３が往復動する。そして、この往復動の際に、印刷されるイメージデータ（印刷データ）に対応して、ヘッドユニット３５の各インクジェットヘッド１００から適宜インク滴が吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【００２７】
給紙装置５は、その駆動源となる給紙モータ５１と、給紙モータ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（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ５２ａと駆動ローラ５２ｂとで構成され、駆動ローラ５２ｂは給紙モータ５１に連結されている。これにより、給紙ローラ５２は、トレイ２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置４に向かって１枚ずつ送り込んだり印刷装置４から１枚ずつ排出したりようになっている。なお、トレイ２１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。
【００２８】
制御部６は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やディジタルカメラ（ＤＣ）等のホストコンピュータ８から入力された印刷データに基づいて、印刷装置４や給紙装置５等を制御することにより記録用紙Ｐに印刷処理を行うものである。また、制御部６は、操作パネル７の表示部Ｍにエラーメッセージ等を表示させ、あるいはＬＥＤランプ等を点灯／点滅させるとともに、操作部から入力された各種スイッチの押下信号に基づいて、対応する処理を各部に実行させるものである。
【００２９】
図２は、本発明のインクジェットプリンタの主要部を概略的に示すブロック図である。この図２において、本発明のインクジェットプリンタ１は、ホストコンピュータ８から入力された印刷データなどを受け取るインターフェース部（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）９と、制御部６と、キャリッジモータ４１と、キャリッジモータ４１を駆動制御するキャリッジモータドライバ４３と、給紙モータ５１と、給紙モータ５１を駆動制御する給紙モータドライバ５３と、ヘッドユニット３５と、ヘッドユニット３５を駆動制御するヘッドドライバ３３と、吐出異常検出手段１０と、回復手段２４と、操作パネル７とを備える。前記制御部６と前記吐出異常検出手段１０とで、後述する温度検出手段の主要部が構成される。なお、吐出異常検出手段１０、回復手段２４及びヘッドドライバ３３については、詳細を後述する。
【００３０】
この図２において、制御部６は、印刷処理や吐出異常検出処理などの各種処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６１と、ホストコンピュータ８からＩＦ９を介して入力される印刷データを図示しないデータ格納領域に格納する不揮発性半導体メモリの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）（記憶手段）６２と、後述する吐出異常検出処理などを実行する際に各種データを一時的に格納し、あるいは印刷処理などのアプリケーションプログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６３と、各部を制御する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリの一種であるＰＲＯＭ６４とを備えている。なお、制御部６の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。
【００３１】
上述のように、印字手段３は、各色のインクに対応した複数のヘッドユニット３５を備える。また、各ヘッドユニット３５は、複数のノズル１１０と、これらの各ノズル１１０にそれぞれ対応する静電アクチュエータ１２０とを備える。すなわち、ヘッドユニット３５は、１組のノズル１１０および静電アクチュエータ１２０を有してなるインクジェットヘッド１００（液滴吐出ヘッド）を複数個備えた構成になっている。そして、ヘッドドライバ３３は、各インクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する駆動回路１８と、切替手段２３とから構成される（図１６参照）。なお、静電アクチュエータ１２０の構成については後述する。
【００３２】
また、制御部６には、図示しないが、例えば、インクカートリッジ３１のインク残量、ヘッドユニット３５の位置、湿度等の印刷環境等を検出可能な各種センサが、それぞれ電気的に接続されている。
制御部６は、ＩＦ９を介して、ホストコンピュータ８から印刷データを入手すると、その印刷データをＥＥＰＲＯＭ６２に格納する。そして、ＣＰＵ６１は、この印刷データに所定の処理を実行して、この処理データ及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライバ３３、４３、５３に駆動信号を出力する。各ドライバ３３、４３、５３を介してこれらの駆動信号が入力されると、ヘッドユニット３５の複数の静電アクチュエータ１２０、印刷装置４のキャリッジモータ４１及び給紙装置５がそれぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷処理が実行される。
【００３３】
次に、印字手段３内の各ヘッドユニット３５の構造を説明する。図３は、図１に示すヘッドユニット３５（インクジェットヘッド１００）の概略的な断面図であり、図４は、１色のインクに対応するヘッドユニット３５の概略的な構成を示す分解斜視図であり、図５は、図３および図４に示すヘッドユニット３５を適用したヘッドユニットのノズル面の一例を示す平面図である。なお、図３および図４は、通常使用される状態とは上下逆に示されている。
【００３４】
図３に示すように、ヘッドユニット３５は、インク取り入れ口１３１、ダンパ室１３０およびインク供給チューブ３１１を介して、インクカートリッジ３１に接続されている。ここで、ダンパ室１３０は、ゴムからなるダンパ１３２を備えている。このダンパ室１３０により、キャリッジ３２が往復走行する際のインクの揺れおよびインク圧の変化を吸収することができ、これにより、ヘッドユニット３５に所定量のインクを安定的に供給することができる。
【００３５】
また、ヘッドユニット３５は、シリコン基板１４０を挟んで、上側に同じくシリコン製のノズルプレート１５０と、下側にシリコンと熱膨張率が近いホウ珪酸ガラス基板（ガラス基板）１６０とがそれぞれ積層された３層構造をなしている。中央のシリコン基板１４０には、独立した複数のキャビティ（圧力室）１４１（図４では、７つのキャビティを示す）と、１つのリザーバ（共通インク室）１４３と、このリザーバ１４３を各キャビティ１４１に連通させるインク供給口（オリフィス）１４２としてそれぞれ機能する溝が形成されている。各溝は、例えば、シリコン基板１４０の表面からエッチング処理を施すことにより形成することができる。このノズルプレート１５０と、シリコン基板１４０と、ガラス基板１６０とがこの順序で接合され、各キャビティ１４１、リザーバ１４３、各インク供給口１４２が区画形成されている。
【００３６】
これらのキャビティ１４１は、それぞれ短冊状（直方体状）に形成されており、後述する振動板１２１の振動（変位）によりその容積が可変であり、この容積変化によりノズル１１０からインク（液状材料）を吐出するよう構成されている。ノズルプレート１５０には、各キャビティ１４１の先端側の部分に対応する位置に、ノズル１１０が形成されており、これらが各キャビティ１４１に連通している。また、リザーバ１４３が位置しているガラス基板１６０の部分には、リザーバ１４３に連通するインク取入れ口１３１が形成されている。インクは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１、ダンパ室１３０を経てインク取入れ口１３１を通り、リザーバ１４３に供給される。リザーバ１４３に供給されたインクは、各インク供給口１４２を通って、独立した各キャビティ１４１に供給される。なお、各キャビティ１４１は、ノズルプレート１５０と、側壁（隔壁）１４４と、底壁１２１とによって、区画形成されている。
【００３７】
独立した各キャビティ１４１は、その底壁１２１が薄肉に形成されており、底壁１２１は、その面外方向（厚さ方向）、すなわち、図３において上下方向に弾性変形（弾性変位）可能な振動板（ダイヤフラム）として機能するように構成されている。したがって、この底壁１２１の部分を、以後の説明の都合上、振動板１２１と称して説明することもある（すなわち、以下、「底壁」と「振動板」のいずれにも符号１２１を用いる）。
【００３８】
ガラス基板１６０のシリコン基板１４０側の表面には、シリコン基板１４０の各キャビティ１４１に対応した位置に、それぞれ、浅い凹部１６１が形成されている。したがって、各キャビティ１４１の底壁１２１は、凹部１６１が形成されたガラス基板１６０の対向壁１６２の表面に、所定の間隙を介して対峙している。すなわち、キャビティ１４１の底壁１２１と後述するセグメント電極１２２の間には、所定の厚さ（例えば、０．２ミクロン程度）の空隙が存在する。なお、前記凹部１６１は、例えば、エッチングなどで形成することができる。
【００３９】
ここで、各キャビティ１４１の底壁（振動板）１２１は、ヘッドドライバ３３から供給される駆動信号によってそれぞれ電荷を蓄えるための各キャビティ１４１側の共通電極１２４の一部を構成している。すなわち、各キャビティ１４１の振動板１２１は、それぞれ、後述する対応する静電アクチュエータ１２０の対向電極（コンデンサの対向電極）の一方を兼ねている。そして、ガラス基板１６０の凹部１６１の表面には、各キャビティ１４１の底壁１２１に対峙するように、それぞれ、共通電極１２４に対向する電極であるセグメント電極１２２が形成されている。また、図３に示すように、各キャビティ１４１の底壁１２１の表面は、シリコンの酸化膜（ＳｉＯ２）からなる絶縁層１２３により覆われている。このように、各キャビティ１４１の底壁１２１、すなわち、振動板１２１と、それに対応する各セグメント電極１２２とは、キャビティ１４１の底壁１２１の図３中下側の表面に形成された絶縁層１２３と凹部１６１内の空隙とを介し、対向電極（コンデンサの対向電極）を形成
（構成）している。したがって、振動板１２１と、セグメント電極１２２と、これらの間の絶縁層１２３及び空隙とにより、静電アクチュエータ１２０の主要部が構成される。
【００４０】
図３に示すように、これらの対向電極の間に駆動電圧を印加するための駆動回路１８を含むヘッドドライバ３３は、制御部６から入力される印字信号（印字データ）に応じて、これらの対向電極間の充放電を行う。ヘッドドライバ（電圧印加手段）３３の一方の出力端子は、個々のセグメント電極１２２に接続され、他方の出力端子は、シリコン基板１４０に形成された共通電極１２４の入力端子１２４ａに接続されている。なお、シリコン基板１４０には不純物が注入されており、それ自体が導電性をもつために、この共通電極１２４の入力端子１２４ａから底壁１２１の共通電極１２４に電圧を供給することができる。また、例えば、シリコン基板１４０の一方の面に金や銅などの導電性材料の薄膜を形成してもよい。これにより、低い電気抵抗で（効率良く）共通電極１２４に電圧（電荷）を供給することができる。この薄膜は、例えば、蒸着あるいはスパッタリング等によって形成すればよい。ここで、本実施形態では、例えば、シリコン基板１４０とガラス基板１６０とを陽極接合によって結合（接合）させるので、その陽極結合において電極として用いる導電膜をシリコン基板１４０の流路形成面側（図３に示すシリコン基板１４０の上部側）に形成している。そして、この導電膜をそのまま共通電極１２４の入力端子１２４ａとして用いる。なお、本発明では、例えば、共通電極１２４の入力端子１２４ａを省略してもよく、また、シリコン基板１４０とガラス基板１６０との接合方法は、陽極接合に限定されない。
【００４１】
図４に示すように、ヘッドユニット３５は、複数のノズル１１０が形成されたノズルプレート１５０と、複数のキャビティ１４１、複数のインク供給口１４２、１つのリザーバ１４３が形成されたシリコン基板（インク室基板）１４０と、絶縁層１２３とを備え、これらがガラス基板１６０を含む基体１７０に収納されている。基体１７０は、例えば、各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体１７０にシリコン基板１４０が固定、支持されている。
【００４２】
なお、ノズルプレート１５０に形成されたノズル１１０は、図４では簡潔に示すためにリザーバ１４３に対して略並行に直線的に配列されているが、ノズルの配列パターンはこの構成に限らず、通常は、例えば、図５に示すノズル配置パターンのように、段をずらして配置される。また、このノズル１１０間のピッチは、印刷精度（ｄｐｉ）に応じて適宜設定され得るものである。なお、図５では、４色のインク（インクカートリッジ３１）を適用した場合におけるノズル１１０の配置パターンを示している。
【００４３】
図６は、図３のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の駆動信号入力時の各状態を示す。ヘッドドライバ３３から対向電極間に駆動電圧が印加されると、対向電極間にクーロン力が発生し、底壁（振動板）１２１は、初期状態（図６（ａ））に対して、セグメント電極１２２側へ撓み、キャビティ１４１の容積が拡大する（図６（ｂ））。この状態において、ヘッドドライバ３３の制御により、対向電極間の電荷を急激に放電させると、振動板１２１は、その弾性復元力によって図中上方に復元し、初期状態における振動板１２１の位置を越えて上部に移動し、キャビティ１４１の容積が急激に収縮する（図２（ｃ））。このときキャビティ１４１内に発生する圧縮圧力により、キャビティ１４１を満たすインク（液状材料）の一部が、このキャビティ１４１に連通しているノズル１１０からインク滴として吐出される。
【００４４】
各キャビティ１４１の振動板１２１は、この一連の動作（ヘッドドライバ３３の駆動信号によるインク吐出動作）により、次の駆動信号（駆動電圧）が入力されて再びインク滴を吐出するまでの間、減衰振動をしている。以下、この減衰振動を残留振動とも称する。振動板１２１の残留振動は、ノズル１１０やインク供給口１４２の形状、あるいはインク粘度等による音響抵抗ｒと、流路内のインク重量によるイナータンスｍと、振動板１２１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。
【００４５】
上記想定に基づく振動板１２１の残留振動の計算モデルについて説明する。図７は、振動板１２１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、振動板１２１の残留振動の計算モデルは、音圧Ｐと、上述のイナータンスｍ、コンプライアンスＣｍ及び音響抵抗ｒとで表せる。そして、図７の回路に音圧Ｐを与えた時のステップ応答を体積速度ｕについて計算すると、次式が得られる。
【００４６】
【数１】
【００４７】
この式から得られた計算結果と、別途行ったインク滴の吐出後の振動板１２１の残留振動の実験における実験結果とを比較する。図８は、振動板１２１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。この図８に示すグラフからも分かるように、実験値と計算値の２つの波形は、概ね一致している。
【００４８】
さて、ヘッドユニット３５の各インクジェットヘッド１００では、前述したような吐出動作を行ったにもかかわらずノズル１１０からインク滴が正常に吐出されない現象、すなわち液滴の吐出異常（ヘッド異常）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、後述するように、（１）キャビティ１４１内への気泡の混入、（２）ノズル１１０付近でのインクの乾燥・増粘（固着）、（３）ノズル１１０出口付近への紙粉付着、等が挙げられる。
【００４９】
この吐出異常が発生すると、その結果としては、典型的にはノズル１１０から液滴が吐出されないこと、すなわち液滴の不吐出現象が現れ、その場合、記録用紙Ｐに印刷（描画）した画像における画素のドット抜けを生じる。また、吐出異常の場合には、ノズル１１０から液滴が吐出されたとしても、液滴の量が過少であったり、その液滴の飛行方向（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。このようなことから、以下の説明では、液滴の吐出異常のことを単に「ドット抜け」と言う場合もある。
【００５０】
また、インクジェットヘッド１００の吐出異常（ヘッド異常）には、前述したような吐出動作を行ったにもかかわらずノズル１１０からインク滴が正常に吐出されない現象が発生した場合のみならず、インクジェットヘッド１００が前述したような吐出動作を行ったときノズル１１０からインク滴が正常に吐出されない現象が発生し得る状態にある場合も含まれる。
【００５１】
以下においては、図８に示す比較結果に基づいて、インクジェットヘッド１００のノズル１１０に発生する印刷処理時のドット抜け（吐出異常）現象（液滴不吐出現象）の原因別に、振動板１２１の残留振動の計算値と実験値がマッチ（概ね一致）するように、音響抵抗ｒ及び／またはイナータンスｍの値を調整する。まず、ドット抜けの１つの原因であるキャビティ１４１内への気泡の混入について検討する。図９は、図３のキャビティ１４１内に気泡Ｂが混入した場合のノズル１１０付近の概念図である。この図９に示すように、発生した気泡Ｂは、キャビティ１４１の壁面に発生付着しているものと想定される（図９では、気泡Ｂの付着位置の一例として、気泡Ｂがノズル１１０付近に付着している場合を示す）。
【００５２】
このように、キャビティ１４１内に気泡Ｂが混入した場合には、キャビティ１４１内を満たすインクの総重量が減り、イナータンスｍが低下するものと考えられる。また、気泡Ｂは、キャビティ１４１の壁面に付着しているので、その径の大きさだけノズル１１０の径が大きくなったような状態となり、音響抵抗ｒが低下するものと考えられる。
【００５３】
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、音響抵抗ｒ、イナータンスｍを共に小さく設定して、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１０のような結果（グラフ）が得られた。図８及び図１０のグラフから分かるように、キャビティ１４１内に気泡が混入した場合には、正常吐出時に比べて周波数が高くなる特徴的な残留振動波形が得られる。なお、音響抵抗ｒ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。
【００５４】
次に、ドット抜けのもう１つの原因であるノズル１１０付近でのインクの乾燥（固着、増粘）について検討する。図１１は、図３のノズル１１０付近のインクが乾燥により固着した場合のノズル１１０付近の概念図である。この図１１に示すように、ノズル１１０付近のインクが乾燥して固着した場合、キャビティ１４１内のインクは、キャビティ１４１内に閉じこめられたような状況となる。このように、ノズル１１０付近のインクが乾燥、増粘した場合には、音響抵抗ｒが増加するものと考えられる。
【００５５】
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、音響抵抗ｒを大きく設定して、ノズル１１０付近のインク乾燥固着（増粘）時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図１２のような結果（グラフ）が得られた。なお、図１２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ヘッドユニット３５を放置し、ノズル１１０付近のインクが乾燥、増粘したことによりインクを吐出することができなくなった（インクが固着した）状態における振動板１２１の残留振動を測定したものである。図８及び図１２のグラフから分かるように、ノズル１１０付近のインクが乾燥により固着した場合には、正常吐出時に比べて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残留振動波形が得られる。これは、インク滴を吐出するために振動板１２１が図３中下方に引き寄せられることによって、キャビティ１４１内にリザーバ１４３からインクが流入した後に、振動板１２１が図３中上方に移動するときに、キャビティ１４１内のインクの逃げ道がないために、振動板１２１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。
【００５６】
次に、ドット抜けのさらにもう１つの原因であるノズル１１０出口付近への紙粉付着について検討する。ここで、本発明において、「紙粉」とは、単に記録用紙などから発生した紙粉のみに限らず、例えば、紙送りローラ（給紙ローラ）などのゴムの切れ端や、空気中に浮遊するごみなどを含むノズル１１０付近に付着してインク滴（液滴）吐出の妨げとなるすべてのものをいう。
【００５７】
図１３は、図３のノズル１１０出口付近に紙粉が付着した場合のノズル１１０付近の概念図である。この図１３に示すように、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合、キャビティ１４１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１１０からインクを吐出することができなくなる。このように、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着し、ノズル１１０からインクが染み出している場合には、振動板１２１からみてキャビティ１４１内及び染み出し分のインクが正常時よりも増えることにより、イナータンスｍが増加するものと考えられる。また、ノズル１１０の出口付近に付着した紙粉の繊維によって音響抵抗ｒが増大するものと考えられる。
【００５８】
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、イナータンスｍ、音響抵抗ｒを共に大きく設定して、ノズル１１０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１４のような結果（グラフ）が得られた。図８及び図１４のグラフから分かるように、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合には、正常吐出時に比べて周波数が低くなる特徴的な残留振動波形が得られる（ここで、紙粉付着の場合、インクの乾燥の場合よりは、残留振動の周波数が高いことも、図１２及び図１４のグラフから分かる。）。なお、図１５は、この紙粉付着前後におけるノズル１１０の状態を示す写真である。ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着すると、紙粉に沿ってインクがにじみ出している状態を、図１５（ｂ）から見出すことができる。
【００５９】
ここで、ノズル１１０付近のインクが乾燥して増粘した場合と、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合とでは、いずれも正常にインク滴が吐出された場合に比べて減衰振動の周波数が低くなっている。これら２つのドット抜け（インク不吐出：吐出異常）の原因を振動板１２１の残留振動の波形から特定するために、例えば、減衰振動の周波数や周期、位相において所定のしきい値を持って比較するか、あるいは、残留振動（減衰振動）の周期変化や振幅変化の減衰率から特定することができる。
【００６０】
このようにして、各インクジェットヘッド１００におけるノズル１１０からのインク滴が吐出されたときの振動板１２１の残留振動の変化（振動パターン）、特に、その周波数（振動パターン）の変化によって、各インクジェットヘッド１００の吐出異常（ヘッド異常）を検出することができる。また、その場合の残留振動の周波数を正常吐出時の残留振動の周波数と比較することにより、吐出異常（ヘッド異常）の原因を特定することもできる。
【００６１】
次に、吐出異常検出手段１０について説明する。図１６は、図３に示す吐出異常検出手段１０の概略的なブロック図である。この図１６に示すように、吐出異常検出手段１０は、発振回路１１と、Ｆ／Ｖ変換回路１２と、波形整形回路１５とから構成される残留振動検出手段１６と、この残留振動検出手段１６によって検出された残留振動波形データから周期や振幅などを計測する計測手段１７と、この計測手段１７によって計測された周期などに基づいてインクジェットヘッド１００の吐出異常（ヘッド異常）を判定する判定手段２０とを備えている。吐出異常検出手段１０では、残留振動検出手段１６は、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動に基づいて、発振回路１１が発振し、その発振周波数からＦ／Ｖ変換回路１２および波形整形回路１５において振動波形を形成して、検出する。そして、計測手段１７は、検出された振動波形に基づいて残留振動の周期などを計測し、判定手段２０は、計測された残留振動の周期などに基づいて、印字手段３内の各ヘッドユニット３５が備える各インクジェットヘッド１００の吐出異常を検出、判定する。以下、吐出異常検出手段１０の各構成要素について説明する。
【００６２】
まず、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動の周波数（振動数）を検出するために、発振回路１１を用いる方法を説明する。図１７は、図３の静電アクチュエータ１２０を平行平板コンデンサとした場合の概念図であり、図１８は、図３の静電アクチュエータ１２０から構成されるコンデンサを含む発振回路１１の回路図である。なお、図１８に示す発振回路１１は、シュミットトリガのヒステリシス特性を利用するＣＲ発振回路であるが、本発明はこのようなＣＲ発振回路に限定されず、アクチュエータ（振動板を含む）の静電容量成分（コンデンサＣ）を用いる発振回路であればどのような発振回路でもよい。発振回路１１は、例えば、ＬＣ発振回路を利用した構成としてもよい。また、本実施形態では、シュミットトリガインバータを用いた例を示して説明しているが、例えば、インバータを３段用いたＣＲ発振回路を構成してもよい。
【００６３】
図３に示すインクジェットヘッド１００では、上述のように、振動板１２１と非常にわずかな間隔（空隙）を隔てたセグメント電極１２２とが対向電極を形成する静電アクチュエータ１２０を構成している。この静電アクチュエータ１２０は、図１７に示すような平行平板コンデンサと考えることができる。このコンデンサの静電容量をＣ、振動板１２１およびセグメント電極１２２のそれぞれの表面積をＳ、２つの電極１２１、１２２の距離（ギャップ長）をｇ、両電極に挟まれた空間（空隙）の誘電率をε（真空の誘電率をε０、空隙の比誘電率をεｒとすると、ε＝ε０・εｒ）とすると、図１７に示すコンデンサ（静電アクチュエータ１２０）の静電容量Ｃ（ｘ）は、次式で表される。
【００６４】
【数２】
【００６５】
なお、式（４）のｘは、図１７に示すように、振動板１２１の残留振動によって生じる振動板１２１の基準位置からの変位量を示している。
この式（４）から分かるように、ギャップ長ｇ（ギャップ長ｇ−変位量ｘ）が小さくなれば、静電容量Ｃ（ｘ）は大きくなり、逆にギャップ長ｇ（ギャップ長ｇ−変位量ｘ）が大きくなれば、静電容量Ｃ（ｘ）は小さくなる。このように、静電容量Ｃ（ｘ）は、（ギャップ長ｇ−変位量ｘ）（ｘが０の場合は、ギャップ長ｇ）に反比例している。なお、図３に示す静電アクチュエータ１２０では、空隙は空気で満たされているので、比誘電率εｒ＝１である。
【００６６】
また、一般に、液滴吐出装置（本実施形態では、インクジェットプリンタ１）の解像度が高まるにつれて、吐出されるインク滴（インクドット）が微小化されるので、この静電アクチュエータ１２０は、高密度化、小型化される。それによって、インクジェットヘッド１００の振動板１２１の表面積Ｓが小さくなり、小さな静電アクチュエータ１２０が構成される。さらに、インク滴吐出による残留振動によって変化する静電アクチュエータ１２０のギャップ長ｇは、初期ギャップｇ０の１割程度となるため、式（４）から分かるように、静電アクチュエータ１２０の静電容量の変化量は非常に小さな値となる。
【００６７】
この静電アクチュエータ１２０の静電容量の変化量（残留振動の振動パターンにより異なる）を検出するために、以下のような方法、すなわち、静電アクチュエータ１２０の静電容量に基づいた図１８のような発振回路を構成し、発振された信号に基づいて残留振動の周波数（周期）を解析する方法を用いる。図１８に示す発振回路１１は、静電アクチュエータ１２０から構成されるコンデンサ（Ｃ）と、シュミットトリガインバータ１１１と、抵抗素子（Ｒ）１１２とから構成される。
【００６８】
シュミットトリガインバータ１１１の出力信号がＨｉｇｈレベルの場合、抵抗素子１１２を介してコンデンサＣを充電する。コンデンサＣの充電電圧（振動板１２１とセグメント電極１２２との間の電位差）が、シュミットトリガインバータ１１１の入力スレッショルド電圧ＶＴ＋に達すると、シュミットトリガインバータ１１１の出力信号がＬｏｗレベルに反転する。そして、シュミットトリガインバータ１１１の出力信号がＬｏｗレベルとなると、抵抗素子１１２を介してコンデンサＣに充電されていた電荷が放電される。この放電によりコンデンサＣの電圧がシュミットトリガインバータ１１１の入力スレッショルド電圧ＶＴ−に達すると、シュミットトリガインバータ１１１の出力信号が再びＨｉｇｈレベルに反転する。以降、この発振動作が繰り返される。
【００６９】
ここで、上述のそれぞれの現象（気泡混入、乾燥、紙粉付着、及び正常吐出）におけるコンデンサＣの静電容量の時間変化を検出するためには、この発振回路１１による発振周波数は、残留振動の周波数が最も高い気泡混入時（図１０参照）の周波数を検出することができる発振周波数に設定される必要がある。そのため、発振回路１１の発振周波数は、例えば、検出する残留振動の周波数の数倍から数十倍以上、すなわち、気泡混入時の周波数よりおよそ１桁以上高い周波数となるようにしなければならない。この場合、好ましくは、気泡混入時の残留振動の周波数が正常吐出の場合と比較して高い周波数を示すため、気泡混入時の残留振動周波数が検知可能な発振周波数に設定するとよい。そうしなければ、吐出異常の現象に対して正確な残留振動の周波数を検出することができない。そのため、本実施形態では、発振周波数に応じて、発振回路１１のＣＲの時定数を設定している。このように、発振回路１１の発振周波数を高く設定することにより、この発振周波数の微小変化に基づいて、より正確な残留振動波形を検出することができる。
【００７０】
なお、発振回路１１から出力される発振信号の発振周波数の周期（パルス）毎に、測定用のカウントパルス（カウンタ）を用いてそのパルスをカウントし、初期ギャップｇ０におけるコンデンサＣの静電容量で発振させた場合の発振周波数のパルスのカウント量を測定したカウント量から減算することにより、残留振動波形について発振周波数毎のデジタル情報が得られる。これらのデジタル情報に基づいて、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換を行うことにより、概略的な残留振動波形が生成され得る。このような方法を用いてもよいが、測定用のカウントパルス（カウンタ）には、発振周波数の微小変化を測定することができる高い周波数（高解像度）のものが必要となる。このようなカウントパルス（カウンタ）は、コストをアップさせるため、吐出異常検出手段１０では、図１９に示すＦ／Ｖ変換回路１２を用いている。
【００７１】
図１９は、図１６に示す吐出異常検出手段１０のＦ／Ｖ変換回路１２の回路図である。この図１９に示すように、Ｆ／Ｖ変換回路１２は、３つのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３と、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２と、抵抗素子Ｒ１と、定電流Ｉｓを出力する定電流源１３と、バッファ１４とから構成される。このＦ／Ｖ変換回路１２の動作を図２０のタイミングチャート及び図２１のグラフを用いて説明する。
【００７２】
まず、図２０のタイミングチャートに示す充電信号、ホールド信号及びクリア信号の生成方法について説明する。充電信号は、発振回路１１の発振パルスの立ち上がりエッジから固定時間ｔｒを設定し、その固定時間ｔｒの間Ｈｉｇｈレベルとなるようにして生成される。ホールド信号は、充電信号の立ち上がりエッジに同期して立ち上がり、所定の固定時間だけＨｉｇｈレベルに保持され、Ｌｏｗレベルに立ち下がるようにして生成される。クリア信号は、ホールド信号の立ち下がりエッジに同期して立ち上がり、所定の固定時間だけＨｉｇｈレベルに保持され、Ｌｏｗレベルに立ち下がるようにして生成される。なお、後述するように、コンデンサＣ１からコンデンサＣ２への電荷の移動及びコンデンサＣ１の放電は瞬時に行われるので、ホールド信号及びクリア信号のパルスは、発振回路１１の出力信号の次の立ち上がりエッジまでにそれぞれ１つのパルスが含まれればよく、上記のような立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジに限定されない。
【００７３】
きれいな残留振動の波形（電圧波形）を得るために、図２１を参照して、固定時間ｔｒ及びｔ１の設定方法を説明する。固定時間ｔｒは、静電アクチュエータ１２０が初期ギャップ長ｇ０のときにおける静電容量Ｃで発振した発振パルスの周期から調整され、充電時間ｔ１による充電電位がＣ１の充電範囲のおよそ１／２付近となるように設定される。また、ギャップ長ｇが最大（Ｍａｘ）の位置における充電時間ｔ２から最小（Ｍｉｎ）の位置における充電時間ｔ３の間で、コンデンサＣ１の充電範囲を超えないように充電電位の傾きが設定される。すなわち、充電電位の傾きは、ｄＶ／ｄｔ＝Ｉｓ／Ｃ１によって決定されるため、定電流源１３の出力定電流Ｉｓを適当な値に設定すればよい。この定電流源１３の出力定電流Ｉｓをその範囲内でできるだけ高く設定することによって、静電アクチュエータ１２０によって構成されるコンデンサの微小な静電容量の変化を高感度で検出することができ、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の微小な変化を検出することが可能となる。
【００７４】
次いで、図２２を参照して、図１６に示す波形整形回路１５の構成を説明する。図２２は、図１６の波形整形回路１５の回路構成を示す回路図である。この波形整形回路１５は、残留振動波形を矩形波として判定手段２０に出力するものである。この図２２に示すように、波形整形回路１５は、２つのコンデンサＣ３（ＤＣ成分除去手段）、Ｃ４と、２つの抵抗素子Ｒ２、Ｒ３と、２つの直流電圧源Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２と、増幅器（オペアンプ）１５１と、比較器（コンパレータ）１５２とから構成される。なお、残留振動波形の波形整形処理において、検出される波高値をそのまま出力して、残留振動波形の振幅を計測するように構成してもよい。
【００７５】
Ｆ／Ｖ変換回路１２のバッファ１４の出力には、静電アクチュエータ１２０の初期ギャップｇ０に基づくＤＣ成分（直流成分）の静電容量成分が含まれている。この直流成分は各インクジェットヘッド１００によりばらつきがあるため、コンデンサＣ３は、この静電容量の直流成分を除去するものである。そして、コンデンサＣ３は、バッファ１４の出力信号におけるＤＣ成分を除去し、残留振動のＡＣ成分のみをオペアンプ１５１の反転入力端子に出力する。
【００７６】
オペアンプ１５１は、直流成分が除去されたＦ／Ｖ変換回路１２のバッファ１４の出力信号を反転増幅するとともに、その出力信号の高域を除去するためのローパスフィルタを構成している。なお、このオペアンプ１５１は、単電源回路を想定している。オペアンプ１５１は、２つの抵抗素子Ｒ２、Ｒ３による反転増幅器を構成し、入力された残留振動（交流成分）は、−Ｒ３／Ｒ２倍に振幅される。
【００７７】
また、オペアンプ１５１の単電源動作のために、その非反転入力端子に接続された直流電圧源Ｖｒｅｆ１によって設定された電位を中心に振動する、増幅された振動板１２１の残留振動波形が出力される。ここで、直流電圧源Ｖｒｅｆ１は、オペアンプ１５１が単電源で動作可能な電圧範囲の１／２程度に設定されている。さらに、このオペアンプ１５１は、２つのコンデンサＣ３、Ｃ４により、カットオフ周波数１／（２π×Ｃ４×Ｒ３）となるローパスフィルタを構成している。そして、直流成分を除去された後に増幅された振動板１２１の残留振動波形は、図２０のタイミングチャートに示すように、次段の比較器（コンパレータ）１５２でもう一つの直流電圧源Ｖｒｅｆ２の電位と比較され、その比較結果が矩形波として波形整形回路１５から出力される。なお、直流電圧源Ｖｒｅｆ２は、もう一つの直流電圧源Ｖｒｅｆ１を共用してもよい。
【００７８】
次に、図２０に示すタイミングチャートを参照して、図１９のＦ／Ｖ変換回路１２及び波形整形回路１５の動作を説明する。上述のように生成された充電信号、クリア信号及びホールド信号に基づいて、図１９に示すＦ／Ｖ変換回路１２は動作する。図２０のタイミングチャートにおいて、静電アクチュエータ１２０の駆動信号がヘッドドライバ３３を介してインクジェットヘッド１００に入力されると、図６（ｂ）に示すように、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１がセグメント電極１２２側に引きつけられ、この駆動信号の立ち下がりエッジに同期して、図６中上方に向けて急激に収縮する（図６（ｃ）参照）。
【００７９】
この駆動信号の立ち下がりエッジに同期して、駆動回路１８と吐出異常検出手段１０とを切り替える駆動／検出切替信号がＨｉｇｈレベルとなる。この駆動／検出切替信号は、対応するインクジェットヘッド１００の駆動休止期間中、Ｈｉｇｈレベルに保持され、次の駆動信号が入力される前に、Ｌｏｗレベルになる。この駆動／検出切替信号がＨｉｇｈレベルの間、図１８の発振回路１１は、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動に対応して発振周波数を変えながら発振している。
【００８０】
上述のように、駆動信号の立ち下がりエッジ、すなわち、発振回路１１の出力信号の立ち上がりエッジから、残留振動の波形がコンデンサＣ１に充電可能な範囲を超えないように予め設定された固定時間ｔｒだけ経過するまで、充電信号は、Ｈｉｇｈレベルに保持される。なお、充電信号がＨｉｇｈレベルである間、スイッチＳＷ１はオフの状態である。
【００８１】
固定時間ｔｒが経過し、充電信号がＬｏｗレベルになると、その充電信号の立ち下がりエッジに同期して、スイッチＳＷ１がオンされる（図１９参照）。そして、定電流源１３とコンデンサＣ１とが接続され、コンデンサＣ１は、上述のように、傾きＩｓ／Ｃ１で充電される。充電信号がＬｏｗレベルである期間、すなわち、発振回路１１の出力信号の次のパルスの立ち上がりエッジに同期してＨｉｇｈレベルになるまでの間、コンデンサＣ１は充電される。
【００８２】
充電信号がＨｉｇｈレベルになると、スイッチＳＷ１はオフ（オープン）となり、定電流源１３とコンデンサＣ１は切り離される。このとき、コンデンサＣ１には、充電信号がＬｏｗレベルの期間ｔ１の間に充電された電位（すなわち、理想的にはＩｓ×ｔ１／Ｃ１（Ｖ））が保存されている。この状態で、ホールド信号がＨｉｇｈレベルになると、スイッチＳＷ２がオンされ（図１９参照）、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２が、抵抗素子Ｒ１を介して接続される。スイッチＳＷ２の接続後、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２の充電電位差によって互いに充放電が行われ、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２の電位差が概ね等しくなるように、コンデンサＣ１からコンデンサＣ２に電荷が移動する。
【００８３】
ここで、コンデンサＣ１の静電容量に対してコンデンサＣ２の静電容量は、約１／１０以下程度に設定されている。そのため、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２間の電位差によって生じる充放電で移動する（使用される）電荷量は、コンデンサＣ１に充電されている電荷の１／１０以下となる。したがって、コンデンサＣ１からコンデンサＣ２へ電荷が移動した後においても、コンデンサＣ１の電位差は、それほど変化しない（それほど下がらない）。なお、図１９のＦ／Ｖ変換回路１２では、コンデンサＣ２に充電されるときＦ／Ｖ変換回路１２の配線のインダクタンス等により充電電位が急激に跳ね上がらないようにするために、抵抗素子Ｒ１とコンデンサＣ２により一次のローパスフィルタを構成している。
【００８４】
コンデンサＣ２にコンデンサＣ１の充電電位と概ね等しい充電電位が保持された後、ホールド信号がＬｏｗレベルとなり、コンデンサＣ１はコンデンサＣ２から切り離される。さらに、クリア信号がＨｉｇｈレベルとなり、スイッチＳＷ３がオンすることにより、コンデンサＣ１がグラウンドＧＮＤに接続され、コンデンサＣ１に充電されていた電荷が０となるように放電動作が行なわれる。コンデンサＣ１の放電後、クリア信号はＬｏｗレベルとなり、スイッチＳＷ３がオフすることにより、コンデンサＣ１の図１９中上部の電極がグラウンドＧＮＤから切り離され、次の充電信号が入力されるまで、すなわち、充電信号がＬｏｗレベルになるまで待機している。
【００８５】
コンデンサＣ２に保持されている電位は、充電信号の立ち上がりのタイミング毎、すなわち、コンデンサＣ２への充電完了のタイミング毎に更新され、バッファ１４を介して振動板１２１の残留振動波形として図２２の波形整形回路１５に出力される。したがって、発振回路１１の発振周波数が高くなるように静電アクチュエータ１２０の静電容量（この場合、残留振動による静電容量の変動幅も考慮しなければならない）と抵抗素子１１２の抵抗値を設定すれば、図２０のタイミングチャートに示すコンデンサＣ２の電位（バッファ１４の出力）の各ステップ（段差）がより詳細になるので、振動板１２１の残留振動による静電容量の時間的な変化をより詳細に検出することが可能となる。
【００８６】
以下同様に、充電信号がＬｏｗレベル→Ｈｉｇｈレベル→Ｌｏｗレベル・・・と繰り返し、上記所定のタイミングでコンデンサＣ２に保持されている電位がバッファ１４を介して波形整形回路１５に出力される。波形整形回路１５では、バッファ１４から入力された電圧信号（図２０のタイミングチャートにおいて、コンデンサＣ２の電位）の直流成分がコンデンサＣ３によって除去され、抵抗素子Ｒ２を介してオペアンプ１５１の反転入力端子に入力される。入力された残留振動の交流（ＡＣ）成分は、このオペアンプ１５１によって反転増幅され、コンパレータ１５２の一方の入力端子に出力される。コンパレータ１５２は、予め直流電圧源Ｖｒｅｆ２によって設定されている電位（基準電圧）と、残留振動波形（交流成分）の電位とを比較し、矩形波を出力する（図２０のタイミングチャートにおける比較回路の出力）。
【００８７】
次に、インクジェットヘッド１００のインク滴吐出動作（駆動）と吐出異常検出動作（駆動休止）との切り替えタイミングについて説明する。図２３は、駆動回路１８と吐出異常検出手段１０との切替手段２３の概略を示すブロック図である。なお、この図２３では、図１６に示すヘッドドライバ３３内の駆動回路１８をインクジェットヘッド１００の駆動回路として説明する。図２０のタイミングチャートでも示したように、吐出異常検出処理は、インクジェットヘッド１００の駆動信号と駆動信号の間、すなわち、駆動休止期間に実行されている。
【００８８】
図２３において、静電アクチュエータ１２０を駆動するために、切替手段２３は、最初は駆動回路１８側に接続されている。上述のように、駆動回路１８から駆動信号（電圧信号）が振動板１２１に入力されると、静電アクチュエータ１２０が駆動し、振動板１２１は、セグメント電極１２２側に引きつけられ、印加電圧が０になるとセグメント電極１２２から離れる方向に急激に変位して振動（残留振動）を開始する。このとき、インクジェットヘッド１００のノズル１１０からインク滴が吐出される。
【００８９】
駆動信号のパルスが立ち下がると、その立ち下がりエッジに同期して駆動／検出切替信号（図２０のタイミングチャート参照）が切替手段２３に入力され、切替手段２３は、駆動回路１８から吐出異常検出手段（検出回路）１０側に切り替えられ、静電アクチュエータ１２０（発振回路１１のコンデンサとして利用）は吐出異常検出手段１０と接続される。
【００９０】
そして、吐出異常検出手段１０は、上述のような吐出異常（ドット抜け）の検出処理を実行し、波形整形回路１５の比較器１５２から出力される振動板１２１の残留振動波形データ（矩形波データ）を計測手段１７によって残留振動波形の周期や振幅などに数値化する。本実施形態では、計測手段１７は、残留振動波形データから特定の振動周期を測定し、その計測結果（数値）を判定手段２０に出力する。
【００９１】
具体的には、計測手段１７は、比較器１５２の出力信号の波形（矩形波）の最初の立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの時間（残留振動の周期）を計測するために、図示しないカウンタを用いて基準信号（所定の周波数）のパルスをカウントし、そのカウント値から残留振動の周期（特定の振動周期）を計測する。なお、計測手段１７は、最初の立ち上がりエッジから次の立ち下がりエッジまでの時間を計測し、その計測された時間の２倍の時間を残留振動の周期として判定手段２０に出力してもよい。以下、このようにして得られた残留振動の周期をＴｗとする。
【００９２】
判定手段２０は、計測手段１７によって計測された残留振動波形の特定の振動周期など（計測結果）に基づいて、ノズルの吐出異常（ヘッド異常）の有無、吐出異常（ヘッド異常）の原因、比較偏差量などを判定し、その判定結果を制御部６に出力する。制御部６は、ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）６２の所定の格納領域にこの判定結果を保存する。そして、駆動回路１８からの次の駆動信号が入力されるタイミングで、駆動／検出切替信号が切替手段２３に再び入力され、駆動回路１８と静電アクチュエータ１２０とを接続する。駆動回路１８は、一旦駆動電圧を印加するとグラウンド（ＧＮＤ）レベルを維持するので、切替手段２３によって上記のような切り替えを行っている（図２０のタイミングチャート参照）。これにより、駆動回路１８からの外乱などに影響されることなく、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動波形を正確に検出することができる。
【００９３】
なお、本発明では、残留振動波形データは、比較器１５２により矩形波化したものに限定されない。例えば、オペアンプ１５１から出力された残留振動振幅データは、比較器１５２により比較処理を行うことなく、Ａ／Ｄ変換を行う計測手段１７によって随時数値化され、その数値化されたデータに基づいて、判定手段２０により吐出異常の有無などを判定し、この判定結果を記憶手段６２に記憶するように構成してもよい。
【００９４】
また、ノズル１１０のメニスカス（ノズル１１０内インクが大気と接する面）は、振動板１２１の残留振動に同期して振動するため、インクジェットヘッド１００は、インク滴の吐出動作後、このメニスカスの残留振動が音響抵抗ｒによって概ね決まった時間で減衰するのを待ってから（所定の時間待機して）、次の吐出動作を行っている。本発明では、この待機時間を有効に利用して振動板１２１の残留振動を検出しているので、インクジェットヘッド１００の駆動に影響しない吐出異常検出を行うことができる。すなわち、インクジェットプリンタ１（液滴吐出装置）のスループットを低下させることなく、インクジェットヘッド１００のノズル１１０の吐出異常検出処理を実行することができる。
【００９５】
上述のように、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内に気泡が混入した場合には、正常吐出時の振動板１２１の残留振動波形に比べて、周波数が高くなるので、その周期は逆に正常吐出時の残留振動の周期よりも短くなる。また、ノズル１１０付近のインクが乾燥により増粘、固着した場合には、残留振動が過減衰となり、正常吐出時の残留振動波形に比べて、周波数が相当低くなるので、その周期は正常吐出時の残留振動の周期よりもかなり長くなる。また、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合には、残留振動の周波数は、正常吐出時の残留振動の周波数よりも低く、しかし、インクの乾燥時の残留振動の周波数よりも高くなるので、その周期は、正常吐出時の残留振動の周期よりも長く、インク乾燥時の残留振動の周期よりも短くなる。
【００９６】
したがって、正常吐出時の残留振動の周期として、所定の範囲Ｔｒを設け、また、ノズル１１０出口に紙粉が付着した場合における残留振動の周期と、ノズル１１０の出口付近でインクが乾燥した場合における残留振動の周期とを区別するために、所定のしきい値（所定の閾値）Ｔ１を設定することにより、このようなインクジェットヘッド１００の吐出異常の原因を決定することができる。判定手段２０は、上記吐出異常検出処理によって検出された残留振動波形の周期Ｔｗが所定の範囲の周期であるか否か、また、所定のしきい値よりも長いか否かを判定し、それによって、吐出異常（ヘッド異常）の原因を判定する。
【００９７】
次に、本発明の液滴吐出装置の動作を、上述のインクジェットプリンタ１の構成に基づいて説明する。まず、１つのインクジェットヘッド１００のノズル１１０に対する吐出異常検出処理（駆動／検出切替処理を含む）について説明する。図２４は、吐出異常検出・判定処理を示すフローチャートである。印刷される印字データ（フラッシング動作における吐出データでもよい）がホストコンピュータ８からインターフェース（ＩＦ）９を介して制御部６に入力されると、所定のタイミングでこの吐出異常検出処理が実行される。なお、説明の都合上、この図２４に示すフローチャートでは、１つのインクジェットヘッド１００、すなわち、１つのノズル１１０の吐出動作に対応する吐出異常検出処理を示す。
【００９８】
まず、印字データ（吐出データ）に対応する駆動信号がヘッドドライバ３３の駆動回路１８から入力され、それにより、図２０のタイミングチャートに示すような駆動信号のタイミングに基づいて、静電アクチュエータ１２０の両電極間に駆動信号（電圧信号）が印加される（ステップＳ１０１）。そして、制御手段６は、駆動／検出切替信号に基づいて、吐出したインクジェットヘッド１００が駆動休止期間であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ここで、駆動／検出切替信号は、駆動信号の立ち下がりエッジに同期してＨｉｇｈレベルとなり（図２０参照）、制御手段６から切替手段２３に入力される。
【００９９】
駆動／検出切替信号が切替手段２３に入力されると、切替手段２３によって、静電アクチュエータ１２０、すなわち、発振回路１１を構成するコンデンサは、駆動回路１８から切り離され、吐出異常検出手段１０（検出回路）側、すなわち、残留振動検出手段１６の発振回路１１に接続される（ステップＳ１０３）。そして、後述する残留振動検出処理を実行し（ステップＳ１０４）、計測手段１７は、この残留振動検出処理において検出された残留振動波形データから所定の数値を計測する（ステップＳ１０５）。ここでは、上述のように、計測手段１７は、残留振動波形データからその残留振動の周期を計測する。
【０１００】
次いで、判定手段２０によって、計測手段の計測結果に基づいて、後述する吐出異常判定処理が実行され（ステップＳ１０６）、その判定結果を制御部６のＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）６２の所定の格納領域に保存する。そして、ステップＳ１０８においてインクジェットヘッド１００が駆動期間であるか否かが判断される。すなわち、駆動休止期間が終了して、次の駆動信号が入力されたか否かが判断され、次の駆動信号が入力されるまで、このステップＳ１０８で待機している。
【０１０１】
