JP2013230648A - 印刷装置、及び、検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学的に検出可能なインクの噴射検査と光学的に検出しにくいインクの噴射検査を印刷中に同時に行うこと。
【解決手段】第１インクをノズルから噴射させる第１駆動素子を有する第１噴射部と、第２インクをノズルから噴射させる第２駆動素子を有する第２噴射部と、前記第１駆動素子に印加する第１駆動信号を生成する第１駆動信号生成部と、前記第２駆動素子に印加する第２駆動信号であって、前記第１駆動信号と異なる第２駆動信号を生成する第２駆動信号生成部と、前記第２噴射部における振動を検出し、当該振動に基づいて前記第２噴射部を検査する検査部と、前記第１駆動信号を前記第１駆動素子に印加して前記第１インクを噴射させるとともに、前記第２駆動信号を前記第２駆動素子に印加して前記第２インクを噴射させて媒体に画像を形成させる制御部であって、当該画像の形成中に前記検査部に前記第２噴射部の検査を行わせる制御部と、を備える印刷装置。
【選択図】図２１

Description

本発明は、印刷装置、及び、検査方法に関する。

印刷装置として、圧電素子等を駆動させてノズルからインクなどの流体を噴射させるプリンターが実用化されている。このようなプリンターにおいて、流体の噴射異常を検査する手法が提案されている。

特許文献１には、ホワイトインクとカラーインクとで別の駆動信号を用いることが示されている。特許文献２には、駆動信号の１周期内に、吐出用の波形と検出用の波形を設けることと、キャリッジの走査中に検出を行うことが示されている。また、特許文献３には、クリアインクのドット抜け検出を、カラーパターンの上に重ねたクリアパターンにて行う場合に、クリアパターンの解像度がカラーパターンの解像度よりも低いことが示されている。

特開２０１１−１１４３９号公報 特開２００７−３０３４４号公報 特開２００５−２２２１９号公報

カラーインクなどの噴射異常は、媒体に噴射して形成された画像を検査することによって検出することができる。一方、光学的に検出しにくいインクの場合、媒体に噴射して形成された画像を検査することで異常を検出することが困難である。また、連続的に媒体が供給される状況下において印刷中にこれら両者の噴射異常の検査を行うことが望ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光学的に検出可能なインクの噴射検査と光学的に検出しにくいインクの噴射検査を印刷中に同時に行うことを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、
第１インクをノズルから噴射させる第１駆動素子を有する第１噴射部と、
第２インクをノズルから噴射させる第２駆動素子を有する第２噴射部と、
前記第１駆動素子に印加する第１駆動信号を生成する第１駆動信号生成部と、
前記第２駆動素子に印加する第２駆動信号であって、前記第１駆動信号と異なる第２駆動信号を生成する第２駆動信号生成部と、
前記第２噴射部における振動を検出し、当該振動に基づいて前記第２噴射部を検査する検査部と、
前記第１駆動信号を前記第１駆動素子に印加して前記第１インクを噴射させるとともに、前記第２駆動信号を前記第２駆動素子に印加して前記第２インクを噴射させて媒体に画像を形成させる制御部であって、当該画像の形成中に前記検査部に前記第２噴射部の検査を行わせる制御部と、
を備える印刷装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本実施形態のプリンター１の全体構成のブロック図である。 本実施形態のプリンター１の側面図である。 プリンター１を媒体の搬送経路について展開したときの上面図である。 プリンタードライバーによる処理の説明図である。 駆動信号生成回路６５の構成を示すブロック図である。 波形メモリー６５１へのデータ書き込みタイミングを示す図である。 波形メモリーからのデータの読み出しと、駆動信号ＣＯＭの生成のタイミングを示す図である。 ヘッドユニットの下面のノズル配置の一例を示す図である。 ヘッド４１１のノズルの周辺の断面図である。 圧電式アクチュエータ４２２の他の例を示す図である。 振動板４２１の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す図である。 インクの増粘と残留振動波形の関係の説明図である。 気泡混入と残留振動波形の関係の説明図である。 残留振動検出回路５５の構成の一例を示す回路図である。 残留振動検出回路５５の比較器５７の入力と出力の関係の一例を示す図である。 ヘッドユニット４０のヘッド制御部ＨＣの構成の一例の説明図である。 図１７Ａは、第１駆動信号ＣＯＭ１の説明図であり、図１７Ｂは、第２駆動信号ＣＯＭ２の説明図である。 カラーインクについての画素データＳＩの説明図である。 カラーインクの噴射における駆動パルスの説明図である。 クリアインクについての画素データＳＩの説明図である。 クリアインクの噴射における駆動パルスの説明図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。すなわち、
第１インクをノズルから噴射させる第１駆動素子を有する第１噴射部と、
第２インクをノズルから噴射させる第２駆動素子を有する第２噴射部と、
前記第１駆動素子に印加する第１駆動信号を生成する第１駆動信号生成部と、
前記第２駆動素子に印加する第２駆動信号であって、前記第１駆動信号と異なる第２駆動信号を生成する第２駆動信号生成部と、
前記第２噴射部における振動を検出し、当該振動に基づいて前記第２噴射部を検査する検査部と、
前記第１駆動信号を前記第１駆動素子に印加して前記第１インクを噴射させるとともに、前記第２駆動信号を前記第２駆動素子に印加して前記第２インクを噴射させて媒体に画像を形成させる制御部であって、当該画像の形成中に前記検査部に前記第２噴射部の検査を行わせる制御部と、
を備える印刷装置である。

このようにすることで、例えばカラーインクのように色の検出が可能な第１インクについては媒体に形成された画像に基づいて第１噴射部の異常を検査する一方、透明なインクのように色の検出が困難な第２インクについては第２駆動素子の駆動により第２噴射部に生ずる振動を検出することによって第２噴射部の異常を検査することができる。このとき、第２駆動信号は、第１駆動信号と異なる信号であるので、第２駆動信号には検査用の信号を設けることができる。そして、光学的に検出可能なインクの噴射検査と光学的に検出しにくいインクの噴射検査を印刷中に同時に行うことができる。

かかる印刷装置であって、前記第１インクはカラーインクであり、前記第２インクはクリアインクであることが望ましい。
このようにすることで、光学的に検出が容易な第１インクについては媒体に形成された画像に基づいて第１噴射部の異常を検査することができる。一方、光学的に検出が困難な第２インクについては、第２噴射部に生ずる振動に基づいて第２噴射部の異常を検査することができる。

また、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号は、共通の繰り返し周期内において複数の区間を有し、
前記第１駆動信号は、画像形成用の波形を含む区間を複数有し、
前記第２駆動信号は、画像形成用の波形を含む区間と検査用の波形を含む区間とを含み、
前記画像の形成時において、前記第１駆動信号は前記画像形成用の波形を含む複数の区間が選択的に使用され、前記第２駆動信号は前記画像形成用の波形を含む区間と前記検査用の波形を含む区間とが使用されることが望ましい。
このようにすることで、例えばカラーインクのように色の検出が可能な第１インクについては、複数の区間を選択的に用いることで、所謂画素ずらしを行った印刷をすることができる。一方、透明なインクのように色の検出が困難な第２インクについては、検査用の波形を含む区間を選択することにより第２噴射部の異常を印刷中に行うことができる。

また、前記第１駆動信号において、前記画像形成用の波形を含む区間の波形は、前記画像形成用の波形を含む区間で共通の波形であり、
前記第２駆動信号において、前記画像形成用の波形を含む区間の波形と前記検査用の波形を含む区間の波形とが異なることが望ましい。
このようにすることで、第１駆動信号では、画像形成用の波形を含む区間の波形は共通の波形であるので、いずれの区間を選択しても同様の大きさのドットを形成することができる。一方、第２駆動信号では、画像形成時にはが画像形成用の波形を選択してインクを噴射し、検査時には検査用の波形を選択してインクを噴射せず検査に適した波形を第２駆動素子に印加することができる。