次の駆動信号のパルスが入力されるタイミングで、駆動信号の立ち上がりエッジに同期して駆動／検出切替信号がＬｏｗレベルになると（ステップＳ１０８で「ｙｅｓ」）、切替手段２３は、静電アクチュエータ１２０との接続を、吐出異常検出手段（検出回路）１０から駆動回路１８に切り替えて（ステップＳ１０９）、この吐出異常検出処理を終了する。
【０１０２】
なお、図２４に示すフローチャートでは、計測手段１７が残留振動検出処理（残留振動検出手段１６）によって検出された残留振動波形から周期を計測する場合について示したが、本発明はこのような場合に限定されず、例えば、計測手段１７は、残留振動検出処理において検出された残留振動波形データから、残留振動波形の位相差や振幅などの計測を行ってもよい。
【０１０３】
次に、図２４に示すフローチャートのステップＳ１０４における残留振動検出処理（サブルーチン）について説明する。図２５は、残留振動検出処理を示すフローチャートである。上述のように、切替手段２３によって、静電アクチュエータ１２０と発振回路１１とを接続すると（図２４のステップＳ１０３）、発振回路１１は、ＣＲ発振回路を構成し、静電アクチュエータ１２０の静電容量の変化（静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動）に基づいて、発振する（ステップＳ２０１）。
【０１０４】
上述のタイミングチャートなどに示すように、発振回路１１の出力信号（パルス信号）に基づいて、Ｆ／Ｖ変換回路１２において、充電信号、ホールド信号及びクリア信号が生成され、これらの信号に基づいてＦ／Ｖ変換回路１２によって発振回路１１の出力信号の周波数から電圧に変換するＦ／Ｖ変換処理が行われ（ステップＳ２０２）、Ｆ／Ｖ変換回路１２から振動板１２１の残留振動波形データが出力される。Ｆ／Ｖ変換回路１２から出力された残留振動波形データは、波形整形回路１５のコンデンサＣ３により、ＤＣ成分（直流成分）が除去され（ステップＳ２０３）、オペアンプ１５１により、ＤＣ成分が除去された残留振動波形（ＡＣ成分）が増幅される（ステップＳ２０４）。
【０１０５】
増幅後の残留振動波形データは、所定の処理により波形整形され、パルス化される（ステップＳ２０５）。すなわち、本実施形態では、比較器１５２において、直流電圧源Ｖｒｅｆ２によって設定された電圧値（所定の電圧値）とオペアンプ１５１の出力電圧とが比較される。比較器１５２は、この比較結果に基づいて、２値化された波形（矩形波）を出力する。この比較器１５２の出力信号は、残留振動検出手段１６の出力信号であり、吐出異常判定処理を行うために、計測手段１７に出力され、この残留振動検出処理が終了する。
【０１０６】
次に、図２４に示すフローチャートのステップＳ１０６における吐出異常判定処理（サブルーチン）について説明する。図２６は、制御部６及び判定手段２０によって実行される吐出異常判定処理を示すフローチャートである。判定手段２０は、上述の計測手段１７によって計測された周期などの計測データ（計測結果）に基づいて、該当するインクジェットヘッド１００からインク滴が正常に吐出したか否か、正常に吐出していない場合、すなわち、吐出異常の場合にはその原因が何かを判定する。
【０１０７】
まず、制御部６は、ＥＥＰＲＯＭ６２に保存されている残留振動の周期の所定の範囲Ｔｒ及び残留振動の周期の所定のしきい値Ｔ１を判定手段２０に出力する。残留振動の周期の所定の範囲Ｔｒは、正常吐出時の残留振動周期に対して、正常と判定できる許容範囲を持たせたものである。これらのデータは、判定手段２０の図示しないメモリに格納され、以下の処理が実行される。
【０１０８】
図２４のステップＳ１０５において計測手段１７によって計測された計測結果が判定手段２０に入力される（ステップＳ３０１）。ここで、本実施形態では、計測結果は、振動板１２１の残留振動の周期Ｔｗである。
ステップＳ３０２において、判定手段２０は、残留振動の周期Ｔｗが存在するか否か、すなわち、吐出異常検出手段１０によって残留振動波形データが得られなかったか否かを判定する。残留振動の周期Ｔｗが存在しないと判定された場合には、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０は吐出異常検出処理においてインク滴を吐出していない未吐出ノズルであると判定する（ステップＳ３０６）。また、残留振動波形データが存在すると判定された場合には、続いて、ステップＳ３０３において、判定手段２０は、その周期Ｔｗが正常吐出時の周期と認められる所定の範囲Ｔｒ内にあるか否かを判定する。
【０１０９】
残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒ内にあると判定された場合には、対応するインクジェットヘッド１００からインク滴が正常に吐出されたことを意味し、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０は正常にインク滴と吐出した（正常吐出）と判定する（ステップＳ３０７）。また、残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒ内にないと判定された場合には、続いて、ステップＳ３０４において、判定手段２０は、残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒよりも短いか否かを判定する。
【０１１０】
残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒよりも短いと判定された場合には、残留振動の周波数が高いことを意味し、上述のように、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内に気泡が混入しているものと考えられ、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のキャビティ１４１に気泡が混入しているもの（気泡混入）と判定する（ステップＳ３０８）。
【０１１１】
また、残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒよりも長いと判定された場合には、続いて、判定手段２０は、残留振動の周期Ｔｗが所定のしきい値Ｔ１よりも長いか否かを判定する（ステップＳ３０５）。残留振動の周期Ｔｗが所定のしきい値Ｔ１よりも長いと判定された場合には、残留振動が過減衰であると考えられ、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０付近のインクが乾燥により増粘しているもの（乾燥）と判定する（ステップＳ３０９）。
【０１１２】
そして、ステップＳ３０５において、残留振動の周期Ｔｗが所定のしきい値Ｔ１よりも短いと判定された場合には、この残留振動の周期Ｔｗは、Ｔｒ＜Ｔｗ＜Ｔ１を満たす範囲の値であり、上述のように、乾燥よりも周波数が高いノズル１１０の出口付近への紙粉付着であると考えられ、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０出口付近に紙粉が付着しているもの（紙粉付着）と判定する（ステップＳ３１０）。
【０１１３】
このように、判定手段２０によって、対象となるインクジェットヘッド１００の正常吐出あるいは吐出異常の原因などが判定されると（ステップＳ３０６〜Ｓ３１０）、その判定結果は、制御部６に出力され、この吐出異常判定処理を終了する。
各インクジェットヘッド１００に対応する判定結果は、後述する図２４のステップＳ１０７において、処理対象となるインクジェットヘッド１００と関連付けられて、制御部６のＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）６２の所定の格納領域に記憶される。
【０１１４】
次に、複数のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）１００、すなわち、複数のノズル１１０を備えるインクジェットプリンタ１を想定し、そのインクジェットプリンタ１における吐出選択手段（ノズルセレクタ）１８２と、各インクジェットヘッド１００の吐出異常検出・判定のタイミングについて説明する。
なお、以下では、説明を分かりやすくするため、印字手段３が備える複数のヘッドユニット３５のうちの１つのヘッドユニット３５について説明し、また、このヘッドユニット３５は、５つのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅを備える（すなわち、５つのノズル１１０を備える）ものとするが、本発明では、印字手段３が備えるヘッドユニット３５の数量や、各ヘッドユニット３５が備えるインクジェットヘッド１００（ノズル１１０）の数量は、それぞれ、いくつであってもよい。
【０１１５】
図２７〜図３０は、吐出選択手段１８２を備えるインクジェットプリンタ１における吐出異常検出・判定タイミングのいくつかの例を示すブロック図である。以下、各図の構成例を順次説明する。
図２７は、複数（５つ）のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段１０が１つの場合）である。この図２７に示すように、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅを有するインクジェットプリンタ１は、駆動波形を生成する駆動波形生成手段１８１と、いずれのノズル１１０からインク滴を吐出するかを選択することができる吐出選択手段１８２と、この吐出選択手段１８２によって選択され、駆動波形生成手段１８１によって駆動される複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅとを備えている。なお、図２７の構成では、上記以外の構成は図２、図１６および図２３に示したものと同様であるため、その説明を省略する。
【０１１６】
なお、本実施形態では、駆動波形生成手段１８１および吐出選択手段１８２は、ヘッドドライバ３３の駆動回路１８に含まれるものとして説明するが（図２７では、切替手段２３を介して２つのブロックとして示しているが、一般的には、いずれもヘッドドライバ３３内に構成される）、本発明はこの構成に限定されず、例えば、駆動波形生成手段１８１は、ヘッドドライバ３３とは独立した構成としてもよい。
【０１１７】
この図２７に示すように、吐出選択手段１８２は、シフトレジスタ１８２ａと、ラッチ回路１８２ｂと、ドライバ１８２ｃとを備えている。シフトレジスタ１８２ａには、図２に示すホストコンピュータ８から出力され、制御部６において所定の処理をされた印字データ（吐出データ）と、クロック信号（ＣＬＫ）が順次入力される。この印字データは、クロック信号（ＣＬＫ）の入力パルスに応じて（クロック信号の入力の度に）シフトレジスタ１８２ａの初段から順次後段側にシフトして入力され、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する印字データとしてラッチ回路１８２ｂに出力される。なお、後述する吐出異常検出処理では、印字データではなくフラッシング（予備吐出）時の吐出データが入力されるが、この吐出データとは、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対する印字データを意味している。
【０１１８】
ラッチ回路１８２ｂは、ヘッドユニット３５のノズル１１０の数、すなわち、インクジェットヘッド１００の数に対応する印字データがシフトレジスタ１８２ａに格納された後、入力されるラッチ信号によってシフトレジスタ１８２ａの各出力信号をラッチする。ここで、ＣＬＥＡＲ信号が入力された場合には、ラッチ状態が解除され、ラッチされていたシフトレジスタ１８２ａの出力信号は０（ラッチの出力停止）となり、印字動作は停止される。ＣＬＥＡＲ信号が入力されていない場合には、ラッチされたシフトレジスタ１８２ａの印字データがドライバ１８２ｃに出力される。シフトレジスタ１８２ａから出力される印字データがラッチ回路１８２ｂによってラッチされた後、次の印字データをシフトレジスタ１８２ａに入力し、印字タイミングに合わせてラッチ回路１８２ｂのラッチ信号を順次更新している。
【０１１９】
ドライバ１８２ｃは、駆動波形生成手段１８１と各インクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０とを接続するものであり、ラッチ回路１８２ｂから出力されるラッチ信号で指定（特定）された各静電アクチュエータ１２０（インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅのいずれかあるいはすべての静電アクチュエータ１２０）に駆動波形生成手段１８１の出力信号（駆動信号）を入力し、それによって、その駆動信号（電圧信号）が静電アクチュエータ１２０の両電極間に印加される。
【０１２０】
この図２７に示すインクジェットプリンタ１は、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅを駆動する１つの駆動波形生成手段１８１と、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅのいずれかのインクジェットヘッド１００に対して吐出異常（インク滴不吐出）を検出する吐出異常検出手段１０と、この吐出異常検出手段１０によって得られた吐出異常の原因などの判定結果を保存（格納）する記憶手段６２と、駆動波形生成手段１８１と吐出異常検出手段１０とを切り替える１つの切替手段２３とを備えている。したがって、このインクジェットプリンタ１は、駆動波形生成手段１８１から入力される駆動信号に基づいて、ドライバ１８２ｃによって選択されたインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅのうちの１つまたは複数を駆動し、駆動／検出切替信号が吐出駆動動作後に切替手段２３に入力されることによって、切替手段２３が駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０にインクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０との接続を切り替えた後、振動板１２１の残留振動波形に基づいて、吐出異常検出手段１０によって、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０における吐出異常（インク滴不吐出）を検出し、吐出異常の場合にはその原因を判定するものである。
【０１２１】
そして、このインクジェットプリンタ１は、１つのインクジェットヘッド１００のノズル１１０について吐出異常を検出・判定すると、次に駆動波形生成手段１８１から入力される駆動信号に基づいて、次に指定されたインクジェットヘッド１００のノズル１１０について吐出異常を検出・判定し、以下同様に、駆動波形生成手段１８１の出力信号によって駆動されるインクジェットヘッド１００のノズル１１０についての吐出異常を順次検出・判定する。そして、上述のように、残留振動検出手段１６が振動板１２１の残留振動波形を検出すると、計測手段１７がその波形データに基づいて残留振動波形の周期などを計測し、判定手段２０が、計測手段１７の計測結果に基づいて、正常吐出か吐出異常か、および、吐出異常（ヘッド異常）の場合には吐出異常の原因を判定して、記憶手段６２にその判定結果を出力する。
【０１２２】
このように、この図２７に示すインクジェットプリンタ１では、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの各ノズル１１０についてインク滴吐出駆動動作の際に順次吐出異常を検出・判定する構成としているので、吐出異常検出手段１０と切替手段２３とを１つずつ備えるだけでよく、吐出異常を検出・判定可能なインクジェットプリンタ１の回路構成をスケールダウンできるとともに、その製造コストの増加を防止することができる。
【０１２３】
図２８は、複数のインクジェットヘッド１００の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段１０の数がインクジェットヘッド１００の数と同じ場合）である。この図２８に示すインクジェットプリンタ１は、１つの吐出選択手段１８２と、５つの吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅと、５つの切替手段２３ａ〜２３ｅと、５つのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに共通の１つの駆動波形生成手段１８１と、１つの記憶手段６２とを備えている。なお、各構成要素は、図２７の説明において既に上述しているので、その説明を省略し、これらの接続について説明する。
【０１２４】
図２７に示す場合と同様に、吐出選択手段１８２は、ホストコンピュータ８から入力される印字データ（吐出データ）とクロック信号ＣＬＫに基づいて、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する印字データをラッチ回路１８２ｂにラッチし、駆動波形生成手段１８１からドライバ１８２ｃに入力される駆動信号（電圧信号）に応じて、印字データに対応するインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの静電アクチュエータ１２０を駆動させる。駆動／検出切替信号は、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する切替手段２３ａ〜２３ｅにそれぞれ入力され、切替手段２３ａ〜２３ｅは、対応する印字データ（吐出データ）の有無にかかわらず、駆動／検出切替信号に基づいて、インクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０に駆動信号を入力後、駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅにインクジェットヘッド１００との接続を切り替える。
【０１２５】
すべての吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅにより、それぞれのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの吐出異常を検出・判定した後、その検出処理で得られたすべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの判定結果が、記憶手段６２に出力され、記憶手段６２は、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの吐出異常の有無および吐出異常の原因を所定の保存領域に格納する。
【０１２６】
このように、この図２８に示すインクジェットプリンタ１では、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの各ノズル１１０に対応して複数の吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅを設け、それらに対応する複数の切替手段２３ａ〜２３ｅによって切替動作を行って、吐出異常検出およびその原因判定を行っているので、一度にすべてのノズル１１０について短時間に吐出異常検出およびその原因判定を行うことができる。
【０１２７】
図２９は、複数のインクジェットヘッド１００の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段１０の数がインクジェットヘッド１００の数と同じであり、印字データがあるときに吐出異常検出を行う場合）である。この図２９に示すインクジェットプリンタ１は、図２８に示すインクジェットプリンタ１の構成に、切替制御手段１９を追加（付加）したものである。本実施形態では、この切替制御手段１９は、複数のＡＮＤ回路（論理積回路）ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅから構成され、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに入力される印字データと、駆動／検出切替信号とが入力されると、対応する切替手段２３ａ〜２３ｅにＨｉｇｈレベルの出力信号を出力するものである。
【０１２８】
各切替手段２３ａ〜２３ｅは、切替制御手段１９のそれぞれ対応するＡＮＤ回路ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅの出力信号に基づいて、駆動波形生成手段１８１からそれぞれ対応する吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅへ、対応するインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの静電アクチュエータ１２０との接続を切り替える。具体的には、対応するＡＮＤ回路ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅの出力信号がＨｉｇｈレベルであるとき、すなわち、駆動／検出切替信号がＨｉｇｈレベルの状態で対応するインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに入力される印字データがラッチ回路１８２ｂからドライバ１８２ｃに出力されている場合には、そのＡＮＤ回路に対応する切替手段２３ａ〜２３ｅは、対応するインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅへの接続を、駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅに切り替える。
【０１２９】
印字データが入力されたインクジェットヘッド１００に対応する吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅにより、各インクジェットヘッド１００の吐出異常の有無および吐出異常の場合にはその原因を検出した後、その吐出異常検出手段１０は、その検出処理で得られた判定結果を記憶手段６２に出力する。記憶手段６２は、このように入力された（得られた）１または複数の判定結果を所定の保存領域に格納する。
【０１３０】
このように、この図２９に示すインクジェットプリンタ１では、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの各ノズル１１０に対応して複数の吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅを設け、それぞれのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する印字データがホストコンピュータ８から制御部６を介して吐出選択手段１８２に入力されたときに、切替制御手段１９によって指定された切替手段２３ａ〜２３ｅのみが所定の切替動作を行って、インクジェットヘッド１００の吐出異常検出およびその原因判定を行っているので、吐出駆動動作をしていないインクジェットヘッド１００についてはこの検出・判定処理を行わない。したがって、このインクジェットプリンタ１によって、無駄な検出および判定処理を回避することができる。
【０１３１】
図３０は、複数のインクジェットヘッド１００の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段１０の数がインクジェットヘッド１００の数と同じであり、各インクジェットヘッド１００を巡回して吐出異常検出を行う場合）である。この図３０に示すインクジェットプリンタ１は、図２９に示すインクジェットプリンタ１の構成において吐出異常検出手段１０を１つとし、駆動／検出切替信号を走査する（検出・判定処理を実行するインクジェットヘッド１００を１つずつ特定する）切替選択手段１９ａを追加したものである。
【０１３２】
この切替選択手段１９ａは、図２９に示す切替制御手段１９に、制御部６から入力される走査信号（選択信号）に基づいて、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応するＡＮＤ回路ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅへの駆動／検出切替信号の入力を走査する（選択して切り替える）セレクタ１９１を追加したものである。この切替制御手段１９の走査（選択）順は、シフトレジスタ１８２ａに入力される印字データの順、すなわち、複数のインクジェットヘッド１００の吐出順であってもよいが、単純に複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの順であってもよい。
【０１３３】
走査順がシフトレジスタ１８２ａに入力される印字データの順である場合、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに印字データが入力されると、その印字データはラッチ回路１８２ｂにラッチされ、ラッチ信号の入力によりドライバ１８２ｃに出力される。印字データのシフトレジスタ１８２ａへの入力、あるいはラッチ信号のラッチ回路１８２ｂへの入力に同期して、印字データに対応するインクジェットヘッド１００を特定するための走査信号が切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に入力され、対応するＡＮＤ回路に駆動／検出切替信号が出力される。
【０１３４】
その対応するＡＮＤ回路は、ラッチ回路１８２ｂから入力された印字データと、セレクタ１９１から入力された駆動／検出切替信号と加算演算することにより、Ｈｉｇｈレベルの出力信号を対応する切替手段２３に出力する。そして、切替選択手段１９ａからＨｉｇｈレベルの出力信号が入力された切替手段２３は、対応するインクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０への接続を、駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０に切り替える。
吐出異常検出手段１０は、印字データが入力されたインクジェットヘッド１００の吐出異常を検出し、吐出異常がある場合にはその原因を判定した後、その判定結果を記憶手段６２に出力する。そして、記憶手段６２は、このように入力された（得られた）判定結果を所定の保存領域に格納する。
【０１３５】
また、走査順が単純なインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの順である場合、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに印字データが入力されると、その印字データはラッチ回路１８２ｂにラッチされ、ラッチ信号の入力によりドライバ１８２ｃに出力される。印字データのシフトレジスタ１８２ａへの入力、あるいはラッチ信号のラッチ回路１８２ｂへの入力に同期して、印字データに対応するインクジェットヘッド１００を特定するための走査（選択）信号が切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に入力され、対応するＡＮＤ回路に駆動／検出切替信号が出力される。
【０１３６】
ここで、切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に入力された走査信号により定められたインクジェットヘッド１００に対する印字データがシフトレジスタ１８２ａに入力されたときには、それに対応するＡＮＤ回路の出力信号がＨｉｇｈレベルとなり、切替手段２３は、対応するインクジェットヘッド１００への接続を、駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０に切り替える。しかしながら、上記印字データがシフトレジスタ１８２ａに入力されないときには、ＡＮＤ回路の出力信号はＬｏｗレベルであり、対応する切替手段２３は、所定の切替動作を実行しない。
【０１３７】
切替手段２３によって切替動作が行われた場合には、上記と同様に、吐出異常検出手段１０は、印字データが入力されたインクジェットヘッド１００の吐出異常を検出し、吐出異常がある場合にはその原因を判定した後、その判定結果を記憶手段６２に出力する。そして、記憶手段６２は、このように入力された（得られた）判定結果を所定の保存領域に格納する。
【０１３８】
なお、切替選択手段１９ａで特定されたインクジェットヘッド１００に対する印字データがないときには、上述のように、対応する切替手段２３が切替動作を実行しないので、吐出異常検出手段１０による吐出異常検出処理を実行する必要はないが、そのような処理が実行されてもよい。切替動作が行われずに吐出異常検出処理が実行された場合、吐出異常検出手段１０の判定手段２０は、図２６のフローチャートに示すように、対応するインクジェットヘッド１００のノズル１１０を未吐出ノズルであると判定し（ステップＳ３０６）、その判定結果を記憶手段６２の所定の保存領域に格納する。
【０１３９】
このように、この図３０に示すインクジェットプリンタ１では、図２８または図２９に示すインクジェットプリンタ１とは異なり、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの各ノズル１１０に対して１つの吐出異常検出手段１０のみを設け、それぞれのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する印字データがホストコンピュータ８から制御部６を介して吐出選択手段１８２に入力され、それと同時に走査（選択）信号により特定されて、その印字データに応じて吐出駆動動作をするインクジェットヘッド１００に対応する切替手段２３のみが切替動作を行って、対応するインクジェットヘッド１００の吐出異常検出およびその原因判定を行っているので、より効率的にヘッドユニット３５の各インクジェットヘッド１００の吐出異常検出およびその原因判定を行うことができる。
【０１４０】
また、図２８または図２９に示すインクジェットプリンタ１とは異なり、図３０に示すインクジェットプリンタ１は、吐出異常検出手段１０を１つのみ備えていればよいので、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１に比べ、インクジェットプリンタ１の回路構成をスケールダウンすることができるとともに、その製造コストの増加を防止することができる。
【０１４１】
次に、図２７〜図３０に示すプリンタ１の動作、すなわち、複数のインクジェットヘッド１００を備えるインクジェットプリンタ１における吐出異常検出処理（主に、検出タイミング）について説明する。吐出異常検出・判定処理（多ノズルにおける処理）は、各インクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０がインク滴吐出動作を行ったときの振動板１２１の残留振動を検出し、その残留振動の周期に基づいて、該当するインクジェットヘッド１００に対し吐出異常（ドット抜け、インク滴不吐出）が生じているか否か、ドット抜け（インク滴不吐出）が生じた場合には、その原因が何であるかを判定している。このように、本発明では、インクジェットヘッド１００によるインク滴（液滴）の吐出動作が行われれば、これらの検出・判定処理を実行できるが、インクジェットヘッド１００がインク滴を吐出するのは、実際に記録用紙Ｐに印刷（プリント）している場合だけでなく、フラッシング動作（予備吐出あるいは予備的吐出）をしている場合もある。以下、この２つの場合について、吐出異常検出・判定処理（多ノズル）を説明する。
【０１４２】
ここで、フラッシング（予備吐出）処理とは、図１では図示していないキャップの装着時や、記録用紙Ｐ（メディア）にインク滴（液滴）がかからない場所において、ヘッドユニット３５のすべてのあるいは対象となるノズル１１０からインク滴を吐出するヘッドクリーニング動作である。このフラッシング処理（フラッシング動作）は、例えば、ノズル１１０内のインク粘度を適正範囲の値に保持するために、定期的にキャビティ１４１内のインクを排出する際に実施したり、あるいは、インク増粘時の回復動作としても実施したりされる。さらに、フラッシング処理は、インクカートリッジ３１を印字手段３に装着した後に、インクをキャビティ１４１に初期充填する場合にも実施される。
【０１４３】
また、ノズルプレート（ノズル面）１５０をクリーニングするためにワイピング処理（ヘッドユニット３５のヘッド面に付着している付着物（紙粉やごみなど）を、図１では図示していないワイパで拭き取る処置）を行う場合があるが、このときノズル１１０内が負圧になって、他の色のインク（他の種類の液滴）を引込んでしまう可能性がある。そのため、ワイピング処理後に、ヘッドユニット３５のすべてのノズル１１０から一定量のインク滴を吐出させるためにもフラッシング処理が実施される。さらに、フラッシング処理は、ノズル１１０のメニスカスの状態を正常に保持して良好な印字を確保するためにも適時に実施され得る。
【０１４４】
まず、図３１〜図３３に示すフローチャートを参照して、フラッシング処理時における吐出異常検出・判定処理について説明する。なお、これらのフローチャートは、図２７〜図３０のブロック図を参照しながら説明する（以下、印字動作時においても同様）。図３１は、図２７に示すインクジェットプリンタ１のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【０１４５】
所定のタイミングにおいて、インクジェットプリンタ１のフラッシング処理が実行されるとき、この図３１に示す吐出異常検出・判定処理が実行される。制御部６は、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに１ノズル分の吐出データを入力し（ステップＳ４０１）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ４０２）、この吐出データがラッチされる。そのとき、切替手段２３は、その吐出データの対象であるインクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０と駆動波形生成手段１８１とを接続する（ステップＳ４０３）。
【０１４６】
そして、吐出異常検出手段１０によって、インク吐出動作を行ったインクジェットヘッド１００に対して、図２４のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理が実行される（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０５において、制御部６は、吐出選択手段１８２に出力した吐出データに基づいて、図２７に示すインクジェットプリンタ１のすべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅのノズル１１０について吐出異常検出・判定処理が終了したか否かを判断する。そして、すべてのノズル１１０についてこれらの処理が終わっていないと判断されるときには、制御部６は、シフトレジスタ１８２ａに次のインクジェットヘッド１００のノズル１１０に対応する吐出データを入力し（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０２に移行して同様の処理を繰り返す。
【０１４７】
また、ステップＳ４０５において、すべてのノズル１１０について上述の吐出異常検出および判定処理が終わったと判断される場合には、制御部６は、ラッチ回路１８２ｂにＣＬＥＡＲ信号を入力し、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図２７に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出・判定処理を終了する。
【０１４８】
上述のように、この図２７に示すプリンタ１における吐出異常検出・判定処理では、１つの吐出異常検出手段１０と１つの切替手段２３とから検出回路が構成されているので、吐出異常検出処理および判定処理は、インクジェットヘッド１００の数だけ繰り返されるが、吐出異常検出手段１０を構成する回路はそれほど大きくならないという効果を有する。
【０１４９】
次いで、図３２は、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。図２８に示すインクジェットプリンタ１と図２９に示すインクジェットプリンタ１とは回路構成が若干異なるが、吐出異常検出手段１０および切替手段２３の数が、インクジェットヘッド１００の数に対応する（同じである）点で一致している。そのため、フラッシング動作時における吐出異常検出・判定処理は、同様のステップから構成される。
【０１５０】
所定のタイミングにおいて、インクジェットプリンタ１のフラッシング処理が実行されるとき、制御部６は、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに全ノズル分の吐出データを入力し（ステップＳ５０１）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ５０２）、この吐出データがラッチされる。そのとき、切替手段２３ａ〜２３ｅは、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅと駆動波形生成手段１８１とをそれぞれ接続する（ステップＳ５０３）。
【０１５１】
そして、それぞれのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅによって、インク吐出動作を行ったすべてのインクジェットヘッド１００に対して、図２４のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理が並列的に実行される（ステップＳ５０４）。この場合、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する判定結果が、処理対象となるインクジェットヘッド１００と関連付けられて、記憶手段６２の所定の格納領域に保存される（図２４のステップＳ１０７）。
【０１５２】
そして、吐出選択手段１８２のラッチ回路１８２ｂにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部６は、ＣＬＥＡＲ信号をラッチ回路１８２ｂに入力して（ステップＳ５０５）、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出処理および判定処理を終了する。
【０１５３】
上述のように、この図２８および図２９に示すプリンタ１における処理では、インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する複数（この実施形態では５つ）の吐出異常検出手段１０と複数の切替手段２３とから検出および判定回路が構成されているので、吐出異常検出・判定処理は、一度にすべてのノズル１１０について短時間に実行され得るという効果を有する。
【０１５４】
次いで、図３３は、図３０に示すインクジェットプリンタ１のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。以下同様に、図３０に示すインクジェットプリンタ１の回路構成を用いて、フラッシング動作時における吐出異常検出処理および原因判定処理について説明する。
所定のタイミングにおいて、インクジェットプリンタ１のフラッシング処理が実行されるとき、まず、制御部６は、走査信号を切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に出力し、この切替選択手段１９ａにより、最初の切替手段２３ａおよびインクジェットヘッド１００ａを設定（特定）する（ステップＳ６０１）。そして、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに全ノズル分の吐出データを入力し（ステップＳ６０２）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ６０３）、この吐出データがラッチされる。そのとき、切替手段２３ａは、インクジェットヘッド１００ａの静電アクチュエータ１２０と駆動波形生成手段１８１とを接続している（ステップＳ６０４）。
【０１５５】
そして、インク吐出動作を行ったインクジェットヘッド１００ａに対して、図２４のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理が実行される（ステップＳ６０５）。この場合、図２４のステップＳ１０３において、セレクタ１９１の出力信号である駆動／検出切替信号と、吐出データとがＡＮＤ回路ＡＮＤａに入力され、ＡＮＤ回路ＡＮＤａの出力信号がＨｉｇｈレベルとなることにより、切替手段２３ａは、インクジェットヘッド１００ａの静電アクチュエータ１２０と吐出異常検出手段１０とを接続する。そして、図２４のステップＳ１０６において実行される吐出異常判定処理の判定結果が、処理対象となるインクジェットヘッド１００（ここでは、１００ａ）と関連付けられて、記憶手段６２の所定の格納領域に保存される（図２４のステップＳ１０７）。
【０１５６】
ステップＳ６０６において、制御部６は、吐出異常検出・判定処理がすべてのノズルに対して終了したか否かを判断する。そして、まだすべてのノズルについて吐出異常検出・判定処理が終了していないと判断された場合には、制御部６は、走査信号を切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に出力し、この切替選択手段１９ａにより、次の切替手段２３ｂおよびインクジェットヘッド１００ｂを設定（特定）し（ステップＳ６０７）、ステップＳ６０３に移行して、同様の処理を繰り返す。以下、すべてのインクジェットヘッド１００について吐出異常検出・判定処理が終了するまでこのループを繰り返す。
【０１５７】
また、ステップＳ６０６において、すべてのノズル１１０について吐出異常検出処理および判定処理が終了したと判断される場合には、吐出選択手段１８２のラッチ回路１８２ｂにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部６は、ＣＬＥＡＲ信号をラッチ回路１８２ｂに入力して（ステップＳ６０８）、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図３０に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出処理および判定処理を終了する。
【０１５８】
上述のように、図３０に示すインクジェットプリンタ１における処理では、複数の切替手段２３と１つの吐出異常検出手段１０から検出回路が構成され、切替選択手段１９ａのセレクタ１９１の走査信号により特定され、吐出データに応じて吐出駆動をするインクジェットヘッド１００に対応する切替手段２３のみが切替動作を行って、対応するインクジェットヘッド１００の吐出異常検出および原因判定を行っているので、より効率的に各インクジェットヘッド１００吐出異常検出および原因判定を行うことができる。
【０１５９】
なお、このフローチャートのステップＳ６０２では、シフトレジスタ１７１にすべてのノズル１１０に対応する吐出データを入力しているが、図３１に示すフローチャートのように、切替選択手段１９ａによるインクジェットヘッド１００の走査順に合わせて、シフトレジスタ１８２ａに入力する吐出データを対応する１つのインクジェットヘッド１００に入力し、１ノズル１１０ずつ吐出異常検出・判定処理を行ってもよい。
【０１６０】
次に、図３４および図３５に示すフローチャートを参照して、印字動作時におけるインクジェットプリンタ１の吐出異常検出・判定処理について説明する。図２７に示すインクジェットプリンタ１においては、主に、フラッシング動作時における吐出異常検出処理および判定処理に適しているので、印字動作時のフローチャートおよびその動作説明を省略するが、この図２７に示すインクジェットプリンタ１においても印字動作時に吐出異常検出・判定処理が行われてもよい。
【０１６１】
図３４は、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１の印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。ホストコンピュータ８からの印刷（印字）指示により、このフローチャートの処理が実行（開始）される。制御部６を介してホストコンピュータ８から印字データが吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに入力されると（ステップＳ７０１）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ７０２）、その印字データがラッチされる。このとき、切替手段２３ａ〜２３ｅは、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅと駆動波形生成手段１８１とを接続している（ステップＳ７０３）。
【０１６２】
そして、インク吐出動作を行ったインクジェットヘッド１００に対応する吐出異常検出手段１０は、図２４のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理を実行する（ステップＳ７０４）。この場合、各インクジェットヘッド１００に対応するそれぞれの判定結果が、処理対象となるインクジェットヘッド１００と関連付けられて、記憶手段６２の所定の格納領域に保存される。
【０１６３】
ここで、図２８に示すインクジェットプリンタ１の場合には、切替手段２３ａ〜２３ｅは、制御部６から出力される駆動／検出切替信号に基づいて、インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅを吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅに接続する（図２４のステップＳ１０３）。そのため、印字データの存在しないインクジェットヘッド１００では、静電アクチュエータ１２０が駆動していないので、吐出異常検出手段１０の残留振動検出手段１６は、振動板１２１の残留振動波形を検出しない。一方、図２９に示すインクジェットプリンタ１の場合には、切替手段２３ａ〜２３ｅは、制御部６から出力される駆動／検出切替信号と、ラッチ回路１８２ｂから出力される印字データとが入力されるＡＮＤ回路の出力信号に基づいて、印字データの存在するインクジェットヘッド１００を吐出異常検出手段１０に接続する（図２４のステップＳ１０３）。
【０１６４】
ステップＳ７０５において、制御部６は、インクジェットプリンタ１の印字動作が終了したか否かを判断する。そして、印字動作が終わっていないと判断されるときには、制御部６は、ステップＳ７０１に移行して、次の印字データをシフトレジスタ１８２ａに入力し、同様の処理を繰り返す。また、印字動作が終了したと判断されるときには、吐出選択手段１８２のラッチ回路１８２ｂにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部６は、ＣＬＥＡＲ信号をラッチ回路１８２ｂに入力して（ステップＳ７０６）、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出処理および判定処理を終了する。
【０１６５】
上述のように、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１は、複数の切替手段２３ａ〜２３ｅと、複数の吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅとを備え、一度にすべてのインクジェットヘッド１００に対して吐出異常検出・判定処理を行っているので、これらの処理を短時間に行うことができる。また、図２９に示すインクジェットプリンタ１は、切替制御手段１９、すなわち、駆動／検出切替信号と印字データとを加算演算するＡＮＤ回路ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅをさらに備え、印字動作を行うインクジェットヘッド１００のみに対して切替手段２３による切替動作を行っているので、無駄な検出を行うことなく、吐出異常検出処理および判定処理を行うことができる。
【０１６６】
次いで、図３５は、図３０に示すインクジェットプリンタ１の印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。ホストコンピュータ８からの印刷指示により、図３０に示すインクジェットプリンタ１においてこのフローチャートの処理が実行される。まず、切替選択手段１９ａは、最初の切替手段２３ａおよびインクジェットヘッド１００ａを予め設定（特定）しておく（ステップＳ８０１）。
【０１６７】
制御部６を介してホストコンピュータ８から印字データが吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに入力されると（ステップＳ８０２）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ８０３）、その印字データがラッチされる。ここで、切替手段２３ａ〜２３ｅは、この段階では、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅと駆動波形生成手段１８１（吐出選択手段１８２のドライバ１８２ｃ）とを接続している（ステップＳ８０４）。
【０１６８】
そして、制御部６は、インクジェットヘッド１００ａに印字データがある場合には、切替選択手段１９ａによって吐出動作後静電アクチュエータ１２０が吐出異常検出手段１０に接続され（図２４のステップＳ１０３）、図２４（図２５）のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理を実行する（ステップＳ８０５）。そして、図２４のステップＳ１０６において実行される吐出異常判定処理の判定結果が、処理対象となるインクジェットヘッド１００（ここでは、１００ａ）と関連付けられて、記憶手段６２の所定の格納領域に保存される（図２４のステップＳ１０７）。
【０１６９】
ステップＳ８０６において、制御手段６は、すべてのノズル１１０（すべてのインクジェットヘッド１００）について上述の吐出異常検出・判定処理を終了したか否かを判断する。そして、すべてのノズル１１０について上記処理が終了したと判断される場合には、制御部６は、走査信号に基づいて、また最初のノズル１１０に対応する切替手段２３ａを設定し（ステップＳ８０８）、すべてのノズル１１０について上記処理が終了していないと判断される場合には、次のノズル１１０に対応する切替手段２３ｂを設定する（ステップＳ８０７）。
【０１７０】
ステップＳ８０９において、制御手段６は、ホストコンピュータ８から指示された所定の印字動作が終了したか否かを判断する。そして、まだ印字動作が終了していないと判断された場合には、次の印字データがシフトレジスタ１８２ａに入力され（ステップＳ８０２）、同様の処理を繰り返す。印字動作が終了したと判断された場合には、吐出選択手段１８２のラッチ回路１８２ｂにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部６は、ＣＬＥＡＲ信号をラッチ回路１８２ｂに入力して（ステップＳ８１０）、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図３０に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出・判定処理を終了する。
【０１７１】
以上のように、本発明の液滴吐出装置（インクジェットプリンタ１）は、振動板１２１と、振動板１２１を変位させる静電アクチュエータ１２０と、内部に液体が充填され、振動板１２１の変位により、該内部の圧力が変化（増減）されるキャビティ１４１と、キャビティ１４１に連通し、キャビティ１４１内の圧力の変化（増減）により液体を液滴として吐出するノズル１１０とを有するインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）１００を複数個備え、さらに、これらの静電アクチュエータ１２０を駆動する駆動波形生成手段１８１と、複数のノズル１１０のうちいずれのノズル１１０から液滴を吐出するかを選択する吐出選択手段１８２と、振動板１２１の残留振動を検出し、この検出された振動板１２１の残留振動に基づいて、液滴の吐出の異常を検出する１つまたは複数の吐出異常検出手段１０と、静電アクチュエータ１２０の駆動による液滴の吐出動作後、駆動／検出切替信号や印字データ、あるいは走査信号に基づいて、静電アクチュエータ１２０を駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０に切り替える１つまたは複数の切替手段２３とを備え、一度（並列的）にあるいは順次に複数のノズル１１０の吐出異常を検出することとした。