また、前記検査用の波形を含む区間において、前記検査用の波形は当該検査用の波形を含む区間の後半以降で出力されることが望ましい。
このようにすることで、画像形成用の波形の振動が収束してから検査用の波形を第２駆動素子に印加することができる。

また、前記検査部は、前記振動の周期及び減衰率の少なくともいずれか一方に基づいて、前記第２噴射部の噴射異常を検査することが望ましい。
このようにすることで、第２駆動素子により発生させられた振動の周期及び減衰率の少なくともいずれか一方に基づいて第２噴射部の異常を検査することができる。

また、さらに、形成された前記画像を検査する画像検査装置を備え、
前記第１噴射部の噴射異常は、前記画像検査装置が読み取った前記画像に基づいて検査されることが望ましい。
このようにすることで、例えばカラーインクのように色の検出が可能な第１インクについては媒体に形成された画像を画像検査装置が検査することにより第１噴射部の異常を検査することができる。

また、本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項も明らかとなる。すなわち、
第１インクをノズルから噴射させる第１駆動素子に印加する第１駆動信号を生成することと、
第２インクをノズルから噴射させる第２駆動素子に印加する第２駆動信号であって、前記第１駆動信号と異なる第２駆動信号を生成することと、
前記第１駆動信号を前記第１駆動素子に印加して第１噴射部から前記第１インクを噴射させるとともに、前記第２駆動信号を前記第２駆動素子に印加して第２噴射部から前記第２インクを噴射させて媒体に画像を形成させることと、
を含み、前記画像の形成中に前記第２噴射部の振動を検出し、当該振動に基づいて第２噴射部を検査する、検査方法である。

このようにすることで、例えばカラーインクのように色の検出が可能な第１インクについては媒体に形成された画像に基づいて第１噴射部の異常を検査する一方、透明なインクのように色の検出が困難な第２インクについては第２駆動素子の駆動により第２噴射部に生ずる振動を検出することによって第２噴射部の異常を検査することができる。このとき、第２駆動信号は、第１駆動信号と異なる信号であるので、第２駆動信号には検査用の信号を設けることができる。そして、光学的に検出可能なインクの噴射検査と光学的に検出しにくいインクの噴射検査を印刷中に同時に行うことができる。

＝＝＝本実施形態＝＝＝
以下の実施形態では、印刷装置としてインクジェトプリンター（以下、プリンター１ともいう）を例に挙げて説明する。

＜プリンターの構成＞
図１は、本実施形態のプリンター１の全体構成のブロック図である。図２は、本実施形態のプリンター１の側面図である。図３は、プリンター１を媒体の搬送経路について展開したときの上面図である。以下、本実施形態のプリンター１の基本的な構成について説明する。

本実施形態のプリンター１は、搬送ユニット２０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、及びコントローラー６０を有する。外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、ヘッドユニット４０）を制御する。コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、例えば用紙のような媒体に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は、検出器群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、印刷ドラム２１と、給紙ドラム２２と、巻き取りドラム２３を含む。これらは、給紙ドラム２２に巻き取られた媒体Ｍｄを印刷ドラム２１に供給し、印刷ドラム２１において印刷が完了した媒体Ｍｄを巻き取りドラム２３により巻き取る。なお、搬送ユニット２０は、複数のローラー２４Ａ〜２４Ｆを含み、媒体Ｍｄに適度の張力を生じさせる。

紫外線照射ユニット３０は、後述する、第１紫外線照射ユニットＵＶ１、第２紫外線照射ユニットＵＶ２、及び、第３紫外線照射ユニットＵＶ３を備える。第１紫外線照射ユニットＵＶ１は、後述するように、媒体上のカラーインクを仮硬化させる。第２紫外線照射ユニットは、媒体上のクリアインクを仮硬化させる。そして、第３紫外線照射ユニットは、媒体上のカラーインク及びクリアインクを本硬化させる。

第１紫外線照射ユニットＵＶ１及び第２紫外線照射ユニットＵＶ２は、紫外線を照射するＬＥＤが複数並べられることにより構成される。第３紫外線照射ユニットＵＶ３は、例えば、紫外線を照射するメタルハライドランプが複数並べられることにより構成される。