【０１７２】
したがって、本発明の液滴吐出装置および液滴吐出ヘッドの吐出異常検出・判定方法によって、吐出異常検出およびその原因判定を短時間に行うことができるとともに、吐出異常検出手段１０を含む検出回路の回路構成をスケールダウンすることができ、液滴吐出装置の製造コストの増加を防止することができる。また、静電アクチュエータ１２０の駆動後、吐出異常検出手段１０に切り替えて吐出異常検出および原因判定を行っているので、アクチュエータの駆動に影響を与えることがなく、それによって、本発明の液滴吐出装置のスループットを低下または悪化させることがない。また、所定の構成要素を備えている既存の液滴吐出装置（インクジェットプリンタ）に、吐出異常検出手段１０を装備することも可能である。
【０１７３】
また、本発明の液滴吐出装置は、上記構成と異なり、複数の切替手段２３と、切替制御手段１９と、１つあるいはノズル１１０の数量と対応する複数の吐出異常検出手段１０とを備え、駆動／検出切替信号および吐出データ（印字データ）、あるいは、走査信号、駆動／検出切替信号および吐出データ（印字データ）に基づいて、対応する静電アクチュエータ１２０を駆動波形生成手段１８１または吐出選択手段１８２から吐出異常検出手段１０に切り替えて、吐出異常検出および原因判定を行うこととした。
【０１７４】
したがって、本発明の液滴吐出装置によって、吐出データ（印字データ）が入力されていない、すなわち、吐出駆動動作をしていない静電アクチュエータ１２０に対応する切替手段は切替動作を行わないので、無駄な検出・判定処理を回避することができる。また、切替選択手段１９ａを利用する場合には、液滴吐出装置は、１つの吐出異常検出手段１０のみを備えていればよいので、液滴吐出装置の回路構成をスケールダウンすることができるとともに、液滴吐出装置の製造コストの増加を防止することができる。
【０１７５】
次に、本発明の液滴吐出装置におけるインクジェットヘッド１００（ヘッドユニット３５）に対し、吐出異常（ヘッド異常）の原因を解消させる回復処理を実行する構成（回復手段２４）について説明する。図３６は、図１に示すインクジェットプリンタ１の上部から見た概略的な構造（一部省略）を示す図である。この図３６に示すインクジェットプリンタ１は、図１の斜視図で示した構成以外に、インク滴不吐出（ヘッド異常）の回復処理を実行するためのワイパ３００とキャップ３１０とを備える。
【０１７６】
回復手段２４が実行する回復処理としては、各インクジェットヘッド１００のノズル１１０から液滴を予備的に吐出するフラッシング処理と、後述するワイパ３００（図３７参照）によるワイピング処理と、後述するチューブポンプ３２０によるポンピング処理（ポンプ吸引処理）が含まれる。すなわち、回復手段２４は、チューブポンプ３２０およびそれを駆動するパルスモータと、ワイパ３００およびワイパ３００の上下動駆動機構と、キャップ３１０の上下動駆動機構（図示せず）とを備え、フラッシング処理においてはヘッドドライバ３３およびヘッドユニット３５などが、また、ワイピング処理においてはキャリッジモータ４１などが回復手段２４の一部として機能する。フラッシング処理については上述しているので、以降、ワイピング処理およびポンピング処理について説明する。
【０１７７】
ここで、ワイピング処理とは、ヘッドユニット３５のノズルプレート１５０（ノズル面）に付着した紙粉などの異物をワイパ３００により拭き取る処理のことをいう。また、ポンピング処理（ポンプ吸引処理）とは、後述するチューブポンプ３２０を駆動して、ヘッドユニット３５の各ノズル１１０から、キャビティ１４１内のインクを吸引して排出する処理をいう。このように、ワイピング処理は、上述のようなインクジェットヘッド１００の液滴の吐出異常の原因の１つである紙粉付着の状態における回復処理として適切な処理である。また、ポンプ吸引処理は、前述のフラッシング処理では取り除けないキャビティ１４１内の気泡を除去し、あるいは、ノズル１１０付近のインクが乾燥によりまたはキャビティ１４１内のインクが経年劣化により増粘した場合に、増粘したインクを除去する回復処理として適切な処理である。なお、それほど増粘が進んでおらず粘度がそれほど大きくない場合には、上述のフラッシング処理による回復処理も行われ得る。この場合、排出するインク量が少ないので、スループットやランニングコストを低下させずに適切な回復処理を行うことができる。
【０１７８】
複数のヘッドユニット３５を有する印字手段３は、キャリッジ３２に搭載され、２本のキャリッジガイド軸４２２にガイドされてキャリッジモータ４１により、図中その上端に備えられた連結部３４を介してタイミングベルト４２１に連結して移動する。キャリッジ３２に搭載された印字手段３は、キャリッジモータ４１の駆動により移動するタイミングベルト４２１を介して（タイミングベルト４２１に連動して）主走査方向に移動可能である。なお、キャリッジモータ４１は、タイミングベルト４２１を連続的に回転させるためのプーリの役割を果たし、他端側にも同様にプーリ４４が備えられている。
【０１７９】
また、キャップ３１０は、ヘッドユニット３５のノズルプレート１５０（図５参照）のキャッピングを行うためのものである。キャップ３１０には、その底部側面に孔が形成され、後述するように、チューブポンプ３２０の構成要素である可撓性のチューブ３２１が接続されている。なお、チューブポンプ３２０については、図３９において後述する。
【０１８０】
記録（印字）動作時には、所定のインクジェットヘッド１００（液滴吐出ヘッド）の静電アクチュエータ１２０を駆動しながら、ヘッドユニット３５（印字手段３）を主走査方向、すなわち、図３６中左右に移動し、また、記録用紙Ｐを副走査方向、すなわち、図３６中下方に移動することにより、インクジェットプリンタ（液滴吐出装置）１は、ホストコンピュータ８から入力された印刷データ（印字データ）に基づいて所定の画像などを記録用紙Ｐに印刷（記録）する。
【０１８１】
図３７は、図３６に示すワイパ３００とヘッドユニット３５との位置関係を示す図である。この図３７において、ヘッドユニット３５とワイパ３００は、図３６に示すインクジェットプリンタ１の図中下側から上側を見た場合の側面図の一部として示される。ワイパ３００は、図３７（ａ）に示すように、ヘッドユニット３５のノズル面、すなわち、ヘッドユニット３５のノズルプレート１５０と当接可能なように、上下移動可能に配置される。
【０１８２】
ここで、ワイパ３００を利用する回復処理であるワイピング処理について説明する。ワイピング処理を行う際、図３７（ａ）に示すように、ノズル面（ノズルプレート１５０）よりもワイパ３００の先端が上側に位置するように図示しない駆動装置によってワイパ３００は上方に移動される。この場合において、キャリッジモータ４１を駆動して図中左方向（矢印の方向）にヘッドユニット３５を移動させると、ワイピング部材３０１がノズルプレート１５０（ノズル面）に当接することになる。
【０１８３】
なお、ワイピング部材３０１は可撓性のゴム部材等から構成されるので、図３７（ｂ）に示すように、ワイピング部材３０１のノズルプレート１５０と当接する先端部分は撓み、その先端部によってノズルプレート１５０（ノズル面）の表面をクリーニング（拭き掃除）する。これにより、ノズルプレート１５０（ノズル面）に付着した紙粉などの異物（例えば、紙粉、空気中に浮遊するごみ、ゴムの切れ端など）を除去することができる。また、このような異物の付着状態に応じて（異物が多く付着している場合には）、ヘッドユニット３５にワイパ３００の上方を往復移動させることによって、ワイピング処理を複数回実施することもできる。
【０１８４】
図３８は、ポンプ吸引処理時における、ヘッドユニット３５と、キャップ３１０およびポンプ３２０との関係を示す図である。チューブ３２１は、ポンピング処理（ポンプ吸引処理）におけるインク排出路を形成するものであり、その一端は、上述のように、キャップ３１０の底部に接続され、他端は、チューブポンプ３２０を介して排インクカートリッジ３４０に接続されている。
【０１８５】
キャップ３１０の内部底面には、インク吸収体３３０が配置されている。このインク吸収体３３０は、ポンプ吸引処理やフラッシング処理においてインクジェットヘッド１００のノズル１１０から吐出されるインクを吸収して、一時貯蔵する。なお、インク吸収体３３０によって、キャップ３１０内へのフラッシング動作時に、吐出された液滴が跳ね返ってノズルプレート１５０を汚すことを防止することができる。
【０１８６】
図３９は、図３８に示すチューブポンプ３２０の構成を示す概略図である。この図３９（Ｂ）に示すように、チューブポンプ３２０は、回転式ポンプであり、回転体３２２と、その回転体３２２の円周部に配置された４つのローラ３２３と、ガイド部材３５０とを備えている。なお、ローラ３２３は、回転体３２２により支持されており、ガイド部材３５０のガイド３５１に沿って円弧状に載置された可撓性のチューブ３２１を加圧するものである。
【０１８７】
このチューブポンプ３２０は、軸３２２ａを中心にして回転体３２２を図３９に示す矢印Ｘ方向に回転させることにより、チューブ３２１に当接している１つまたは２つのローラ３２３が、Ｙ方向に回転しながら、ガイド部材３５０の円弧状のガイド３５１に載置されたチューブ３２１を順次加圧する。これにより、チューブ３２１が変形し、このチューブ３２１内に発生した負圧により、各インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内のインク（液状材料）がキャップ３１０を介して吸引され、気泡が混入し、あるいは乾燥により増粘した不要なインクがノズル１１０を介して、インク吸収体３３０に排出され、このインク吸収体３３０に吸収された排インクがチューブポンプ３２０を介して排インクカートリッジ３４０（図３８参照）に排出される。
【０１８８】
なお、このチューブポンプ３２０は、図示しないパルスモータなどのモータにより駆動される。パルスモータは、制御部６により制御される。チューブポンプ３２０の回転制御に対する駆動情報、例えば、回転速度、回転数が記述されたルックアップテーブル、シーケンス制御が記述された制御プログラムなどは、制御部６のＰＲＯＭ６４などに格納されており、これらの駆動情報に基づいて、制御部６のＣＰＵ６１によってチューブポンプ３２０の制御が行われている。
【０１８９】
次に、回復手段２４の動作（吐出異常回復処理）を説明する。図４０は、本発明のインクジェットプリンタ１（液滴吐出装置）における吐出異常回復処理を示すフローチャートである。上述の吐出異常検出・判定処理（図２４のフローチャート参照）において吐出異常のノズル１１０が検出され、その原因が判定されると、印刷動作（印字動作）などを行っていない所定のタイミングで、ヘッドユニット３５が所定の待機領域（例えば、図３６においてヘッドユニット３５のノズルプレート１５０をキャップ３１０で覆う位置、あるいは、ワイパ３００によるワイピング処理を実施可能な位置）まで移動されて、吐出異常回復処理が実行される。
【０１９０】
まず、制御部６は、図２４のステップＳ１０７において制御部６のＥＥＰＲＯＭ６２に保存された各ノズル１１０に対応する判定結果を読み出す（ステップＳ９０１）。ステップＳ９０２において、制御部６は、この読み出した判定結果に吐出異常のノズル１１０があるか否かを判定する。そして、吐出異常のノズル１１０がないと判定された場合、すなわち、すべてのノズル１１０から正常に液滴が吐出された場合には、そのまま、この吐出異常回復処理を終了する。
【０１９１】
一方、いずれかのノズル１１０が吐出異常であったと判定された場合には、ステップＳ９０３において、制御部６は、その吐出異常と判定されたノズル１１０が紙粉付着であるか否かを判定する。そして、そのノズル１１０の出口付近に紙粉が付着していないと判定された場合には、ステップＳ９０５に移行し、紙粉が付着していると判定された場合には、上述のワイパ３００によるノズルプレート１５０へのワイピング処理を実行する（ステップＳ９０４）。
【０１９２】
ステップＳ９０５において、続いて、制御部６は、上記吐出異常と判定されたノズル１１０が気泡混入であるか否かを判定する。そして、気泡混入であると判定された場合には、制御部６は、すべてのノズル１１０に対してチューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理を実行し（ステップＳ９０６）、この吐出異常回復処理を終了する。
【０１９３】
一方、気泡混入でないと判定された場合には、制御部６は、上記計測手段１７によって計測された振動板１２１の残留振動の周期の長短に基づいて、チューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理または吐出異常と判定されたノズル１１０のみもしくはすべてのノズル１１０に対するフラッシング処理を実行し（ステップＳ９０７）、この吐出異常回復処理を終了する。
【０１９４】
次に、本発明のインクジェットプリンタ（液滴吐出装置）１の要部（特徴）である、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）１００の振動板１２１の残留振動（減衰振動）の振動パターンに基づくキャビティ１４１内のインク（液体）の温度の検出（推定）や、それに基づく、インクの温度調整（温度制御）等について説明する。
【０１９５】
本発明のインクジェットプリンタ１は、インク温度検出手段および加熱・冷却手段を有するインク温度調整手段を備えており、インクの温度を測定する温度センサをはじめとする各種センサを用いることなく、前記インク温度検出手段により、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内のインクの温度（以下、単に「インク温度」とも言う）を検出（推定）する。そして、前記インク温度調整手段は、その検出されたインクの温度に応じて、駆動回路１８における駆動波形制御等を行うとともに、インクを適正な温度（粘度）にするためにインクを加熱、または冷却するための、後述するヒータ（加熱器）や冷却器等の加熱・冷却手段の制御を行う。これにより、インクの温度変化による画像の劣化を防止し、印刷品質を良好に維持することができる。
【０１９６】
まずは、各種センサを用いることなく、インク温度を測定するための原理について説明する。
図４１には、振動板１２１の残留振動（減衰振動）時の振幅量（残留振幅量）（Ｆ／Ｖ値）の変化、すなわち、残留振動波形が、温度との相関関係としてグラフで示されている。この図４１のグラフから理解できるように、インク温度が、５℃、２０℃、３０℃、４５℃と変化すると、残留振動波形は、それぞれ、曲線ａ、曲線ｂ、曲線ｃ、曲線ｄが示すように、その振幅量（Ｆ／Ｖ値）が大きくなる。すなわち、インクの温度が上昇するにつれて、インクの粘度（インク粘度）が低下し、振幅量（Ｆ／Ｖ値）が増大する。この相関関係を利用することにより、振動板１２１の残留振動の振幅量（Ｆ／Ｖ値）に基づいてインク温度（インク粘度）を検出（推定）することができる。
【０１９７】
前記インク温度（インク粘度）と、振動板１２１の残留振動の振幅量（振動パターン）との関係を示す、例えば、テーブルや演算式等の検量線は、実験的に求めることができる。
従って、インク温度と残留振動の振幅量（振動パターン）との関係を示すテーブルや演算式等の検量線を予め作成しておき（例えば、ＥＥＰＥＯＭ６２に記憶しておき）、残留振動の振幅量（振動パターン）を検出し、その検出値と前記検量線とを用いて、インク温度（インク粘度）を検出（推定）することができる。
【０１９８】
ここで、インク温度とインク粘度との間には、インク温度が上昇すると、インク粘度が低下するという所定の関係があり（この関係を示す検量線は実験的に求めることができる）、このため、本発明では、インク温度とインク粘度とのいずれを検出（推定）して各制御を行ってもよい。すなわち、本発明における「インク温度」には、インク温度およびインク粘度の両方の概念が含まれる。
【０１９９】
なお、以下の説明では、基本的には、インク温度に統一して説明を行うが、インク粘度と言う場合もある。
また、本発明における「インク温度」の検出（推定）には、振動板１２１の残留振動の振幅量（振動パターンにおける所定の情報）を検出し、その検出値からインク温度またはインク温度に対応する値を求めることのみならず、振動板１２１の残留振動の振幅量（振動パターンにおける所定の情報）を検出することも含まれる。
【０２００】
以上のことを前提として、インク温度の検出手順（推定手順）をさらに詳しく説明する。
まず、振動板１２１の残留振振動の振幅量（残留振幅量）を計測（検出）する。これは、前述した吐出異常検出手段１０の残留振動検出手段１６と、後述するピーク検出手段とで行われる。すなわち、前述したように、残留振動検出手段１６は、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動に基づいて、発振回路１１が発振し、その発振周波数からＦ／Ｖ変換回路１２および波形整形回路１５において残留振動波形Ｗを形成して、検出する（図２３参照）。そして、ピーク検出手段により、この残留振動波形Ｗのピーク値、すなわち、残留振動波形Ｗの波高値の最大値（最大波高値）を検出する。
【０２０１】
次いで、インクの温度検出をするインクジェットヘッド１００（ノズル１１０）毎に予めＥＥＰＲＯＭ６２に記憶されている基準値Ｔと、前記測定された振幅量とを比較し、その差である偏差量（差分値）εを求める。この偏差量εは、下式（式５）で求められる。
偏差量ε＝（基準値Ｔ）−（測定された振幅量）・・・（式５）
基準値Ｔは、インクの粘度が適正になるような基準温度（目標温度）における振幅量の値である。この基準値Ｔとしては、例えば、インク温度が２５℃のときの振幅量の値等を用いることができるが、２５℃に限定されないことは言うまでもない。
【０２０２】
また、記憶されている基準値Ｔは、インク温度を推定する複数のインクジェットヘッド１００（ノズル１１０）を１群として、各群毎に１つの値が記憶されている。すなわち、ノズル群の数だけ基準値Ｔの値を記憶させている。
ここで、本実施形態では、振幅量として、残留振動波形Ｗの最大の振幅量（最大波高値：振幅量のピーク値）を用いており、これにより、より適正な偏差量εを求めることができる。なお、振幅量として、残留振動波形Ｗのうちの、どの部分の振幅量（波高値）を用いてもよいことは言うまでもない。
【０２０３】
インク温度が基準温度（目標温度）よりも低い場合には、検出される振幅量は、インク温度が基準温度のときの振幅量より低く、偏差量εは、正（＋）となる。また、インク温度が低い程、偏差量εの絶対値は、大きくなる。
逆に、インク温度が基準温度よりも高い場合には、検出される振幅量は、インク温度が基準温度のときの振幅量より高く、偏差量εは、負（−）となる。また、インク温度が高い程、偏差量εの絶対値は、大きくなる。
【０２０４】
求められた偏差量εが図４２に示す整定範囲（品質保証範囲）（例えば、基準温度±１℃）内である場合、または、印刷可能範囲（正常範囲）内の場合は、後述するヒータや冷却器の駆動制御を行いつつ、または、その駆動制御を停止し、測定された振幅量に応じて、駆動回路１８の駆動波形生成手段１８１が生成する駆動波形（電圧波形）の補正や、印刷データ（印字データ）の補正を行って印刷（印字）を行う。
【０２０５】
また、ヒータや冷却器の駆動制御においては、求められた偏差量ε値に基づいて、ヒータ電流制御信号の値（冷却器電流制御信号の値）であるＣＶ値を求める。このＣＶ値は、上述したヒータ（冷却器）をＯＮ、ＯＦＦ動作させるための制御信号であり、その正／負は、偏差量εと同じである。
ＣＶ値が正の値である場合には、ヒータをＯＮ、または、冷却器をＯＦＦ、または、ヒータをＯＮかつ冷却器をＯＦＦさせる。
【０２０６】
一方、ＣＶ値が負の値である場合には、冷却器をＯＮ、または、ヒータをＯＦＦ、または、冷却器をＯＮかつヒータをＯＦＦさせる。
すなわち、ＣＶ値が正の値である場合は、偏差量εが正の値であり、インク温度が基準温度（目標温度）よりも低くなっているので、インク温度を上げるための制御（例えば、ヒータをＯＮ）を行う。
逆に、ＣＶ値が負の値である場合は、偏差量εが負の値であり、インク温度が基準温度よりも高くなっているので、インク温度を下げるための制御（例えば、冷却器をＯＮ）を行う。
【０２０７】
これらの場合、偏差量εが可及的に０または所定範囲内になるように、すなわち、インク温度が、可及的に基準温度と一致するように、または所定範囲内になるように、温度調整を行う。
例えば、ヒータおよび冷却器に対し、ＣＶ値に基づいて、後述する比例制御補正（Ｐ制御補正）、ＰＩ制御補正およびＰＩＤ制御補正のうちのいずれかを行う。
【０２０８】
また、偏差量εが印刷可能範囲外、ずなわち、図４２に示す印刷実行不可能範囲Ｘ（ε＞ｍａｘ：印刷可能範囲の上限の閾値）、または印刷実行不可能範囲Ｙ（ε＜ｍｉｎ：印刷可能範囲の下限の閾値）となった場合には、図２に示すの表示部Ｍに、その旨を表示して、使用者に報知し、インクジェットプリンタ１が印刷動作（液滴の吐出動作）中であれば、その印刷動作を停止し、偏差量εが整定範囲となるような所定の回復動作（例えば、ヒータのＯＮ／ＯＦＦや冷却器のＯＮ／ＯＦＦ）などの処理が行われる。
【０２０９】
なお、印刷実行不可能範囲Ｘを特定するための上限の閾値ｍａｘ、印刷実行不可能範囲Ｙを特定するための下限の閾値ｍｉｍ、整定範囲、印刷可能範囲等は、それぞれ、予め実験により求めておき、ＥＰＰＲＯＭ６２等に記憶させておく。
また、表示部Ｍに表示する内容としては、「印刷が不可能」であることを使用者に認識させる内容、インクカートリッジの交換を使用者に促す表示などが挙げられる。
【０２１０】
次に、以上の手順を図４２を参照しつつ時系列で説明する。
インクジェットプリンタ１の電源（図示せず）がＯＮされると、偏差量εが可及的に０または所定範囲内になるように、すなわち、インク温度が可及的に基準温度（目標温度）に一致するように、または所定範囲内になるように、ヒータの制御、または、冷却器の制御が行われる。この制御は、偏差量εが整定範囲内になるまで行われる。また、この場合の偏差量εは、インクジェットプリンタ１のチューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理を行った後、フラッシング処理を行うことにより検出される。
次に、偏差量εが整定範囲内であることが判定されると、印刷動作を許可する指令が例えば、図２に示すＣＰＵ６１から出されて印刷が開始できる状態となる。
【０２１１】
印刷が実行されているときには、インク滴がインクジェットヘッド１００のノズル１１０から吐出されたときの振動板１２１の残留振動を利用して、偏差量εが検出され、その検出された偏差量εに基づいて、ヒータまたは冷却器の制御が行われる。また、偏差量εに応じて、駆動回路１８の駆動波形生成手段１８１が生成する駆動波形（電圧波形）の補正や、印刷データ（印字データ）の補正を行って印刷（印字）を行う。
【０２１２】
また、印刷が実行されているときは、偏差量εが、整制範囲を超えても、定印刷可能範囲内であれば、前記、偏差量εに応じて、駆動回路１８の駆動波形生成手段１８１が生成する駆動波形の補正や、印刷データの補正を行って印刷を行う。
また、印刷動作が行われず、非印字時間（インクジェットヘッド１００の休止期間等）が長い場合においては、インクジェットヘッド１００の周囲の環境温度変化により、偏差量εが印刷可能範囲を逸脱して、印刷不可能範囲Ｘ、または印刷不可能範囲Ｙの領域に達したときは、上述した電源ＯＮ時の場合と同様の処理が行われる。
【０２１３】
なお、ヒータや冷却器を制御する場合、フラッシング処理は、インクジェットヘッド１００（ノズル１１０）が良好な状態に回復するまでの回数を予め指定して行い、回復後は、検出用に選択設定されたインクジェットヘッド１００だけを駆動してインクの温度制御を行うようにしてもよい。
また、インク温度が高い場合（ｍｉｎ＞ε）で冷却器がない構成では、印刷までの待機時間を利用した自然冷却、あるいは、チューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理時にキャビティ１４１内のインクを入れ替えることによってインク温度を下げるように構成することも可能である。
【０２１４】
また、キャビティ１４１がヒータに近いインクジェットヘッド１００から得られるデータ（偏差量ε）は、温度が上昇しすぎて粘度が低下しているので、下限の閾値ｍｉｎより小さいか否かの判定のための値として検出し、一方、キャビティ１４１がインク供給口１４２に近いインクジェットヘッド１００またはキャビティ１４１が冷却器に近いインクジェットヘッド１００は、温度が低下しすぎて粘度が大きいので、そこから得られるデータ（偏差量ε）は、上限の閾値ｍａｘの値より大きいか否かの判定のための値として検出することができる。
【０２１５】
また、偏差量εの検出用のインクジェットヘッド１００を選択する場合、特定の位置に設けられている１つのインクジェットヘッド１００を選択してもよく、また、特定の位置に設けられているキャビティ１４１を複数選択し、それらのキャビティ１４１から得られる複数の偏差量εを平均化することによって得る構成でもよい。
【０２１６】
また、偏差量εの検出用のインクジェットヘッド１００は、そのキャビティ１４１がヒータあるいは冷却器から一番遠い位置に設けてあるインクジェットヘッド１００を代表して使う構成、ヒータあるいは冷却器から一番近い位置および一番遠い位置に設けてあるインクジェットヘッド１００を併用する構成、ヒータあるいは冷却器から一番近い位置と一番遠い位置とに設けてあるインクジェットヘッド１００の間に存在する複数のインクジェットヘッド１００を併用する構成などが挙げられる。なお、前記ヒータあるいは冷却器から一番近い位置と一番遠い位置とに設けてあるインクジェットヘッド１００の間に存在する複数のインクジェットヘッド１００を併用する構成によれば、ヘッドユニット３５内の温度分布が均一になることを確認することができる。
【０２１７】
加熱・冷却手段は、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内のインクの加熱のみ可能な加熱手段、冷却のみ可能な冷却手段、加熱および冷却の両方が可能な手段（例えば、加熱手段および冷却手段を設ける構成）のいずれでもよい。なお、加熱手段、冷却手段、加熱および冷却の両方が可能な手段は、それぞれ、特に限定されず、例えば、加熱手段としては、ヒータ、ペルチェ素子などの発熱素子が挙げられ、冷却手段としては、例えば、ペルチェ素子などの冷却素子が挙げられ、加熱および冷却の両方が可能な手段としては、例えば、ペルチェ素子などが挙げられる。
【０２１８】
この場合、加熱・冷却手段は、少なくとも加熱機能を有するのが好ましく、加熱機能および冷却機能を有するのがより好ましい。加熱機能および冷却機能を有する場合には、インク温度の制御をより迅速かつ確実に行うことができる。
そして、加熱機能および冷却機能を設ける場合、加熱手段と冷却手段とを設ける構成でもよいが、例えば、ペルチェ素子などのように、加熱と冷却の両方が行えるような手段を採用すると一層望ましい構成となる。
【０２１９】
前記加熱・冷却手段の具体例としては、例えば、ヒータ、ペルチェ素子などの発熱素子、あるいはペルチェ素子などの冷却素子をインクカードリッジ３１、インクの流路、インクジェットヘッド１００内の所望箇所に設ける構成などが挙げられる。
また、特開２００２−３３７３６０号公報に示されているように。ヒータ、ペルチェ素子などの発熱素子、あるいはペルチェ素子などの冷却素子をインクカードリッジ３１や、インクの流路、インクジェットヘッド１００外部の所望箇所に設ける構成も好適である。
【０２２０】
一方、冷却手段としては、大きく分けて、空冷式、水冷式が挙げられ、空冷式の場合は、放熱版を設ける構成（特開２００２−１０３４７８号公報）や空冷ファンを取り付ける構成などが挙げられる。また、水冷式の場合、インクカートリッジ３１、インクの流路、インクジェットヘッド１００の外周面にポンプで水を循環させる構成などが挙げられるが、加熱・冷却手段はこれらの手段に限定されるものではない。
【０２２１】
次に、検出されたインク温度、すなわち、振幅量（偏差量ε）に応じて行われる印刷データ（印字データ）の補正（補正処理）について説明する。
図５２は、インク温度に応じて、印刷データを補正して印字処理を実行するための構成を示すブロック図である。
上述したように、インクジェットプリンタ１は、ホストコンピュータ８からＩＦ９を介して印刷データを受信すると、制御部６は、その印刷データ（印字データ）をＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）６２に格納し、所定の変換処理をした後に、印字データ修正手段３８に出力する。また、図示しない温度検出手段は、インクジェットヘッド１００の振動板１２１の残留振動波形からインク温度（偏差量ε）を検出し、その検出したインク温度（偏差量ε）を同様に印字データ修正手段３８に出力する。印字データ修正手段３８は、温度出手段から入力されたインク温度に基づいて、印字データを補正（修正）して、その修正された印字データを吐出選択手段１８２に出力する。吐出選択手段１８２は、上述のように、入力された印字データに基づいて、いずれのインクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０を駆動するか選択し、その選択に基づいて、複数のインクジェットヘッド１００は、インク滴の吐出動作を行う。
【０２２２】
ここで、印字データ修正手段３８は、予めＥＥＰＲＯＭ６２に記憶されている印字データの補正のためのテーブル等の検量線に基づいて印字データを修正する。インク温度が低下すると、１回の吐出動作によって吐出されるインク滴の量が減少するので、この印字データ修正手段３８は、入力された吐出回数（入力データ）をそのままインクジェットヘッド１００に吐出させず、入力よりも多い吐出回数となるように印字データを補正してその補正された吐出回数だけ吐出するように印字データを修正する。
【０２２３】
次に本発明に係る液滴吐出装置が適用された１例を図面に基づいて詳細に説明する。
図４３には、本発明に係る液滴吐出装置の要部であって、偏差量εを検出等する回路構成５００が示されている。なお、この回路構成５００は、インクジェットプリンタ１に装備されている。
【０２２４】
同図において、回路構成５００には、インクジェットヘッド１００や静電アクチュエータ１２０（ヘッド／アクチュエータ５０３と称する）を駆動するための駆動手段５０１と、偏差量εを算出するのに必要な静電容量の変化を検出するための検出手段５０２と、それら駆動手段５０１と検出手段５０２とを切り替えてヘッド／アクチュエータ５０３へ接続させるスイッチ５０４を備えている。
【０２２５】
また、検出手段５０２の出力信号を取り込んで所定の処理（後述）を行うピーク検出手段５０５と、ピーク検出手段５０５からの出力信号が入力されてその信号が保持される保持手段（記憶手段）５０６と、保持手段５０６からの出力信号と、予め設定されたＺＶ信号が入力される減算器５０７と、偏差量εの上限の閾値ｍａｘと、下限の閾値ｍｉｎを設定しておくための上下限値検出回路５０８とを有している。
【０２２６】
さらに、減算器５０７からの出力が入力されるＰＩＤ演算器６００と、ＰＩＤ演算器６００の出力信号ＣＶ（ヒータ５１１へ供給する電流量を制御するためのヒータ電流制御用の電圧値）の極性を検出する極性検出手段５０９と、極性検出手段５０９の検出結果に基づいて、ヒータ５１１を駆動制御するヒータ駆動手段７００を駆動させるか、または、駆動させないかの切り替えを行うスイッチ５１０とを備えている。なお、ヒータ駆動手段７００が駆動されない場合には、極性検出手段５０９の出力は抵抗５１２を介して接地されるように構成されている。
【０２２７】
なお、図４３中、ＺＶは、予め設定された設定粘度指示値（目標温度）における残留振動ピーク値（最大波高値）の値、ＲＺＶは残留振動ピーク値（最大波高値）を示し、この場合、偏差量εは下式（式６）で与えられる。
偏差量ε＝ＺＶーＲＺＶ・・・（式６）
すなわち、ＺＶは、式（式５）における予め設定された基準値Ｔであり、ＲＺＶは、式（式５）における測定された振幅量のピーク値（最大波高値）を意味する。
【０２２８】
次に、ピーク検出手段５０５を説明する。
図２３に示す波形整形回路１５のオペアンプ１５１の出力信号（残留振動波形Ｗ）は、ピーク検出手段５０５に入力される。ピーク検出手段５０５は、例えば、図４４の回路図（ピークホールド回路）に示すような回路構成を有し、上述した振動板１２１の残留振動波形の振幅のピーク値（波高値）をホールド（保持）するためのものである。
【０２２９】
図４４に示すピーク検出手段５０５では、残留振動波形（減衰振動波形）の電圧値により、ダイオードＤｐ２、抵抗Ｒｐ２を介してコンデンサＣｐ１を充電する。バッファＡｐ２は、コンデンサＣｐ１に充電された電圧値を出力する。このコンデンサＣｐ１の充電電圧は、抵抗Ｒｐ２を介して、非反転増幅器Ａｐ１の反転入力端子に接続されている。バッファＡｐ２の出力電圧は、ダイオードＤｐ２の順方向電圧分だけ充電電圧が低下しているために、入力信号の残留振動波形Ｗの電圧と電位差が発生し、その電位差分を補うようにコンデンサＣｐ１が充電される。したがって、このピーク検出手段（ピークホールド回路）５０５は、ダイオードＤｐ２の順方向電圧分をキャンセルするような構成となっている。
【０２３０】
一方、残留振動波形Ｗの電圧がほぼ０となった場合にバッファ電圧との電位差が最大となり、ダイオードＤｐ２に大きな逆バイアスがかかるため、このピークホールド回路は、バッファＡｐ２の出力電圧＞残留振動波形Ｗの電圧値の状態で、ダイオードＤｐ１の順方向電圧以上となったときにダイオードＤｐ１が導通し、非反転増幅器Ａｐ１の入力端子間の電位をダイオードＤｐ１の順方向電圧に保持している。したがって、ダイオードＤｐ２は、バッファ電圧＋ダイオードＤｐ１の順方向電圧の逆バイアスに抑えるように構成されている。なお、バッファＡｐ２の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤによってデジタルデータに変換され、このデジタルに数値化された残留振動のピーク電圧を判定手段２０に出力するように構成されてもよい。
【０２３１】
次にピーク検出手段５０５の動作等を図４５に示したタイミングチャートを参照しつつ説明すると、スイッチ５０４に駆動／検出切り替え信号ＳＤが入力されると、駆動／切り替え信号ＳＤの立ち上がりをタイミングとして、スイッチ５０４が検出手段５０２側に切り替わり、インクジェットプリンタ１のヘッド／アクチュエータ５０３は、インク滴を吐出しない駆動休止期間になる。
【０２３２】
この駆動休止期間では、駆動／検出切替信号ＳＤの立ち上がりをタイミングとして、振動板１２１の残留振動（減衰振動）にともなう電圧値が検出手段５０２で検出され、前述したように、図４４中非反転増幅器Ａｐ１に残留振動波形Ｗの電圧値として入力される。このとき、ピーク検出手段５０５では、残留振動のピーク値ＲＺＶが検出され、その値は保持指令信号Ｌｓが保持手段５０６に入力されるタイミングで保持手段５０６に保持（記憶）される。この場合、駆動／検出切替信号ＳＤの立ち下りのタイミングで、保持指示信号Ｌｓが立ち上がり、また、駆動／検出切替信号ＳＤの立ち下がりのタイミングで、スイッチ５０４が駆動手段５０１側に切り替わり、インクジェットプリンタ１のヘッド／アクチュエータ５０３は、再び駆動手段５０１で駆動される。
【０２３３】
なお、保持指示信号Ｌｓの立ち下がりをタイミングとして、ピーク検出手段５０５にはＲｅｓｅｔ信号が入力され、これにより、ピーク検出手段５０５が保持する残留振動ピーク値は、値０まで減少する（クリアされる）。また、予め設定された粘度指示値ＺＶと残留振動ピーク値ＲＺＶとの差、すなわち上式（式６）から偏差量εが減算器５０７で算出されてＰＩＤ演算器６００に入力される。
【０２３４】
また、この実施形態では、印刷可能範囲を設定するための、上限の閾値ｍａｘと下限の閾値ｍｉｎとが予め設定してある。その設定は、上下限値検出回路５０８に設定するように構成されている。
なお、駆動／検出切替信号ＳＤ、保持指令信号Ｌｓ、Ｒｅｓｅｔ信号は、例えばインクジェットプリンタ１に備えられている図２中のＣＰＵ６１が出力タイミングを制御している。また、上限の閾値ｍａｘや下限の閾値ｍｉｎは、例えば、図２中のホストコンピュータ８から入力して設定する構成などが挙げられる。
【０２３５】
次に、ヒータ駆動手段７００は、演算器７０１（Ａｐ）と、トランジスタ７０２（Ｔｒｓ）と、抵抗７０３（Ｒｓ）とを備えている。ヒータ５１１からトランジスタ７０２を介して抵抗７０３に流れる電流をＩｏｕｔとすると、下式（式７）が成り立つ。
Ｖｓ＝Ｉｏｕｔ×Ｒｓ・・・（式７）
ここで、Ｖｓは演算器７０１の反転端子に印加される電圧であり、Ｒｓは抵抗７０３の抵抗値である。
【０２３６】
上式（式７）中の電圧Ｖｓは、演算器７０１の反転入力端子に入力されて負帰還回路を構成しており、ヒータ電流制御用の電圧ＣＶは演算器７０１の非反転入力端子に入力される。そして、演算器７０１は、ヒータ電流制御電圧ＣＶと、反転入力端子電圧Ｖｓとの電位差が値０となるように、トランジスタ７０２を制御するので、抵抗７０３を流れる電流は上式（式７）を変形して得られる関係式Ｉｏｕｔｔ＝ＣＶ／Ｒｓによって決定される結果、ヒータ５１１に通電される電流量は、ヒータ電流制御用の電圧ＣＶに比例した電流値で駆動されることになる。
【０２３７】
なお、インクの温度変化（粘度変化）を残留振動波形Ｗの波高値変化量から推定（特定）するためには、インクジェットヘッド１００のインク吐出動作が必要であり、ヒータ５１１のフィードバック制御のためのデータサンプリング時間は、アクチュエータ１２０の駆動周期となる。また、特定のインクジェットヘッド１００、静電アクチュエータ１２０を温度センサ（粘度センサ）として用いるので、フラッシング処理においてヒータ５１１を制御することが好ましい。
【０２３８】
そして、フラッシング処理において、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内のインク温度が駆動に適した温度になるように、ヒータ電流制御電圧ＣＶ値を整定させてから、印字駆動モードに移行させ、アクチュエータ１２０の駆動中においては、複数のインクジェットヘッド１００のなかから任意に選択してフィードバック制御に必要なデータを得ることにより、偏差量εが整定範囲内となり、その結果整定されたインク温度（インク粘度）が保持されるようにヒータ５１１の制御を行うようにするのが好ましい。
【０２３９】
次に、ＰＩＤ演算器６００は、演算回路６０１、６０２、６０３、と、増幅器６０４、６０５、６０６および加算器６０７と、図示しない切替スイッチとを備えている。この切替スイッチにより、演算回路６０１の出力が増幅器６０４を介して加算器６０７に入力されると、ＰＩＤ演算器６００は、Ｐ（比例）演算器として機能し、ＰＩＤ演算器６００から出力されるヒータ電流制御電圧ＣＶは、下式（式８）で与えられる。この場合、ヒータ５１１を比例制御補正によって動作制御する。ＣＶ＝Ｋｐε・・・（式８）
【０２４０】
また、切替スイッチにより、演算回路６０１の出力が増幅器６０４を介して加算器６０７に入力されるとともに、演算回路６０２の出力が増幅器６０５を介して加算器６０７に入力される場合、ＰＩＤ演算器６００は、ＰＩ演算器として機能し、そのときＰＩＤ演算器６００から出力されるヒータ電流制御電圧ＣＶは、下式（式９）で与えられる。この場合、ヒータ５１１はＰＩ制御補正によって動作制御される。
ＣＶ＝Ｋｐε＋Ｋｉ／Ｔｉ∫εｄｔ・・・（式９）
【０２４１】
さらに、切替スイッチにより、演算回路６０１の出力が増幅器６０４を介して加算器６０７に入力されるとともに、演算回路６０２の出力が増幅器６０５を介して加算器６０７に入力され、かつ演算回路６０３の出力が増幅器６０６を介して加算器６０７に入力される場合、ＰＩＤ演算器６００は、ＰＩＤ演算器として機能し、そのときＰＩＤ演算器６００から出力されるヒータ電流制御電圧ＣＶは、下式（式１０）で与えられる。この場合、ヒータ５１１はＰＩＤ制御補正によって動作制御される。
ＣＶ＝Ｋｐε＋Ｋｉ／Ｔｉ∫εｄｔ＋ＫｄＴｄｄε／ｄｔ・・・（式１０）
なお、前記切替スイッチを備えたＰＩＤ演算器６００を、Ｐ（比例）演算器、ＰＩ演算器、ＰＩＤ演算器のいずれかに変更してもよい。
【０２４２】
次に、回路構成５００で行われる処理手順をフローチャートに基づいて説明する。なお、以下に説明する処理手順は、例えば、ＣＰＵ６１で行われる。
図４６は、残留振動波形Ｗのピーク値ＲＺＶを検出するための処理（駆動／検出処理：Ｊ）を示すフローチャートである。
同図において、印刷動作、あるいはフラッシング処理等の動作をヘッド／アクチュエータ５０３に行わせるための駆動電圧が静電アクチュエータ１２０に印可されると（ステップＳＳ１００）、駆動電圧の印加を終了させる指示（駆動／検出切り替え信号ＳＤの入力等）があるまでステップＳＳ１００の状態が維持される（ステップＳＳ１０１で「ＮＯ」）。
【０２４３】
ここで、駆動電圧の印加の終了を指示があると（ステップＳＳ１０１で「ＹＥＳ」）スイッチ５０４により、静電アクチュエータ１２０が、ピーク値ＲＺＶを検出する検出手段５０２側に切り替えられ（ステップＳＳ１０２）、振動板１２１の残留振動波形Ｗの最大波高値（ピーク値ＲＺＶ）を検出する処理が、検出手段５０２、ピーク検出手段５０５、保持手段５０６を主体とする構成により行われる（ステップＳＳ１０３）。
この動作は、前述した通り（図２４示す吐出異常検出・判定処理と略同様）であるので、その説明は、省略する。
【０２４４】
そして、図４５のタイミングチャートで説明したように、ピーク検出手段５０５によりピーク値ＲＺＶが得られるまで待機し（ステップＳＳ１０４で「ＮＯ」）、ピーク値ＲＺＶが検出されると（ステップＳＳ１０４で「ＹＥＳ」）、保持指示信号Ｌｓが保持手段５０６に入力されて、ピーク値ＲＺＶが保持手段５０６に保持（記憶）される（ステップＳＳ１０５）。
【０２４５】
続いて、アクチュエータ１２０に電圧を印可するためのスイッチ５０４の切り替え動作がなされて（ステップＳＳ１０６）、アクチュエータ１２０を引き続き駆動される場合、ピーク値ＲＺＶをさらに検出する場合には（ステップＳＳ１０７で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１００に戻って同様の処理を行い、アクチュエータ１２０の駆動を停止される場合、またはピーク値ＲＺＶの検出を行わない場合には（ステップＳＳ１０７で「ＹＥＳ」）、この処理を終了する。
【０２４６】
次に、図４７および図４８に示すフローチャートに従って、インクジェットプリンタ１のＣＰＵ６１で行われる処理手順を説明する。
インクジェットプリンタ１の電源がＯＮとされると（ステップＳＳ１０８）、印刷開始までの時間が（待機時間）が長いかどうかが判定され、待機時間長い場合には（ステップＳＳ１０９で「ＹＥＳ」）しばらく印字動作が行われていないので、印字動作が良好に行えるようにインクジェットヘッド１００をクリーニングするための処理が行われる。すなわち、チューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理が行われ（ステップＳＳ１１０）、所定（予め設定されている）の吸引動作時間が経過するまで（ステップＳＳ１１１で「ＮＯ」）、ポンプ３２０での吸引動作が行われる。なお、ステップＳＳ１０９で、待機時間が長くないときは（ステップＳＳ１０９「ＮＯ」）、後述するステップＳＳ１１２に進む。
【０２４７】
そして、所定の吸引動作時間が経過すると（ステップＳＳ１１１で「ＹＥＳ」）、フラッシング処理が開始され（ステップＳＳ１１２）、静電アクチュエータ１２０等を駆動させるための駆動条件の初期設定が行われ（ステップＳＳ１１３）、ピーク値ＲＺＶの検出に使用するキャビティ１４１（ノズル１１０）が選択されて設定（ＥＥＰＲＯＭ６２等に記憶）される（ステップＳＳ１１４）。
【０２４８】
次に、図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊが行われ、その結果から偏差量εが、上式の（式６）によって求められる。すなわち、予め設定されていた、粘度指示値ＺＶに相当する信号と、保持手段５０６に保持されていたピーク値ＲＺＶに相当する信号が減算器５０７に入力されて、それらの差分が偏差量εとして減算器５０７から出力される（ステップＳＳ１１５）。
【０２４９】
そして、偏差量εの値が、予め設定されている下限の閾値ｍｉｍよりも小さい場合（ｍｉｎ＞ε）には（ステップＳＳ１１６で「ＹＥＳ」）、印刷実行不可能範囲にあるので、印字動作（アクチュエータ１２０の動作等）を停止させ（ステップＳＳ１１７）、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ１１８）。また、この場合には、待機時間の測定を開始する（ステップＳＳ１１９）。
その測定は設定待機時間が経過するまで行われ（ステップＳＳ１２０で「ＮＯ」）、その設定待機時間が経過すると（ステップＳＳ１２０で「ＹＥＳ」）、ポンプ３２０の吸引時間が設定され（ステップＳＳ１２１）、ステップＳＳ１１０に戻って同様の処理を行う。
【０２５０】
次に、予め設定された下限の閾値ｍｉｍよりも、偏差量εの方が大きい（ｍｉｎ＜ε）場合には（ステップＳＳ１１６で「ＮＯ」）、偏差量εが、予め設定された上限の閾値ｍａｘよりも大きいか、小さいかが判定され、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも大きい（ｍａｘ＜ε）場合には（ステップＳＳ１２２で「ＹＥＳ」）、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ１２３）。また、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも小さい（ｍｉｎ＜ε＜ｍａｘ）場合には（ステップＳＳ１２２で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１２４に進んで後述する処理（ステップＳＳ１２４以降の処理）が行われる。
【０２５１】
すなわち、ＰＩＤ演算器６００によりヒータ５１１のヒータ電流制御用の電圧値ＣＶを算出し（ステップＳＳ１２４）、その算出結果を極性検出手段５０９に入力して、極性を判定する。ヒータ電流制御用の電圧値ＣＶの値が「正」の場合には（ステップＳＳ１２５で「ＹＥＳ」）、電圧値ＣＶに基づいてヒータ駆動手段７００によりヒータ５１１の駆動が制御されてインク温度が上昇され（ステップＳＳ１２６）、電圧値ＣＶの値が「負」の場合には（ステップＳＳ１２５で「ＮＯ」）、制御量は値「０」とされ、ヒータ５１１は作動せず（ステップＳＳ１３０）、フラッシング処理を終了させて（ステップＳＳ１２９）、図４８のフローチャートＡに進む。
【０２５２】
また、ステップＳＳ１２６に続いて、偏差量εが整定範囲内か否か判定され（図４２参照）、整定範囲内であれば（ステップＳＳ１２７で「ＹＥＳ」）、ステップＳＳ１２３での表示を取り消す（ステップＳＳ１２８）とともに、フラッシング処理も終了させて（ステップＳＳ１２９）、印刷動作（印字動作）を許可し、図４８のフローチャートＡに進む。なお、ステップＳＳ１２７で、偏差量εが整定範囲外のときは（ステップＳＳ１２７で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１１４の次の図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊを行う。
【０２５３】
印字開始の指令がホストコンピュータ８等から入力されると（ステップＳＳ１３１「ＹＥＳ」）、ピーク値ＲＺＶの検出に使用するキャビティ１４１（ノズル１１０）が選択されて設定（ＥＥＰＲＯＭ６２等に記憶）される（ステップＳＳ１３２）。そして、偏差量εに基づいてアクチュエータ１２０等の駆動条件が設定され（ステップＳＳ１３３）、ピーク値ＲＺＶを検出するための図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊが実行される。
【０２５４】
次いで、偏差量εが減算器５０７で算出されて出力され（ステップＳＳ１３４）、偏差量εの値が、予め設定されている下限の閾値ｍｉｍよりも小さい場合（ｍｉｎ＞ε）には（ステップＳＳ１３５「ＹＥＳ」）、印刷実行不可能範囲にあるので、印字動作（アクチュエータ１２０の動作等）を停止させ（ステップＳＳ１３６）、表示部Ｍに「印字が不可能」であること表示し（ステップＳＳ１３７）、インクジェットヘッド１００を回復領域に移動させて（ステップＳＳ１３８）、ポンプ３２０の吸引時間を設定し（ステップＳＳ１３９）、図４７のステップＳＳ１１０に戻って、前述したポンプ吸引処理等のインクジェットヘッド１００のクリーニング等の処理を行って、以降のステップを実行する。
【０２５５】
次に、予め設定された下限の閾値ｍｉｍよりも、偏差量εの方が大きい（ｍｉｎ＜ε）場合には（ステップＳＳ１３５で「ＮＯ」）、偏差量εが、予め設定された上限の閾値ｍａｘよりも大きいか、小さいかが判定され、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも大きい（ｍａｘ＜ε）場合には（ステップＳＳ１４０で「ＹＥＳ」）、ステップＳＳ１３６に進む。一方、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも小さい（ｍｉｎ＜ε＜ｍａｘ）場合には（ステップＳＳ１４０で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１４１に進んで後述する処理（ステップＳＳ１４１以降の処理）が行われる。
【０２５６】
すなわち、ＰＩＤ演算器６００によりヒータ５１１のヒータ電流制御用の電圧値ＣＶを算出し（ステップＳＳ１４１）、その算出結果を極性検出手段５０９に入力して、極性を判定する。ヒータ電流制御用の電圧値ＣＶの値が「正」の場合には（ステップＳＳ１４２で「ＹＥＳ」）、電圧値ＣＶに基づいてヒータ駆動手段７００によりヒータ５１１の駆動が制御されてインク温度が上昇され（ステップＳＳ１４３）、電圧値ＣＶの値が「負」の場合には（ステップＳＳ１４２で「ＮＯ」）、制御量は値「０」とされ、ヒータ５１１は作動せず（ステップＳＳ１４７）、ステップＳＳ１４４に進む。
【０２５７】
ステップＳＳ１４４では、印字を終了させる指示があるか否かが判定され、印字を終了させる指示があれば（ステップＳＳ１４４で「ＹＥＳ」）、インクジェットヘッド１００を回復領域に移動させる処理が行われ（ステップＳＳ１４５）、電源ＯＦＦのタイミングで（ステップＳＳ１４６で「ＹＥＳ」）、この処理が終了する。
【０２５８】
また、ステップＳＳ１４４で印字の終了指示がない場合には（ステップＳＳ１４４で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１３２に進んで同様の処理が行われ、ステップＳＳ１４６で電源ＯＦＦの指示がない場合は（ステップＳＳ１４６で「ＮＯ」）、インクジェットヘッド１００を回復領域に待機させた状態で（ステップＳＳ１４８）ステップＳＳ１３１に進む。
なお、ステップＳＳ１３１で、印字開始の指示がない場合（ステップＳＳ１３１で「ＮＯ」）には一定の時間だけ待って（ステップＳＳ１４９で「ＹＥＳ」）図４７のステップＳＳ１１２に進み、一定の時間が経過していない場合には（ステップＳＳ１４９で「ＮＯ」）ステップＳＳ１３１に戻って同様の処理を行う。
【０２５９】
以上説明したように、このインクジェットプリンタ１は、温度センサ等の各種センサを用いることなく、振動板１２１の残留振動の振幅量（偏差量ε）を検出することで、インク温度が印刷可能範囲内になるように、ヒータの制御が行われ、良好な印刷動作が行えるように構成されている。
すなわち、インク温度を計測するための各種センサが不要であるため、インクジェットヘッド１００、ひいてはインクジェットプリンタ１の小型化、ノズル１１０などの高密度化が可能となるとともに、部品点数が少なくなるのでインクジェットプリンタ１の製造コストダウンを図ることが可能となる。
【０２６０】
また、インクの温度調整を正確かつ確実に行うことができるので、印刷（画質）品質の劣化、印刷の失敗など、不要（無駄）な印刷をすることがないので、使用者にとっても、印刷用紙Ｐが無駄になることがなく、印刷に余計な手間が掛かることなく印刷作業の能率を向上させることができる。
また、このインクジェットプリンタ１では、吐出異常の原因を判別することができ、その吐出異常の原因に対応する適切な回復処理（フラッシング処理、ポンプ吸引処理及びワイピング処理のいずれか又は２つ）を実行することができるので、従来の液滴吐出装置におけるシーケンシャルな回復処理とは異なり、回復処理を行った際に発生する無駄な排インクを減らすことができ、それによって、インクジェットプリンタ１全体のスループットの低下又は悪化を防止することができる。
【０２６１】
また、従来の吐出異常を検出可能な液滴吐出装置に比べ、他の部品（例えば、光学式のドット抜け検出装置など）を必要としないので、インクジェットヘッド１００（ヘッドユニット３５）、ひいては、インクジェットプリンタ１全体のサイズを大きくすることなく吐出異常を検出することができるとともに、吐出異常（ドット抜け）検出を行うことができるインクジェットプリンタ１の製造コストを低く抑えることができる。
【０２６２】
また、インク滴吐出動作後の振動板１２１の残留振動を用いて吐出異常を検出しているので、印字動作の途中でも吐出異常を検出することができる。
なお、本発明では、インク滴（液滴）を吐出しない程度に静電アクチュエータ（アクチュエータ）１２０を駆動して（空打ちをして）、振動板１２１の残留振動を検出してもよい。
また、本発明では、報知手段は、前記表示部（表示手段）に限らず、この他、報知手段として、例えば、ランプ等の発光部、ブザーや音声等を発する装置等を用いてもよい。
【０２６３】
＜第２実施形態＞
次に本発明に係る液滴吐出装置の第２実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
この実施形態における発明要部を示す回路構成５００Ａでは、図４９に示されるように、図４３に示された回路構成５００に加えて、冷却器５２０と、この冷却器５２０を駆動するための冷却器駆動手段５３０が備えられている。冷却器駆動手段５３０は、スイッチ５１０の一方の端子に接続されており、冷却器５２０は、ヘッド／アクチュエータ５０３を冷却できるように構成されている。なお、他の構成は図４３に示された回路構成５００と同様なので、その説明は省略する。
【０２６４】
次に、図５０および図５１に示すフローチャートに従って、インクジェットプリンタ１のＣＰＵ６１で行われる処理手順を説明する。なお、この実施形態においても、図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊを行って、最大波高値（ピーク値ＲＺＶ）の値を求める構成とされている。
インクジェットプリンタ１の電源がＯＮとされると（ステップＳＳ２００）、印刷開始までの時間が（待機時間）が長いかどうかが判定され、待機時間長い場合には（ステップＳＳ２０１で「ＹＥＳ」）しばらく印字動作が行われていないので、印字動作が良好に行えるようにインクジェットヘッド１００をクリーニングするための処理が行われる。すなわち、チューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理が行われ（ステップＳＳ２０２）、所定（予め設定されている）の吸引動作時間が経過するまで（ステップＳＳ２０３で「ＮＯ」）、ポンプ３２０での吸引動作が行われる。なお、ステップＳＳ２０１で、待機時間が長くないときは（ステップＳＳ２０１「ＮＯ」）、後述するステップＳＳ２０４に進む。
【０２６５】
そして、所定の吸引動作時間が経過すると（ステップＳＳ２０３で「ＹＥＳ」）、フラッシング処理が開始され（ステップＳＳ２０４）、静電アクチュエータ１２０等を駆動させるための駆動条件の初期設定が行われ（ステップＳＳ２０５）、ピーク値ＲＺＶの検出に使用するキャビティ１４１（ノズル１１０）が選択されて設定（ＥＥＰＲＯＭ６２等に記憶）される（ステップＳＳ２０６）。
【０２６６】
次に、図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊが行われ、その結果から偏差量εが、上式の（式６）によって求められる。すなわち、予め設定されていた、粘度指示値ＺＶに相当する信号と、保持手段５０６に保持されていたピーク値ＲＺＶに相当する信号が減算器５０７に入力されて、それらの差分が偏差量εとして減算器５０７から出力される（ステップＳＳ２０７）。
そして、偏差量εの値が、予め設定されている下限の閾値ｍｉｍよりも小さい場合（ｍｉｎ＞ε）には（ステップＳＳ２０８で「ＹＥＳ」）、印刷実行不可能範囲にあるので、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ２０９）等の処理が行われる。
【０２６７】
次に、予め設定された下限の閾値ｍｉｍよりも、偏差量εの方が大きい（ｍｉｎ＜ε）場合には（ステップＳＳ２０８で「ＮＯ」）、偏差量εが、予め設定された上限の閾値ｍａｘよりも大きいか、小さいかが判定され、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも大きい（ｍａｘ＜ε）場合には（ステップＳＳ２１１で「ＹＥＳ」）、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ２１２）。
【０２６８】
また、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも小さい（ｍｉｎ＜ε＜ｍａｘ）場合には（ステップＳＳ２１１で「ＮＯ」）、ステップＳＳ２１０に進んで後述する処理（ステップＳＳ２１０以降の処理）が行われる。
すなわち、ＰＩＤ演算器６００によりヒータ電流制御用の電圧値ＣＶを算出し（ステップＳＳ２１０）、その算出結果を極性検出手段５０９に入力して、極性を判定する。ヒータ電流制御用の電圧値ＣＶの値が「正」の場合には（ステップＳＳ２１３で「ＹＥＳ」）、電圧値ＣＶに基づいてヒータ駆動手段７００によりヒータ５１１の駆動が制御されて温度インク温度が上昇され（ステップＳＳ２１４）、電圧値ＣＶの値が「負」の場合には（ステップＳＳ２１３で「ＮＯ」）、冷却器駆動手段５３０を介して冷却器５２０が駆動されてインク温度が下げられる（ステップＳＳ２１５）。
【０２６９】
次に、偏差量εが整定範囲内であるか否かが判定され、整定範囲内であれば（ステップＳＳ２１６で「ＹＥＳ」）、ステップＳＳ２０９とステップＳＳ２１２での表示を取り消し（ステップＳＳ２１７）、フラッシング処理を終了させ（ステップＳＳ２１８）、印刷動作（印字動作）を許可し、図５１の処理フローＦに進む。
【０２７０】
印字開始の指令がホストコンピュータ８等から入力されると（ステップＳＳ２１９「ＹＥＳ」）、ピーク値ＲＺＶの検出に使用するキャビティ１４１（ノズル１１０）が選択されて設定（ＥＥＰＲＯＭ６２等に記憶）される（ステップＳＳ２２０）。そして、偏差量εに基づいてアクチュエータ１２０等の駆動条件が設定され（ステップＳＳ２２１）、ピーク値ＲＺＶを検出するための図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊが実行される。
【０２７１】
次いで、偏差量εが減算器５０７で算出されて出力され（ステップＳＳ２２２）、偏差量εの値が、予め設定されている下限の閾値ｍｉｍよりも小さい場合（ｍｉｎ＞ε）には（ステップＳＳ２２３「ＹＥＳ」）、印刷実行不可能範囲にあるので、印字動作（アクチュエータ１２０の動作等）を停止させ（ステップＳＳ２２４）、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ２２５）。そして、インクジェットヘッド１００をヘッド回復領域に移動させ（ステップＳＳ２２６）、ポンプ３２０の吸引時間を設定して（ステップＳＳ２２７）から図５０のステップＳＳ２０２に戻って、前述したポンプ吸引処理等のインクジェットヘッド１００のクリーニング等の処理を行って、以降の処理を実行する。
【０２７２】
次に、予め設定された下限の閾値ｍｉｍよりも、偏差量εの方が大きい（ｍｉｎ＜ε）場合には（ステップＳＳ２２３で「ＮＯ」）、偏差量εが、予め設定された上限の閾値ｍａｘよりも大きいか、小さいかが判定され、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも大きい（ｍａｘ＜ε）場合には（ステップＳＳ２２８で「ＹＥＳ」）、ステップＳＳ２２４に進み、上述と同様の処理が行われる。
【０２７３】
また、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも小さい（ｍｉｎ＜ε＜ｍａｘ）場合には（ステップＳＳ２２８で「ＮＯ」）、ステップＳＳ２２９に進んで後述する処理（ステップＳＳ２２９以降の処理）が行われる。
すなわち、ＰＩＤ演算器６００によりヒータ電流制御用の電圧値ＣＶを算出し（ステップＳＳ２２９）、その算出結果を極性検出手段５０９に入力して、極性を判定する。ヒータ電流制御用の電圧値ＣＶの値が「正」の場合には（ステップＳＳ２３０で「ＹＥＳ」）、電圧値ＣＶに基づいてヒータ駆動手段７００によりヒータ５１１の駆動が制御されてインク温度が上昇され（ステップＳＳ２３１）、電圧値ＣＶの値が「負」の場合には（ステップＳＳ２３０で「ＮＯ」）、冷却器駆動手段５３０を介して冷却器５２０が駆動されてインク温度が下げられる（ステップＳＳ２３２）。
【０２７４】
次のステップＳＳ２３３では、印字を終了させる指示があるか否かが判定され、印字を終了させる指示があれば（ステップＳＳ２３３で「ＹＥＳ」）、インクジェットヘッド１００を回復領域に移動させる処理が行われ（ステップＳＳ２３４）、電源ＯＦＦのタイミングで（ステップＳＳ２３５で「ＹＥＳ」）、この処理が終了する。
【０２７５】
また、ステップＳＳ２３３で印字の終了指示がない場合には（ステップＳＳ２３３で「ＮＯ」）、ステップＳＳ２２０に進んで同様の処理が行われ、ステップＳＳ２３５で電源ＯＦＦの指示がない場合は（ステップＳＳ２３５「ＮＯ」）、インクジェットヘッド１００を回復領域に待機させた状態で（ステップＳＳ２３６）ステップＳＳ２１９に進む。
【０２７６】
なお、ステップＳＳ２１９で、印字開始の指示がない場合（ステップＳＳ２１９で「ＮＯ」）には一定の時間だけ待って（ステップＳＳ２３７で「ＹＥＳ」）、図５０のステップＳＳ２０４に進み、一定の時間が経過していない場合には（ステップＳＳ２３７で「ＮＯ」）、ステップＳＳ２１９に戻って同様の処理を行う。
【０２７７】
この第２実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
そして、この第２実施形態では、ヒータ５１１と冷却器５２０とを設けたので、インクの加熱および冷却を行うことができ、これにより、インクの温度調整を迅速かつ確実に行えるという利点がある。
なお、本発明では、ヒータ５１１を設けずに、ペルチェ素子のみで、加熱と冷却とを行ってもよい。
また、本発明では、ヒータ５１１を設けずに、冷却器５２０だけを設けてもよい。
【０２７８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例について説明する。図５３〜図５６は、それぞれ、インクジェットヘッド（ヘッドユニット）の他の構成例の概略を示す断面図である。以下、これらの図に基づいて説明するが、前述した実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０２７９】
図５３に示すインクジェットヘッド１００Ａは、圧電素子２００の駆動により振動板２１２が振動し、キャビティ２０８内のインク（液体）がノズル２０３から吐出するものである。ノズル（孔）２０３が形成されたステンレス鋼製のノズルプレート２０２には、ステンレス鋼製の金属プレート２０４が接着フィルム２０５を介して接合されており、さらにその上に同様のステンレス鋼製の金属プレート２０４が接着フィルム２０５を介して接合されている。そして、その上には、連通口形成プレート２０６およびキャビティプレート２０７が順次接合されている。
【０２８０】
ノズルプレート２０２、金属プレート２０４、接着フィルム２０５、連通口形成プレート２０６およびキャビティプレート２０７は、それぞれ所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これらを重ねることにより、キャビティ２０８およびリザーバ２０９が形成される。キャビティ２０８とリザーバ２０９とは、インク供給口２１０を介して連通している。また、リザーバ２０９は、インク取り入れ口２１１に連通している。
【０２８１】
キャビティプレート２０７の上面開口部には、振動板２１２が設置され、この振動板２１２には、下部電極２１３を介して圧電素子（ピエゾ素子）２００が接合されている。また、圧電素子２００の下部電極２１３と反対側には、上部電極２１４が接合されている。ヘッドドライバ２１５は、駆動電圧波形を生成する駆動回路を備え、上部電極２１４と下部電極２１３との間に駆動電圧波形を印加（供給）することにより、圧電素子２００が振動し、それに接合された振動板２１２が振動する。この振動板２１２の振動によりキャビティ２０８の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２０８内に充填されたインク（液体）がノズル２０３より液滴として吐出する。
液滴の吐出によりキャビティ２０８内で減少した液量は、リザーバ２０９からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２０９へは、インク取り入れ口２１１からインクが供給される。
【０２８２】
図５４に示すインクジェットヘッド１００Ｂも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２２１内のインク（液体）がノズルから吐出するものである。このインクジェットヘッド１００Ｂは、一対の対向する基板２２０を有し、両基板２２０間に、複数の圧電素子２００が所定間隔をおいて間欠的に設置されている。
隣接する圧電素子２００同士の間には、キャビティ２２１が形成されている。キャビティ２２１の図５５中前方にはプレート（図示せず）、後方にはノズルプレート２２２が設置され、ノズルプレート２２２の各キャビティ２２１に対応する位置には、ノズル（孔）２２３が形成されている。
【０２８３】
各圧電素子２００の一方の面および他方の面には、それぞれ、一対の電極２２４が設置されている。すなわち、１つの圧電素子２００に対し、４つの電極２２４が接合されている。これらの電極２２４のうち所定の電極間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子２００がシェアモード変形して振動し（図５４において矢印で示す）、この振動によりキャビティ２２１の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２２１内に充填されたインク（液体）がノズル２２３より液滴として吐出する。すなわち、インクジェットヘッド１００Ｂでは、圧電素子２００自体が振動板として機能する。
【０２８４】
図５５に示すインクジェットヘッド１００Ｃも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２３３内のインク（液体）がノズル２３１から吐出するものである。このインクジェットヘッド１００Ｃは、ノズル２３１が形成されたノズルプレート２３０と、スペーサ２３２と、圧電素子２００とを備えている。圧電素子２００は、ノズルプレート２３０に対しスペーサ２３２を介して所定距離離間して設置されており、ノズルプレート２３０と圧電素子２００とスペーサ２３２とで囲まれる空間にキャビティ２３３が形成されている。
【０２８５】
圧電素子２００の図５５中上面には、複数の電極が接合されている。すなわち、圧電素子２００のほぼ中央部には、第１電極２３４が接合され、その両側部には、それぞれ第２の電極２３５が接合されている。第１電極２３４と第２電極２３５との間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子２００がシェアモード変形して振動し（図５５において矢印で示す）、この振動によりキャビティ２３３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３３内に充填されたインク（液体）がノズル２３１より液滴として吐出する。すなわち、インクジェットヘッド１００Ｃでは、圧電素子２００自体が振動板として機能する。
【０２８６】
図５６に示すインクジェットヘッド１００Ｄも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２４５内のインク（液体）がノズル２４１から吐出するものである。このインクジェットヘッド１００Ｄは、ノズル２４１が形成されたノズルプレート２４０と、キャビティプレート２４２と、振動板２４３と、複数の圧電素子２００を積層してなる積層圧電素子２０１とを備えている。
【０２８７】
キャビティプレート２４２は、所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これにより、キャビティ２４５およびリザーバ２４６が形成される。キャビティ２４５とリザーバ２４６とは、インク供給口２４７を介して連通している。また、リザーバ２４６は、インク供給チューブ３１１を介してインクカートリッジ３１と連通している。
【０２８８】
積層圧電素子２０１の図５６中下端は、中間層２４４を介して振動板２４３と接合されている。積層圧電素子２０１には、複数の外部電極２４８および内部電極２４９が接合されている。すなわち、積層圧電素子２０１の外表面には、外部電極２４８が接合され、積層圧電素子２０１を構成する各圧電素子２００同士の間（または各圧電素子の内部）には、内部電極２４９が設置されている。この場合、外部電極２４８と内部電極２４９の一部が、交互に、圧電素子２００の厚さ方向に重なるように配置される。
【０２８９】
そして、外部電極２４８と内部電極２４９との間にヘッドドライバ３３より駆動電圧波形を印加することにより、積層圧電素子２０１が図５７中の矢印で示すように変形して（図５６中上下方向に伸縮して）振動し、この振動により振動板２４３が振動する。この振動板２４３の振動によりキャビティ２４５の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２４５内に充填されたインク（液体）がノズル２４１より液滴として吐出する。
液滴の吐出によりキャビティ２４５内で減少した液量は、リザーバ２４６からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２４６へは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１を介してインクが供給される。
【０２９０】
以上のような圧電素子を備えるインクジェットヘッド１００Ａ〜１００Ｄにおいても、前述した静電容量方式のインクジェットヘッド１００と同様にして、振動板または振動板として機能する圧電素子の残留振動に基づき、液滴吐出の異常を検出しあるいはその異常の原因を特定することができる。なお、インクジェットヘッド１００Ｂおよび１００Ｃにおいては、キャビティに面した位置にセンサとしての振動板（残留振動検出用の振動板）を設け、この振動板の残留振動を検出するような構成とすることもできる。
【０２９１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例について説明する。図５７は、ヘッドユニット１００Ｈの構成を示す斜視図、図５８は、図５７に示すヘッドユニット１００Ｈの１色のインク（１つのキャビティ）に対応する概略的な断面図である。以下、これらの図に基づいて説明するが、前述した第１実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。これらの図に示すヘッドユニット１００Ｈは、いわゆる膜沸騰インクジェット方式（サーマルジェット方式）によるもので、支持板４１０と、基板４２０と、外壁４３０および隔壁４３１と、天板４４０とが、図５７および図５８中下側からこの順に接合された構成のものである。
【０２９２】
基板４２０と天板４４０とは、外壁４３０および等間隔で平行に配置された複数（図示の例では６枚）の隔壁４３１を介して所定の間隔をおいて設置されている。そして、基板４２０と天板４４０との間には、隔壁４３１によって区画された複数（図示の例では５個）のキャビティ（圧力室：インク室）４３２が形成されている。各キャビティ４３２は、短冊状（直方体状）をなしている。
【０２９３】
また、図５７および図５８に示すように、各キャビティ４３２の図５８中左側端部（図５７中上端）は、ノズルプレート（前板）４３３により覆われている。このノズルプレート４３３には、各キャビティ４３２に連通するノズル（孔）４３４が形成されており、このノズル４３４からインク（液状材料）が吐出する。図５７では、ノズルプレート４３３に対しノズル４３４が直線的に、すなわち列状に配置されているが、ノズルの配置パターンはこれに限定されないことは言うまでもない。列状に配置されたこのノズル４３４のピッチは、印刷精度（ｄｐｉ）等に応じて適宜設定することができる。
なお、ノズルプレート４３３を設けず、各キャビティ４３２の図５７中上端（図５８中左端）が開放しており、この開放した開口がノズルとなるような構成のものでもよい。
【０２９４】
また、天板４４０には、インク取り入れ口４４１が形成され、該インク取り入れ口には、インク供給チューブ３１１を介して、インクカートリッジ３１に接続されている。なお、図示されていないが、インク取り入れ口４４１とインクカートリッジ３１との間に、ダンパ室（ゴムからなるダンパを備え、その変形により室内の容積が変化する）を設けることもできる。これにより、キャリッジ３２が往復走行する際のインクの揺れやインク圧の変化をダンパ室が吸収し、ヘッドユニット１００Ｈに所定量のインクを安定的に供給することができる。
【０２９５】
支持板４１０、外壁４３０、隔壁４３１、天板４４０およびノズルプレート４３３は、それぞれ、例えばステンレス鋼等の各種金属材料や各種樹脂材料、各種セラミックス等で構成されている。また、基板４２０は、例えば、シリコン等で構成されている。
基板４２０の各キャビティ４３２に対応する箇所には、それぞれ、発熱体４５０が設置（埋設）されている。各発熱体４５０は、ヘッドドライバ（通電手段）４５２により、それぞれ別個に通電され、発熱する。ヘッドドライバ４５２は、制御部６から入力される印字信号（印字データ）に応じ、発熱体４５０の駆動信号として例えばパルス状の信号を出力する。
【０２９６】
また、発熱体４５０のキャビティ４３２側の面は、保護膜（耐キャビテーション膜）４５１で覆われてる。この保護膜４５１は、発熱体４５０がキャビティ４３２内のインクと直接接触するのを防止するために設けられたものである。この保護膜４５１を設けることにより、発熱体４５０がインクと接触することによる変質、劣化等を防止することができる。
【０２９７】
基板４２０の各発熱体４５０の近傍であって、各キャビティ４３２に対応する箇所には、それぞれ、凹部４６０が形成されている。この凹部４６０は、例えばエッチング、打ち抜き等の方法により形成することができる。
凹部４６０のキャビティ４３２側を遮蔽するように振動板４６１が設置されている。この振動板４６１は、キャビティ４３２内の圧力（液圧）の変化に追従して図５８中の上下方向に弾性変形（弾性変位）する。
振動板４６１の構成材料や厚さは、特に限定されず、適宜設定される。
【０２９８】
一方、凹部４６０の他方の側は、支持板４１０により覆われており、該支持板４１０の図５８中上面の各振動板４６１に対応する箇所には、それぞれ、セグメント電極４６２が設置されている。
振動板４６１とセグメント電極４６２とは、所定の間隙距離をおいてほぼ平行に配置されている。振動板４６１とセグメント電極４６２との間の間隙距離（ギャップ長ｇ）は、特に限定されず、適宜設定される。わずかな間隔距離を隔てて振動板４６１とセグメント電極４６２とを配置することにより、平行平板コンデンサを形成することができる。そして、前述したように、振動板４６１がキャビティ４３２内の圧力に追従して図５８中の上下方向に弾性変形すると、それに応じて振動板４６１とセグメント電極４６２と間隙距離が変化し、前記平行平板コンデンサの静電容量Ｃが変化する。この静電容量Ｃの変化は、振動板４６１とセグメント電極４６２とにそれぞれ導通する共通電極４７０と外部セグメント電極４７１との電圧差の変化として現れるので、前述したように、これを検出することにより、振動板４６１の残留振動（減衰振動）を知ることができる。
【０２９９】
基板４２０のキャビティ４３２外には、共通電極４７０が形成されている。また、支持板４１０のキャビティ４３２外には、外部セグメント電極４７１が形成されている。
セグメント電極４６２、共通電極４７０および外部セグメント電極４７１の構成材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、金、胴、またはこれらを含む合金等が挙げられる。また、セグメント電極４６２、共通電極４７０および外部セグメント電極４７１は、それぞれ、例えば金属箔の接合、メッキ、蒸着、スパッタリング等の方法により形成することができる。
【０３００】
各振動板４６１と共通電極４７０とは、導体４７５により電気的に接続され、各セグメント電極４６２と各外部セグメント電極４７１とは、導体４７６により電気的に接続されている。
導体４７５、４７６としては、それぞれ、▲１▼金属線等の導線を配設したもの、▲２▼基板４２０または支持板４１０の表面に例えば金、銅等の導電性材料よりなる薄膜を形成したもの、あるいは、▲３▼基板４２０等の導体形成部位にイオンドーピング等を施して導電性を付与したもの等が挙げられる。
【０３０１】
以上のようなヘッドユニット１００Ｈは、図５８中の上下方向に複数重ねて（他段に）配置することができる。図５９では、４色のインク（インクカートリッジ３１）を適用した場合におけるノズル４３４の配置の例を示すが、この場合、複数のヘッドユニット１００Ｈを例えば主走査方向に重ねて配置し、それらの前面に１枚のノズルプレート４３３を接合した構成とすることができる。
ノズルプレート４３３上におけるノズル４３４の配置パターンは、特に限定されないが、図５９に示すように、隣り合うノズル列において、ノズル４３４が半ピッチずれたように配置することができる。
【０３０２】
次に、ヘッドユニット１００Ｈの作用（作動原理）について説明する。
ヘッドドライバ３３から駆動信号（パルス信号）が出力されて発熱体４５０に通電されると、発熱体４５０は、瞬時に３００℃以上の温度に発熱する。これにより、保護膜４５１上に膜沸騰による気泡（後述する不吐出の原因となるキャビティ内に混入、発生する気泡とは異なる）４８０が発生し、該気泡４８０は瞬時に膨張する。これにより、キャビティ４３２内に満たされたインク（液状材料）の液圧が増大し、インクの一部がノズル４３４から液滴として吐出される。
インクの液滴が吐出された直後、気泡４８０は急激に収縮し、元の状態に戻る。このときのキャビティ４３２内の圧力変化により振動板４６１が弾性変形して、次の駆動信号が入力され再びインク滴が吐出されるまでの間、減衰振動（残留振動）を生じる。
【０３０３】
振動板４６１が減衰振動を生じると、それに応じて、振動板４６１と、これと対向するセグメント電極４６２との間の静電容量が変化する。この静電容量の変化は、共通電極４７０と外部セグメント電極４７１との電圧差の変化として現れるが、これを読み取ることにより、インク滴の不吐出またはその原因を検出、特定することができる。すなわち、ノズル４３４からインク滴が正常に吐出されたときの共通電極４７０と外部セグメント電極４７１との電圧差の変化（静電容量の変化）の様子（パターン）と比較することにより、インク滴が正常に吐出されたか否かを判定することができ、また、インク滴の不吐出の原因毎の様子（パターン）とそれぞれ比較し、特定することにより、インク滴の不吐出の原因を判定することができる。
インク滴の吐出によりキャビティ４３２内で減少した液量は、インク取り入れ口４４１から新たなインクがキャビティ４３２内に供給されて補給される。このインクは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１内を通って供給される。
【０３０４】
以上、本発明の液滴吐出装置を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、液滴吐出ヘッドあるいは液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、本発明の液滴吐出装置に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０３０５】
なお、本発明の液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド（上述の実施形態では、インクジェットヘッド１００）から吐出する吐出対象液（液滴）としては、特に限定されず、例えば以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルション等の分散液を含む）とすることができる。すなわち、カラーフィルタのフィルタ材料を含むインク、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料、電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料などである。
【０３０６】
また、本発明では、液滴を吐出する対象となる液滴受容物は、記録用紙のような紙に限らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種基板のようなワークであってもよい。
また、本発明は、振動板を有する複数の液滴吐出ヘッドを備える、あらゆる方式（形態）の液滴吐出装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液滴吐出装置の一種であるインクジェットプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】本発明のインクジェットプリンタの主要部を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１に示すヘッドユニット（インクジェットヘッド）の概略的な断面図である。
【図４】図３のヘッドユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図５】４色インクを用いるヘッドユニットのノズルプレートのノズル配置パターンの一例である。
【図６】図３のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の駆動信号入力時の各状態を示す状態図である。
【図７】図３の振動板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。
【図８】図３の振動板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９】図３のキャビティ内に気泡が混入した場合のノズル付近の概念図である。
【図１０】キャビティへの気泡混入によりインク滴が吐出しなくなった状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフである。
【図１１】図３のノズル付近のインクが乾燥により固着した場合のノズル付近の概念図である。
【図１２】ノズル付近のインクの乾燥増粘状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフである。
【図１３】図３のノズル出口付近に紙粉が付着した場合のノズル付近の概念図である。
【図１４】ノズル出口に紙粉が付着した状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフである。
【図１５】ノズル付近に紙粉が付着した前後におけるノズルの状態を示す写真である。
【図１６】図３に示す吐出異常検出手段の概略的なブロック図である。
【図１７】図３の静電アクチュエータを平行平板コンデンサとした場合の概念図である。
【図１８】図３の静電アクチュエータから構成されるコンデンサを含む発振回路の回路図である。
【図１９】図１６に示す吐出異常検出手段のＦ／Ｖ変換回路の回路図である。
【図２０】発振回路から出力する発振周波数に基づく各部の出力信号などのタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２１】固定時間ｔｒ及びｔ１の設定方法を説明するための図である。
【図２２】図１６の波形整形回路の回路構成を示す回路図である。
【図２３】駆動回路と検出回路との切替手段の概略を示すブロック図である。
【図２４】吐出異常検出・判定処理を示すフローチャートである。
【図２５】残留振動検出処理を示すフローチャートである。
【図２６】吐出異常判定処理を示すフローチャートである。
【図２７】複数のインクジェットヘッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段が１つの場合）である。
【図２８】複数のインクジェットヘッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段の数がインクジェットヘッドの数と同じ場合）である。
【図２９】複数のインクジェットヘッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段の数がインクジェットヘッドの数と同じであり、印字データがあるときに吐出異常検出を行う場合）である。
【図３０】複数のインクジェットヘッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段の数がインクジェットヘッドの数と同じであり、各インクジェットヘッドを巡回して吐出異常検出を行う場合）である。
【図３１】図２７に示すインクジェットプリンタのフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３２】図２８及び図２９に示すインクジェットプリンタのフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３３】図３０に示すインクジェットプリンタのフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３４】図２８及び図２９に示すインクジェットプリンタの印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３５】図３０に示すインクジェットプリンタの印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３６】図１に示すインクジェットプリンタの上部から見た概略的な構造（一部省略）を示す図である。
【図３７】図３６に示すワイパとヘッドユニットとの位置関係を示す図である。
【図３８】ポンプ吸引処理時における、ヘッドユニットと、キャップ及びポンプとの関係を示す図である。
【図３９】図３８に示すチューブポンプの構成を示す概略図である。
【図４０】本発明のインクジェットプリンタにおける吐出異常回復処理を示すフローチャートである。
【図４１】種々の温度における振動板の残留振動を示すグラフである。
【図４２】本発明のインクジェットプリンタを実現するための原理を示す説明図である。
【図４３】本発明のインクジェットプリンタの要部を示す回路構成図である。
【図４４】図４３に示す回路構成に備えられたピーク検出手段の構成図である。
【図４５】図４４に示すピーク検出手段の動作等を示すタイミングチャートである。
【図４６】最大波高値ＲＺＶを求めるための処理（駆動／検出処理：Ｊ）を示すフローチャートである。
【図４７】図４３に示す回路構成で行われる処理を示すフローチャートである。
【図４８】図４３に示す回路構成で行われる処理を示すフローチャートである。
【図４９】第２実施形態における要部を示す回路構成図である。
【図５０】図４９に示す回路構成で行われる処理手順を示すフローチャートである。
【図５１】図４９に示す回路構成で行われる処理手順を示すフローチャートである。
【図５２】インク温度に応じて、印刷データを補正して印字処理を実行するための構成を示すブロック図である。
【図５３】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図５４】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図５５】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図５６】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図５７】本発明におけるヘッドユニットの他の構成例を示す斜視図である。
【図５８】図５７に示すヘッドユニットの概略的な断面図である。
【図５９】４色インクを用いるヘッドユニットのノズルプレートにおけるノズルの配置パターンの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１……インクジェットプリンタ ２……装置本体 ２１……トレイ ２２……排紙口 ３……印字手段 ３１……インクカートリッジ ３１１……インク供給チューブ ３２……キャリッジ ３３……ヘッドドライバ ３４……連結部 ３５……ヘッドユニット ３８……印字データ修正手段 ４……印刷装置 ４１……キャリッジモータ ４２……往復動機構 ４２１……タイミングベルト ４２２……キャリッジガイド軸 ４３……キャリッジモータドライバ ４４……プーリ ５……給紙装置 ５１……給紙モータ ５２……給紙ローラ ５２ａ……従動ローラ ５２ｂ……駆動ローラ ５３……給紙モータドライバ ６……制御部
６１……ＣＰＵ ６２……ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段） ６３……ＲＡＭ ６４……ＰＲＯＭ ７……操作パネル ８……ホストコンピュータ ９……ＩＦ １０、１０ａ〜１０ｅ……吐出異常検出手段 １１……発振回路 １１１……シュミットトリガインバータ １１２……抵抗素子 １２……Ｆ／Ｖ変換回路 １３……定電流源 １４……バッファ １５……波形整形回路 １５１……増幅器（オペアンプ） １５２……比較器（コンパレータ） １６……残留振動検出手段
１７……計測手段 １８……駆動回路 １８１……駆動波形生成手段 １８２……吐出選択手段 １８２ａ……シフトレジスタ １８２ｂ……ラッチ回路 １８２ｃ……ドライバ １９……切替制御手段 １９ａ……切替選択手段 １９１……セレクタ ２０……判定手段 ２３、２３ａ〜２３ｅ……切替手段 ２４……回復手段 １００、１００Ａ〜１００Ｄ、１００ａ〜１００ｅ……インクジェットヘッド、１００Ｈ……ヘッドユニット １１０……ノズル １２０……静電アクチュエータ １２１……振動板（底壁） １２２……セグメント電極 １２３……絶縁層 １２４……共通電極 １２４ａ……入力端子 １３０……ダンパ室 １３１……インク取入れ口 １３２……ダンパ １４０……シリコン基板 １４１……キャビティ １４２……インク供給口 １４３……リザーバ １４４……側壁 １５０……ノズルプレート １６０……ガラス基板 １６１……凹部
１６２……対向壁 １７０……基体 ２００……圧電素子 ２０１……積層圧電素子 ２０２、２２２、２３０、２４０……ノズルプレート ２０３、２２３、２３１、２４１……ノズル ２０４……金属プレート ２０５……接着フィルム ２０６……連通口形成プレート ２０７、２４２……キャビティプレート ２０８、２２１、２３３、２４５……キャビティ ２０９、２４６……リザーバ２１０、２４７……インク供給口 ２１１……インク取り入れ口 ２１２、２４３……振動板 ２１３……下部電極 ２１４……上部電極 ２１５……ヘッドドライバ ２２０……基板 ２２４……電極 ２３２……スペーサ ２３４……第１電極 ２３５……第２電極 ２４４……中間層 ２４８……外部電極 ２４９……内部電極 ３００……ワイパ ３０１……ワイピング部材 ３１０……キャップ ３２０……チューブポンプ（回転式ポンプ） ３２１……（可撓性）チューブ ３２２……回転体 ３２２ａ……軸 ３２３……ローラ ３３０……インク吸収体 ３４０……排インクカートリッジ ３５０……ガイド部材 ３５１……ガイド ４１０……支持板 ４２０……基板 ４３０……外壁 ４３１……隔壁 ４３２……キャビティ ４３３……ノズルプレート（前板） ４３４……ノズル ４４０……天板 ４４１……インク取り入れ口 ４５０……発熱体 ４５１……保護膜（キャビテーション膜） ４５２……ヘッドドライバ ４６０……凹部 ４６１……振動板 ４６２……セグメント電極 ４７０……共通電極
４７１……外部セグメント電極 ４７５……導体 ４７６……導体 ４８０……気泡 Ｐ……記録用紙 ５００……回路構成 ５０１……駆動手段 ５０２……検出手段 ５０３……ヘッド／アクチュエータ ５０４……スイッチ ５０５……ピーク検出手段 ５０６……保持手段 ５０８……上下限値検出手段 ５０７……減算器 ６００……ＰＩＤ演算器 ６０１……演算回路 ６０２……演算回路
６０３……演算回路 ６０４……増幅器 ６０５……増幅器 ６０６……増幅器 ６０７……加算器 ５０９……極性検出手段 ５１０……スイッチ ５２０……冷却器 ５３０……冷却器駆動手段 ７００……ヒータ駆動手段 ７０１……演算器 ７０２……トランジスタ ７０３……抵抗５１１……ヒータ ５１２……抵抗 ５００Ａ……回路構成 Ａｐ１……非反転増幅器 Ａｐ２……バッファ Ｄｐ１……ダイオード Ｄｐ２……ダイオード Ｃｐ１……コンデンサ Ｒｐ１……抵抗 Ｒｐ２……抵抗 Ｒｐ３……抵抗 Ｔｒ１……トランジスタ ＡＤ……Ａ／Ｄ変換器 Ｗ……残留振動波形 ＣＶ……ヒータ伝量制御用電圧 ＺＶ……設定粘度指数値 ＲＺＶ……残留振動ピーク値（ピーク値） ε……偏差量（粘度偏差） ｍａｘ……上限閾値 ｍｉｎ……下限閾値 Ｘ……上限を超えた領域の印字実行不可能範囲 Ｙ……下限よりも小さい領域の印字実行不可能範囲 Ｍ……表示部 Ｗ……残留振動波形
Ｓ１０１〜Ｓ１０９、Ｓ２０１〜Ｓ２０５、Ｓ３０１〜Ｓ３１０、Ｓ４０１〜Ｓ４０７、Ｓ５０１〜Ｓ５０５、Ｓ６０１〜Ｓ６０８、Ｓ７０１〜Ｓ７０６、Ｓ８０１〜Ｓ８１０、Ｓ９０１〜Ｓ９０７、ＳＳ１００〜ＳＳ１４９、ＳＳ２００〜ＳＳ２３７……ステップ、Ｍ……表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液滴吐出装置の一つであるインクジェットプリンタは、複数のノズルからインク滴（液滴）を吐出して所定の用紙上に画像形成を行う装置であり、一般的に環境温度に応じて印刷を制御することが行われている。例えば、インクジェットプリンタでは、ノズルから吐出されるインク量は環境温度の影響を受けるため、環境温度を測定してその温度に応じて予め設定された吐出駆動波形を選択して吐出するインク量を制御している。
また、インクジェットプリンタでは、所定の印刷品質を実現できることを保証する温度の動作保証範囲が設定され、この動作保証範囲内において周辺温度に対する制御が行われる。なお、動作保証範囲外においても決められた温度制御が行われるが、所定の印刷品質等を保証できないのが普通である。
【０００３】
このため従来では、以下の方法が提案されている。
インク溜りの内部に、インク液温を検出する液温センサが備えられており、ＣＰＵによりこれらがモニタされている。インク供給路には、インク供給口の近傍にインク加熱器およびその後方に液温センサを配置している。インク溜りに供給されるインクは、インク加熱器で所望の温度に加熱され、液温センサによりインク液温をモニタし、インク温度が適切な温度になるようにインク加熱器での加熱をフィードバック制御して、インクの吐出量を制御する方法である（例えば、特許文献１など）。
しかしなから、前記特許文献１に開示されている方法では、インク溜りの内部、インク流路、あるいはインクカートリッジ内に各種センサを設置する必要があり、その結果、インクジェットヘッドやインクカートリッジが大型化し、ひいては、装置全体が大型化し、また、製造コストアップを招くという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１３７２５０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、各種センサを用いることなく、液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を、容易かつ確実に調整することができる液滴吐出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出装置は、駆動回路により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動により変位する振動板とを有し、前記駆動回路によりアクチュエータを駆動し、キャビティ内の液体をノズルから液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を調整する温度調整手段を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の液滴吐出装置は、駆動回路により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動により変位する振動板とを有し、前記駆動回路によりアクチュエータを駆動し、キャビティ内の液体をノズルから液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を検出する温度検出手段を有し、該温度検出手段からの検出値に基づいて、前記キャビティ内の液体の温度を調整する温度調整手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度検出手段からの検出値に応じて、前記駆動回路により生成する駆動波形を補正するよう構成されるのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度検出手段からの検出値に応じて、前記液滴吐出ヘッドが吐出する液滴の数量を補正するよう構成されるのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板の残留振動の振動パターンは、前記残留振動の振幅を含むのが好ましい。
【０００９】
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板の残留振動の振幅量が、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度に対応するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段により、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の目標温度に対応する振幅量の基準値と、検出された前記残留振動の振幅量との差である偏差量を求め、該偏差量が可及的に０または所定範囲内になるように前記キャビティ内の液体の温度を調整するのが好ましい。
【００１０】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段により、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の目標温度に対応する振幅量の基準値と、検出された前記残留振動の振幅量との差である偏差量を求め、
該偏差量が品質保証範囲内になると、液滴の吐出動作の開始を許可する吐出動作開始許可手段を有するのが好ましい。
【００１１】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段により、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の目標温度に対応する振幅量の基準値と、検出された前記残留振動の振幅量との差である偏差量を求め、
液滴の吐出動作中において、該偏差量が正常範囲から外れると、前記液滴の吐出動作を停止するのが好ましい。
【００１２】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、前記キャビティ内の液体を加熱および／または冷却し得る加熱・冷却手段を有するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、前記加熱・冷却手段に対し、比例制御補正を行う比例演算器、ＰＩ制御補正を行うＰＩ制御演算器およびＰＩＤ制御補正を行うＰＩＤ制御演算器のうちの少なくとも１つを有するのが好ましい。
【００１３】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する静電容量成分に基づいて、該発振回路が発振するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する前記アクチュエータの静電容量成分に基づいて、該発振回路が発振するのが好ましい。
【００１４】
本発明の液滴吐出装置では、前記発振回路は、前記アクチュエータの静電容量成分と、前記アクチュエータに接続される抵抗素子の抵抗成分とによるＣＲ発振回路を構成するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、前記発振回路の出力信号における発振周波数の変化に基づいて生成される所定の信号群により、前記振動板の残留振動の電圧波形を生成するＦ／Ｖ変換回路を含むのが好ましい。
【００１５】
本発明の液滴吐出装置では、前記温度調整手段は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形を所定の波形に整形する波形整形回路を含むのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記波形整形回路は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形から直流成分を除去するＤＣ成分除去手段を含み、
前記温度調整手段は、前記ＤＣ成分除去手段によって直流成分を除去された電圧波形のピーク値である前記残留振動の波高値を検出するピーク検出手段を含むのが好ましい。
【００１６】
本発明の液滴吐出装置では、前記アクチュエータは、静電式アクチュエータであるのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記アクチュエータは、圧電素子のピエゾ効果を利用した圧電アクチュエータであるのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記アクチュエータは、通電により発熱する発熱体を備える膜沸騰式アクチュエータであるのが好ましい。
【００１７】
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板は、前記キャビティ内の圧力の変化に追従して弾性的に変形するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドの吐出異常をその原因とともに検出する吐出異常検出手段を有するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記吐出異常検出手段により前記液滴吐出ヘッドの吐出異常が検出された場合、前記液滴吐出ヘッドに対し、その吐出異常の原因に応じて、前記吐出異常の原因を解消させる回復処理を行う回復手段を有するのが好ましい。
【００１８】
本発明の液滴吐出装置では、前記振動板の残留振動の振動パターンは、前記残留振動の周期を含み、
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動の周期が所定の範囲の周期よりも短いときには、前記キャビティ内に気泡が混入したものと判定し、前記振動板の残留振動の周期が所定の閾値よりも長いときには、前記ノズル付近の液体が乾燥により増粘したものと判定し、前記振動板の残留振動の周期が前記所定の範囲の周期よりも長く、前記所定の閾値よりも短いときには、前記ノズルの出口付近に紙粉が付着したものと判定するのが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記液滴吐出装置は、インクジェットプリンタを含むのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５９を参照して本発明の液滴吐出装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態は例示として挙げるものであり、これにより本発明の内容を限定的に解釈すべきではない。なお、以下、本実施形態では、本発明の液滴吐出装置の一例として、インク（液状材料）を吐出して記録用紙に画像をプリントするインクジェットプリンタを用いて説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態における液滴吐出装置の一種であるインクジェットプリンタ１の構成を示す概略図である。なお、以下の説明では、図１中、上側を「上部」、下側を「下部」という。