ヘッドユニット４０は、イエローインクヘッドユニット４１Ｙと、マゼンタインクヘッドユニット４１Ｍと、シアンインクヘッドユニット４１Ｃと、ブラックインクヘッドユニット４１Ｋと、クリアインクヘッドユニット４１ＣＬを含む。これらは、それぞれ紫外線効果型のインクを噴射するヘッドユニットである。また、これらは、それぞれインクの噴射を制御するヘッド制御部ＨＣを有している。

イエローインクヘッドユニット４１Ｙはイエローインクを噴射し、マゼンタインクヘッドユニット４１Ｍはマゼンタインクを噴射する。また、シアンインクヘッドユニット４１Ｃはシアンインクを噴射し、ブラックインクヘッドユニット４１Ｋはブラックインクを噴射する。これにより、媒体上にカラー画像を形成することができる。また、クリアインクヘッドユニット４１ＣＬは、透明又は半透明のインクを噴射する。これにより、カラー画像をコーティングしたり、カラー画像が噴射されていない領域にドット粒を形成してカラーインク粒が存在する場所と同様のつやなし感をもたらすことができる。

検出器群５０には、イメージセンサーユニット５３、及び、残留振動検出回路５５を含む。イメージセンサーユニット５３は、一種のスキャナーユニットであって、媒体上のカラーインクを検出する。すなわち、媒体上に形成される画像を検出する。そして、コントローラー６０によって、検出された画像と形成されるべき画像とが画素単位で比較される。比較の結果、形成されるべき画像のドットが検出された画像に形成されていない場合には、この画素にドットを形成するべきノズルに噴射異常を有していることがわかる。このようにして、イメージセンサーユニット５３により、カラーインクのノズルについての噴射異常が検出される。

また、残留振動検出回路５５（検査部に相当する）は、クリアインクの噴射が適切になされるかを検査するための回路である。残留振動検出回路５５の構成については後述する。

また、検出器群５０は、不図示のロータリー式エンコーダー５２を含む。ロータリー式エンコーダー５２は、印刷ドラム２１の軸に取り付けられ、印刷ドラム２１の回転量を監視する。

コントローラー６０は、プリンター１の制御を行うための制御ユニットである。コントローラー６０は、インターフェイス部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４と、第１駆動信号生成回路６５−１と、第２駆動信号生成回路６５−２を有する。

インターフェイス部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。

第１駆動信号生成回路６５−１は、後述するように、イエローインクヘッドユニット４１Ｙからブラックインクヘッドユニット４１Ｋを駆動させる第１駆動信号ＣＯＭ１を生成する。また、第２駆動信号生成回路６５−２は、クリアインクヘッドユニット４１ＣＬを駆動させる第２駆動信号ＣＯＭ２を生成する。なお、ここでは、第１駆動信号生成回路６５−１と第２駆動信号生成回路６５−２を別々の回路として記載しているが、共通の回路としてもよい。第１駆動信号生成回路６５−１及び第２駆動信号生成回路６５−２は、駆動信号生成部に相当する。

また、本実施形態のコントローラー６０は、残留振動検出回路５５の検出結果に基づいて、クリアインクヘッドユニット４１ＣＬの各ノズルの正常、異常を判定する処理も行う。また、コントローラー６０は、イメージセンサーユニット５３の検出結果に基づいて、カラーインクのヘッドユニット４１Ｙ〜４１Ｋの各ノズルの正常、異常を判定する処理も行う。すなわち、コントローラー６０は、検査部の一部をなす。また、検査部に検査を行わせる制御部にも相当する。

印刷ドラム２１には、上述のイエローインクヘッドユニット４１Ｙと、マゼンタインクヘッドユニット４１Ｍと、シアンインクヘッドユニット４１Ｃと、ブラックインクヘッドユニット４１Ｋが媒体の搬送方向の上流側から順に配置される。ブラックインクヘッドユニット４１Ｋの下流側には、媒体上のカラーインクを仮硬化させるために、第１紫外線照射ユニットＵＶ１が配置される。