ここで、本発明の要部（特徴）は、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）の振動板の残留振動（減衰振動）の振動パターンに基づくキャビティ内のインク（液体）の温度の検出（推定）や、それに基づく、インクの温度調整（温度制御）等であるが、本発明の理解を容易にするため、まずは、インクジェットプリンタ１の構成や動作（作用）を一通り説明し、その後、前記本発明の要部について説明する。
【００２１】
図１に示すインクジェットプリンタ１は、装置本体２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口２２と、上部面に操作パネル７とが設けられている。
操作パネル７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（表示手段）Ｍと、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。この操作パネル７の表示部Ｍは、報知手段として機能する。
【００２２】
また、装置本体２の内部には、主に、往復動する印字手段（移動体）３を備える印刷装置（印刷手段）４と、記録用紙（液滴受容物）Ｐを印刷装置４に対し供給・排出する給紙装置（液滴受容物搬送手段）５と、印刷装置４及び給紙装置５を制御する制御部（制御手段）６とを有している。
制御部６の制御により、給紙装置５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、印字手段３の下部近傍を通過する。このとき、印字手段３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、印字手段３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査及び副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【００２３】
印刷装置４は、印字手段３と、印字手段３を主走査方向に移動（往復動）させる駆動源となるキャリッジモータ４１と、キャリッジモータ４１の回転を受けて、印字手段３を往復動させる往復動機構４２とを備えている。
印字手段３は、複数のヘッドユニット３５と、各ヘッドユニット３５にインクを供給するインクカートリッジ（Ｉ／Ｃ）３１と、各ヘッドユニット３５およびインクカートリッジ３１を搭載したキャリッジ３２とを有している。
【００２４】
なお、インクカートリッジ３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。この場合、印字手段３には、各色にそれぞれ対応したヘッドユニット３５（この構成については、後に詳述する。）が設けられることになる。ここで、図１では、４色のインクに対応した４つのインクカートリッジ３１を示しているが、ヘッドユニット３は、その他の色、例えば、ライトシアン、ライトマゼンダ、ダークイエローなどのインクカートリッジ３１をさらに備えるように構成されてもよい。
【００２５】
往復動機構４２は、その両端をフレーム（図示せず）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と平行に延在するタイミングベルト４２１とを有している。
キャリッジ３２は、往復動機構４２の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。
【００２６】
キャリッジモータ４１の作動により、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、印字手段３が往復動する。そして、この往復動の際に、印刷されるイメージデータ（印刷データ）に対応して、ヘッドユニット３５の各インクジェットヘッド１００から適宜インク滴が吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【００２７】
給紙装置５は、その駆動源となる給紙モータ５１と、給紙モータ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（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ５２ａと駆動ローラ５２ｂとで構成され、駆動ローラ５２ｂは給紙モータ５１に連結されている。これにより、給紙ローラ５２は、トレイ２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置４に向かって１枚ずつ送り込んだり印刷装置４から１枚ずつ排出したりようになっている。なお、トレイ２１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。
【００２８】
制御部６は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やディジタルカメラ（ＤＣ）等のホストコンピュータ８から入力された印刷データに基づいて、印刷装置４や給紙装置５等を制御することにより記録用紙Ｐに印刷処理を行うものである。また、制御部６は、操作パネル７の表示部Ｍにエラーメッセージ等を表示させ、あるいはＬＥＤランプ等を点灯／点滅させるとともに、操作部から入力された各種スイッチの押下信号に基づいて、対応する処理を各部に実行させるものである。
【００２９】
図２は、本発明のインクジェットプリンタの主要部を概略的に示すブロック図である。この図２において、本発明のインクジェットプリンタ１は、ホストコンピュータ８から入力された印刷データなどを受け取るインターフェース部（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）９と、制御部６と、キャリッジモータ４１と、キャリッジモータ４１を駆動制御するキャリッジモータドライバ４３と、給紙モータ５１と、給紙モータ５１を駆動制御する給紙モータドライバ５３と、ヘッドユニット３５と、ヘッドユニット３５を駆動制御するヘッドドライバ３３と、吐出異常検出手段１０と、回復手段２４と、操作パネル７とを備える。前記制御部６と前記吐出異常検出手段１０とで、後述する温度検出手段の主要部が構成される。なお、吐出異常検出手段１０、回復手段２４及びヘッドドライバ３３については、詳細を後述する。
【００３０】
この図２において、制御部６は、印刷処理や吐出異常検出処理などの各種処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６１と、ホストコンピュータ８からＩＦ９を介して入力される印刷データを図示しないデータ格納領域に格納する不揮発性半導体メモリの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）（記憶手段）６２と、後述する吐出異常検出処理などを実行する際に各種データを一時的に格納し、あるいは印刷処理などのアプリケーションプログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６３と、各部を制御する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリの一種であるＰＲＯＭ６４とを備えている。なお、制御部６の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。
【００３１】
上述のように、印字手段３は、各色のインクに対応した複数のヘッドユニット３５を備える。また、各ヘッドユニット３５は、複数のノズル１１０と、これらの各ノズル１１０にそれぞれ対応する静電アクチュエータ１２０とを備える。すなわち、ヘッドユニット３５は、１組のノズル１１０および静電アクチュエータ１２０を有してなるインクジェットヘッド１００（液滴吐出ヘッド）を複数個備えた構成になっている。そして、ヘッドドライバ３３は、各インクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する駆動回路１８と、切替手段２３とから構成される（図１６参照）。なお、静電アクチュエータ１２０の構成については後述する。
【００３２】
また、制御部６には、図示しないが、例えば、インクカートリッジ３１のインク残量、ヘッドユニット３５の位置、湿度等の印刷環境等を検出可能な各種センサが、それぞれ電気的に接続されている。
制御部６は、ＩＦ９を介して、ホストコンピュータ８から印刷データを入手すると、その印刷データをＥＥＰＲＯＭ６２に格納する。そして、ＣＰＵ６１は、この印刷データに所定の処理を実行して、この処理データ及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライバ３３、４３、５３に駆動信号を出力する。各ドライバ３３、４３、５３を介してこれらの駆動信号が入力されると、ヘッドユニット３５の複数の静電アクチュエータ１２０、印刷装置４のキャリッジモータ４１及び給紙装置５がそれぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷処理が実行される。
【００３３】
次に、印字手段３内の各ヘッドユニット３５の構造を説明する。図３は、図１に示すヘッドユニット３５（インクジェットヘッド１００）の概略的な断面図であり、図４は、１色のインクに対応するヘッドユニット３５の概略的な構成を示す分解斜視図であり、図５は、図３および図４に示すヘッドユニット３５を適用したヘッドユニットのノズル面の一例を示す平面図である。なお、図３および図４は、通常使用される状態とは上下逆に示されている。
【００３４】
図３に示すように、ヘッドユニット３５は、インク取り入れ口１３１、ダンパ室１３０およびインク供給チューブ３１１を介して、インクカートリッジ３１に接続されている。ここで、ダンパ室１３０は、ゴムからなるダンパ１３２を備えている。このダンパ室１３０により、キャリッジ３２が往復走行する際のインクの揺れおよびインク圧の変化を吸収することができ、これにより、ヘッドユニット３５に所定量のインクを安定的に供給することができる。
【００３５】
また、ヘッドユニット３５は、シリコン基板１４０を挟んで、上側に同じくシリコン製のノズルプレート１５０と、下側にシリコンと熱膨張率が近いホウ珪酸ガラス基板（ガラス基板）１６０とがそれぞれ積層された３層構造をなしている。中央のシリコン基板１４０には、独立した複数のキャビティ（圧力室）１４１（図４では、７つのキャビティを示す）と、１つのリザーバ（共通インク室）１４３と、このリザーバ１４３を各キャビティ１４１に連通させるインク供給口（オリフィス）１４２としてそれぞれ機能する溝が形成されている。各溝は、例えば、シリコン基板１４０の表面からエッチング処理を施すことにより形成することができる。このノズルプレート１５０と、シリコン基板１４０と、ガラス基板１６０とがこの順序で接合され、各キャビティ１４１、リザーバ１４３、各インク供給口１４２が区画形成されている。
【００３６】
これらのキャビティ１４１は、それぞれ短冊状（直方体状）に形成されており、後述する振動板１２１の振動（変位）によりその容積が可変であり、この容積変化によりノズル１１０からインク（液状材料）を吐出するよう構成されている。ノズルプレート１５０には、各キャビティ１４１の先端側の部分に対応する位置に、ノズル１１０が形成されており、これらが各キャビティ１４１に連通している。また、リザーバ１４３が位置しているガラス基板１６０の部分には、リザーバ１４３に連通するインク取入れ口１３１が形成されている。インクは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１、ダンパ室１３０を経てインク取入れ口１３１を通り、リザーバ１４３に供給される。リザーバ１４３に供給されたインクは、各インク供給口１４２を通って、独立した各キャビティ１４１に供給される。なお、各キャビティ１４１は、ノズルプレート１５０と、側壁（隔壁）１４４と、底壁１２１とによって、区画形成されている。
【００３７】
独立した各キャビティ１４１は、その底壁１２１が薄肉に形成されており、底壁１２１は、その面外方向（厚さ方向）、すなわち、図３において上下方向に弾性変形（弾性変位）可能な振動板（ダイヤフラム）として機能するように構成されている。したがって、この底壁１２１の部分を、以後の説明の都合上、振動板１２１と称して説明することもある（すなわち、以下、「底壁」と「振動板」のいずれにも符号１２１を用いる）。
【００３８】
ガラス基板１６０のシリコン基板１４０側の表面には、シリコン基板１４０の各キャビティ１４１に対応した位置に、それぞれ、浅い凹部１６１が形成されている。したがって、各キャビティ１４１の底壁１２１は、凹部１６１が形成されたガラス基板１６０の対向壁１６２の表面に、所定の間隙を介して対峙している。すなわち、キャビティ１４１の底壁１２１と後述するセグメント電極１２２の間には、所定の厚さ（例えば、０．２ミクロン程度）の空隙が存在する。なお、前記凹部１６１は、例えば、エッチングなどで形成することができる。
【００３９】
ここで、各キャビティ１４１の底壁（振動板）１２１は、ヘッドドライバ３３から供給される駆動信号によってそれぞれ電荷を蓄えるための各キャビティ１４１側の共通電極１２４の一部を構成している。すなわち、各キャビティ１４１の振動板１２１は、それぞれ、後述する対応する静電アクチュエータ１２０の対向電極（コンデンサの対向電極）の一方を兼ねている。そして、ガラス基板１６０の凹部１６１の表面には、各キャビティ１４１の底壁１２１に対峙するように、それぞれ、共通電極１２４に対向する電極であるセグメント電極１２２が形成されている。また、図３に示すように、各キャビティ１４１の底壁１２１の表面は、シリコンの酸化膜（ＳｉＯ２）からなる絶縁層１２３により覆われている。このように、各キャビティ１４１の底壁１２１、すなわち、振動板１２１と、それに対応する各セグメント電極１２２とは、キャビティ１４１の底壁１２１の図３中下側の表面に形成された絶縁層１２３と凹部１６１内の空隙とを介し、対向電極（コンデンサの対向電極）を形成
（構成）している。したがって、振動板１２１と、セグメント電極１２２と、これらの間の絶縁層１２３及び空隙とにより、静電アクチュエータ１２０の主要部が構成される。
【００４０】
図３に示すように、これらの対向電極の間に駆動電圧を印加するための駆動回路１８を含むヘッドドライバ３３は、制御部６から入力される印字信号（印字データ）に応じて、これらの対向電極間の充放電を行う。ヘッドドライバ（電圧印加手段）３３の一方の出力端子は、個々のセグメント電極１２２に接続され、他方の出力端子は、シリコン基板１４０に形成された共通電極１２４の入力端子１２４ａに接続されている。なお、シリコン基板１４０には不純物が注入されており、それ自体が導電性をもつために、この共通電極１２４の入力端子１２４ａから底壁１２１の共通電極１２４に電圧を供給することができる。また、例えば、シリコン基板１４０の一方の面に金や銅などの導電性材料の薄膜を形成してもよい。これにより、低い電気抵抗で（効率良く）共通電極１２４に電圧（電荷）を供給することができる。この薄膜は、例えば、蒸着あるいはスパッタリング等によって形成すればよい。ここで、本実施形態では、例えば、シリコン基板１４０とガラス基板１６０とを陽極接合によって結合（接合）させるので、その陽極結合において電極として用いる導電膜をシリコン基板１４０の流路形成面側（図３に示すシリコン基板１４０の上部側）に形成している。そして、この導電膜をそのまま共通電極１２４の入力端子１２４ａとして用いる。なお、本発明では、例えば、共通電極１２４の入力端子１２４ａを省略してもよく、また、シリコン基板１４０とガラス基板１６０との接合方法は、陽極接合に限定されない。
【００４１】
図４に示すように、ヘッドユニット３５は、複数のノズル１１０が形成されたノズルプレート１５０と、複数のキャビティ１４１、複数のインク供給口１４２、１つのリザーバ１４３が形成されたシリコン基板（インク室基板）１４０と、絶縁層１２３とを備え、これらがガラス基板１６０を含む基体１７０に収納されている。基体１７０は、例えば、各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体１７０にシリコン基板１４０が固定、支持されている。
【００４２】
なお、ノズルプレート１５０に形成されたノズル１１０は、図４では簡潔に示すためにリザーバ１４３に対して略並行に直線的に配列されているが、ノズルの配列パターンはこの構成に限らず、通常は、例えば、図５に示すノズル配置パターンのように、段をずらして配置される。また、このノズル１１０間のピッチは、印刷精度（ｄｐｉ）に応じて適宜設定され得るものである。なお、図５では、４色のインク（インクカートリッジ３１）を適用した場合におけるノズル１１０の配置パターンを示している。
【００４３】
図６は、図３のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の駆動信号入力時の各状態を示す。ヘッドドライバ３３から対向電極間に駆動電圧が印加されると、対向電極間にクーロン力が発生し、底壁（振動板）１２１は、初期状態（図６（ａ））に対して、セグメント電極１２２側へ撓み、キャビティ１４１の容積が拡大する（図６（ｂ））。この状態において、ヘッドドライバ３３の制御により、対向電極間の電荷を急激に放電させると、振動板１２１は、その弾性復元力によって図中上方に復元し、初期状態における振動板１２１の位置を越えて上部に移動し、キャビティ１４１の容積が急激に収縮する（図２（ｃ））。このときキャビティ１４１内に発生する圧縮圧力により、キャビティ１４１を満たすインク（液状材料）の一部が、このキャビティ１４１に連通しているノズル１１０からインク滴として吐出される。
【００４４】
各キャビティ１４１の振動板１２１は、この一連の動作（ヘッドドライバ３３の駆動信号によるインク吐出動作）により、次の駆動信号（駆動電圧）が入力されて再びインク滴を吐出するまでの間、減衰振動をしている。以下、この減衰振動を残留振動とも称する。振動板１２１の残留振動は、ノズル１１０やインク供給口１４２の形状、あるいはインク粘度等による音響抵抗ｒと、流路内のインク重量によるイナータンスｍと、振動板１２１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。
【００４５】
上記想定に基づく振動板１２１の残留振動の計算モデルについて説明する。図７は、振動板１２１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、振動板１２１の残留振動の計算モデルは、音圧Ｐと、上述のイナータンスｍ、コンプライアンスＣｍ及び音響抵抗ｒとで表せる。そして、図７の回路に音圧Ｐを与えた時のステップ応答を体積速度ｕについて計算すると、次式が得られる。
【００４６】
【数１】
この式から得られた計算結果と、別途行ったインク滴の吐出後の振動板１２１の残留振動の実験における実験結果とを比較する。図８は、振動板１２１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。この図８に示すグラフからも分かるように、実験値と計算値の２つの波形は、概ね一致している。
【００４８】
さて、ヘッドユニット３５の各インクジェットヘッド１００では、前述したような吐出動作を行ったにもかかわらずノズル１１０からインク滴が正常に吐出されない現象、すなわち液滴の吐出異常（ヘッド異常）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、後述するように、（１）キャビティ１４１内への気泡の混入、（２）ノズル１１０付近でのインクの乾燥・増粘（固着）、（３）ノズル１１０出口付近への紙粉付着、等が挙げられる。
【００４９】
この吐出異常が発生すると、その結果としては、典型的にはノズル１１０から液滴が吐出されないこと、すなわち液滴の不吐出現象が現れ、その場合、記録用紙Ｐに印刷（描画）した画像における画素のドット抜けを生じる。また、吐出異常の場合には、ノズル１１０から液滴が吐出されたとしても、液滴の量が過少であったり、その液滴の飛行方向（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。このようなことから、以下の説明では、液滴の吐出異常のことを単に「ドット抜け」と言う場合もある。
【００５０】
また、インクジェットヘッド１００の吐出異常（ヘッド異常）には、前述したような吐出動作を行ったにもかかわらずノズル１１０からインク滴が正常に吐出されない現象が発生した場合のみならず、インクジェットヘッド１００が前述したような吐出動作を行ったときノズル１１０からインク滴が正常に吐出されない現象が発生し得る状態にある場合も含まれる。
【００５１】
以下においては、図８に示す比較結果に基づいて、インクジェットヘッド１００のノズル１１０に発生する印刷処理時のドット抜け（吐出異常）現象（液滴不吐出現象）の原因別に、振動板１２１の残留振動の計算値と実験値がマッチ（概ね一致）するように、音響抵抗ｒ及び／またはイナータンスｍの値を調整する。まず、ドット抜けの１つの原因であるキャビティ１４１内への気泡の混入について検討する。図９は、図３のキャビティ１４１内に気泡Ｂが混入した場合のノズル１１０付近の概念図である。この図９に示すように、発生した気泡Ｂは、キャビティ１４１の壁面に発生付着しているものと想定される（図９では、気泡Ｂの付着位置の一例として、気泡Ｂがノズル１１０付近に付着している場合を示す）。
【００５２】
このように、キャビティ１４１内に気泡Ｂが混入した場合には、キャビティ１４１内を満たすインクの総重量が減り、イナータンスｍが低下するものと考えられる。また、気泡Ｂは、キャビティ１４１の壁面に付着しているので、その径の大きさだけノズル１１０の径が大きくなったような状態となり、音響抵抗ｒが低下するものと考えられる。
【００５３】
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、音響抵抗ｒ、イナータンスｍを共に小さく設定して、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１０のような結果（グラフ）が得られた。図８及び図１０のグラフから分かるように、キャビティ１４１内に気泡が混入した場合には、正常吐出時に比べて周波数が高くなる特徴的な残留振動波形が得られる。なお、音響抵抗ｒ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。
【００５４】
次に、ドット抜けのもう１つの原因であるノズル１１０付近でのインクの乾燥（固着、増粘）について検討する。図１１は、図３のノズル１１０付近のインクが乾燥により固着した場合のノズル１１０付近の概念図である。この図１１に示すように、ノズル１１０付近のインクが乾燥して固着した場合、キャビティ１４１内のインクは、キャビティ１４１内に閉じこめられたような状況となる。このように、ノズル１１０付近のインクが乾燥、増粘した場合には、音響抵抗ｒが増加するものと考えられる。
【００５５】
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、音響抵抗ｒを大きく設定して、ノズル１１０付近のインク乾燥固着（増粘）時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図１２のような結果（グラフ）が得られた。なお、図１２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ヘッドユニット３５を放置し、ノズル１１０付近のインクが乾燥、増粘したことによりインクを吐出することができなくなった（インクが固着した）状態における振動板１２１の残留振動を測定したものである。図８及び図１２のグラフから分かるように、ノズル１１０付近のインクが乾燥により固着した場合には、正常吐出時に比べて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残留振動波形が得られる。これは、インク滴を吐出するために振動板１２１が図３中下方に引き寄せられることによって、キャビティ１４１内にリザーバ１４３からインクが流入した後に、振動板１２１が図３中上方に移動するときに、キャビティ１４１内のインクの逃げ道がないために、振動板１２１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。
【００５６】
次に、ドット抜けのさらにもう１つの原因であるノズル１１０出口付近への紙粉付着について検討する。ここで、本発明において、「紙粉」とは、単に記録用紙などから発生した紙粉のみに限らず、例えば、紙送りローラ（給紙ローラ）などのゴムの切れ端や、空気中に浮遊するごみなどを含むノズル１１０付近に付着してインク滴（液滴）吐出の妨げとなるすべてのものをいう。
【００５７】
図１３は、図３のノズル１１０出口付近に紙粉が付着した場合のノズル１１０付近の概念図である。この図１３に示すように、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合、キャビティ１４１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１１０からインクを吐出することができなくなる。このように、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着し、ノズル１１０からインクが染み出している場合には、振動板１２１からみてキャビティ１４１内及び染み出し分のインクが正常時よりも増えることにより、イナータンスｍが増加するものと考えられる。また、ノズル１１０の出口付近に付着した紙粉の繊維によって音響抵抗ｒが増大するものと考えられる。
【００５８】
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、イナータンスｍ、音響抵抗ｒを共に大きく設定して、ノズル１１０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１４のような結果（グラフ）が得られた。図８及び図１４のグラフから分かるように、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合には、正常吐出時に比べて周波数が低くなる特徴的な残留振動波形が得られる（ここで、紙粉付着の場合、インクの乾燥の場合よりは、残留振動の周波数が高いことも、図１２及び図１４のグラフから分かる。）。なお、図１５は、この紙粉付着前後におけるノズル１１０の状態を示す写真である。ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着すると、紙粉に沿ってインクがにじみ出している状態を、図１５（ｂ）から見出すことができる。
【００５９】
ここで、ノズル１１０付近のインクが乾燥して増粘した場合と、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合とでは、いずれも正常にインク滴が吐出された場合に比べて減衰振動の周波数が低くなっている。これら２つのドット抜け（インク不吐出：吐出異常）の原因を振動板１２１の残留振動の波形から特定するために、例えば、減衰振動の周波数や周期、位相において所定のしきい値を持って比較するか、あるいは、残留振動（減衰振動）の周期変化や振幅変化の減衰率から特定することができる。
【００６０】
このようにして、各インクジェットヘッド１００におけるノズル１１０からのインク滴が吐出されたときの振動板１２１の残留振動の変化（振動パターン）、特に、その周波数（振動パターン）の変化によって、各インクジェットヘッド１００の吐出異常（ヘッド異常）を検出することができる。また、その場合の残留振動の周波数を正常吐出時の残留振動の周波数と比較することにより、吐出異常（ヘッド異常）の原因を特定することもできる。
【００６１】
次に、吐出異常検出手段１０について説明する。図１６は、図３に示す吐出異常検出手段１０の概略的なブロック図である。この図１６に示すように、吐出異常検出手段１０は、発振回路１１と、Ｆ／Ｖ変換回路１２と、波形整形回路１５とから構成される残留振動検出手段１６と、この残留振動検出手段１６によって検出された残留振動波形データから周期や振幅などを計測する計測手段１７と、この計測手段１７によって計測された周期などに基づいてインクジェットヘッド１００の吐出異常（ヘッド異常）を判定する判定手段２０とを備えている。吐出異常検出手段１０では、残留振動検出手段１６は、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動に基づいて、発振回路１１が発振し、その発振周波数からＦ／Ｖ変換回路１２および波形整形回路１５において振動波形を形成して、検出する。そして、計測手段１７は、検出された振動波形に基づいて残留振動の周期などを計測し、判定手段２０は、計測された残留振動の周期などに基づいて、印字手段３内の各ヘッドユニット３５が備える各インクジェットヘッド１００の吐出異常を検出、判定する。以下、吐出異常検出手段１０の各構成要素について説明する。
【００６２】
まず、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動の周波数（振動数）を検出するために、発振回路１１を用いる方法を説明する。図１７は、図３の静電アクチュエータ１２０を平行平板コンデンサとした場合の概念図であり、図１８は、図３の静電アクチュエータ１２０から構成されるコンデンサを含む発振回路１１の回路図である。なお、図１８に示す発振回路１１は、シュミットトリガのヒステリシス特性を利用するＣＲ発振回路であるが、本発明はこのようなＣＲ発振回路に限定されず、アクチュエータ（振動板を含む）の静電容量成分（コンデンサＣ）を用いる発振回路であればどのような発振回路でもよい。発振回路１１は、例えば、ＬＣ発振回路を利用した構成としてもよい。また、本実施形態では、シュミットトリガインバータを用いた例を示して説明しているが、例えば、インバータを３段用いたＣＲ発振回路を構成してもよい。
【００６３】
図３に示すインクジェットヘッド１００では、上述のように、振動板１２１と非常にわずかな間隔（空隙）を隔てたセグメント電極１２２とが対向電極を形成する静電アクチュエータ１２０を構成している。この静電アクチュエータ１２０は、図１７に示すような平行平板コンデンサと考えることができる。このコンデンサの静電容量をＣ、振動板１２１およびセグメント電極１２２のそれぞれの表面積をＳ、２つの電極１２１、１２２の距離（ギャップ長）をｇ、両電極に挟まれた空間（空隙）の誘電率をε（真空の誘電率をε０、空隙の比誘電率をεｒとすると、ε＝ε０・εｒ）とすると、図１７に示すコンデンサ（静電アクチュエータ１２０）の静電容量Ｃ（ｘ）は、次式で表される。
【００６４】
【数２】
なお、式（４）のｘは、図１７に示すように、振動板１２１の残留振動によって生じる振動板１２１の基準位置からの変位量を示している。
この式（４）から分かるように、ギャップ長ｇ（ギャップ長ｇ−変位量ｘ）が小さくなれば、静電容量Ｃ（ｘ）は大きくなり、逆にギャップ長ｇ（ギャップ長ｇ−変位量ｘ）が大きくなれば、静電容量Ｃ（ｘ）は小さくなる。このように、静電容量Ｃ（ｘ）は、（ギャップ長ｇ−変位量ｘ）（ｘが０の場合は、ギャップ長ｇ）に反比例している。なお、図３に示す静電アクチュエータ１２０では、空隙は空気で満たされているので、比誘電率εｒ＝１である。
【００６６】
また、一般に、液滴吐出装置（本実施形態では、インクジェットプリンタ１）の解像度が高まるにつれて、吐出されるインク滴（インクドット）が微小化されるので、この静電アクチュエータ１２０は、高密度化、小型化される。それによって、インクジェットヘッド１００の振動板１２１の表面積Ｓが小さくなり、小さな静電アクチュエータ１２０が構成される。さらに、インク滴吐出による残留振動によって変化する静電アクチュエータ１２０のギャップ長ｇは、初期ギャップｇ０の１割程度となるため、式（４）から分かるように、静電アクチュエータ１２０の静電容量の変化量は非常に小さな値となる。
【００６７】
この静電アクチュエータ１２０の静電容量の変化量（残留振動の振動パターンにより異なる）を検出するために、以下のような方法、すなわち、静電アクチュエータ１２０の静電容量に基づいた図１８のような発振回路を構成し、発振された信号に基づいて残留振動の周波数（周期）を解析する方法を用いる。図１８に示す発振回路１１は、静電アクチュエータ１２０から構成されるコンデンサ（Ｃ）と、シュミットトリガインバータ１１１と、抵抗素子（Ｒ）１１２とから構成される。
【００６８】
シュミットトリガインバータ１１１の出力信号がＨｉｇｈレベルの場合、抵抗素子１１２を介してコンデンサＣを充電する。コンデンサＣの充電電圧（振動板１２１とセグメント電極１２２との間の電位差）が、シュミットトリガインバータ１１１の入力スレッショルド電圧ＶＴ＋に達すると、シュミットトリガインバータ１１１の出力信号がＬｏｗレベルに反転する。そして、シュミットトリガインバータ１１１の出力信号がＬｏｗレベルとなると、抵抗素子１１２を介してコンデンサＣに充電されていた電荷が放電される。この放電によりコンデンサＣの電圧がシュミットトリガインバータ１１１の入力スレッショルド電圧ＶＴ−に達すると、シュミットトリガインバータ１１１の出力信号が再びＨｉｇｈレベルに反転する。以降、この発振動作が繰り返される。
【００６９】
ここで、上述のそれぞれの現象（気泡混入、乾燥、紙粉付着、及び正常吐出）におけるコンデンサＣの静電容量の時間変化を検出するためには、この発振回路１１による発振周波数は、残留振動の周波数が最も高い気泡混入時（図１０参照）の周波数を検出することができる発振周波数に設定される必要がある。そのため、発振回路１１の発振周波数は、例えば、検出する残留振動の周波数の数倍から数十倍以上、すなわち、気泡混入時の周波数よりおよそ１桁以上高い周波数となるようにしなければならない。この場合、好ましくは、気泡混入時の残留振動の周波数が正常吐出の場合と比較して高い周波数を示すため、気泡混入時の残留振動周波数が検知可能な発振周波数に設定するとよい。そうしなければ、吐出異常の現象に対して正確な残留振動の周波数を検出することができない。そのため、本実施形態では、発振周波数に応じて、発振回路１１のＣＲの時定数を設定している。このように、発振回路１１の発振周波数を高く設定することにより、この発振周波数の微小変化に基づいて、より正確な残留振動波形を検出することができる。
【００７０】
なお、発振回路１１から出力される発振信号の発振周波数の周期（パルス）毎に、測定用のカウントパルス（カウンタ）を用いてそのパルスをカウントし、初期ギャップｇ０におけるコンデンサＣの静電容量で発振させた場合の発振周波数のパルスのカウント量を測定したカウント量から減算することにより、残留振動波形について発振周波数毎のデジタル情報が得られる。これらのデジタル情報に基づいて、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換を行うことにより、概略的な残留振動波形が生成され得る。このような方法を用いてもよいが、測定用のカウントパルス（カウンタ）には、発振周波数の微小変化を測定することができる高い周波数（高解像度）のものが必要となる。このようなカウントパルス（カウンタ）は、コストをアップさせるため、吐出異常検出手段１０では、図１９に示すＦ／Ｖ変換回路１２を用いている。
【００７１】
図１９は、図１６に示す吐出異常検出手段１０のＦ／Ｖ変換回路１２の回路図である。この図１９に示すように、Ｆ／Ｖ変換回路１２は、３つのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３と、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２と、抵抗素子Ｒ１と、定電流Ｉｓを出力する定電流源１３と、バッファ１４とから構成される。このＦ／Ｖ変換回路１２の動作を図２０のタイミングチャート及び図２１のグラフを用いて説明する。
【００７２】
まず、図２０のタイミングチャートに示す充電信号、ホールド信号及びクリア信号の生成方法について説明する。充電信号は、発振回路１１の発振パルスの立ち上がりエッジから固定時間ｔｒを設定し、その固定時間ｔｒの間Ｈｉｇｈレベルとなるようにして生成される。ホールド信号は、充電信号の立ち上がりエッジに同期して立ち上がり、所定の固定時間だけＨｉｇｈレベルに保持され、Ｌｏｗレベルに立ち下がるようにして生成される。クリア信号は、ホールド信号の立ち下がりエッジに同期して立ち上がり、所定の固定時間だけＨｉｇｈレベルに保持され、Ｌｏｗレベルに立ち下がるようにして生成される。なお、後述するように、コンデンサＣ１からコンデンサＣ２への電荷の移動及びコンデンサＣ１の放電は瞬時に行われるので、ホールド信号及びクリア信号のパルスは、発振回路１１の出力信号の次の立ち上がりエッジまでにそれぞれ１つのパルスが含まれればよく、上記のような立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジに限定されない。
【００７３】
きれいな残留振動の波形（電圧波形）を得るために、図２１を参照して、固定時間ｔｒ及びｔ１の設定方法を説明する。固定時間ｔｒは、静電アクチュエータ１２０が初期ギャップ長ｇ０のときにおける静電容量Ｃで発振した発振パルスの周期から調整され、充電時間ｔ１による充電電位がＣ１の充電範囲のおよそ１／２付近となるように設定される。また、ギャップ長ｇが最大（Ｍａｘ）の位置における充電時間ｔ２から最小（Ｍｉｎ）の位置における充電時間ｔ３の間で、コンデンサＣ１の充電範囲を超えないように充電電位の傾きが設定される。すなわち、充電電位の傾きは、ｄＶ／ｄｔ＝Ｉｓ／Ｃ１によって決定されるため、定電流源１３の出力定電流Ｉｓを適当な値に設定すればよい。この定電流源１３の出力定電流Ｉｓをその範囲内でできるだけ高く設定することによって、静電アクチュエータ１２０によって構成されるコンデンサの微小な静電容量の変化を高感度で検出することができ、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の微小な変化を検出することが可能となる。
【００７４】
次いで、図２２を参照して、図１６に示す波形整形回路１５の構成を説明する。図２２は、図１６の波形整形回路１５の回路構成を示す回路図である。この波形整形回路１５は、残留振動波形を矩形波として判定手段２０に出力するものである。この図２２に示すように、波形整形回路１５は、２つのコンデンサＣ３（ＤＣ成分除去手段）、Ｃ４と、２つの抵抗素子Ｒ２、Ｒ３と、２つの直流電圧源Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２と、増幅器（オペアンプ）１５１と、比較器（コンパレータ）１５２とから構成される。なお、残留振動波形の波形整形処理において、検出される波高値をそのまま出力して、残留振動波形の振幅を計測するように構成してもよい。
【００７５】
Ｆ／Ｖ変換回路１２のバッファ１４の出力には、静電アクチュエータ１２０の初期ギャップｇ０に基づくＤＣ成分（直流成分）の静電容量成分が含まれている。この直流成分は各インクジェットヘッド１００によりばらつきがあるため、コンデンサＣ３は、この静電容量の直流成分を除去するものである。そして、コンデンサＣ３は、バッファ１４の出力信号におけるＤＣ成分を除去し、残留振動のＡＣ成分のみをオペアンプ１５１の反転入力端子に出力する。
【００７６】
オペアンプ１５１は、直流成分が除去されたＦ／Ｖ変換回路１２のバッファ１４の出力信号を反転増幅するとともに、その出力信号の高域を除去するためのローパスフィルタを構成している。なお、このオペアンプ１５１は、単電源回路を想定している。オペアンプ１５１は、２つの抵抗素子Ｒ２、Ｒ３による反転増幅器を構成し、入力された残留振動（交流成分）は、−Ｒ３／Ｒ２倍に振幅される。
【００７７】
また、オペアンプ１５１の単電源動作のために、その非反転入力端子に接続された直流電圧源Ｖｒｅｆ１によって設定された電位を中心に振動する、増幅された振動板１２１の残留振動波形が出力される。ここで、直流電圧源Ｖｒｅｆ１は、オペアンプ１５１が単電源で動作可能な電圧範囲の１／２程度に設定されている。さらに、このオペアンプ１５１は、２つのコンデンサＣ３、Ｃ４により、カットオフ周波数１／（２π×Ｃ４×Ｒ３）となるローパスフィルタを構成している。そして、直流成分を除去された後に増幅された振動板１２１の残留振動波形は、図２０のタイミングチャートに示すように、次段の比較器（コンパレータ）１５２でもう一つの直流電圧源Ｖｒｅｆ２の電位と比較され、その比較結果が矩形波として波形整形回路１５から出力される。なお、直流電圧源Ｖｒｅｆ２は、もう一つの直流電圧源Ｖｒｅｆ１を共用してもよい。
【００７８】
次に、図２０に示すタイミングチャートを参照して、図１９のＦ／Ｖ変換回路１２及び波形整形回路１５の動作を説明する。上述のように生成された充電信号、クリア信号及びホールド信号に基づいて、図１９に示すＦ／Ｖ変換回路１２は動作する。図２０のタイミングチャートにおいて、静電アクチュエータ１２０の駆動信号がヘッドドライバ３３を介してインクジェットヘッド１００に入力されると、図６（ｂ）に示すように、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１がセグメント電極１２２側に引きつけられ、この駆動信号の立ち下がりエッジに同期して、図６中上方に向けて急激に収縮する（図６（ｃ）参照）。
【００７９】
この駆動信号の立ち下がりエッジに同期して、駆動回路１８と吐出異常検出手段１０とを切り替える駆動／検出切替信号がＨｉｇｈレベルとなる。この駆動／検出切替信号は、対応するインクジェットヘッド１００の駆動休止期間中、Ｈｉｇｈレベルに保持され、次の駆動信号が入力される前に、Ｌｏｗレベルになる。この駆動／検出切替信号がＨｉｇｈレベルの間、図１８の発振回路１１は、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動に対応して発振周波数を変えながら発振している。
【００８０】
上述のように、駆動信号の立ち下がりエッジ、すなわち、発振回路１１の出力信号の立ち上がりエッジから、残留振動の波形がコンデンサＣ１に充電可能な範囲を超えないように予め設定された固定時間ｔｒだけ経過するまで、充電信号は、Ｈｉｇｈレベルに保持される。なお、充電信号がＨｉｇｈレベルである間、スイッチＳＷ１はオフの状態である。
【００８１】
固定時間ｔｒが経過し、充電信号がＬｏｗレベルになると、その充電信号の立ち下がりエッジに同期して、スイッチＳＷ１がオンされる（図１９参照）。そして、定電流源１３とコンデンサＣ１とが接続され、コンデンサＣ１は、上述のように、傾きＩｓ／Ｃ１で充電される。充電信号がＬｏｗレベルである期間、すなわち、発振回路１１の出力信号の次のパルスの立ち上がりエッジに同期してＨｉｇｈレベルになるまでの間、コンデンサＣ１は充電される。
【００８２】
充電信号がＨｉｇｈレベルになると、スイッチＳＷ１はオフ（オープン）となり、定電流源１３とコンデンサＣ１は切り離される。このとき、コンデンサＣ１には、充電信号がＬｏｗレベルの期間ｔ１の間に充電された電位（すなわち、理想的にはＩｓ×ｔ１／Ｃ１（Ｖ））が保存されている。この状態で、ホールド信号がＨｉｇｈレベルになると、スイッチＳＷ２がオンされ（図１９参照）、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２が、抵抗素子Ｒ１を介して接続される。スイッチＳＷ２の接続後、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２の充電電位差によって互いに充放電が行われ、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２の電位差が概ね等しくなるように、コンデンサＣ１からコンデンサＣ２に電荷が移動する。
【００８３】
ここで、コンデンサＣ１の静電容量に対してコンデンサＣ２の静電容量は、約１／１０以下程度に設定されている。そのため、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２間の電位差によって生じる充放電で移動する（使用される）電荷量は、コンデンサＣ１に充電されている電荷の１／１０以下となる。したがって、コンデンサＣ１からコンデンサＣ２へ電荷が移動した後においても、コンデンサＣ１の電位差は、それほど変化しない（それほど下がらない）。なお、図１９のＦ／Ｖ変換回路１２では、コンデンサＣ２に充電されるときＦ／Ｖ変換回路１２の配線のインダクタンス等により充電電位が急激に跳ね上がらないようにするために、抵抗素子Ｒ１とコンデンサＣ２により一次のローパスフィルタを構成している。
【００８４】
コンデンサＣ２にコンデンサＣ１の充電電位と概ね等しい充電電位が保持された後、ホールド信号がＬｏｗレベルとなり、コンデンサＣ１はコンデンサＣ２から切り離される。さらに、クリア信号がＨｉｇｈレベルとなり、スイッチＳＷ３がオンすることにより、コンデンサＣ１がグラウンドＧＮＤに接続され、コンデンサＣ１に充電されていた電荷が０となるように放電動作が行なわれる。コンデンサＣ１の放電後、クリア信号はＬｏｗレベルとなり、スイッチＳＷ３がオフすることにより、コンデンサＣ１の図１９中上部の電極がグラウンドＧＮＤから切り離され、次の充電信号が入力されるまで、すなわち、充電信号がＬｏｗレベルになるまで待機している。
【００８５】
コンデンサＣ２に保持されている電位は、充電信号の立ち上がりのタイミング毎、すなわち、コンデンサＣ２への充電完了のタイミング毎に更新され、バッファ１４を介して振動板１２１の残留振動波形として図２２の波形整形回路１５に出力される。したがって、発振回路１１の発振周波数が高くなるように静電アクチュエータ１２０の静電容量（この場合、残留振動による静電容量の変動幅も考慮しなければならない）と抵抗素子１１２の抵抗値を設定すれば、図２０のタイミングチャートに示すコンデンサＣ２の電位（バッファ１４の出力）の各ステップ（段差）がより詳細になるので、振動板１２１の残留振動による静電容量の時間的な変化をより詳細に検出することが可能となる。
【００８６】
以下同様に、充電信号がＬｏｗレベル→Ｈｉｇｈレベル→Ｌｏｗレベル・・・と繰り返し、上記所定のタイミングでコンデンサＣ２に保持されている電位がバッファ１４を介して波形整形回路１５に出力される。波形整形回路１５では、バッファ１４から入力された電圧信号（図２０のタイミングチャートにおいて、コンデンサＣ２の電位）の直流成分がコンデンサＣ３によって除去され、抵抗素子Ｒ２を介してオペアンプ１５１の反転入力端子に入力される。入力された残留振動の交流（ＡＣ）成分は、このオペアンプ１５１によって反転増幅され、コンパレータ１５２の一方の入力端子に出力される。コンパレータ１５２は、予め直流電圧源Ｖｒｅｆ２によって設定されている電位（基準電圧）と、残留振動波形（交流成分）の電位とを比較し、矩形波を出力する（図２０のタイミングチャートにおける比較回路の出力）。
【００８７】
次に、インクジェットヘッド１００のインク滴吐出動作（駆動）と吐出異常検出動作（駆動休止）との切り替えタイミングについて説明する。図２３は、駆動回路１８と吐出異常検出手段１０との切替手段２３の概略を示すブロック図である。なお、この図２３では、図１６に示すヘッドドライバ３３内の駆動回路１８をインクジェットヘッド１００の駆動回路として説明する。図２０のタイミングチャートでも示したように、吐出異常検出処理は、インクジェットヘッド１００の駆動信号と駆動信号の間、すなわち、駆動休止期間に実行されている。
【００８８】
図２３において、静電アクチュエータ１２０を駆動するために、切替手段２３は、最初は駆動回路１８側に接続されている。上述のように、駆動回路１８から駆動信号（電圧信号）が振動板１２１に入力されると、静電アクチュエータ１２０が駆動し、振動板１２１は、セグメント電極１２２側に引きつけられ、印加電圧が０になるとセグメント電極１２２から離れる方向に急激に変位して振動（残留振動）を開始する。このとき、インクジェットヘッド１００のノズル１１０からインク滴が吐出される。
【００８９】
駆動信号のパルスが立ち下がると、その立ち下がりエッジに同期して駆動／検出切替信号（図２０のタイミングチャート参照）が切替手段２３に入力され、切替手段２３は、駆動回路１８から吐出異常検出手段（検出回路）１０側に切り替えられ、静電アクチュエータ１２０（発振回路１１のコンデンサとして利用）は吐出異常検出手段１０と接続される。
【００９０】
そして、吐出異常検出手段１０は、上述のような吐出異常（ドット抜け）の検出処理を実行し、波形整形回路１５の比較器１５２から出力される振動板１２１の残留振動波形データ（矩形波データ）を計測手段１７によって残留振動波形の周期や振幅などに数値化する。本実施形態では、計測手段１７は、残留振動波形データから特定の振動周期を測定し、その計測結果（数値）を判定手段２０に出力する。
【００９１】
具体的には、計測手段１７は、比較器１５２の出力信号の波形（矩形波）の最初の立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの時間（残留振動の周期）を計測するために、図示しないカウンタを用いて基準信号（所定の周波数）のパルスをカウントし、そのカウント値から残留振動の周期（特定の振動周期）を計測する。なお、計測手段１７は、最初の立ち上がりエッジから次の立ち下がりエッジまでの時間を計測し、その計測された時間の２倍の時間を残留振動の周期として判定手段２０に出力してもよい。以下、このようにして得られた残留振動の周期をＴｗとする。
【００９２】
判定手段２０は、計測手段１７によって計測された残留振動波形の特定の振動周期など（計測結果）に基づいて、ノズルの吐出異常（ヘッド異常）の有無、吐出異常（ヘッド異常）の原因、比較偏差量などを判定し、その判定結果を制御部６に出力する。制御部６は、ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）６２の所定の格納領域にこの判定結果を保存する。そして、駆動回路１８からの次の駆動信号が入力されるタイミングで、駆動／検出切替信号が切替手段２３に再び入力され、駆動回路１８と静電アクチュエータ１２０とを接続する。駆動回路１８は、一旦駆動電圧を印加するとグラウンド（ＧＮＤ）レベルを維持するので、切替手段２３によって上記のような切り替えを行っている（図２０のタイミングチャート参照）。これにより、駆動回路１８からの外乱などに影響されることなく、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動波形を正確に検出することができる。
【００９３】
なお、本発明では、残留振動波形データは、比較器１５２により矩形波化したものに限定されない。例えば、オペアンプ１５１から出力された残留振動振幅データは、比較器１５２により比較処理を行うことなく、Ａ／Ｄ変換を行う計測手段１７によって随時数値化され、その数値化されたデータに基づいて、判定手段２０により吐出異常の有無などを判定し、この判定結果を記憶手段６２に記憶するように構成してもよい。
【００９４】
また、ノズル１１０のメニスカス（ノズル１１０内インクが大気と接する面）は、振動板１２１の残留振動に同期して振動するため、インクジェットヘッド１００は、インク滴の吐出動作後、このメニスカスの残留振動が音響抵抗ｒによって概ね決まった時間で減衰するのを待ってから（所定の時間待機して）、次の吐出動作を行っている。本発明では、この待機時間を有効に利用して振動板１２１の残留振動を検出しているので、インクジェットヘッド１００の駆動に影響しない吐出異常検出を行うことができる。すなわち、インクジェットプリンタ１（液滴吐出装置）のスループットを低下させることなく、インクジェットヘッド１００のノズル１１０の吐出異常検出処理を実行することができる。
【００９５】
上述のように、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内に気泡が混入した場合には、正常吐出時の振動板１２１の残留振動波形に比べて、周波数が高くなるので、その周期は逆に正常吐出時の残留振動の周期よりも短くなる。また、ノズル１１０付近のインクが乾燥により増粘、固着した場合には、残留振動が過減衰となり、正常吐出時の残留振動波形に比べて、周波数が相当低くなるので、その周期は正常吐出時の残留振動の周期よりもかなり長くなる。また、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合には、残留振動の周波数は、正常吐出時の残留振動の周波数よりも低く、しかし、インクの乾燥時の残留振動の周波数よりも高くなるので、その周期は、正常吐出時の残留振動の周期よりも長く、インク乾燥時の残留振動の周期よりも短くなる。
【００９６】
したがって、正常吐出時の残留振動の周期として、所定の範囲Ｔｒを設け、また、ノズル１１０出口に紙粉が付着した場合における残留振動の周期と、ノズル１１０の出口付近でインクが乾燥した場合における残留振動の周期とを区別するために、所定のしきい値（所定の閾値）Ｔ１を設定することにより、このようなインクジェットヘッド１００の吐出異常の原因を決定することができる。判定手段２０は、上記吐出異常検出処理によって検出された残留振動波形の周期Ｔｗが所定の範囲の周期であるか否か、また、所定のしきい値よりも長いか否かを判定し、それによって、吐出異常（ヘッド異常）の原因を判定する。
【００９７】
次に、本発明の液滴吐出装置の動作を、上述のインクジェットプリンタ１の構成に基づいて説明する。まず、１つのインクジェットヘッド１００のノズル１１０に対する吐出異常検出処理（駆動／検出切替処理を含む）について説明する。図２４は、吐出異常検出・判定処理を示すフローチャートである。印刷される印字データ（フラッシング動作における吐出データでもよい）がホストコンピュータ８からインターフェース（ＩＦ）９を介して制御部６に入力されると、所定のタイミングでこの吐出異常検出処理が実行される。なお、説明の都合上、この図２４に示すフローチャートでは、１つのインクジェットヘッド１００、すなわち、１つのノズル１１０の吐出動作に対応する吐出異常検出処理を示す。
【００９８】
まず、印字データ（吐出データ）に対応する駆動信号がヘッドドライバ３３の駆動回路１８から入力され、それにより、図２０のタイミングチャートに示すような駆動信号のタイミングに基づいて、静電アクチュエータ１２０の両電極間に駆動信号（電圧信号）が印加される（ステップＳ１０１）。そして、制御手段６は、駆動／検出切替信号に基づいて、吐出したインクジェットヘッド１００が駆動休止期間であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ここで、駆動／検出切替信号は、駆動信号の立ち下がりエッジに同期してＨｉｇｈレベルとなり（図２０参照）、制御手段６から切替手段２３に入力される。
【００９９】
駆動／検出切替信号が切替手段２３に入力されると、切替手段２３によって、静電アクチュエータ１２０、すなわち、発振回路１１を構成するコンデンサは、駆動回路１８から切り離され、吐出異常検出手段１０（検出回路）側、すなわち、残留振動検出手段１６の発振回路１１に接続される（ステップＳ１０３）。そして、後述する残留振動検出処理を実行し（ステップＳ１０４）、計測手段１７は、この残留振動検出処理において検出された残留振動波形データから所定の数値を計測する（ステップＳ１０５）。ここでは、上述のように、計測手段１７は、残留振動波形データからその残留振動の周期を計測する。
【０１００】
次いで、判定手段２０によって、計測手段の計測結果に基づいて、後述する吐出異常判定処理が実行され（ステップＳ１０６）、その判定結果を制御部６のＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）６２の所定の格納領域に保存する。そして、ステップＳ１０８においてインクジェットヘッド１００が駆動期間であるか否かが判断される。すなわち、駆動休止期間が終了して、次の駆動信号が入力されたか否かが判断され、次の駆動信号が入力されるまで、このステップＳ１０８で待機している。
【０１０１】
次の駆動信号のパルスが入力されるタイミングで、駆動信号の立ち上がりエッジに同期して駆動／検出切替信号がＬｏｗレベルになると（ステップＳ１０８で「ｙｅｓ」）、切替手段２３は、静電アクチュエータ１２０との接続を、吐出異常検出手段（検出回路）１０から駆動回路１８に切り替えて（ステップＳ１０９）、この吐出異常検出処理を終了する。
【０１０２】
なお、図２４に示すフローチャートでは、計測手段１７が残留振動検出処理（残留振動検出手段１６）によって検出された残留振動波形から周期を計測する場合について示したが、本発明はこのような場合に限定されず、例えば、計測手段１７は、残留振動検出処理において検出された残留振動波形データから、残留振動波形の位相差や振幅などの計測を行ってもよい。
【０１０３】
次に、図２４に示すフローチャートのステップＳ１０４における残留振動検出処理（サブルーチン）について説明する。図２５は、残留振動検出処理を示すフローチャートである。上述のように、切替手段２３によって、静電アクチュエータ１２０と発振回路１１とを接続すると（図２４のステップＳ１０３）、発振回路１１は、ＣＲ発振回路を構成し、静電アクチュエータ１２０の静電容量の変化（静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動）に基づいて、発振する（ステップＳ２０１）。
【０１０４】
上述のタイミングチャートなどに示すように、発振回路１１の出力信号（パルス信号）に基づいて、Ｆ／Ｖ変換回路１２において、充電信号、ホールド信号及びクリア信号が生成され、これらの信号に基づいてＦ／Ｖ変換回路１２によって発振回路１１の出力信号の周波数から電圧に変換するＦ／Ｖ変換処理が行われ（ステップＳ２０２）、Ｆ／Ｖ変換回路１２から振動板１２１の残留振動波形データが出力される。Ｆ／Ｖ変換回路１２から出力された残留振動波形データは、波形整形回路１５のコンデンサＣ３により、ＤＣ成分（直流成分）が除去され（ステップＳ２０３）、オペアンプ１５１により、ＤＣ成分が除去された残留振動波形（ＡＣ成分）が増幅される（ステップＳ２０４）。
【０１０５】
増幅後の残留振動波形データは、所定の処理により波形整形され、パルス化される（ステップＳ２０５）。すなわち、本実施形態では、比較器１５２において、直流電圧源Ｖｒｅｆ２によって設定された電圧値（所定の電圧値）とオペアンプ１５１の出力電圧とが比較される。比較器１５２は、この比較結果に基づいて、２値化された波形（矩形波）を出力する。この比較器１５２の出力信号は、残留振動検出手段１６の出力信号であり、吐出異常判定処理を行うために、計測手段１７に出力され、この残留振動検出処理が終了する。
【０１０６】
次に、図２４に示すフローチャートのステップＳ１０６における吐出異常判定処理（サブルーチン）について説明する。図２６は、制御部６及び判定手段２０によって実行される吐出異常判定処理を示すフローチャートである。判定手段２０は、上述の計測手段１７によって計測された周期などの計測データ（計測結果）に基づいて、該当するインクジェットヘッド１００からインク滴が正常に吐出したか否か、正常に吐出していない場合、すなわち、吐出異常の場合にはその原因が何かを判定する。
【０１０７】
まず、制御部６は、ＥＥＰＲＯＭ６２に保存されている残留振動の周期の所定の範囲Ｔｒ及び残留振動の周期の所定のしきい値Ｔ１を判定手段２０に出力する。残留振動の周期の所定の範囲Ｔｒは、正常吐出時の残留振動周期に対して、正常と判定できる許容範囲を持たせたものである。これらのデータは、判定手段２０の図示しないメモリに格納され、以下の処理が実行される。
【０１０８】
図２４のステップＳ１０５において計測手段１７によって計測された計測結果が判定手段２０に入力される（ステップＳ３０１）。ここで、本実施形態では、計測結果は、振動板１２１の残留振動の周期Ｔｗである。
ステップＳ３０２において、判定手段２０は、残留振動の周期Ｔｗが存在するか否か、すなわち、吐出異常検出手段１０によって残留振動波形データが得られなかったか否かを判定する。残留振動の周期Ｔｗが存在しないと判定された場合には、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０は吐出異常検出処理においてインク滴を吐出していない未吐出ノズルであると判定する（ステップＳ３０６）。また、残留振動波形データが存在すると判定された場合には、続いて、ステップＳ３０３において、判定手段２０は、その周期Ｔｗが正常吐出時の周期と認められる所定の範囲Ｔｒ内にあるか否かを判定する。
【０１０９】
残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒ内にあると判定された場合には、対応するインクジェットヘッド１００からインク滴が正常に吐出されたことを意味し、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０は正常にインク滴と吐出した（正常吐出）と判定する（ステップＳ３０７）。また、残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒ内にないと判定された場合には、続いて、ステップＳ３０４において、判定手段２０は、残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒよりも短いか否かを判定する。
【０１１０】
残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒよりも短いと判定された場合には、残留振動の周波数が高いことを意味し、上述のように、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内に気泡が混入しているものと考えられ、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のキャビティ１４１に気泡が混入しているもの（気泡混入）と判定する（ステップＳ３０８）。
【０１１１】
また、残留振動の周期Ｔｗが所定の範囲Ｔｒよりも長いと判定された場合には、続いて、判定手段２０は、残留振動の周期Ｔｗが所定のしきい値Ｔ１よりも長いか否かを判定する（ステップＳ３０５）。残留振動の周期Ｔｗが所定のしきい値Ｔ１よりも長いと判定された場合には、残留振動が過減衰であると考えられ、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０付近のインクが乾燥により増粘しているもの（乾燥）と判定する（ステップＳ３０９）。
【０１１２】
そして、ステップＳ３０５において、残留振動の周期Ｔｗが所定のしきい値Ｔ１よりも短いと判定された場合には、この残留振動の周期Ｔｗは、Ｔｒ＜Ｔｗ＜Ｔ１を満たす範囲の値であり、上述のように、乾燥よりも周波数が高いノズル１１０の出口付近への紙粉付着であると考えられ、判定手段２０は、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０出口付近に紙粉が付着しているもの（紙粉付着）と判定する（ステップＳ３１０）。
【０１１３】
このように、判定手段２０によって、対象となるインクジェットヘッド１００の正常吐出あるいは吐出異常の原因などが判定されると（ステップＳ３０６〜Ｓ３１０）、その判定結果は、制御部６に出力され、この吐出異常判定処理を終了する。
各インクジェットヘッド１００に対応する判定結果は、後述する図２４のステップＳ１０７において、処理対象となるインクジェットヘッド１００と関連付けられて、制御部６のＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）６２の所定の格納領域に記憶される。
【０１１４】
次に、複数のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）１００、すなわち、複数のノズル１１０を備えるインクジェットプリンタ１を想定し、そのインクジェットプリンタ１における吐出選択手段（ノズルセレクタ）１８２と、各インクジェットヘッド１００の吐出異常検出・判定のタイミングについて説明する。
なお、以下では、説明を分かりやすくするため、印字手段３が備える複数のヘッドユニット３５のうちの１つのヘッドユニット３５について説明し、また、このヘッドユニット３５は、５つのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅを備える（すなわち、５つのノズル１１０を備える）ものとするが、本発明では、印字手段３が備えるヘッドユニット３５の数量や、各ヘッドユニット３５が備えるインクジェットヘッド１００（ノズル１１０）の数量は、それぞれ、いくつであってもよい。
【０１１５】
図２７〜図３０は、吐出選択手段１８２を備えるインクジェットプリンタ１における吐出異常検出・判定タイミングのいくつかの例を示すブロック図である。以下、各図の構成例を順次説明する。
図２７は、複数（５つ）のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段１０が１つの場合）である。この図２７に示すように、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅを有するインクジェットプリンタ１は、駆動波形を生成する駆動波形生成手段１８１と、いずれのノズル１１０からインク滴を吐出するかを選択することができる吐出選択手段１８２と、この吐出選択手段１８２によって選択され、駆動波形生成手段１８１によって駆動される複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅとを備えている。なお、図２７の構成では、上記以外の構成は図２、図１６および図２３に示したものと同様であるため、その説明を省略する。
【０１１６】
なお、本実施形態では、駆動波形生成手段１８１および吐出選択手段１８２は、ヘッドドライバ３３の駆動回路１８に含まれるものとして説明するが（図２７では、切替手段２３を介して２つのブロックとして示しているが、一般的には、いずれもヘッドドライバ３３内に構成される）、本発明はこの構成に限定されず、例えば、駆動波形生成手段１８１は、ヘッドドライバ３３とは独立した構成としてもよい。
【０１１７】
この図２７に示すように、吐出選択手段１８２は、シフトレジスタ１８２ａと、ラッチ回路１８２ｂと、ドライバ１８２ｃとを備えている。シフトレジスタ１８２ａには、図２に示すホストコンピュータ８から出力され、制御部６において所定の処理をされた印字データ（吐出データ）と、クロック信号（ＣＬＫ）が順次入力される。この印字データは、クロック信号（ＣＬＫ）の入力パルスに応じて（クロック信号の入力の度に）シフトレジスタ１８２ａの初段から順次後段側にシフトして入力され、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する印字データとしてラッチ回路１８２ｂに出力される。なお、後述する吐出異常検出処理では、印字データではなくフラッシング（予備吐出）時の吐出データが入力されるが、この吐出データとは、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対する印字データを意味している。
【０１１８】
ラッチ回路１８２ｂは、ヘッドユニット３５のノズル１１０の数、すなわち、インクジェットヘッド１００の数に対応する印字データがシフトレジスタ１８２ａに格納された後、入力されるラッチ信号によってシフトレジスタ１８２ａの各出力信号をラッチする。ここで、ＣＬＥＡＲ信号が入力された場合には、ラッチ状態が解除され、ラッチされていたシフトレジスタ１８２ａの出力信号は０（ラッチの出力停止）となり、印字動作は停止される。ＣＬＥＡＲ信号が入力されていない場合には、ラッチされたシフトレジスタ１８２ａの印字データがドライバ１８２ｃに出力される。シフトレジスタ１８２ａから出力される印字データがラッチ回路１８２ｂによってラッチされた後、次の印字データをシフトレジスタ１８２ａに入力し、印字タイミングに合わせてラッチ回路１８２ｂのラッチ信号を順次更新している。
【０１１９】
ドライバ１８２ｃは、駆動波形生成手段１８１と各インクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０とを接続するものであり、ラッチ回路１８２ｂから出力されるラッチ信号で指定（特定）された各静電アクチュエータ１２０（インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅのいずれかあるいはすべての静電アクチュエータ１２０）に駆動波形生成手段１８１の出力信号（駆動信号）を入力し、それによって、その駆動信号（電圧信号）が静電アクチュエータ１２０の両電極間に印加される。
【０１２０】
この図２７に示すインクジェットプリンタ１は、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅを駆動する１つの駆動波形生成手段１８１と、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅのいずれかのインクジェットヘッド１００に対して吐出異常（インク滴不吐出）を検出する吐出異常検出手段１０と、この吐出異常検出手段１０によって得られた吐出異常の原因などの判定結果を保存（格納）する記憶手段６２と、駆動波形生成手段１８１と吐出異常検出手段１０とを切り替える１つの切替手段２３とを備えている。したがって、このインクジェットプリンタ１は、駆動波形生成手段１８１から入力される駆動信号に基づいて、ドライバ１８２ｃによって選択されたインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅのうちの１つまたは複数を駆動し、駆動／検出切替信号が吐出駆動動作後に切替手段２３に入力されることによって、切替手段２３が駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０にインクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０との接続を切り替えた後、振動板１２１の残留振動波形に基づいて、吐出異常検出手段１０によって、そのインクジェットヘッド１００のノズル１１０における吐出異常（インク滴不吐出）を検出し、吐出異常の場合にはその原因を判定するものである。
【０１２１】
そして、このインクジェットプリンタ１は、１つのインクジェットヘッド１００のノズル１１０について吐出異常を検出・判定すると、次に駆動波形生成手段１８１から入力される駆動信号に基づいて、次に指定されたインクジェットヘッド１００のノズル１１０について吐出異常を検出・判定し、以下同様に、駆動波形生成手段１８１の出力信号によって駆動されるインクジェットヘッド１００のノズル１１０についての吐出異常を順次検出・判定する。そして、上述のように、残留振動検出手段１６が振動板１２１の残留振動波形を検出すると、計測手段１７がその波形データに基づいて残留振動波形の周期などを計測し、判定手段２０が、計測手段１７の計測結果に基づいて、正常吐出か吐出異常か、および、吐出異常（ヘッド異常）の場合には吐出異常の原因を判定して、記憶手段６２にその判定結果を出力する。
【０１２２】
このように、この図２７に示すインクジェットプリンタ１では、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの各ノズル１１０についてインク滴吐出駆動動作の際に順次吐出異常を検出・判定する構成としているので、吐出異常検出手段１０と切替手段２３とを１つずつ備えるだけでよく、吐出異常を検出・判定可能なインクジェットプリンタ１の回路構成をスケールダウンできるとともに、その製造コストの増加を防止することができる。
【０１２３】
図２８は、複数のインクジェットヘッド１００の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段１０の数がインクジェットヘッド１００の数と同じ場合）である。この図２８に示すインクジェットプリンタ１は、１つの吐出選択手段１８２と、５つの吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅと、５つの切替手段２３ａ〜２３ｅと、５つのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに共通の１つの駆動波形生成手段１８１と、１つの記憶手段６２とを備えている。なお、各構成要素は、図２７の説明において既に上述しているので、その説明を省略し、これらの接続について説明する。
【０１２４】
図２７に示す場合と同様に、吐出選択手段１８２は、ホストコンピュータ８から入力される印字データ（吐出データ）とクロック信号ＣＬＫに基づいて、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する印字データをラッチ回路１８２ｂにラッチし、駆動波形生成手段１８１からドライバ１８２ｃに入力される駆動信号（電圧信号）に応じて、印字データに対応するインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの静電アクチュエータ１２０を駆動させる。駆動／検出切替信号は、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する切替手段２３ａ〜２３ｅにそれぞれ入力され、切替手段２３ａ〜２３ｅは、対応する印字データ（吐出データ）の有無にかかわらず、駆動／検出切替信号に基づいて、インクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０に駆動信号を入力後、駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅにインクジェットヘッド１００との接続を切り替える。
【０１２５】
すべての吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅにより、それぞれのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの吐出異常を検出・判定した後、その検出処理で得られたすべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの判定結果が、記憶手段６２に出力され、記憶手段６２は、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの吐出異常の有無および吐出異常の原因を所定の保存領域に格納する。
【０１２６】
このように、この図２８に示すインクジェットプリンタ１では、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの各ノズル１１０に対応して複数の吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅを設け、それらに対応する複数の切替手段２３ａ〜２３ｅによって切替動作を行って、吐出異常検出およびその原因判定を行っているので、一度にすべてのノズル１１０について短時間に吐出異常検出およびその原因判定を行うことができる。
【０１２７】
図２９は、複数のインクジェットヘッド１００の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段１０の数がインクジェットヘッド１００の数と同じであり、印字データがあるときに吐出異常検出を行う場合）である。この図２９に示すインクジェットプリンタ１は、図２８に示すインクジェットプリンタ１の構成に、切替制御手段１９を追加（付加）したものである。本実施形態では、この切替制御手段１９は、複数のＡＮＤ回路（論理積回路）ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅから構成され、各インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに入力される印字データと、駆動／検出切替信号とが入力されると、対応する切替手段２３ａ〜２３ｅにＨｉｇｈレベルの出力信号を出力するものである。
【０１２８】
各切替手段２３ａ〜２３ｅは、切替制御手段１９のそれぞれ対応するＡＮＤ回路ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅの出力信号に基づいて、駆動波形生成手段１８１からそれぞれ対応する吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅへ、対応するインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの静電アクチュエータ１２０との接続を切り替える。具体的には、対応するＡＮＤ回路ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅの出力信号がＨｉｇｈレベルであるとき、すなわち、駆動／検出切替信号がＨｉｇｈレベルの状態で対応するインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに入力される印字データがラッチ回路１８２ｂからドライバ１８２ｃに出力されている場合には、そのＡＮＤ回路に対応する切替手段２３ａ〜２３ｅは、対応するインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅへの接続を、駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅに切り替える。
【０１２９】
印字データが入力されたインクジェットヘッド１００に対応する吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅにより、各インクジェットヘッド１００の吐出異常の有無および吐出異常の場合にはその原因を検出した後、その吐出異常検出手段１０は、その検出処理で得られた判定結果を記憶手段６２に出力する。記憶手段６２は、このように入力された（得られた）１または複数の判定結果を所定の保存領域に格納する。
【０１３０】
このように、この図２９に示すインクジェットプリンタ１では、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの各ノズル１１０に対応して複数の吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅを設け、それぞれのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する印字データがホストコンピュータ８から制御部６を介して吐出選択手段１８２に入力されたときに、切替制御手段１９によって指定された切替手段２３ａ〜２３ｅのみが所定の切替動作を行って、インクジェットヘッド１００の吐出異常検出およびその原因判定を行っているので、吐出駆動動作をしていないインクジェットヘッド１００についてはこの検出・判定処理を行わない。したがって、このインクジェットプリンタ１によって、無駄な検出および判定処理を回避することができる。
【０１３１】
図３０は、複数のインクジェットヘッド１００の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段１０の数がインクジェットヘッド１００の数と同じであり、各インクジェットヘッド１００を巡回して吐出異常検出を行う場合）である。この図３０に示すインクジェットプリンタ１は、図２９に示すインクジェットプリンタ１の構成において吐出異常検出手段１０を１つとし、駆動／検出切替信号を走査する（検出・判定処理を実行するインクジェットヘッド１００を１つずつ特定する）切替選択手段１９ａを追加したものである。
【０１３２】
この切替選択手段１９ａは、図２９に示す切替制御手段１９に、制御部６から入力される走査信号（選択信号）に基づいて、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応するＡＮＤ回路ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅへの駆動／検出切替信号の入力を走査する（選択して切り替える）セレクタ１９１を追加したものである。この切替制御手段１９の走査（選択）順は、シフトレジスタ１８２ａに入力される印字データの順、すなわち、複数のインクジェットヘッド１００の吐出順であってもよいが、単純に複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの順であってもよい。
【０１３３】
走査順がシフトレジスタ１８２ａに入力される印字データの順である場合、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに印字データが入力されると、その印字データはラッチ回路１８２ｂにラッチされ、ラッチ信号の入力によりドライバ１８２ｃに出力される。印字データのシフトレジスタ１８２ａへの入力、あるいはラッチ信号のラッチ回路１８２ｂへの入力に同期して、印字データに対応するインクジェットヘッド１００を特定するための走査信号が切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に入力され、対応するＡＮＤ回路に駆動／検出切替信号が出力される。
【０１３４】
その対応するＡＮＤ回路は、ラッチ回路１８２ｂから入力された印字データと、セレクタ１９１から入力された駆動／検出切替信号と加算演算することにより、Ｈｉｇｈレベルの出力信号を対応する切替手段２３に出力する。そして、切替選択手段１９ａからＨｉｇｈレベルの出力信号が入力された切替手段２３は、対応するインクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０への接続を、駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０に切り替える。
吐出異常検出手段１０は、印字データが入力されたインクジェットヘッド１００の吐出異常を検出し、吐出異常がある場合にはその原因を判定した後、その判定結果を記憶手段６２に出力する。そして、記憶手段６２は、このように入力された（得られた）判定結果を所定の保存領域に格納する。
【０１３５】
また、走査順が単純なインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの順である場合、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに印字データが入力されると、その印字データはラッチ回路１８２ｂにラッチされ、ラッチ信号の入力によりドライバ１８２ｃに出力される。印字データのシフトレジスタ１８２ａへの入力、あるいはラッチ信号のラッチ回路１８２ｂへの入力に同期して、印字データに対応するインクジェットヘッド１００を特定するための走査（選択）信号が切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に入力され、対応するＡＮＤ回路に駆動／検出切替信号が出力される。
【０１３６】
ここで、切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に入力された走査信号により定められたインクジェットヘッド１００に対する印字データがシフトレジスタ１８２ａに入力されたときには、それに対応するＡＮＤ回路の出力信号がＨｉｇｈレベルとなり、切替手段２３は、対応するインクジェットヘッド１００への接続を、駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０に切り替える。しかしながら、上記印字データがシフトレジスタ１８２ａに入力されないときには、ＡＮＤ回路の出力信号はＬｏｗレベルであり、対応する切替手段２３は、所定の切替動作を実行しない。
【０１３７】
切替手段２３によって切替動作が行われた場合には、上記と同様に、吐出異常検出手段１０は、印字データが入力されたインクジェットヘッド１００の吐出異常を検出し、吐出異常がある場合にはその原因を判定した後、その判定結果を記憶手段６２に出力する。そして、記憶手段６２は、このように入力された（得られた）判定結果を所定の保存領域に格納する。
【０１３８】
なお、切替選択手段１９ａで特定されたインクジェットヘッド１００に対する印字データがないときには、上述のように、対応する切替手段２３が切替動作を実行しないので、吐出異常検出手段１０による吐出異常検出処理を実行する必要はないが、そのような処理が実行されてもよい。切替動作が行われずに吐出異常検出処理が実行された場合、吐出異常検出手段１０の判定手段２０は、図２６のフローチャートに示すように、対応するインクジェットヘッド１００のノズル１１０を未吐出ノズルであると判定し（ステップＳ３０６）、その判定結果を記憶手段６２の所定の保存領域に格納する。
【０１３９】
このように、この図３０に示すインクジェットプリンタ１では、図２８または図２９に示すインクジェットプリンタ１とは異なり、複数のインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅの各ノズル１１０に対して１つの吐出異常検出手段１０のみを設け、それぞれのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する印字データがホストコンピュータ８から制御部６を介して吐出選択手段１８２に入力され、それと同時に走査（選択）信号により特定されて、その印字データに応じて吐出駆動動作をするインクジェットヘッド１００に対応する切替手段２３のみが切替動作を行って、対応するインクジェットヘッド１００の吐出異常検出およびその原因判定を行っているので、より効率的にヘッドユニット３５の各インクジェットヘッド１００の吐出異常検出およびその原因判定を行うことができる。
【０１４０】
また、図２８または図２９に示すインクジェットプリンタ１とは異なり、図３０に示すインクジェットプリンタ１は、吐出異常検出手段１０を１つのみ備えていればよいので、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１に比べ、インクジェットプリンタ１の回路構成をスケールダウンすることができるとともに、その製造コストの増加を防止することができる。
【０１４１】
次に、図２７〜図３０に示すプリンタ１の動作、すなわち、複数のインクジェットヘッド１００を備えるインクジェットプリンタ１における吐出異常検出処理（主に、検出タイミング）について説明する。吐出異常検出・判定処理（多ノズルにおける処理）は、各インクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０がインク滴吐出動作を行ったときの振動板１２１の残留振動を検出し、その残留振動の周期に基づいて、該当するインクジェットヘッド１００に対し吐出異常（ドット抜け、インク滴不吐出）が生じているか否か、ドット抜け（インク滴不吐出）が生じた場合には、その原因が何であるかを判定している。このように、本発明では、インクジェットヘッド１００によるインク滴（液滴）の吐出動作が行われれば、これらの検出・判定処理を実行できるが、インクジェットヘッド１００がインク滴を吐出するのは、実際に記録用紙Ｐに印刷（プリント）している場合だけでなく、フラッシング動作（予備吐出あるいは予備的吐出）をしている場合もある。以下、この２つの場合について、吐出異常検出・判定処理（多ノズル）を説明する。
【０１４２】
ここで、フラッシング（予備吐出）処理とは、図１では図示していないキャップの装着時や、記録用紙Ｐ（メディア）にインク滴（液滴）がかからない場所において、ヘッドユニット３５のすべてのあるいは対象となるノズル１１０からインク滴を吐出するヘッドクリーニング動作である。このフラッシング処理（フラッシング動作）は、例えば、ノズル１１０内のインク粘度を適正範囲の値に保持するために、定期的にキャビティ１４１内のインクを排出する際に実施したり、あるいは、インク増粘時の回復動作としても実施したりされる。さらに、フラッシング処理は、インクカートリッジ３１を印字手段３に装着した後に、インクをキャビティ１４１に初期充填する場合にも実施される。
【０１４３】
また、ノズルプレート（ノズル面）１５０をクリーニングするためにワイピング処理（ヘッドユニット３５のヘッド面に付着している付着物（紙粉やごみなど）を、図１では図示していないワイパで拭き取る処置）を行う場合があるが、このときノズル１１０内が負圧になって、他の色のインク（他の種類の液滴）を引込んでしまう可能性がある。そのため、ワイピング処理後に、ヘッドユニット３５のすべてのノズル１１０から一定量のインク滴を吐出させるためにもフラッシング処理が実施される。さらに、フラッシング処理は、ノズル１１０のメニスカスの状態を正常に保持して良好な印字を確保するためにも適時に実施され得る。
【０１４４】
まず、図３１〜図３３に示すフローチャートを参照して、フラッシング処理時における吐出異常検出・判定処理について説明する。なお、これらのフローチャートは、図２７〜図３０のブロック図を参照しながら説明する（以下、印字動作時においても同様）。図３１は、図２７に示すインクジェットプリンタ１のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【０１４５】
所定のタイミングにおいて、インクジェットプリンタ１のフラッシング処理が実行されるとき、この図３１に示す吐出異常検出・判定処理が実行される。制御部６は、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに１ノズル分の吐出データを入力し（ステップＳ４０１）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ４０２）、この吐出データがラッチされる。そのとき、切替手段２３は、その吐出データの対象であるインクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０と駆動波形生成手段１８１とを接続する（ステップＳ４０３）。
【０１４６】
そして、吐出異常検出手段１０によって、インク吐出動作を行ったインクジェットヘッド１００に対して、図２４のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理が実行される（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０５において、制御部６は、吐出選択手段１８２に出力した吐出データに基づいて、図２７に示すインクジェットプリンタ１のすべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅのノズル１１０について吐出異常検出・判定処理が終了したか否かを判断する。そして、すべてのノズル１１０についてこれらの処理が終わっていないと判断されるときには、制御部６は、シフトレジスタ１８２ａに次のインクジェットヘッド１００のノズル１１０に対応する吐出データを入力し（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０２に移行して同様の処理を繰り返す。
【０１４７】
また、ステップＳ４０５において、すべてのノズル１１０について上述の吐出異常検出および判定処理が終わったと判断される場合には、制御部６は、ラッチ回路１８２ｂにＣＬＥＡＲ信号を入力し、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図２７に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出・判定処理を終了する。
【０１４８】
上述のように、この図２７に示すプリンタ１における吐出異常検出・判定処理では、１つの吐出異常検出手段１０と１つの切替手段２３とから検出回路が構成されているので、吐出異常検出処理および判定処理は、インクジェットヘッド１００の数だけ繰り返されるが、吐出異常検出手段１０を構成する回路はそれほど大きくならないという効果を有する。
【０１４９】
次いで、図３２は、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。図２８に示すインクジェットプリンタ１と図２９に示すインクジェットプリンタ１とは回路構成が若干異なるが、吐出異常検出手段１０および切替手段２３の数が、インクジェットヘッド１００の数に対応する（同じである）点で一致している。そのため、フラッシング動作時における吐出異常検出・判定処理は、同様のステップから構成される。
【０１５０】
所定のタイミングにおいて、インクジェットプリンタ１のフラッシング処理が実行されるとき、制御部６は、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに全ノズル分の吐出データを入力し（ステップＳ５０１）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ５０２）、この吐出データがラッチされる。そのとき、切替手段２３ａ〜２３ｅは、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅと駆動波形生成手段１８１とをそれぞれ接続する（ステップＳ５０３）。
【０１５１】
そして、それぞれのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅによって、インク吐出動作を行ったすべてのインクジェットヘッド１００に対して、図２４のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理が並列的に実行される（ステップＳ５０４）。この場合、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する判定結果が、処理対象となるインクジェットヘッド１００と関連付けられて、記憶手段６２の所定の格納領域に保存される（図２４のステップＳ１０７）。
【０１５２】
そして、吐出選択手段１８２のラッチ回路１８２ｂにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部６は、ＣＬＥＡＲ信号をラッチ回路１８２ｂに入力して（ステップＳ５０５）、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出処理および判定処理を終了する。
【０１５３】
上述のように、この図２８および図２９に示すプリンタ１における処理では、インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅに対応する複数（この実施形態では５つ）の吐出異常検出手段１０と複数の切替手段２３とから検出および判定回路が構成されているので、吐出異常検出・判定処理は、一度にすべてのノズル１１０について短時間に実行され得るという効果を有する。
【０１５４】
次いで、図３３は、図３０に示すインクジェットプリンタ１のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。以下同様に、図３０に示すインクジェットプリンタ１の回路構成を用いて、フラッシング動作時における吐出異常検出処理および原因判定処理について説明する。
所定のタイミングにおいて、インクジェットプリンタ１のフラッシング処理が実行されるとき、まず、制御部６は、走査信号を切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に出力し、この切替選択手段１９ａにより、最初の切替手段２３ａおよびインクジェットヘッド１００ａを設定（特定）する（ステップＳ６０１）。そして、吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに全ノズル分の吐出データを入力し（ステップＳ６０２）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ６０３）、この吐出データがラッチされる。そのとき、切替手段２３ａは、インクジェットヘッド１００ａの静電アクチュエータ１２０と駆動波形生成手段１８１とを接続している（ステップＳ６０４）。
【０１５５】
そして、インク吐出動作を行ったインクジェットヘッド１００ａに対して、図２４のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理が実行される（ステップＳ６０５）。この場合、図２４のステップＳ１０３において、セレクタ１９１の出力信号である駆動／検出切替信号と、吐出データとがＡＮＤ回路ＡＮＤａに入力され、ＡＮＤ回路ＡＮＤａの出力信号がＨｉｇｈレベルとなることにより、切替手段２３ａは、インクジェットヘッド１００ａの静電アクチュエータ１２０と吐出異常検出手段１０とを接続する。そして、図２４のステップＳ１０６において実行される吐出異常判定処理の判定結果が、処理対象となるインクジェットヘッド１００（ここでは、１００ａ）と関連付けられて、記憶手段６２の所定の格納領域に保存される（図２４のステップＳ１０７）。
【０１５６】
ステップＳ６０６において、制御部６は、吐出異常検出・判定処理がすべてのノズルに対して終了したか否かを判断する。そして、まだすべてのノズルについて吐出異常検出・判定処理が終了していないと判断された場合には、制御部６は、走査信号を切替選択手段１９ａのセレクタ１９１に出力し、この切替選択手段１９ａにより、次の切替手段２３ｂおよびインクジェットヘッド１００ｂを設定（特定）し（ステップＳ６０７）、ステップＳ６０３に移行して、同様の処理を繰り返す。以下、すべてのインクジェットヘッド１００について吐出異常検出・判定処理が終了するまでこのループを繰り返す。
【０１５７】
また、ステップＳ６０６において、すべてのノズル１１０について吐出異常検出処理および判定処理が終了したと判断される場合には、吐出選択手段１８２のラッチ回路１８２ｂにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部６は、ＣＬＥＡＲ信号をラッチ回路１８２ｂに入力して（ステップＳ６０８）、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図３０に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出処理および判定処理を終了する。
【０１５８】
上述のように、図３０に示すインクジェットプリンタ１における処理では、複数の切替手段２３と１つの吐出異常検出手段１０から検出回路が構成され、切替選択手段１９ａのセレクタ１９１の走査信号により特定され、吐出データに応じて吐出駆動をするインクジェットヘッド１００に対応する切替手段２３のみが切替動作を行って、対応するインクジェットヘッド１００の吐出異常検出および原因判定を行っているので、より効率的に各インクジェットヘッド１００吐出異常検出および原因判定を行うことができる。
【０１５９】
なお、このフローチャートのステップＳ６０２では、シフトレジスタ１７１にすべてのノズル１１０に対応する吐出データを入力しているが、図３１に示すフローチャートのように、切替選択手段１９ａによるインクジェットヘッド１００の走査順に合わせて、シフトレジスタ１８２ａに入力する吐出データを対応する１つのインクジェットヘッド１００に入力し、１ノズル１１０ずつ吐出異常検出・判定処理を行ってもよい。
【０１６０】
次に、図３４および図３５に示すフローチャートを参照して、印字動作時におけるインクジェットプリンタ１の吐出異常検出・判定処理について説明する。図２７に示すインクジェットプリンタ１においては、主に、フラッシング動作時における吐出異常検出処理および判定処理に適しているので、印字動作時のフローチャートおよびその動作説明を省略するが、この図２７に示すインクジェットプリンタ１においても印字動作時に吐出異常検出・判定処理が行われてもよい。
【０１６１】
図３４は、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１の印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。ホストコンピュータ８からの印刷（印字）指示により、このフローチャートの処理が実行（開始）される。制御部６を介してホストコンピュータ８から印字データが吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに入力されると（ステップＳ７０１）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ７０２）、その印字データがラッチされる。このとき、切替手段２３ａ〜２３ｅは、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅと駆動波形生成手段１８１とを接続している（ステップＳ７０３）。
【０１６２】
そして、インク吐出動作を行ったインクジェットヘッド１００に対応する吐出異常検出手段１０は、図２４のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理を実行する（ステップＳ７０４）。この場合、各インクジェットヘッド１００に対応するそれぞれの判定結果が、処理対象となるインクジェットヘッド１００と関連付けられて、記憶手段６２の所定の格納領域に保存される。
【０１６３】
ここで、図２８に示すインクジェットプリンタ１の場合には、切替手段２３ａ〜２３ｅは、制御部６から出力される駆動／検出切替信号に基づいて、インクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅを吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅに接続する（図２４のステップＳ１０３）。そのため、印字データの存在しないインクジェットヘッド１００では、静電アクチュエータ１２０が駆動していないので、吐出異常検出手段１０の残留振動検出手段１６は、振動板１２１の残留振動波形を検出しない。一方、図２９に示すインクジェットプリンタ１の場合には、切替手段２３ａ〜２３ｅは、制御部６から出力される駆動／検出切替信号と、ラッチ回路１８２ｂから出力される印字データとが入力されるＡＮＤ回路の出力信号に基づいて、印字データの存在するインクジェットヘッド１００を吐出異常検出手段１０に接続する（図２４のステップＳ１０３）。
【０１６４】
ステップＳ７０５において、制御部６は、インクジェットプリンタ１の印字動作が終了したか否かを判断する。そして、印字動作が終わっていないと判断されるときには、制御部６は、ステップＳ７０１に移行して、次の印字データをシフトレジスタ１８２ａに入力し、同様の処理を繰り返す。また、印字動作が終了したと判断されるときには、吐出選択手段１８２のラッチ回路１８２ｂにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部６は、ＣＬＥＡＲ信号をラッチ回路１８２ｂに入力して（ステップＳ７０６）、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出処理および判定処理を終了する。
【０１６５】
上述のように、図２８および図２９に示すインクジェットプリンタ１は、複数の切替手段２３ａ〜２３ｅと、複数の吐出異常検出手段１０ａ〜１０ｅとを備え、一度にすべてのインクジェットヘッド１００に対して吐出異常検出・判定処理を行っているので、これらの処理を短時間に行うことができる。また、図２９に示すインクジェットプリンタ１は、切替制御手段１９、すなわち、駆動／検出切替信号と印字データとを加算演算するＡＮＤ回路ＡＮＤａ〜ＡＮＤｅをさらに備え、印字動作を行うインクジェットヘッド１００のみに対して切替手段２３による切替動作を行っているので、無駄な検出を行うことなく、吐出異常検出処理および判定処理を行うことができる。
【０１６６】
次いで、図３５は、図３０に示すインクジェットプリンタ１の印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。ホストコンピュータ８からの印刷指示により、図３０に示すインクジェットプリンタ１においてこのフローチャートの処理が実行される。まず、切替選択手段１９ａは、最初の切替手段２３ａおよびインクジェットヘッド１００ａを予め設定（特定）しておく（ステップＳ８０１）。