さらに、第１紫外線照射ユニットＵＶ１の下流側には、イメージセンサーユニット５３が配置される。また、さらにイメージセンサーユニット５３の下流側には、媒体上のクリアインクを仮硬化させるために、第２紫外線照射ユニットＵＶ２が配置される。

そして、最下流には、媒体上のカラーインクとクリアインクを本硬化させるために、第３紫外線照射ユニットＵＶ３が配置される。

なお、仮硬化は、媒体に着弾したインク表面の粘度を高め、インクの移動を抑制する。このように、着弾したインクの表面の粘度を高めることによって、さらにそのインクの上に別のインクが着弾した場合であっても、インク同士が移動しにくくなり、ブリードを抑制することができる。また、本硬化は、巻き取りローラー２３に媒体Ｍｄが巻き取られる際に、インクにより媒体同士が付着しない程度にまで硬化させられる。

＜プリンタードライバーによる処理の概要＞
印刷処理は、プリンター１に接続されたコンピューター１１０から印刷データが送信されることにより開始する。当該印刷データは、プリンタードライバーによる処理により生成される。以下、プリンタードライバーによる処理について、図４を参照しながら説明する。図４は、プリンタードライバーによる処理の説明図である。

プリンタードライバーは、アプリケーションプログラムから画像データを受け取り、プリンター１が解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データをプリンターに出力する。アプリケーションプログラムからの画像データを印刷データに変換する際に、プリンタードライバーは、解像度変換処理・色変換処理・ハーフトーン処理・ラスタライズ処理・コマンド付加処理などを行う。
解像度変換処理は、アプリケーションプログラムから出力された画像データ（テキストデータ、イメージデータなど）を、紙に印刷する際の解像度（印刷解像度）に変換する処理である。例えば、印刷解像度が７２０×７２０ｄｐｉに指定されている場合、アプリケーションプログラムから受け取ったベクター形式の画像データを７２０×７２０ｄｐｉの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。なお、解像度変換処理後の画像データの各画素データは、ＲＧＢ色空間により表される多階調（例えば２５６階調）のＲＧＢデータである。この階調値は、ＲＧＢ画像データに基づいて定められるものであり、以下指令階調値ともいう。

色変換処理は、ＲＧＢデータをＣＭＹＫ色空間のデータに変換する処理である。なお、ＣＭＹＫ色空間の画像データは、プリンターが有するインクの色に対応したデータである。言い換えると、プリンタードライバーは、ＲＧＢデータに基づいて、ＣＭＹＫ平面の画像データを生成する。

この色変換処理は、ＲＧＢデータの階調値とＣＭＹＫデータの階調値とを対応づけたテーブル（色変換ルックアップテーブルＬＵＴ）に基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、ＣＭＹＫ色空間により表される２５６階調のＣＭＹＫデータである。

ハーフトーン処理は、高階調数のデータを、プリンターが形成可能な階調数のデータに変換する処理である。このハーフトーン処理により、２５６階調を示すデータが、２階調を示す１ビットデータや４階調を示す２ビットデータに変換される。ハーフトーン処理後の画像データでは、画素ごとに１ビット又は２ビットの画素データが対応しており、この画素データは各画素でのドットの形成状況（ドットの有無）などを示すデータになる。

なお、本実施形態では、カラーインクの画素データとして、後述するように、ドットの位置ずらしを行うか否か及びドットのサイズを示す3ビットのデータが生成される。また、クリアインクの画素データとして、ドットの有無とノズル検査の有無とを示す３ビットデータが生成される。その後、各ドットのサイズについてドット生成率が決められた上で、ディザ法・γ補正・誤差拡散法等を利用して、ドットを分散して形成するように画素データが作成される。

ラスタライズ処理は、マトリクス状に並ぶ画素データを、印刷時のドット形成順序に従って並べ替える処理である。例えば、各ドット形成処理に対応する画素データをそれぞれ抽出し、ドット形成処理の順序に従って並べ替える。