【０１６７】
制御部６を介してホストコンピュータ８から印字データが吐出選択手段１８２のシフトレジスタ１８２ａに入力されると（ステップＳ８０２）、ラッチ回路１８２ｂにラッチ信号が入力されて（ステップＳ８０３）、その印字データがラッチされる。ここで、切替手段２３ａ〜２３ｅは、この段階では、すべてのインクジェットヘッド１００ａ〜１００ｅと駆動波形生成手段１８１（吐出選択手段１８２のドライバ１８２ｃ）とを接続している（ステップＳ８０４）。
【０１６８】
そして、制御部６は、インクジェットヘッド１００ａに印字データがある場合には、切替選択手段１９ａによって吐出動作後静電アクチュエータ１２０が吐出異常検出手段１０に接続され（図２４のステップＳ１０３）、図２４（図２５）のフローチャートに示す吐出異常検出・判定処理を実行する（ステップＳ８０５）。そして、図２４のステップＳ１０６において実行される吐出異常判定処理の判定結果が、処理対象となるインクジェットヘッド１００（ここでは、１００ａ）と関連付けられて、記憶手段６２の所定の格納領域に保存される（図２４のステップＳ１０７）。
【０１６９】
ステップＳ８０６において、制御手段６は、すべてのノズル１１０（すべてのインクジェットヘッド１００）について上述の吐出異常検出・判定処理を終了したか否かを判断する。そして、すべてのノズル１１０について上記処理が終了したと判断される場合には、制御部６は、走査信号に基づいて、また最初のノズル１１０に対応する切替手段２３ａを設定し（ステップＳ８０８）、すべてのノズル１１０について上記処理が終了していないと判断される場合には、次のノズル１１０に対応する切替手段２３ｂを設定する（ステップＳ８０７）。
【０１７０】
ステップＳ８０９において、制御手段６は、ホストコンピュータ８から指示された所定の印字動作が終了したか否かを判断する。そして、まだ印字動作が終了していないと判断された場合には、次の印字データがシフトレジスタ１８２ａに入力され（ステップＳ８０２）、同様の処理を繰り返す。印字動作が終了したと判断された場合には、吐出選択手段１８２のラッチ回路１８２ｂにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部６は、ＣＬＥＡＲ信号をラッチ回路１８２ｂに入力して（ステップＳ８１０）、ラッチ回路１８２ｂのラッチ状態を解除して、図３０に示すインクジェットプリンタ１における吐出異常検出・判定処理を終了する。
【０１７１】
以上のように、本発明の液滴吐出装置（インクジェットプリンタ１）は、振動板１２１と、振動板１２１を変位させる静電アクチュエータ１２０と、内部に液体が充填され、振動板１２１の変位により、該内部の圧力が変化（増減）されるキャビティ１４１と、キャビティ１４１に連通し、キャビティ１４１内の圧力の変化（増減）により液体を液滴として吐出するノズル１１０とを有するインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）１００を複数個備え、さらに、これらの静電アクチュエータ１２０を駆動する駆動波形生成手段１８１と、複数のノズル１１０のうちいずれのノズル１１０から液滴を吐出するかを選択する吐出選択手段１８２と、振動板１２１の残留振動を検出し、この検出された振動板１２１の残留振動に基づいて、液滴の吐出の異常を検出する１つまたは複数の吐出異常検出手段１０と、静電アクチュエータ１２０の駆動による液滴の吐出動作後、駆動／検出切替信号や印字データ、あるいは走査信号に基づいて、静電アクチュエータ１２０を駆動波形生成手段１８１から吐出異常検出手段１０に切り替える１つまたは複数の切替手段２３とを備え、一度（並列的）にあるいは順次に複数のノズル１１０の吐出異常を検出することとした。
【０１７２】
したがって、本発明の液滴吐出装置および液滴吐出ヘッドの吐出異常検出・判定方法によって、吐出異常検出およびその原因判定を短時間に行うことができるとともに、吐出異常検出手段１０を含む検出回路の回路構成をスケールダウンすることができ、液滴吐出装置の製造コストの増加を防止することができる。また、静電アクチュエータ１２０の駆動後、吐出異常検出手段１０に切り替えて吐出異常検出および原因判定を行っているので、アクチュエータの駆動に影響を与えることがなく、それによって、本発明の液滴吐出装置のスループットを低下または悪化させることがない。また、所定の構成要素を備えている既存の液滴吐出装置（インクジェットプリンタ）に、吐出異常検出手段１０を装備することも可能である。
【０１７３】
また、本発明の液滴吐出装置は、上記構成と異なり、複数の切替手段２３と、切替制御手段１９と、１つあるいはノズル１１０の数量と対応する複数の吐出異常検出手段１０とを備え、駆動／検出切替信号および吐出データ（印字データ）、あるいは、走査信号、駆動／検出切替信号および吐出データ（印字データ）に基づいて、対応する静電アクチュエータ１２０を駆動波形生成手段１８１または吐出選択手段１８２から吐出異常検出手段１０に切り替えて、吐出異常検出および原因判定を行うこととした。
【０１７４】
したがって、本発明の液滴吐出装置によって、吐出データ（印字データ）が入力されていない、すなわち、吐出駆動動作をしていない静電アクチュエータ１２０に対応する切替手段は切替動作を行わないので、無駄な検出・判定処理を回避することができる。また、切替選択手段１９ａを利用する場合には、液滴吐出装置は、１つの吐出異常検出手段１０のみを備えていればよいので、液滴吐出装置の回路構成をスケールダウンすることができるとともに、液滴吐出装置の製造コストの増加を防止することができる。
【０１７５】
次に、本発明の液滴吐出装置におけるインクジェットヘッド１００（ヘッドユニット３５）に対し、吐出異常（ヘッド異常）の原因を解消させる回復処理を実行する構成（回復手段２４）について説明する。図３６は、図１に示すインクジェットプリンタ１の上部から見た概略的な構造（一部省略）を示す図である。この図３６に示すインクジェットプリンタ１は、図１の斜視図で示した構成以外に、インク滴不吐出（ヘッド異常）の回復処理を実行するためのワイパ３００とキャップ３１０とを備える。
【０１７６】
回復手段２４が実行する回復処理としては、各インクジェットヘッド１００のノズル１１０から液滴を予備的に吐出するフラッシング処理と、後述するワイパ３００（図３７参照）によるワイピング処理と、後述するチューブポンプ３２０によるポンピング処理（ポンプ吸引処理）が含まれる。すなわち、回復手段２４は、チューブポンプ３２０およびそれを駆動するパルスモータと、ワイパ３００およびワイパ３００の上下動駆動機構と、キャップ３１０の上下動駆動機構（図示せず）とを備え、フラッシング処理においてはヘッドドライバ３３およびヘッドユニット３５などが、また、ワイピング処理においてはキャリッジモータ４１などが回復手段２４の一部として機能する。フラッシング処理については上述しているので、以降、ワイピング処理およびポンピング処理について説明する。
【０１７７】
ここで、ワイピング処理とは、ヘッドユニット３５のノズルプレート１５０（ノズル面）に付着した紙粉などの異物をワイパ３００により拭き取る処理のことをいう。また、ポンピング処理（ポンプ吸引処理）とは、後述するチューブポンプ３２０を駆動して、ヘッドユニット３５の各ノズル１１０から、キャビティ１４１内のインクを吸引して排出する処理をいう。このように、ワイピング処理は、上述のようなインクジェットヘッド１００の液滴の吐出異常の原因の１つである紙粉付着の状態における回復処理として適切な処理である。また、ポンプ吸引処理は、前述のフラッシング処理では取り除けないキャビティ１４１内の気泡を除去し、あるいは、ノズル１１０付近のインクが乾燥によりまたはキャビティ１４１内のインクが経年劣化により増粘した場合に、増粘したインクを除去する回復処理として適切な処理である。なお、それほど増粘が進んでおらず粘度がそれほど大きくない場合には、上述のフラッシング処理による回復処理も行われ得る。この場合、排出するインク量が少ないので、スループットやランニングコストを低下させずに適切な回復処理を行うことができる。
【０１７８】
複数のヘッドユニット３５を有する印字手段３は、キャリッジ３２に搭載され、２本のキャリッジガイド軸４２２にガイドされてキャリッジモータ４１により、図中その上端に備えられた連結部３４を介してタイミングベルト４２１に連結して移動する。キャリッジ３２に搭載された印字手段３は、キャリッジモータ４１の駆動により移動するタイミングベルト４２１を介して（タイミングベルト４２１に連動して）主走査方向に移動可能である。なお、キャリッジモータ４１は、タイミングベルト４２１を連続的に回転させるためのプーリの役割を果たし、他端側にも同様にプーリ４４が備えられている。
【０１７９】
また、キャップ３１０は、ヘッドユニット３５のノズルプレート１５０（図５参照）のキャッピングを行うためのものである。キャップ３１０には、その底部側面に孔が形成され、後述するように、チューブポンプ３２０の構成要素である可撓性のチューブ３２１が接続されている。なお、チューブポンプ３２０については、図３９において後述する。
【０１８０】
記録（印字）動作時には、所定のインクジェットヘッド１００（液滴吐出ヘッド）の静電アクチュエータ１２０を駆動しながら、ヘッドユニット３５（印字手段３）を主走査方向、すなわち、図３６中左右に移動し、また、記録用紙Ｐを副走査方向、すなわち、図３６中下方に移動することにより、インクジェットプリンタ（液滴吐出装置）１は、ホストコンピュータ８から入力された印刷データ（印字データ）に基づいて所定の画像などを記録用紙Ｐに印刷（記録）する。
【０１８１】
図３７は、図３６に示すワイパ３００とヘッドユニット３５との位置関係を示す図である。この図３７において、ヘッドユニット３５とワイパ３００は、図３６に示すインクジェットプリンタ１の図中下側から上側を見た場合の側面図の一部として示される。ワイパ３００は、図３７（ａ）に示すように、ヘッドユニット３５のノズル面、すなわち、ヘッドユニット３５のノズルプレート１５０と当接可能なように、上下移動可能に配置される。
【０１８２】
ここで、ワイパ３００を利用する回復処理であるワイピング処理について説明する。ワイピング処理を行う際、図３７（ａ）に示すように、ノズル面（ノズルプレート１５０）よりもワイパ３００の先端が上側に位置するように図示しない駆動装置によってワイパ３００は上方に移動される。この場合において、キャリッジモータ４１を駆動して図中左方向（矢印の方向）にヘッドユニット３５を移動させると、ワイピング部材３０１がノズルプレート１５０（ノズル面）に当接することになる。
【０１８３】
なお、ワイピング部材３０１は可撓性のゴム部材等から構成されるので、図３７（ｂ）に示すように、ワイピング部材３０１のノズルプレート１５０と当接する先端部分は撓み、その先端部によってノズルプレート１５０（ノズル面）の表面をクリーニング（拭き掃除）する。これにより、ノズルプレート１５０（ノズル面）に付着した紙粉などの異物（例えば、紙粉、空気中に浮遊するごみ、ゴムの切れ端など）を除去することができる。また、このような異物の付着状態に応じて（異物が多く付着している場合には）、ヘッドユニット３５にワイパ３００の上方を往復移動させることによって、ワイピング処理を複数回実施することもできる。
【０１８４】
図３８は、ポンプ吸引処理時における、ヘッドユニット３５と、キャップ３１０およびポンプ３２０との関係を示す図である。チューブ３２１は、ポンピング処理（ポンプ吸引処理）におけるインク排出路を形成するものであり、その一端は、上述のように、キャップ３１０の底部に接続され、他端は、チューブポンプ３２０を介して排インクカートリッジ３４０に接続されている。
【０１８５】
キャップ３１０の内部底面には、インク吸収体３３０が配置されている。このインク吸収体３３０は、ポンプ吸引処理やフラッシング処理においてインクジェットヘッド１００のノズル１１０から吐出されるインクを吸収して、一時貯蔵する。なお、インク吸収体３３０によって、キャップ３１０内へのフラッシング動作時に、吐出された液滴が跳ね返ってノズルプレート１５０を汚すことを防止することができる。
【０１８６】
図３９は、図３８に示すチューブポンプ３２０の構成を示す概略図である。この図３９（Ｂ）に示すように、チューブポンプ３２０は、回転式ポンプであり、回転体３２２と、その回転体３２２の円周部に配置された４つのローラ３２３と、ガイド部材３５０とを備えている。なお、ローラ３２３は、回転体３２２により支持されており、ガイド部材３５０のガイド３５１に沿って円弧状に載置された可撓性のチューブ３２１を加圧するものである。
【０１８７】
このチューブポンプ３２０は、軸３２２ａを中心にして回転体３２２を図３９に示す矢印Ｘ方向に回転させることにより、チューブ３２１に当接している１つまたは２つのローラ３２３が、Ｙ方向に回転しながら、ガイド部材３５０の円弧状のガイド３５１に載置されたチューブ３２１を順次加圧する。これにより、チューブ３２１が変形し、このチューブ３２１内に発生した負圧により、各インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内のインク（液状材料）がキャップ３１０を介して吸引され、気泡が混入し、あるいは乾燥により増粘した不要なインクがノズル１１０を介して、インク吸収体３３０に排出され、このインク吸収体３３０に吸収された排インクがチューブポンプ３２０を介して排インクカートリッジ３４０（図３８参照）に排出される。
【０１８８】
なお、このチューブポンプ３２０は、図示しないパルスモータなどのモータにより駆動される。パルスモータは、制御部６により制御される。チューブポンプ３２０の回転制御に対する駆動情報、例えば、回転速度、回転数が記述されたルックアップテーブル、シーケンス制御が記述された制御プログラムなどは、制御部６のＰＲＯＭ６４などに格納されており、これらの駆動情報に基づいて、制御部６のＣＰＵ６１によってチューブポンプ３２０の制御が行われている。
【０１８９】
次に、回復手段２４の動作（吐出異常回復処理）を説明する。図４０は、本発明のインクジェットプリンタ１（液滴吐出装置）における吐出異常回復処理を示すフローチャートである。上述の吐出異常検出・判定処理（図２４のフローチャート参照）において吐出異常のノズル１１０が検出され、その原因が判定されると、印刷動作（印字動作）などを行っていない所定のタイミングで、ヘッドユニット３５が所定の待機領域（例えば、図３６においてヘッドユニット３５のノズルプレート１５０をキャップ３１０で覆う位置、あるいは、ワイパ３００によるワイピング処理を実施可能な位置）まで移動されて、吐出異常回復処理が実行される。
【０１９０】
まず、制御部６は、図２４のステップＳ１０７において制御部６のＥＥＰＲＯＭ６２に保存された各ノズル１１０に対応する判定結果を読み出す（ステップＳ９０１）。ステップＳ９０２において、制御部６は、この読み出した判定結果に吐出異常のノズル１１０があるか否かを判定する。そして、吐出異常のノズル１１０がないと判定された場合、すなわち、すべてのノズル１１０から正常に液滴が吐出された場合には、そのまま、この吐出異常回復処理を終了する。
【０１９１】
一方、いずれかのノズル１１０が吐出異常であったと判定された場合には、ステップＳ９０３において、制御部６は、その吐出異常と判定されたノズル１１０が紙粉付着であるか否かを判定する。そして、そのノズル１１０の出口付近に紙粉が付着していないと判定された場合には、ステップＳ９０５に移行し、紙粉が付着していると判定された場合には、上述のワイパ３００によるノズルプレート１５０へのワイピング処理を実行する（ステップＳ９０４）。
【０１９２】
ステップＳ９０５において、続いて、制御部６は、上記吐出異常と判定されたノズル１１０が気泡混入であるか否かを判定する。そして、気泡混入であると判定された場合には、制御部６は、すべてのノズル１１０に対してチューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理を実行し（ステップＳ９０６）、この吐出異常回復処理を終了する。
【０１９３】
一方、気泡混入でないと判定された場合には、制御部６は、上記計測手段１７によって計測された振動板１２１の残留振動の周期の長短に基づいて、チューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理または吐出異常と判定されたノズル１１０のみもしくはすべてのノズル１１０に対するフラッシング処理を実行し（ステップＳ９０７）、この吐出異常回復処理を終了する。
【０１９４】
次に、本発明のインクジェットプリンタ（液滴吐出装置）１の要部（特徴）である、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）１００の振動板１２１の残留振動（減衰振動）の振動パターンに基づくキャビティ１４１内のインク（液体）の温度の検出（推定）や、それに基づく、インクの温度調整（温度制御）等について説明する。
【０１９５】
本発明のインクジェットプリンタ１は、インク温度検出手段および加熱・冷却手段を有するインク温度調整手段を備えており、インクの温度を測定する温度センサをはじめとする各種センサを用いることなく、前記インク温度検出手段により、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内のインクの温度（以下、単に「インク温度」とも言う）を検出（推定）する。そして、前記インク温度調整手段は、その検出されたインクの温度に応じて、駆動回路１８における駆動波形制御等を行うとともに、インクを適正な温度（粘度）にするためにインクを加熱、または冷却するための、後述するヒータ（加熱器）や冷却器等の加熱・冷却手段の制御を行う。これにより、インクの温度変化による画像の劣化を防止し、印刷品質を良好に維持することができる。
【０１９６】
まずは、各種センサを用いることなく、インク温度を測定するための原理について説明する。
図４１には、振動板１２１の残留振動（減衰振動）時の振幅量（残留振幅量）（Ｆ／Ｖ値）の変化、すなわち、残留振動波形が、温度との相関関係としてグラフで示されている。この図４１のグラフから理解できるように、インク温度が、５℃、２０℃、３０℃、４５℃と変化すると、残留振動波形は、それぞれ、曲線ａ、曲線ｂ、曲線ｃ、曲線ｄが示すように、その振幅量（Ｆ／Ｖ値）が大きくなる。すなわち、インクの温度が上昇するにつれて、インクの粘度（インク粘度）が低下し、振幅量（Ｆ／Ｖ値）が増大する。この相関関係を利用することにより、振動板１２１の残留振動の振幅量（Ｆ／Ｖ値）に基づいてインク温度（インク粘度）を検出（推定）することができる。
【０１９７】
前記インク温度（インク粘度）と、振動板１２１の残留振動の振幅量（振動パターン）との関係を示す、例えば、テーブルや演算式等の検量線は、実験的に求めることができる。
従って、インク温度と残留振動の振幅量（振動パターン）との関係を示すテーブルや演算式等の検量線を予め作成しておき（例えば、ＥＥＰＥＯＭ６２に記憶しておき）、残留振動の振幅量（振動パターン）を検出し、その検出値と前記検量線とを用いて、インク温度（インク粘度）を検出（推定）することができる。
【０１９８】
ここで、インク温度とインク粘度との間には、インク温度が上昇すると、インク粘度が低下するという所定の関係があり（この関係を示す検量線は実験的に求めることができる）、このため、本発明では、インク温度とインク粘度とのいずれを検出（推定）して各制御を行ってもよい。すなわち、本発明における「インク温度」には、インク温度およびインク粘度の両方の概念が含まれる。
【０１９９】
なお、以下の説明では、基本的には、インク温度に統一して説明を行うが、インク粘度と言う場合もある。
また、本発明における「インク温度」の検出（推定）には、振動板１２１の残留振動の振幅量（振動パターンにおける所定の情報）を検出し、その検出値からインク温度またはインク温度に対応する値を求めることのみならず、振動板１２１の残留振動の振幅量（振動パターンにおける所定の情報）を検出することも含まれる。
【０２００】
以上のことを前提として、インク温度の検出手順（推定手順）をさらに詳しく説明する。
まず、振動板１２１の残留振振動の振幅量（残留振幅量）を計測（検出）する。これは、前述した吐出異常検出手段１０の残留振動検出手段１６と、後述するピーク検出手段とで行われる。すなわち、前述したように、残留振動検出手段１６は、静電アクチュエータ１２０の振動板１２１の残留振動に基づいて、発振回路１１が発振し、その発振周波数からＦ／Ｖ変換回路１２および波形整形回路１５において残留振動波形Ｗを形成して、検出する（図２３参照）。そして、ピーク検出手段により、この残留振動波形Ｗのピーク値、すなわち、残留振動波形Ｗの波高値の最大値（最大波高値）を検出する。
【０２０１】
次いで、インクの温度検出をするインクジェットヘッド１００（ノズル１１０）毎に予めＥＥＰＲＯＭ６２に記憶されている基準値Ｔと、前記測定された振幅量とを比較し、その差である偏差量（差分値）εを求める。この偏差量εは、下式（式５）で求められる。
偏差量ε＝（基準値Ｔ）−（測定された振幅量）・・・（式５）
基準値Ｔは、インクの粘度が適正になるような基準温度（目標温度）における振幅量の値である。この基準値Ｔとしては、例えば、インク温度が２５℃のときの振幅量の値等を用いることができるが、２５℃に限定されないことは言うまでもない。
【０２０２】
また、記憶されている基準値Ｔは、インク温度を推定する複数のインクジェットヘッド１００（ノズル１１０）を１群として、各群毎に１つの値が記憶されている。すなわち、ノズル群の数だけ基準値Ｔの値を記憶させている。
ここで、本実施形態では、振幅量として、残留振動波形Ｗの最大の振幅量（最大波高値：振幅量のピーク値）を用いており、これにより、より適正な偏差量εを求めることができる。なお、振幅量として、残留振動波形Ｗのうちの、どの部分の振幅量（波高値）を用いてもよいことは言うまでもない。
【０２０３】
インク温度が基準温度（目標温度）よりも低い場合には、検出される振幅量は、インク温度が基準温度のときの振幅量より低く、偏差量εは、正（＋）となる。また、インク温度が低い程、偏差量εの絶対値は、大きくなる。
逆に、インク温度が基準温度よりも高い場合には、検出される振幅量は、インク温度が基準温度のときの振幅量より高く、偏差量εは、負（−）となる。また、インク温度が高い程、偏差量εの絶対値は、大きくなる。
【０２０４】
求められた偏差量εが図４２に示す整定範囲（品質保証範囲）（例えば、基準温度±１℃）内である場合、または、印刷可能範囲（正常範囲）内の場合は、後述するヒータや冷却器の駆動制御を行いつつ、または、その駆動制御を停止し、測定された振幅量に応じて、駆動回路１８の駆動波形生成手段１８１が生成する駆動波形（電圧波形）の補正や、印刷データ（印字データ）の補正を行って印刷（印字）を行う。
【０２０５】
また、ヒータや冷却器の駆動制御においては、求められた偏差量ε値に基づいて、ヒータ電流制御信号の値（冷却器電流制御信号の値）であるＣＶ値を求める。このＣＶ値は、上述したヒータ（冷却器）をＯＮ、ＯＦＦ動作させるための制御信号であり、その正／負は、偏差量εと同じである。
ＣＶ値が正の値である場合には、ヒータをＯＮ、または、冷却器をＯＦＦ、または、ヒータをＯＮかつ冷却器をＯＦＦさせる。
【０２０６】
一方、ＣＶ値が負の値である場合には、冷却器をＯＮ、または、ヒータをＯＦＦ、または、冷却器をＯＮかつヒータをＯＦＦさせる。
すなわち、ＣＶ値が正の値である場合は、偏差量εが正の値であり、インク温度が基準温度（目標温度）よりも低くなっているので、インク温度を上げるための制御（例えば、ヒータをＯＮ）を行う。
逆に、ＣＶ値が負の値である場合は、偏差量εが負の値であり、インク温度が基準温度よりも高くなっているので、インク温度を下げるための制御（例えば、冷却器をＯＮ）を行う。
【０２０７】
これらの場合、偏差量εが可及的に０または所定範囲内になるように、すなわち、インク温度が、可及的に基準温度と一致するように、または所定範囲内になるように、温度調整を行う。
例えば、ヒータおよび冷却器に対し、ＣＶ値に基づいて、後述する比例制御補正（Ｐ制御補正）、ＰＩ制御補正およびＰＩＤ制御補正のうちのいずれかを行う。
【０２０８】
また、偏差量εが印刷可能範囲外、ずなわち、図４２に示す印刷実行不可能範囲Ｘ（ε＞ｍａｘ：印刷可能範囲の上限の閾値）、または印刷実行不可能範囲Ｙ（ε＜ｍｉｎ：印刷可能範囲の下限の閾値）となった場合には、図２に示すの表示部Ｍに、その旨を表示して、使用者に報知し、インクジェットプリンタ１が印刷動作（液滴の吐出動作）中であれば、その印刷動作を停止し、偏差量εが整定範囲となるような所定の回復動作（例えば、ヒータのＯＮ／ＯＦＦや冷却器のＯＮ／ＯＦＦ）などの処理が行われる。
【０２０９】
なお、印刷実行不可能範囲Ｘを特定するための上限の閾値ｍａｘ、印刷実行不可能範囲Ｙを特定するための下限の閾値ｍｉｍ、整定範囲、印刷可能範囲等は、それぞれ、予め実験により求めておき、ＥＰＰＲＯＭ６２等に記憶させておく。
また、表示部Ｍに表示する内容としては、「印刷が不可能」であることを使用者に認識させる内容、インクカートリッジの交換を使用者に促す表示などが挙げられる。
【０２１０】
次に、以上の手順を図４２を参照しつつ時系列で説明する。
インクジェットプリンタ１の電源（図示せず）がＯＮされると、偏差量εが可及的に０または所定範囲内になるように、すなわち、インク温度が可及的に基準温度（目標温度）に一致するように、または所定範囲内になるように、ヒータの制御、または、冷却器の制御が行われる。この制御は、偏差量εが整定範囲内になるまで行われる。また、この場合の偏差量εは、インクジェットプリンタ１のチューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理を行った後、フラッシング処理を行うことにより検出される。
次に、偏差量εが整定範囲内であることが判定されると、印刷動作を許可する指令が例えば、図２に示すＣＰＵ６１から出されて印刷が開始できる状態となる。
【０２１１】
印刷が実行されているときには、インク滴がインクジェットヘッド１００のノズル１１０から吐出されたときの振動板１２１の残留振動を利用して、偏差量εが検出され、その検出された偏差量εに基づいて、ヒータまたは冷却器の制御が行われる。また、偏差量εに応じて、駆動回路１８の駆動波形生成手段１８１が生成する駆動波形（電圧波形）の補正や、印刷データ（印字データ）の補正を行って印刷（印字）を行う。
【０２１２】
また、印刷が実行されているときは、偏差量εが、整制範囲を超えても、定印刷可能範囲内であれば、前記、偏差量εに応じて、駆動回路１８の駆動波形生成手段１８１が生成する駆動波形の補正や、印刷データの補正を行って印刷を行う。
また、印刷動作が行われず、非印字時間（インクジェットヘッド１００の休止期間等）が長い場合においては、インクジェットヘッド１００の周囲の環境温度変化により、偏差量εが印刷可能範囲を逸脱して、印刷不可能範囲Ｘ、または印刷不可能範囲Ｙの領域に達したときは、上述した電源ＯＮ時の場合と同様の処理が行われる。
【０２１３】
なお、ヒータや冷却器を制御する場合、フラッシング処理は、インクジェットヘッド１００（ノズル１１０）が良好な状態に回復するまでの回数を予め指定して行い、回復後は、検出用に選択設定されたインクジェットヘッド１００だけを駆動してインクの温度制御を行うようにしてもよい。
また、インク温度が高い場合（ｍｉｎ＞ε）で冷却器がない構成では、印刷までの待機時間を利用した自然冷却、あるいは、チューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理時にキャビティ１４１内のインクを入れ替えることによってインク温度を下げるように構成することも可能である。
【０２１４】
また、キャビティ１４１がヒータに近いインクジェットヘッド１００から得られるデータ（偏差量ε）は、温度が上昇しすぎて粘度が低下しているので、下限の閾値ｍｉｎより小さいか否かの判定のための値として検出し、一方、キャビティ１４１がインク供給口１４２に近いインクジェットヘッド１００またはキャビティ１４１が冷却器に近いインクジェットヘッド１００は、温度が低下しすぎて粘度が大きいので、そこから得られるデータ（偏差量ε）は、上限の閾値ｍａｘの値より大きいか否かの判定のための値として検出することができる。
【０２１５】
また、偏差量εの検出用のインクジェットヘッド１００を選択する場合、特定の位置に設けられている１つのインクジェットヘッド１００を選択してもよく、また、特定の位置に設けられているキャビティ１４１を複数選択し、それらのキャビティ１４１から得られる複数の偏差量εを平均化することによって得る構成でもよい。
【０２１６】
また、偏差量εの検出用のインクジェットヘッド１００は、そのキャビティ１４１がヒータあるいは冷却器から一番遠い位置に設けてあるインクジェットヘッド１００を代表して使う構成、ヒータあるいは冷却器から一番近い位置および一番遠い位置に設けてあるインクジェットヘッド１００を併用する構成、ヒータあるいは冷却器から一番近い位置と一番遠い位置とに設けてあるインクジェットヘッド１００の間に存在する複数のインクジェットヘッド１００を併用する構成などが挙げられる。なお、前記ヒータあるいは冷却器から一番近い位置と一番遠い位置とに設けてあるインクジェットヘッド１００の間に存在する複数のインクジェットヘッド１００を併用する構成によれば、ヘッドユニット３５内の温度分布が均一になることを確認することができる。
【０２１７】
加熱・冷却手段は、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内のインクの加熱のみ可能な加熱手段、冷却のみ可能な冷却手段、加熱および冷却の両方が可能な手段（例えば、加熱手段および冷却手段を設ける構成）のいずれでもよい。なお、加熱手段、冷却手段、加熱および冷却の両方が可能な手段は、それぞれ、特に限定されず、例えば、加熱手段としては、ヒータ、ペルチェ素子などの発熱素子が挙げられ、冷却手段としては、例えば、ペルチェ素子などの冷却素子が挙げられ、加熱および冷却の両方が可能な手段としては、例えば、ペルチェ素子などが挙げられる。
【０２１８】
この場合、加熱・冷却手段は、少なくとも加熱機能を有するのが好ましく、加熱機能および冷却機能を有するのがより好ましい。加熱機能および冷却機能を有する場合には、インク温度の制御をより迅速かつ確実に行うことができる。
そして、加熱機能および冷却機能を設ける場合、加熱手段と冷却手段とを設ける構成でもよいが、例えば、ペルチェ素子などのように、加熱と冷却の両方が行えるような手段を採用すると一層望ましい構成となる。
【０２１９】
前記加熱・冷却手段の具体例としては、例えば、ヒータ、ペルチェ素子などの発熱素子、あるいはペルチェ素子などの冷却素子をインクカードリッジ３１、インクの流路、インクジェットヘッド１００内の所望箇所に設ける構成などが挙げられる。
また、特開２００２−３３７３６０号公報に示されているように。ヒータ、ペルチェ素子などの発熱素子、あるいはペルチェ素子などの冷却素子をインクカードリッジ３１や、インクの流路、インクジェットヘッド１００外部の所望箇所に設ける構成も好適である。
【０２２０】
一方、冷却手段としては、大きく分けて、空冷式、水冷式が挙げられ、空冷式の場合は、放熱版を設ける構成（特開２００２−１０３４７８号公報）や空冷ファンを取り付ける構成などが挙げられる。また、水冷式の場合、インクカートリッジ３１、インクの流路、インクジェットヘッド１００の外周面にポンプで水を循環させる構成などが挙げられるが、加熱・冷却手段はこれらの手段に限定されるものではない。
【０２２１】
次に、検出されたインク温度、すなわち、振幅量（偏差量ε）に応じて行われる印刷データ（印字データ）の補正（補正処理）について説明する。
図５２は、インク温度に応じて、印刷データを補正して印字処理を実行するための構成を示すブロック図である。
上述したように、インクジェットプリンタ１は、ホストコンピュータ８からＩＦ９を介して印刷データを受信すると、制御部６は、その印刷データ（印字データ）をＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）６２に格納し、所定の変換処理をした後に、印字データ修正手段３８に出力する。また、図示しない温度検出手段は、インクジェットヘッド１００の振動板１２１の残留振動波形からインク温度（偏差量ε）を検出し、その検出したインク温度（偏差量ε）を同様に印字データ修正手段３８に出力する。印字データ修正手段３８は、温度出手段から入力されたインク温度に基づいて、印字データを補正（修正）して、その修正された印字データを吐出選択手段１８２に出力する。吐出選択手段１８２は、上述のように、入力された印字データに基づいて、いずれのインクジェットヘッド１００の静電アクチュエータ１２０を駆動するか選択し、その選択に基づいて、複数のインクジェットヘッド１００は、インク滴の吐出動作を行う。
【０２２２】
ここで、印字データ修正手段３８は、予めＥＥＰＲＯＭ６２に記憶されている印字データの補正のためのテーブル等の検量線に基づいて印字データを修正する。インク温度が低下すると、１回の吐出動作によって吐出されるインク滴の量が減少するので、この印字データ修正手段３８は、入力された吐出回数（入力データ）をそのままインクジェットヘッド１００に吐出させず、入力よりも多い吐出回数となるように印字データを補正してその補正された吐出回数だけ吐出するように印字データを修正する。
【０２２３】
次に本発明に係る液滴吐出装置が適用された１例を図面に基づいて詳細に説明する。
図４３には、本発明に係る液滴吐出装置の要部であって、偏差量εを検出等する回路構成５００が示されている。なお、この回路構成５００は、インクジェットプリンタ１に装備されている。
【０２２４】
同図において、回路構成５００には、インクジェットヘッド１００や静電アクチュエータ１２０（ヘッド／アクチュエータ５０３と称する）を駆動するための駆動手段５０１と、偏差量εを算出するのに必要な静電容量の変化を検出するための検出手段５０２と、それら駆動手段５０１と検出手段５０２とを切り替えてヘッド／アクチュエータ５０３へ接続させるスイッチ５０４を備えている。
【０２２５】
また、検出手段５０２の出力信号を取り込んで所定の処理（後述）を行うピーク検出手段５０５と、ピーク検出手段５０５からの出力信号が入力されてその信号が保持される保持手段（記憶手段）５０６と、保持手段５０６からの出力信号と、予め設定されたＺＶ信号が入力される減算器５０７と、偏差量εの上限の閾値ｍａｘと、下限の閾値ｍｉｎを設定しておくための上下限値検出回路５０８とを有している。
【０２２６】
さらに、減算器５０７からの出力が入力されるＰＩＤ演算器６００と、ＰＩＤ演算器６００の出力信号ＣＶ（ヒータ５１１へ供給する電流量を制御するためのヒータ電流制御用の電圧値）の極性を検出する極性検出手段５０９と、極性検出手段５０９の検出結果に基づいて、ヒータ５１１を駆動制御するヒータ駆動手段７００を駆動させるか、または、駆動させないかの切り替えを行うスイッチ５１０とを備えている。なお、ヒータ駆動手段７００が駆動されない場合には、極性検出手段５０９の出力は抵抗５１２を介して接地されるように構成されている。
【０２２７】
なお、図４３中、ＺＶは、予め設定された設定粘度指示値（目標温度）における残留振動ピーク値（最大波高値）の値、ＲＺＶは残留振動ピーク値（最大波高値）を示し、この場合、偏差量εは下式（式６）で与えられる。
偏差量ε＝ＺＶーＲＺＶ・・・（式６）
すなわち、ＺＶは、式（式５）における予め設定された基準値Ｔであり、ＲＺＶは、式（式５）における測定された振幅量のピーク値（最大波高値）を意味する。
【０２２８】
次に、ピーク検出手段５０５を説明する。
図２３に示す波形整形回路１５のオペアンプ１５１の出力信号（残留振動波形Ｗ）は、ピーク検出手段５０５に入力される。ピーク検出手段５０５は、例えば、図４４の回路図（ピークホールド回路）に示すような回路構成を有し、上述した振動板１２１の残留振動波形の振幅のピーク値（波高値）をホールド（保持）するためのものである。
【０２２９】
図４４に示すピーク検出手段５０５では、残留振動波形（減衰振動波形）の電圧値により、ダイオードＤｐ２、抵抗Ｒｐ２を介してコンデンサＣｐ１を充電する。バッファＡｐ２は、コンデンサＣｐ１に充電された電圧値を出力する。このコンデンサＣｐ１の充電電圧は、抵抗Ｒｐ２を介して、非反転増幅器Ａｐ１の反転入力端子に接続されている。バッファＡｐ２の出力電圧は、ダイオードＤｐ２の順方向電圧分だけ充電電圧が低下しているために、入力信号の残留振動波形Ｗの電圧と電位差が発生し、その電位差分を補うようにコンデンサＣｐ１が充電される。したがって、このピーク検出手段（ピークホールド回路）５０５は、ダイオードＤｐ２の順方向電圧分をキャンセルするような構成となっている。
【０２３０】
一方、残留振動波形Ｗの電圧がほぼ０となった場合にバッファ電圧との電位差が最大となり、ダイオードＤｐ２に大きな逆バイアスがかかるため、このピークホールド回路は、バッファＡｐ２の出力電圧＞残留振動波形Ｗの電圧値の状態で、ダイオードＤｐ１の順方向電圧以上となったときにダイオードＤｐ１が導通し、非反転増幅器Ａｐ１の入力端子間の電位をダイオードＤｐ１の順方向電圧に保持している。したがって、ダイオードＤｐ２は、バッファ電圧＋ダイオードＤｐ１の順方向電圧の逆バイアスに抑えるように構成されている。なお、バッファＡｐ２の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤによってデジタルデータに変換され、このデジタルに数値化された残留振動のピーク電圧を判定手段２０に出力するように構成されてもよい。
【０２３１】
次にピーク検出手段５０５の動作等を図４５に示したタイミングチャートを参照しつつ説明すると、スイッチ５０４に駆動／検出切り替え信号ＳＤが入力されると、駆動／切り替え信号ＳＤの立ち上がりをタイミングとして、スイッチ５０４が検出手段５０２側に切り替わり、インクジェットプリンタ１のヘッド／アクチュエータ５０３は、インク滴を吐出しない駆動休止期間になる。
【０２３２】
この駆動休止期間では、駆動／検出切替信号ＳＤの立ち上がりをタイミングとして、振動板１２１の残留振動（減衰振動）にともなう電圧値が検出手段５０２で検出され、前述したように、図４４中非反転増幅器Ａｐ１に残留振動波形Ｗの電圧値として入力される。このとき、ピーク検出手段５０５では、残留振動のピーク値ＲＺＶが検出され、その値は保持指令信号Ｌｓが保持手段５０６に入力されるタイミングで保持手段５０６に保持（記憶）される。この場合、駆動／検出切替信号ＳＤの立ち下りのタイミングで、保持指示信号Ｌｓが立ち上がり、また、駆動／検出切替信号ＳＤの立ち下がりのタイミングで、スイッチ５０４が駆動手段５０１側に切り替わり、インクジェットプリンタ１のヘッド／アクチュエータ５０３は、再び駆動手段５０１で駆動される。
【０２３３】
なお、保持指示信号Ｌｓの立ち下がりをタイミングとして、ピーク検出手段５０５にはＲｅｓｅｔ信号が入力され、これにより、ピーク検出手段５０５が保持する残留振動ピーク値は、値０まで減少する（クリアされる）。また、予め設定された粘度指示値ＺＶと残留振動ピーク値ＲＺＶとの差、すなわち上式（式６）から偏差量εが減算器５０７で算出されてＰＩＤ演算器６００に入力される。
【０２３４】
また、この実施形態では、印刷可能範囲を設定するための、上限の閾値ｍａｘと下限の閾値ｍｉｎとが予め設定してある。その設定は、上下限値検出回路５０８に設定するように構成されている。
なお、駆動／検出切替信号ＳＤ、保持指令信号Ｌｓ、Ｒｅｓｅｔ信号は、例えばインクジェットプリンタ１に備えられている図２中のＣＰＵ６１が出力タイミングを制御している。また、上限の閾値ｍａｘや下限の閾値ｍｉｎは、例えば、図２中のホストコンピュータ８から入力して設定する構成などが挙げられる。
【０２３５】
次に、ヒータ駆動手段７００は、演算器７０１（Ａｐ）と、トランジスタ７０２（Ｔｒｓ）と、抵抗７０３（Ｒｓ）とを備えている。ヒータ５１１からトランジスタ７０２を介して抵抗７０３に流れる電流をＩｏｕｔとすると、下式（式７）が成り立つ。
Ｖｓ＝Ｉｏｕｔ×Ｒｓ・・・（式７）
ここで、Ｖｓは演算器７０１の反転端子に印加される電圧であり、Ｒｓは抵抗７０３の抵抗値である。
【０２３６】
上式（式７）中の電圧Ｖｓは、演算器７０１の反転入力端子に入力されて負帰還回路を構成しており、ヒータ電流制御用の電圧ＣＶは演算器７０１の非反転入力端子に入力される。そして、演算器７０１は、ヒータ電流制御電圧ＣＶと、反転入力端子電圧Ｖｓとの電位差が値０となるように、トランジスタ７０２を制御するので、抵抗７０３を流れる電流は上式（式７）を変形して得られる関係式Ｉｏｕｔｔ＝ＣＶ／Ｒｓによって決定される結果、ヒータ５１１に通電される電流量は、ヒータ電流制御用の電圧ＣＶに比例した電流値で駆動されることになる。
【０２３７】
なお、インクの温度変化（粘度変化）を残留振動波形Ｗの波高値変化量から推定（特定）するためには、インクジェットヘッド１００のインク吐出動作が必要であり、ヒータ５１１のフィードバック制御のためのデータサンプリング時間は、アクチュエータ１２０の駆動周期となる。また、特定のインクジェットヘッド１００、静電アクチュエータ１２０を温度センサ（粘度センサ）として用いるので、フラッシング処理においてヒータ５１１を制御することが好ましい。
【０２３８】
そして、フラッシング処理において、インクジェットヘッド１００のキャビティ１４１内のインク温度が駆動に適した温度になるように、ヒータ電流制御電圧ＣＶ値を整定させてから、印字駆動モードに移行させ、アクチュエータ１２０の駆動中においては、複数のインクジェットヘッド１００のなかから任意に選択してフィードバック制御に必要なデータを得ることにより、偏差量εが整定範囲内となり、その結果整定されたインク温度（インク粘度）が保持されるようにヒータ５１１の制御を行うようにするのが好ましい。
【０２３９】
次に、ＰＩＤ演算器６００は、演算回路６０１、６０２、６０３、と、増幅器６０４、６０５、６０６および加算器６０７と、図示しない切替スイッチとを備えている。この切替スイッチにより、演算回路６０１の出力が増幅器６０４を介して加算器６０７に入力されると、ＰＩＤ演算器６００は、Ｐ（比例）演算器として機能し、ＰＩＤ演算器６００から出力されるヒータ電流制御電圧ＣＶは、下式（式８）で与えられる。この場合、ヒータ５１１を比例制御補正によって動作制御する。ＣＶ＝Ｋｐε・・・（式８）
【０２４０】
また、切替スイッチにより、演算回路６０１の出力が増幅器６０４を介して加算器６０７に入力されるとともに、演算回路６０２の出力が増幅器６０５を介して加算器６０７に入力される場合、ＰＩＤ演算器６００は、ＰＩ演算器として機能し、そのときＰＩＤ演算器６００から出力されるヒータ電流制御電圧ＣＶは、下式（式９）で与えられる。この場合、ヒータ５１１はＰＩ制御補正によって動作制御される。
ＣＶ＝Ｋｐε＋Ｋｉ／Ｔｉ∫εｄｔ・・・（式９）
【０２４１】
さらに、切替スイッチにより、演算回路６０１の出力が増幅器６０４を介して加算器６０７に入力されるとともに、演算回路６０２の出力が増幅器６０５を介して加算器６０７に入力され、かつ演算回路６０３の出力が増幅器６０６を介して加算器６０７に入力される場合、ＰＩＤ演算器６００は、ＰＩＤ演算器として機能し、そのときＰＩＤ演算器６００から出力されるヒータ電流制御電圧ＣＶは、下式（式１０）で与えられる。この場合、ヒータ５１１はＰＩＤ制御補正によって動作制御される。
ＣＶ＝Ｋｐε＋Ｋｉ／Ｔｉ∫εｄｔ＋ＫｄＴｄｄε／ｄｔ・・・（式１０）
なお、前記切替スイッチを備えたＰＩＤ演算器６００を、Ｐ（比例）演算器、ＰＩ演算器、ＰＩＤ演算器のいずれかに変更してもよい。
【０２４２】
次に、回路構成５００で行われる処理手順をフローチャートに基づいて説明する。なお、以下に説明する処理手順は、例えば、ＣＰＵ６１で行われる。
図４６は、残留振動波形Ｗのピーク値ＲＺＶを検出するための処理（駆動／検出処理：Ｊ）を示すフローチャートである。
同図において、印刷動作、あるいはフラッシング処理等の動作をヘッド／アクチュエータ５０３に行わせるための駆動電圧が静電アクチュエータ１２０に印可されると（ステップＳＳ１００）、駆動電圧の印加を終了させる指示（駆動／検出切り替え信号ＳＤの入力等）があるまでステップＳＳ１００の状態が維持される（ステップＳＳ１０１で「ＮＯ」）。
【０２４３】
ここで、駆動電圧の印加の終了を指示があると（ステップＳＳ１０１で「ＹＥＳ」）スイッチ５０４により、静電アクチュエータ１２０が、ピーク値ＲＺＶを検出する検出手段５０２側に切り替えられ（ステップＳＳ１０２）、振動板１２１の残留振動波形Ｗの最大波高値（ピーク値ＲＺＶ）を検出する処理が、検出手段５０２、ピーク検出手段５０５、保持手段５０６を主体とする構成により行われる（ステップＳＳ１０３）。
この動作は、前述した通り（図２４示す吐出異常検出・判定処理と略同様）であるので、その説明は、省略する。
【０２４４】
そして、図４５のタイミングチャートで説明したように、ピーク検出手段５０５によりピーク値ＲＺＶが得られるまで待機し（ステップＳＳ１０４で「ＮＯ」）、ピーク値ＲＺＶが検出されると（ステップＳＳ１０４で「ＹＥＳ」）、保持指示信号Ｌｓが保持手段５０６に入力されて、ピーク値ＲＺＶが保持手段５０６に保持（記憶）される（ステップＳＳ１０５）。
【０２４５】
続いて、アクチュエータ１２０に電圧を印可するためのスイッチ５０４の切り替え動作がなされて（ステップＳＳ１０６）、アクチュエータ１２０を引き続き駆動される場合、ピーク値ＲＺＶをさらに検出する場合には（ステップＳＳ１０７で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１００に戻って同様の処理を行い、アクチュエータ１２０の駆動を停止される場合、またはピーク値ＲＺＶの検出を行わない場合には（ステップＳＳ１０７で「ＹＥＳ」）、この処理を終了する。
【０２４６】
次に、図４７および図４８に示すフローチャートに従って、インクジェットプリンタ１のＣＰＵ６１で行われる処理手順を説明する。
インクジェットプリンタ１の電源がＯＮとされると（ステップＳＳ１０８）、印刷開始までの時間が（待機時間）が長いかどうかが判定され、待機時間長い場合には（ステップＳＳ１０９で「ＹＥＳ」）しばらく印字動作が行われていないので、印字動作が良好に行えるようにインクジェットヘッド１００をクリーニングするための処理が行われる。すなわち、チューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理が行われ（ステップＳＳ１１０）、所定（予め設定されている）の吸引動作時間が経過するまで（ステップＳＳ１１１で「ＮＯ」）、ポンプ３２０での吸引動作が行われる。なお、ステップＳＳ１０９で、待機時間が長くないときは（ステップＳＳ１０９「ＮＯ」）、後述するステップＳＳ１１２に進む。
【０２４７】
そして、所定の吸引動作時間が経過すると（ステップＳＳ１１１で「ＹＥＳ」）、フラッシング処理が開始され（ステップＳＳ１１２）、静電アクチュエータ１２０等を駆動させるための駆動条件の初期設定が行われ（ステップＳＳ１１３）、ピーク値ＲＺＶの検出に使用するキャビティ１４１（ノズル１１０）が選択されて設定（ＥＥＰＲＯＭ６２等に記憶）される（ステップＳＳ１１４）。
【０２４８】
次に、図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊが行われ、その結果から偏差量εが、上式の（式６）によって求められる。すなわち、予め設定されていた、粘度指示値ＺＶに相当する信号と、保持手段５０６に保持されていたピーク値ＲＺＶに相当する信号が減算器５０７に入力されて、それらの差分が偏差量εとして減算器５０７から出力される（ステップＳＳ１１５）。
【０２４９】
そして、偏差量εの値が、予め設定されている下限の閾値ｍｉｍよりも小さい場合（ｍｉｎ＞ε）には（ステップＳＳ１１６で「ＹＥＳ」）、印刷実行不可能範囲にあるので、印字動作（アクチュエータ１２０の動作等）を停止させ（ステップＳＳ１１７）、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ１１８）。また、この場合には、待機時間の測定を開始する（ステップＳＳ１１９）。
その測定は設定待機時間が経過するまで行われ（ステップＳＳ１２０で「ＮＯ」）、その設定待機時間が経過すると（ステップＳＳ１２０で「ＹＥＳ」）、ポンプ３２０の吸引時間が設定され（ステップＳＳ１２１）、ステップＳＳ１１０に戻って同様の処理を行う。
【０２５０】
次に、予め設定された下限の閾値ｍｉｍよりも、偏差量εの方が大きい（ｍｉｎ＜ε）場合には（ステップＳＳ１１６で「ＮＯ」）、偏差量εが、予め設定された上限の閾値ｍａｘよりも大きいか、小さいかが判定され、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも大きい（ｍａｘ＜ε）場合には（ステップＳＳ１２２で「ＹＥＳ」）、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ１２３）。また、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも小さい（ｍｉｎ＜ε＜ｍａｘ）場合には（ステップＳＳ１２２で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１２４に進んで後述する処理（ステップＳＳ１２４以降の処理）が行われる。
【０２５１】
すなわち、ＰＩＤ演算器６００によりヒータ５１１のヒータ電流制御用の電圧値ＣＶを算出し（ステップＳＳ１２４）、その算出結果を極性検出手段５０９に入力して、極性を判定する。ヒータ電流制御用の電圧値ＣＶの値が「正」の場合には（ステップＳＳ１２５で「ＹＥＳ」）、電圧値ＣＶに基づいてヒータ駆動手段７００によりヒータ５１１の駆動が制御されてインク温度が上昇され（ステップＳＳ１２６）、電圧値ＣＶの値が「負」の場合には（ステップＳＳ１２５で「ＮＯ」）、制御量は値「０」とされ、ヒータ５１１は作動せず（ステップＳＳ１３０）、フラッシング処理を終了させて（ステップＳＳ１２９）、図４８のフローチャートＡに進む。
【０２５２】
また、ステップＳＳ１２６に続いて、偏差量εが整定範囲内か否か判定され（図４２参照）、整定範囲内であれば（ステップＳＳ１２７で「ＹＥＳ」）、ステップＳＳ１２３での表示を取り消す（ステップＳＳ１２８）とともに、フラッシング処理も終了させて（ステップＳＳ１２９）、印刷動作（印字動作）を許可し、図４８のフローチャートＡに進む。なお、ステップＳＳ１２７で、偏差量εが整定範囲外のときは（ステップＳＳ１２７で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１１４の次の図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊを行う。
【０２５３】
印字開始の指令がホストコンピュータ８等から入力されると（ステップＳＳ１３１「ＹＥＳ」）、ピーク値ＲＺＶの検出に使用するキャビティ１４１（ノズル１１０）が選択されて設定（ＥＥＰＲＯＭ６２等に記憶）される（ステップＳＳ１３２）。そして、偏差量εに基づいてアクチュエータ１２０等の駆動条件が設定され（ステップＳＳ１３３）、ピーク値ＲＺＶを検出するための図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊが実行される。
【０２５４】
次いで、偏差量εが減算器５０７で算出されて出力され（ステップＳＳ１３４）、偏差量εの値が、予め設定されている下限の閾値ｍｉｍよりも小さい場合（ｍｉｎ＞ε）には（ステップＳＳ１３５「ＹＥＳ」）、印刷実行不可能範囲にあるので、印字動作（アクチュエータ１２０の動作等）を停止させ（ステップＳＳ１３６）、表示部Ｍに「印字が不可能」であること表示し（ステップＳＳ１３７）、インクジェットヘッド１００を回復領域に移動させて（ステップＳＳ１３８）、ポンプ３２０の吸引時間を設定し（ステップＳＳ１３９）、図４７のステップＳＳ１１０に戻って、前述したポンプ吸引処理等のインクジェットヘッド１００のクリーニング等の処理を行って、以降のステップを実行する。
【０２５５】
次に、予め設定された下限の閾値ｍｉｍよりも、偏差量εの方が大きい（ｍｉｎ＜ε）場合には（ステップＳＳ１３５で「ＮＯ」）、偏差量εが、予め設定された上限の閾値ｍａｘよりも大きいか、小さいかが判定され、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも大きい（ｍａｘ＜ε）場合には（ステップＳＳ１４０で「ＹＥＳ」）、ステップＳＳ１３６に進む。一方、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも小さい（ｍｉｎ＜ε＜ｍａｘ）場合には（ステップＳＳ１４０で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１４１に進んで後述する処理（ステップＳＳ１４１以降の処理）が行われる。
【０２５６】
すなわち、ＰＩＤ演算器６００によりヒータ５１１のヒータ電流制御用の電圧値ＣＶを算出し（ステップＳＳ１４１）、その算出結果を極性検出手段５０９に入力して、極性を判定する。ヒータ電流制御用の電圧値ＣＶの値が「正」の場合には（ステップＳＳ１４２で「ＹＥＳ」）、電圧値ＣＶに基づいてヒータ駆動手段７００によりヒータ５１１の駆動が制御されてインク温度が上昇され（ステップＳＳ１４３）、電圧値ＣＶの値が「負」の場合には（ステップＳＳ１４２で「ＮＯ」）、制御量は値「０」とされ、ヒータ５１１は作動せず（ステップＳＳ１４７）、ステップＳＳ１４４に進む。
【０２５７】
ステップＳＳ１４４では、印字を終了させる指示があるか否かが判定され、印字を終了させる指示があれば（ステップＳＳ１４４で「ＹＥＳ」）、インクジェットヘッド１００を回復領域に移動させる処理が行われ（ステップＳＳ１４５）、電源ＯＦＦのタイミングで（ステップＳＳ１４６で「ＹＥＳ」）、この処理が終了する。
【０２５８】
また、ステップＳＳ１４４で印字の終了指示がない場合には（ステップＳＳ１４４で「ＮＯ」）、ステップＳＳ１３２に進んで同様の処理が行われ、ステップＳＳ１４６で電源ＯＦＦの指示がない場合は（ステップＳＳ１４６で「ＮＯ」）、インクジェットヘッド１００を回復領域に待機させた状態で（ステップＳＳ１４８）ステップＳＳ１３１に進む。
なお、ステップＳＳ１３１で、印字開始の指示がない場合（ステップＳＳ１３１で「ＮＯ」）には一定の時間だけ待って（ステップＳＳ１４９で「ＹＥＳ」）図４７のステップＳＳ１１２に進み、一定の時間が経過していない場合には（ステップＳＳ１４９で「ＮＯ」）ステップＳＳ１３１に戻って同様の処理を行う。
【０２５９】
以上説明したように、このインクジェットプリンタ１は、温度センサ等の各種センサを用いることなく、振動板１２１の残留振動の振幅量（偏差量ε）を検出することで、インク温度が印刷可能範囲内になるように、ヒータの制御が行われ、良好な印刷動作が行えるように構成されている。
すなわち、インク温度を計測するための各種センサが不要であるため、インクジェットヘッド１００、ひいてはインクジェットプリンタ１の小型化、ノズル１１０などの高密度化が可能となるとともに、部品点数が少なくなるのでインクジェットプリンタ１の製造コストダウンを図ることが可能となる。
【０２６０】
また、インクの温度調整を正確かつ確実に行うことができるので、印刷（画質）品質の劣化、印刷の失敗など、不要（無駄）な印刷をすることがないので、使用者にとっても、印刷用紙Ｐが無駄になることがなく、印刷に余計な手間が掛かることなく印刷作業の能率を向上させることができる。
また、このインクジェットプリンタ１では、吐出異常の原因を判別することができ、その吐出異常の原因に対応する適切な回復処理（フラッシング処理、ポンプ吸引処理及びワイピング処理のいずれか又は２つ）を実行することができるので、従来の液滴吐出装置におけるシーケンシャルな回復処理とは異なり、回復処理を行った際に発生する無駄な排インクを減らすことができ、それによって、インクジェットプリンタ１全体のスループットの低下又は悪化を防止することができる。
【０２６１】
また、従来の吐出異常を検出可能な液滴吐出装置に比べ、他の部品（例えば、光学式のドット抜け検出装置など）を必要としないので、インクジェットヘッド１００（ヘッドユニット３５）、ひいては、インクジェットプリンタ１全体のサイズを大きくすることなく吐出異常を検出することができるとともに、吐出異常（ドット抜け）検出を行うことができるインクジェットプリンタ１の製造コストを低く抑えることができる。
【０２６２】
また、インク滴吐出動作後の振動板１２１の残留振動を用いて吐出異常を検出しているので、印字動作の途中でも吐出異常を検出することができる。
なお、本発明では、インク滴（液滴）を吐出しない程度に静電アクチュエータ（アクチュエータ）１２０を駆動して（空打ちをして）、振動板１２１の残留振動を検出してもよい。
また、本発明では、報知手段は、前記表示部（表示手段）に限らず、この他、報知手段として、例えば、ランプ等の発光部、ブザーや音声等を発する装置等を用いてもよい。
【０２６３】
＜第２実施形態＞
次に本発明に係る液滴吐出装置の第２実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
この実施形態における発明要部を示す回路構成５００Ａでは、図４９に示されるように、図４３に示された回路構成５００に加えて、冷却器５２０と、この冷却器５２０を駆動するための冷却器駆動手段５３０が備えられている。冷却器駆動手段５３０は、スイッチ５１０の一方の端子に接続されており、冷却器５２０は、ヘッド／アクチュエータ５０３を冷却できるように構成されている。なお、他の構成は図４３に示された回路構成５００と同様なので、その説明は省略する。
【０２６４】
次に、図５０および図５１に示すフローチャートに従って、インクジェットプリンタ１のＣＰＵ６１で行われる処理手順を説明する。なお、この実施形態においても、図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊを行って、最大波高値（ピーク値ＲＺＶ）の値を求める構成とされている。
インクジェットプリンタ１の電源がＯＮとされると（ステップＳＳ２００）、印刷開始までの時間が（待機時間）が長いかどうかが判定され、待機時間長い場合には（ステップＳＳ２０１で「ＹＥＳ」）しばらく印字動作が行われていないので、印字動作が良好に行えるようにインクジェットヘッド１００をクリーニングするための処理が行われる。すなわち、チューブポンプ３２０によるポンプ吸引処理が行われ（ステップＳＳ２０２）、所定（予め設定されている）の吸引動作時間が経過するまで（ステップＳＳ２０３で「ＮＯ」）、ポンプ３２０での吸引動作が行われる。なお、ステップＳＳ２０１で、待機時間が長くないときは（ステップＳＳ２０１「ＮＯ」）、後述するステップＳＳ２０４に進む。
【０２６５】
そして、所定の吸引動作時間が経過すると（ステップＳＳ２０３で「ＹＥＳ」）、フラッシング処理が開始され（ステップＳＳ２０４）、静電アクチュエータ１２０等を駆動させるための駆動条件の初期設定が行われ（ステップＳＳ２０５）、ピーク値ＲＺＶの検出に使用するキャビティ１４１（ノズル１１０）が選択されて設定（ＥＥＰＲＯＭ６２等に記憶）される（ステップＳＳ２０６）。
【０２６６】
次に、図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊが行われ、その結果から偏差量εが、上式の（式６）によって求められる。すなわち、予め設定されていた、粘度指示値ＺＶに相当する信号と、保持手段５０６に保持されていたピーク値ＲＺＶに相当する信号が減算器５０７に入力されて、それらの差分が偏差量εとして減算器５０７から出力される（ステップＳＳ２０７）。
そして、偏差量εの値が、予め設定されている下限の閾値ｍｉｍよりも小さい場合（ｍｉｎ＞ε）には（ステップＳＳ２０８で「ＹＥＳ」）、印刷実行不可能範囲にあるので、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ２０９）等の処理が行われる。
【０２６７】
次に、予め設定された下限の閾値ｍｉｍよりも、偏差量εの方が大きい（ｍｉｎ＜ε）場合には（ステップＳＳ２０８で「ＮＯ」）、偏差量εが、予め設定された上限の閾値ｍａｘよりも大きいか、小さいかが判定され、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも大きい（ｍａｘ＜ε）場合には（ステップＳＳ２１１で「ＹＥＳ」）、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ２１２）。
【０２６８】
また、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも小さい（ｍｉｎ＜ε＜ｍａｘ）場合には（ステップＳＳ２１１で「ＮＯ」）、ステップＳＳ２１０に進んで後述する処理（ステップＳＳ２１０以降の処理）が行われる。
すなわち、ＰＩＤ演算器６００によりヒータ電流制御用の電圧値ＣＶを算出し（ステップＳＳ２１０）、その算出結果を極性検出手段５０９に入力して、極性を判定する。ヒータ電流制御用の電圧値ＣＶの値が「正」の場合には（ステップＳＳ２１３で「ＹＥＳ」）、電圧値ＣＶに基づいてヒータ駆動手段７００によりヒータ５１１の駆動が制御されて温度インク温度が上昇され（ステップＳＳ２１４）、電圧値ＣＶの値が「負」の場合には（ステップＳＳ２１３で「ＮＯ」）、冷却器駆動手段５３０を介して冷却器５２０が駆動されてインク温度が下げられる（ステップＳＳ２１５）。
【０２６９】
次に、偏差量εが整定範囲内であるか否かが判定され、整定範囲内であれば（ステップＳＳ２１６で「ＹＥＳ」）、ステップＳＳ２０９とステップＳＳ２１２での表示を取り消し（ステップＳＳ２１７）、フラッシング処理を終了させ（ステップＳＳ２１８）、印刷動作（印字動作）を許可し、図５１の処理フローＦに進む。
【０２７０】
印字開始の指令がホストコンピュータ８等から入力されると（ステップＳＳ２１９「ＹＥＳ」）、ピーク値ＲＺＶの検出に使用するキャビティ１４１（ノズル１１０）が選択されて設定（ＥＥＰＲＯＭ６２等に記憶）される（ステップＳＳ２２０）。そして、偏差量εに基づいてアクチュエータ１２０等の駆動条件が設定され（ステップＳＳ２２１）、ピーク値ＲＺＶを検出するための図４６に示す前述した駆動／検出処理Ｊが実行される。
【０２７１】
次いで、偏差量εが減算器５０７で算出されて出力され（ステップＳＳ２２２）、偏差量εの値が、予め設定されている下限の閾値ｍｉｍよりも小さい場合（ｍｉｎ＞ε）には（ステップＳＳ２２３「ＹＥＳ」）、印刷実行不可能範囲にあるので、印字動作（アクチュエータ１２０の動作等）を停止させ（ステップＳＳ２２４）、表示部Ｍに「印字が不可能」であることを表示する（ステップＳＳ２２５）。そして、インクジェットヘッド１００をヘッド回復領域に移動させ（ステップＳＳ２２６）、ポンプ３２０の吸引時間を設定して（ステップＳＳ２２７）から図５０のステップＳＳ２０２に戻って、前述したポンプ吸引処理等のインクジェットヘッド１００のクリーニング等の処理を行って、以降の処理を実行する。
【０２７２】
次に、予め設定された下限の閾値ｍｉｍよりも、偏差量εの方が大きい（ｍｉｎ＜ε）場合には（ステップＳＳ２２３で「ＮＯ」）、偏差量εが、予め設定された上限の閾値ｍａｘよりも大きいか、小さいかが判定され、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも大きい（ｍａｘ＜ε）場合には（ステップＳＳ２２８で「ＹＥＳ」）、ステップＳＳ２２４に進み、上述と同様の処理が行われる。
【０２７３】
また、偏差量εが上限の閾値ｍａｘよりも小さい（ｍｉｎ＜ε＜ｍａｘ）場合には（ステップＳＳ２２８で「ＮＯ」）、ステップＳＳ２２９に進んで後述する処理（ステップＳＳ２２９以降の処理）が行われる。
すなわち、ＰＩＤ演算器６００によりヒータ電流制御用の電圧値ＣＶを算出し（ステップＳＳ２２９）、その算出結果を極性検出手段５０９に入力して、極性を判定する。ヒータ電流制御用の電圧値ＣＶの値が「正」の場合には（ステップＳＳ２３０で「ＹＥＳ」）、電圧値ＣＶに基づいてヒータ駆動手段７００によりヒータ５１１の駆動が制御されてインク温度が上昇され（ステップＳＳ２３１）、電圧値ＣＶの値が「負」の場合には（ステップＳＳ２３０で「ＮＯ」）、冷却器駆動手段５３０を介して冷却器５２０が駆動されてインク温度が下げられる（ステップＳＳ２３２）。
【０２７４】
次のステップＳＳ２３３では、印字を終了させる指示があるか否かが判定され、印字を終了させる指示があれば（ステップＳＳ２３３で「ＹＥＳ」）、インクジェットヘッド１００を回復領域に移動させる処理が行われ（ステップＳＳ２３４）、電源ＯＦＦのタイミングで（ステップＳＳ２３５で「ＹＥＳ」）、この処理が終了する。
【０２７５】
また、ステップＳＳ２３３で印字の終了指示がない場合には（ステップＳＳ２３３で「ＮＯ」）、ステップＳＳ２２０に進んで同様の処理が行われ、ステップＳＳ２３５で電源ＯＦＦの指示がない場合は（ステップＳＳ２３５「ＮＯ」）、インクジェットヘッド１００を回復領域に待機させた状態で（ステップＳＳ２３６）ステップＳＳ２１９に進む。
【０２７６】
なお、ステップＳＳ２１９で、印字開始の指示がない場合（ステップＳＳ２１９で「ＮＯ」）には一定の時間だけ待って（ステップＳＳ２３７で「ＹＥＳ」）、図５０のステップＳＳ２０４に進み、一定の時間が経過していない場合には（ステップＳＳ２３７で「ＮＯ」）、ステップＳＳ２１９に戻って同様の処理を行う。
【０２７７】
この第２実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
そして、この第２実施形態では、ヒータ５１１と冷却器５２０とを設けたので、インクの加熱および冷却を行うことができ、これにより、インクの温度調整を迅速かつ確実に行えるという利点がある。
なお、本発明では、ヒータ５１１を設けずに、ペルチェ素子のみで、加熱と冷却とを行ってもよい。
また、本発明では、ヒータ５１１を設けずに、冷却器５２０だけを設けてもよい。
【０２７８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例について説明する。図５３〜図５６は、それぞれ、インクジェットヘッド（ヘッドユニット）の他の構成例の概略を示す断面図である。以下、これらの図に基づいて説明するが、前述した実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０２７９】
図５３に示すインクジェットヘッド１００Ａは、圧電素子２００の駆動により振動板２１２が振動し、キャビティ２０８内のインク（液体）がノズル２０３から吐出するものである。ノズル（孔）２０３が形成されたステンレス鋼製のノズルプレート２０２には、ステンレス鋼製の金属プレート２０４が接着フィルム２０５を介して接合されており、さらにその上に同様のステンレス鋼製の金属プレート２０４が接着フィルム２０５を介して接合されている。そして、その上には、連通口形成プレート２０６およびキャビティプレート２０７が順次接合されている。
【０２８０】
ノズルプレート２０２、金属プレート２０４、接着フィルム２０５、連通口形成プレート２０６およびキャビティプレート２０７は、それぞれ所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これらを重ねることにより、キャビティ２０８およびリザーバ２０９が形成される。キャビティ２０８とリザーバ２０９とは、インク供給口２１０を介して連通している。また、リザーバ２０９は、インク取り入れ口２１１に連通している。
【０２８１】
キャビティプレート２０７の上面開口部には、振動板２１２が設置され、この振動板２１２には、下部電極２１３を介して圧電素子（ピエゾ素子）２００が接合されている。また、圧電素子２００の下部電極２１３と反対側には、上部電極２１４が接合されている。ヘッドドライバ２１５は、駆動電圧波形を生成する駆動回路を備え、上部電極２１４と下部電極２１３との間に駆動電圧波形を印加（供給）することにより、圧電素子２００が振動し、それに接合された振動板２１２が振動する。この振動板２１２の振動によりキャビティ２０８の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２０８内に充填されたインク（液体）がノズル２０３より液滴として吐出する。
液滴の吐出によりキャビティ２０８内で減少した液量は、リザーバ２０９からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２０９へは、インク取り入れ口２１１からインクが供給される。
【０２８２】
図５４に示すインクジェットヘッド１００Ｂも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２２１内のインク（液体）がノズルから吐出するものである。このインクジェットヘッド１００Ｂは、一対の対向する基板２２０を有し、両基板２２０間に、複数の圧電素子２００が所定間隔をおいて間欠的に設置されている。
隣接する圧電素子２００同士の間には、キャビティ２２１が形成されている。キャビティ２２１の図５５中前方にはプレート（図示せず）、後方にはノズルプレート２２２が設置され、ノズルプレート２２２の各キャビティ２２１に対応する位置には、ノズル（孔）２２３が形成されている。
【０２８３】
各圧電素子２００の一方の面および他方の面には、それぞれ、一対の電極２２４が設置されている。すなわち、１つの圧電素子２００に対し、４つの電極２２４が接合されている。これらの電極２２４のうち所定の電極間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子２００がシェアモード変形して振動し（図５４において矢印で示す）、この振動によりキャビティ２２１の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２２１内に充填されたインク（液体）がノズル２２３より液滴として吐出する。すなわち、インクジェットヘッド１００Ｂでは、圧電素子２００自体が振動板として機能する。
【０２８４】
図５５に示すインクジェットヘッド１００Ｃも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２３３内のインク（液体）がノズル２３１から吐出するものである。このインクジェットヘッド１００Ｃは、ノズル２３１が形成されたノズルプレート２３０と、スペーサ２３２と、圧電素子２００とを備えている。圧電素子２００は、ノズルプレート２３０に対しスペーサ２３２を介して所定距離離間して設置されており、ノズルプレート２３０と圧電素子２００とスペーサ２３２とで囲まれる空間にキャビティ２３３が形成されている。
【０２８５】
圧電素子２００の図５５中上面には、複数の電極が接合されている。すなわち、圧電素子２００のほぼ中央部には、第１電極２３４が接合され、その両側部には、それぞれ第２の電極２３５が接合されている。第１電極２３４と第２電極２３５との間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子２００がシェアモード変形して振動し（図５５において矢印で示す）、この振動によりキャビティ２３３の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２３３内に充填されたインク（液体）がノズル２３１より液滴として吐出する。すなわち、インクジェットヘッド１００Ｃでは、圧電素子２００自体が振動板として機能する。
【０２８６】
図５６に示すインクジェットヘッド１００Ｄも前記と同様に、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２４５内のインク（液体）がノズル２４１から吐出するものである。このインクジェットヘッド１００Ｄは、ノズル２４１が形成されたノズルプレート２４０と、キャビティプレート２４２と、振動板２４３と、複数の圧電素子２００を積層してなる積層圧電素子２０１とを備えている。
【０２８７】
キャビティプレート２４２は、所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これにより、キャビティ２４５およびリザーバ２４６が形成される。キャビティ２４５とリザーバ２４６とは、インク供給口２４７を介して連通している。また、リザーバ２４６は、インク供給チューブ３１１を介してインクカートリッジ３１と連通している。
【０２８８】
積層圧電素子２０１の図５６中下端は、中間層２４４を介して振動板２４３と接合されている。積層圧電素子２０１には、複数の外部電極２４８および内部電極２４９が接合されている。すなわち、積層圧電素子２０１の外表面には、外部電極２４８が接合され、積層圧電素子２０１を構成する各圧電素子２００同士の間（または各圧電素子の内部）には、内部電極２４９が設置されている。この場合、外部電極２４８と内部電極２４９の一部が、交互に、圧電素子２００の厚さ方向に重なるように配置される。
【０２８９】
そして、外部電極２４８と内部電極２４９との間にヘッドドライバ３３より駆動電圧波形を印加することにより、積層圧電素子２０１が図５７中の矢印で示すように変形して（図５６中上下方向に伸縮して）振動し、この振動により振動板２４３が振動する。この振動板２４３の振動によりキャビティ２４５の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２４５内に充填されたインク（液体）がノズル２４１より液滴として吐出する。
液滴の吐出によりキャビティ２４５内で減少した液量は、リザーバ２４６からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２４６へは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１を介してインクが供給される。
【０２９０】
以上のような圧電素子を備えるインクジェットヘッド１００Ａ〜１００Ｄにおいても、前述した静電容量方式のインクジェットヘッド１００と同様にして、振動板または振動板として機能する圧電素子の残留振動に基づき、液滴吐出の異常を検出しあるいはその異常の原因を特定することができる。なお、インクジェットヘッド１００Ｂおよび１００Ｃにおいては、キャビティに面した位置にセンサとしての振動板（残留振動検出用の振動板）を設け、この振動板の残留振動を検出するような構成とすることもできる。
【０２９１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例について説明する。図５７は、ヘッドユニット１００Ｈの構成を示す斜視図、図５８は、図５７に示すヘッドユニット１００Ｈの１色のインク（１つのキャビティ）に対応する概略的な断面図である。以下、これらの図に基づいて説明するが、前述した第１実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。これらの図に示すヘッドユニット１００Ｈは、いわゆる膜沸騰インクジェット方式（サーマルジェット方式）によるもので、支持板４１０と、基板４２０と、外壁４３０および隔壁４３１と、天板４４０とが、図５７および図５８中下側からこの順に接合された構成のものである。
【０２９２】
基板４２０と天板４４０とは、外壁４３０および等間隔で平行に配置された複数（図示の例では６枚）の隔壁４３１を介して所定の間隔をおいて設置されている。そして、基板４２０と天板４４０との間には、隔壁４３１によって区画された複数（図示の例では５個）のキャビティ（圧力室：インク室）４３２が形成されている。各キャビティ４３２は、短冊状（直方体状）をなしている。
【０２９３】
また、図５７および図５８に示すように、各キャビティ４３２の図５８中左側端部（図５７中上端）は、ノズルプレート（前板）４３３により覆われている。このノズルプレート４３３には、各キャビティ４３２に連通するノズル（孔）４３４が形成されており、このノズル４３４からインク（液状材料）が吐出する。図５７では、ノズルプレート４３３に対しノズル４３４が直線的に、すなわち列状に配置されているが、ノズルの配置パターンはこれに限定されないことは言うまでもない。列状に配置されたこのノズル４３４のピッチは、印刷精度（ｄｐｉ）等に応じて適宜設定することができる。
なお、ノズルプレート４３３を設けず、各キャビティ４３２の図５７中上端（図５８中左端）が開放しており、この開放した開口がノズルとなるような構成のものでもよい。
【０２９４】
また、天板４４０には、インク取り入れ口４４１が形成され、該インク取り入れ口には、インク供給チューブ３１１を介して、インクカートリッジ３１に接続されている。なお、図示されていないが、インク取り入れ口４４１とインクカートリッジ３１との間に、ダンパ室（ゴムからなるダンパを備え、その変形により室内の容積が変化する）を設けることもできる。これにより、キャリッジ３２が往復走行する際のインクの揺れやインク圧の変化をダンパ室が吸収し、ヘッドユニット１００Ｈに所定量のインクを安定的に供給することができる。
【０２９５】
支持板４１０、外壁４３０、隔壁４３１、天板４４０およびノズルプレート４３３は、それぞれ、例えばステンレス鋼等の各種金属材料や各種樹脂材料、各種セラミックス等で構成されている。また、基板４２０は、例えば、シリコン等で構成されている。
基板４２０の各キャビティ４３２に対応する箇所には、それぞれ、発熱体４５０が設置（埋設）されている。各発熱体４５０は、ヘッドドライバ（通電手段）４５２により、それぞれ別個に通電され、発熱する。ヘッドドライバ４５２は、制御部６から入力される印字信号（印字データ）に応じ、発熱体４５０の駆動信号として例えばパルス状の信号を出力する。
【０２９６】
また、発熱体４５０のキャビティ４３２側の面は、保護膜（耐キャビテーション膜）４５１で覆われてる。この保護膜４５１は、発熱体４５０がキャビティ４３２内のインクと直接接触するのを防止するために設けられたものである。この保護膜４５１を設けることにより、発熱体４５０がインクと接触することによる変質、劣化等を防止することができる。
【０２９７】
基板４２０の各発熱体４５０の近傍であって、各キャビティ４３２に対応する箇所には、それぞれ、凹部４６０が形成されている。この凹部４６０は、例えばエッチング、打ち抜き等の方法により形成することができる。
凹部４６０のキャビティ４３２側を遮蔽するように振動板４６１が設置されている。この振動板４６１は、キャビティ４３２内の圧力（液圧）の変化に追従して図５８中の上下方向に弾性変形（弾性変位）する。
振動板４６１の構成材料や厚さは、特に限定されず、適宜設定される。
【０２９８】
一方、凹部４６０の他方の側は、支持板４１０により覆われており、該支持板４１０の図５８中上面の各振動板４６１に対応する箇所には、それぞれ、セグメント電極４６２が設置されている。
振動板４６１とセグメント電極４６２とは、所定の間隙距離をおいてほぼ平行に配置されている。振動板４６１とセグメント電極４６２との間の間隙距離（ギャップ長ｇ）は、特に限定されず、適宜設定される。わずかな間隔距離を隔てて振動板４６１とセグメント電極４６２とを配置することにより、平行平板コンデンサを形成することができる。そして、前述したように、振動板４６１がキャビティ４３２内の圧力に追従して図５８中の上下方向に弾性変形すると、それに応じて振動板４６１とセグメント電極４６２と間隙距離が変化し、前記平行平板コンデンサの静電容量Ｃが変化する。この静電容量Ｃの変化は、振動板４６１とセグメント電極４６２とにそれぞれ導通する共通電極４７０と外部セグメント電極４７１との電圧差の変化として現れるので、前述したように、これを検出することにより、振動板４６１の残留振動（減衰振動）を知ることができる。
【０２９９】
基板４２０のキャビティ４３２外には、共通電極４７０が形成されている。また、支持板４１０のキャビティ４３２外には、外部セグメント電極４７１が形成されている。
セグメント電極４６２、共通電極４７０および外部セグメント電極４７１の構成材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、金、胴、またはこれらを含む合金等が挙げられる。また、セグメント電極４６２、共通電極４７０および外部セグメント電極４７１は、それぞれ、例えば金属箔の接合、メッキ、蒸着、スパッタリング等の方法により形成することができる。
【０３００】
各振動板４６１と共通電極４７０とは、導体４７５により電気的に接続され、各セグメント電極４６２と各外部セグメント電極４７１とは、導体４７６により電気的に接続されている。
導体４７５、４７６としては、それぞれ、▲１▼金属線等の導線を配設したもの、▲２▼基板４２０または支持板４１０の表面に例えば金、銅等の導電性材料よりなる薄膜を形成したもの、あるいは、▲３▼基板４２０等の導体形成部位にイオンドーピング等を施して導電性を付与したもの等が挙げられる。
【０３０１】
以上のようなヘッドユニット１００Ｈは、図５８中の上下方向に複数重ねて（他段に）配置することができる。図５９では、４色のインク（インクカートリッジ３１）を適用した場合におけるノズル４３４の配置の例を示すが、この場合、複数のヘッドユニット１００Ｈを例えば主走査方向に重ねて配置し、それらの前面に１枚のノズルプレート４３３を接合した構成とすることができる。
ノズルプレート４３３上におけるノズル４３４の配置パターンは、特に限定されないが、図５９に示すように、隣り合うノズル列において、ノズル４３４が半ピッチずれたように配置することができる。
【０３０２】
次に、ヘッドユニット１００Ｈの作用（作動原理）について説明する。
ヘッドドライバ３３から駆動信号（パルス信号）が出力されて発熱体４５０に通電されると、発熱体４５０は、瞬時に３００℃以上の温度に発熱する。これにより、保護膜４５１上に膜沸騰による気泡（後述する不吐出の原因となるキャビティ内に混入、発生する気泡とは異なる）４８０が発生し、該気泡４８０は瞬時に膨張する。これにより、キャビティ４３２内に満たされたインク（液状材料）の液圧が増大し、インクの一部がノズル４３４から液滴として吐出される。
インクの液滴が吐出された直後、気泡４８０は急激に収縮し、元の状態に戻る。このときのキャビティ４３２内の圧力変化により振動板４６１が弾性変形して、次の駆動信号が入力され再びインク滴が吐出されるまでの間、減衰振動（残留振動）を生じる。
【０３０３】
振動板４６１が減衰振動を生じると、それに応じて、振動板４６１と、これと対向するセグメント電極４６２との間の静電容量が変化する。この静電容量の変化は、共通電極４７０と外部セグメント電極４７１との電圧差の変化として現れるが、これを読み取ることにより、インク滴の不吐出またはその原因を検出、特定することができる。すなわち、ノズル４３４からインク滴が正常に吐出されたときの共通電極４７０と外部セグメント電極４７１との電圧差の変化（静電容量の変化）の様子（パターン）と比較することにより、インク滴が正常に吐出されたか否かを判定することができ、また、インク滴の不吐出の原因毎の様子（パターン）とそれぞれ比較し、特定することにより、インク滴の不吐出の原因を判定することができる。
インク滴の吐出によりキャビティ４３２内で減少した液量は、インク取り入れ口４４１から新たなインクがキャビティ４３２内に供給されて補給される。このインクは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１内を通って供給される。
【０３０４】
以上、本発明の液滴吐出装置を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、液滴吐出ヘッドあるいは液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、本発明の液滴吐出装置に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０３０５】
なお、本発明の液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド（上述の実施形態では、インクジェットヘッド１００）から吐出する吐出対象液（液滴）としては、特に限定されず、例えば以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルション等の分散液を含む）とすることができる。すなわち、カラーフィルタのフィルタ材料を含むインク、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料、電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料などである。
【０３０６】
また、本発明では、液滴を吐出する対象となる液滴受容物は、記録用紙のような紙に限らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種基板のようなワークであってもよい。
また、本発明は、振動板を有する複数の液滴吐出ヘッドを備える、あらゆる方式（形態）の液滴吐出装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液滴吐出装置の一種であるインクジェットプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】本発明のインクジェットプリンタの主要部を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１に示すヘッドユニット（インクジェットヘッド）の概略的な断面図である。
【図４】図３のヘッドユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図５】４色インクを用いるヘッドユニットのノズルプレートのノズル配置パターンの一例である。
【図６】図３のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の駆動信号入力時の各状態を示す状態図である。
【図７】図３の振動板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。
【図８】図３の振動板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９】図３のキャビティ内に気泡が混入した場合のノズル付近の概念図である。
【図１０】キャビティへの気泡混入によりインク滴が吐出しなくなった状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフである。
【図１１】図３のノズル付近のインクが乾燥により固着した場合のノズル付近の概念図である。
【図１２】ノズル付近のインクの乾燥増粘状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフである。
【図１３】図３のノズル出口付近に紙粉が付着した場合のノズル付近の概念図である。
【図１４】ノズル出口に紙粉が付着した状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフである。
【図１５】ノズル付近に紙粉が付着した前後におけるノズルの状態を示す写真である。
【図１６】図３に示す吐出異常検出手段の概略的なブロック図である。
【図１７】図３の静電アクチュエータを平行平板コンデンサとした場合の概念図である。
【図１８】図３の静電アクチュエータから構成されるコンデンサを含む発振回路の回路図である。
【図１９】図１６に示す吐出異常検出手段のＦ／Ｖ変換回路の回路図である。
【図２０】発振回路から出力する発振周波数に基づく各部の出力信号などのタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２１】固定時間ｔｒ及びｔ１の設定方法を説明するための図である。
【図２２】図１６の波形整形回路の回路構成を示す回路図である。
【図２３】駆動回路と検出回路との切替手段の概略を示すブロック図である。
【図２４】吐出異常検出・判定処理を示すフローチャートである。
【図２５】残留振動検出処理を示すフローチャートである。
【図２６】吐出異常判定処理を示すフローチャートである。
【図２７】複数のインクジェットヘッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段が１つの場合）である。
【図２８】複数のインクジェットヘッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段の数がインクジェットヘッドの数と同じ場合）である。
【図２９】複数のインクジェットヘッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段の数がインクジェットヘッドの数と同じであり、印字データがあるときに吐出異常検出を行う場合）である。
【図３０】複数のインクジェットヘッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段の数がインクジェットヘッドの数と同じであり、各インクジェットヘッドを巡回して吐出異常検出を行う場合）である。
【図３１】図２７に示すインクジェットプリンタのフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３２】図２８及び図２９に示すインクジェットプリンタのフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３３】図３０に示すインクジェットプリンタのフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３４】図２８及び図２９に示すインクジェットプリンタの印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３５】図３０に示すインクジェットプリンタの印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。
【図３６】図１に示すインクジェットプリンタの上部から見た概略的な構造（一部省略）を示す図である。
【図３７】図３６に示すワイパとヘッドユニットとの位置関係を示す図である。
【図３８】ポンプ吸引処理時における、ヘッドユニットと、キャップ及びポンプとの関係を示す図である。
【図３９】図３８に示すチューブポンプの構成を示す概略図である。
【図４０】本発明のインクジェットプリンタにおける吐出異常回復処理を示すフローチャートである。
【図４１】種々の温度における振動板の残留振動を示すグラフである。
【図４２】本発明のインクジェットプリンタを実現するための原理を示す説明図である。
【図４３】本発明のインクジェットプリンタの要部を示す回路構成図である。
【図４４】図４３に示す回路構成に備えられたピーク検出手段の構成図である。
【図４５】図４４に示すピーク検出手段の動作等を示すタイミングチャートである。
【図４６】最大波高値ＲＺＶを求めるための処理（駆動／検出処理：Ｊ）を示すフローチャートである。
【図４７】図４３に示す回路構成で行われる処理を示すフローチャートである。
【図４８】図４３に示す回路構成で行われる処理を示すフローチャートである。
【図４９】第２実施形態における要部を示す回路構成図である。
【図５０】図４９に示す回路構成で行われる処理手順を示すフローチャートである。
【図５１】図４９に示す回路構成で行われる処理手順を示すフローチャートである。
【図５２】インク温度に応じて、印刷データを補正して印字処理を実行するための構成を示すブロック図である。
【図５３】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図５４】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図５５】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図５６】本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。
【図５７】本発明におけるヘッドユニットの他の構成例を示す斜視図である。
【図５８】図５７に示すヘッドユニットの概略的な断面図である。
【図５９】４色インクを用いるヘッドユニットのノズルプレートにおけるノズルの配置パターンの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１……インクジェットプリンタ ２……装置本体 ２１……トレイ ２２……排紙口 ３……印字手段 ３１……インクカートリッジ ３１１……インク供給チューブ ３２……キャリッジ ３３……ヘッドドライバ ３４……連結部 ３５……ヘッドユニット ３８……印字データ修正手段 ４……印刷装置 ４１……キャリッジモータ ４２……往復動機構 ４２１……タイミングベルト ４２２……キャリッジガイド軸 ４３……キャリッジモータドライバ ４４……プーリ ５……給紙装置 ５１……給紙モータ ５２……給紙ローラ ５２ａ……従動ローラ ５２ｂ……駆動ローラ ５３……給紙モータドライバ ６……制御部
６１……ＣＰＵ ６２……ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段） ６３……ＲＡＭ ６４……ＰＲＯＭ ７……操作パネル ８……ホストコンピュータ ９……ＩＦ １０、１０ａ〜１０ｅ……吐出異常検出手段 １１……発振回路 １１１……シュミットトリガインバータ １１２……抵抗素子 １２……Ｆ／Ｖ変換回路 １３……定電流源 １４……バッファ １５……波形整形回路 １５１……増幅器（オペアンプ） １５２……比較器（コンパレータ） １６……残留振動検出手段
１７……計測手段 １８……駆動回路 １８１……駆動波形生成手段 １８２……吐出選択手段 １８２ａ……シフトレジスタ １８２ｂ……ラッチ回路 １８２ｃ……ドライバ １９……切替制御手段 １９ａ……切替選択手段 １９１……セレクタ ２０……判定手段 ２３、２３ａ〜２３ｅ……切替手段 ２４……回復手段 １００、１００Ａ〜１００Ｄ、１００ａ〜１００ｅ……インクジェットヘッド、１００Ｈ……ヘッドユニット １１０……ノズル １２０……静電アクチュエータ １２１……振動板（底壁） １２２……セグメント電極 １２３……絶縁層 １２４……共通電極 １２４ａ……入力端子 １３０……ダンパ室 １３１……インク取入れ口 １３２……ダンパ １４０……シリコン基板 １４１……キャビティ １４２……インク供給口 １４３……リザーバ １４４……側壁 １５０……ノズルプレート １６０……ガラス基板 １６１……凹部
１６２……対向壁 １７０……基体 ２００……圧電素子 ２０１……積層圧電素子 ２０２、２２２、２３０、２４０……ノズルプレート ２０３、２２３、２３１、２４１……ノズル ２０４……金属プレート ２０５……接着フィルム ２０６……連通口形成プレート ２０７、２４２……キャビティプレート ２０８、２２１、２３３、２４５……キャビティ ２０９、２４６……リザーバ２１０、２４７……インク供給口 ２１１……インク取り入れ口 ２１２、２４３……振動板 ２１３……下部電極 ２１４……上部電極 ２１５……ヘッドドライバ ２２０……基板 ２２４……電極 ２３２……スペーサ ２３４……第１電極 ２３５……第２電極 ２４４……中間層 ２４８……外部電極 ２４９……内部電極 ３００……ワイパ ３０１……ワイピング部材 ３１０……キャップ ３２０……チューブポンプ（回転式ポンプ） ３２１……（可撓性）チューブ ３２２……回転体 ３２２ａ……軸 ３２３……ローラ ３３０……インク吸収体 ３４０……排インクカートリッジ ３５０……ガイド部材 ３５１……ガイド ４１０……支持板 ４２０……基板 ４３０……外壁 ４３１……隔壁 ４３２……キャビティ ４３３……ノズルプレート（前板） ４３４……ノズル ４４０……天板 ４４１……インク取り入れ口 ４５０……発熱体 ４５１……保護膜（キャビテーション膜） ４５２……ヘッドドライバ ４６０……凹部 ４６１……振動板 ４６２……セグメント電極 ４７０……共通電極
４７１……外部セグメント電極 ４７５……導体 ４７６……導体 ４８０……気泡 Ｐ……記録用紙 ５００……回路構成 ５０１……駆動手段 ５０２……検出手段 ５０３……ヘッド／アクチュエータ ５０４……スイッチ ５０５……ピーク検出手段 ５０６……保持手段 ５０８……上下限値検出手段 ５０７……減算器 ６００……ＰＩＤ演算器 ６０１……演算回路 ６０２……演算回路
６０３……演算回路 ６０４……増幅器 ６０５……増幅器 ６０６……増幅器 ６０７……加算器 ５０９……極性検出手段 ５１０……スイッチ ５２０……冷却器 ５３０……冷却器駆動手段 ７００……ヒータ駆動手段 ７０１……演算器 ７０２……トランジスタ ７０３……抵抗５１１……ヒータ ５１２……抵抗 ５００Ａ……回路構成 Ａｐ１……非反転増幅器 Ａｐ２……バッファ Ｄｐ１……ダイオード Ｄｐ２……ダイオード Ｃｐ１……コンデンサ Ｒｐ１……抵抗 Ｒｐ２……抵抗 Ｒｐ３……抵抗 Ｔｒ１……トランジスタ ＡＤ……Ａ／Ｄ変換器 Ｗ……残留振動波形 ＣＶ……ヒータ伝量制御用電圧 ＺＶ……設定粘度指数値 ＲＺＶ……残留振動ピーク値（ピーク値） ε……偏差量（粘度偏差） ｍａｘ……上限閾値 ｍｉｎ……下限閾値 Ｘ……上限を超えた領域の印字実行不可能範囲 Ｙ……下限よりも小さい領域の印字実行不可能範囲 Ｍ……表示部 Ｗ……残留振動波形
Ｓ１０１〜Ｓ１０９、Ｓ２０１〜Ｓ２０５、Ｓ３０１〜Ｓ３１０、Ｓ４０１〜Ｓ４０７、Ｓ５０１〜Ｓ５０５、Ｓ６０１〜Ｓ６０８、Ｓ７０１〜Ｓ７０６、Ｓ８０１〜Ｓ８１０、Ｓ９０１〜Ｓ９０７、ＳＳ１００〜ＳＳ１４９、ＳＳ２００〜ＳＳ２３７……ステップ、Ｍ……表示部
Claims (25)
- 駆動回路により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動により変位する振動板とを有し、前記駆動回路によりアクチュエータを駆動し、キャビティ内の液体をノズルから液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を調整する温度調整手段を有することを特徴とする液滴吐出装置。 - 駆動回路により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動により変位する振動板とを有し、前記駆動回路によりアクチュエータを駆動し、キャビティ内の液体をノズルから液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度を検出する温度検出手段を有し、該温度検出手段からの検出値に基づいて、前記キャビティ内の液体の温度を調整する温度調整手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記温度検出手段からの検出値に応じて、前記駆動回路により生成する駆動波形を補正するよう構成される請求項２に記載の液滴吐出装置。
- 前記温度検出手段からの検出値に応じて、前記液滴吐出ヘッドが吐出する液滴の数量を補正するよう構成される請求項２に記載の液滴吐出装置。
- 前記振動板の残留振動の振動パターンは、前記残留振動の振幅を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 前記振動板の残留振動の振幅量が、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の温度に対応する請求項５に記載の液滴吐出装置。
- 前記温度調整手段により、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の目標温度に対応する振幅量の基準値と、検出された前記残留振動の振幅量との差である偏差量を求め、該偏差量が可及的に０または所定範囲内になるように前記キャビティ内の液体の温度を調整する請求項５または６に記載の液滴吐出装置。
- 前記温度調整手段より、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の目標温度に対応する振幅量の基準値と、検出された前記残留振動の振幅量との差である偏差量を求め、
該偏差量が品質保証範囲内になると、液滴の吐出動作の開始を許可する吐出動作開始許可手段を有する請求項５ないし７のいずれかに記載の液滴吐出装置。 - 前記温度調整手段により、前記液滴吐出ヘッドのキャビティ内の液体の目標温度に対応する振幅量の基準値と、検出された前記残留振動の振幅量との差である偏差量を求め、
液滴の吐出動作中において、該偏差量が正常範囲から外れると、前記液滴の吐出動作を停止する請求項５ないし８のいずれかに記載の液滴吐出装置。 - 前記温度調整手段は、前記キャビティ内の液体を加熱および／または冷却し得る加熱・冷却手段を有する請求項１ないし９のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 前記温度調整手段は、前記加熱・冷却手段に対し、比例制御補正を行う比例演算器、ＰＩ制御補正を行うＰＩ制御演算器およびＰＩＤ制御補正を行うＰＩＤ制御演算器のうちの少なくとも１つを有する請求項１０に記載の液滴吐出装置。
- 前記温度調整手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する静電容量成分に基づいて、該発振回路が発振する請求項１ないし１１のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 前記温度調整手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する前記アクチュエータの静電容量成分に基づいて、該発振回路が発振する請求項１ないし１１のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 前記発振回路は、前記アクチュエータの静電容量成分と、前記アクチュエータに接続される抵抗素子の抵抗成分とによるＣＲ発振回路を構成する請求項１３に記載の液滴吐出装置。
- 前記温度調整手段は、前記発振回路の出力信号における発振周波数の変化に基づいて生成される所定の信号群により、前記振動板の残留振動の電圧波形を生成するＦ／Ｖ変換回路を含む請求項１３または１４に記載の液滴吐出装置。
- 前記温度調整手段は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形を所定の波形に整形する波形整形回路を含む請求項１５に記載の液滴吐出装置。
- 前記波形整形回路は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形から直流成分を除去するＤＣ成分除去手段を含み、
前記温度調整手段は、前記ＤＣ成分除去手段によって直流成分を除去された電圧波形のピーク値である前記残留振動の波高値を検出するピーク検出手段を含む請求項１６に記載の液滴吐出装置。 - 前記アクチュエータは、静電式アクチュエータである請求項１ないし１７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 前記アクチュエータは、圧電素子のピエゾ効果を利用した圧電アクチュエータである請求項１ないし１７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 前記アクチュエータは、通電により発熱する発熱体を備える膜沸騰式アクチュエータである請求項１ないし１２のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 前記振動板は、前記キャビティ内の圧力の変化に追従して弾性的に変形する請求項２０に記載の液滴吐出装置。
- 前記振動板の残留振動を検出し、該検出された前記振動板の残留振動の振動パターンに基づいて、前記液滴吐出ヘッドの吐出異常をその原因とともに検出する吐出異常検出手段を有する請求項１ないし２１のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 前記吐出異常検出手段により前記液滴吐出ヘッドの吐出異常が検出された場合、前記液滴吐出ヘッドに対し、その吐出異常の原因に応じて、前記吐出異常の原因を解消させる回復処理を行う回復手段を有する請求項２２に記載の液滴吐出装置。
- 前記振動板の残留振動の振動パターンは、前記残留振動の周期を含み、
前記吐出異常検出手段は、前記振動板の残留振動の周期が所定の範囲の周期よりも短いときには、前記キャビティ内に気泡が混入したものと判定し、前記振動板の残留振動の周期が所定の閾値よりも長いときには、前記ノズル付近の液体が乾燥により増粘したものと判定し、前記振動板の残留振動の周期が前記所定の範囲の周期よりも長く、前記所定の閾値よりも短いときには、前記ノズルの出口付近に紙粉が付着したものと判定する請求項２２または２３に記載の液滴吐出装置。 - 前記液滴吐出装置は、インクジェットプリンタを含む請求項１ないし２４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
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