コマンド付加処理は、ラスタライズ処理されたデータに、印刷方式に応じたコマンドデータを付加する処理である。コマンドデータとしては、例えば媒体の搬送速度を示す搬送データなどがある。

これらの処理を経て生成された印刷データは、プリンタードライバーによりプリンター１に送信される。

＜駆動振動生成回路の構成について＞
本実施形態では、前述のように第１駆動信号生成回路６５−１及び第２駆動信号生成回路６５−２が用いられる。これら２つの構成はほぼ同様であるので、ここで第１駆動信号生成回路６５−１を説明する。

図５は、第１駆動信号生成回路６５−１の構成を示すブロック図である。駆動信号生成回路６５は、波形メモリー６５１と、第１ラッチ回路６５２と、加算器６５３と、第２ラッチ回路６５４と、Ｄ／Ａ変換器６５５と、電圧増幅部６５６と、電流増幅部６５７とを備えている。

なお、ＣＰＵ６２は、書込みイネーブル信号ＤＥＮと、書込みクロック信号ＷＣＬＫと、書込みアドレスデータＡ０〜Ａ３とを第１駆動信号生成回路６５−１に出力し、例えば１６ビットの波形形成用データＤＡＴＡを波形メモリー６５１に書込む。また、ＣＰＵ６２は、この波形メモリー６５１に記憶された波形形成用データＤＡＴＡを読出すための読出しアドレスデータＡ０〜Ａ３、波形メモリー６５１から読出した波形形成用データＤＡＴＡをラッチするタイミングを設定する第１のクロック信号ＡＣＬＫ、ラッチした波形データを加算するためのタイミングを設定する第２のクロック信号ＢＣＬＫ及びラッチデータをクリアするクリア信号ＣＬＥＲを駆動信号生成回路６５に出力する。

波形メモリー６５１は、ＣＰＵ６２から入力される駆動信号生成のための波形形成用データＤＡＴＡを一時的に記憶するものである。
第１ラッチ回路６５２は、前述した第１のクロック信号ＡＣＬＫによって波形メモリー６５１から必要な波形形成用データＤＡＴＡを読み出して一時的に保持（ラッチ）するものである。
加算器６５３は、第１ラッチ回路６５２の出力と後述する第２ラッチ回路６５４から出力される波形生成データＷＤＡＴＡとを加算する。
第２ラッチ回路６５４は、加算器６５３の加算出力を前述した第２のクロック信号ＢＣＬＫによってラッチする。
Ｄ／Ａ変換器６５５は、第２ラッチ回路６５４から出力される波形生成データＷＤＡＴＡをアナログ信号に変換する。
電圧増幅部６５６は、Ｄ／Ａ変換器６５５から出力されるアナログ信号を電圧増幅する。
電流増幅部６５７は、電圧増幅部６５６の出力信号を電流増幅して駆動信号ＣＯＭを出力する。

なお、第１ラッチ回路６５２及び第２ラッチ回路６５４にはＣＰＵ６２から出力されるクリア信号ＣＬＥＲが入力されており、このクリア信号ＣＬＥＲがオフ状態（ローレベル）となったときに、ラッチデータがクリアされる。

図６は、波形メモリー６５１へのデータ書き込みタイミングを示す図である。
波形メモリー６５１は、図６に示すように、指示したアドレスに夫々数ビットずつのメモリー素子が配列され、アドレスＡ０〜Ａ３と共に波形データＤＡＴＡが記憶される。具体的には、波形メモリー６５１には、ＣＰＵ６２が指示したアドレスＡ０〜Ａ３に対して、クロック信号ＷＣＬＫと共に波形データＤＡＴＡが入力され、書込みイネーブル信号ＤＥＮの入力によってメモリー素子に波形データＤＡＴＡが記憶される。

図７は、波形メモリー６５１からのデータの読み出しと、駆動信号ＣＯＭの生成のタイミングを示す図である。この例では、アドレスＡ０には単位時間当たりの電圧変化量として０となる波形データが書込まれている。同様に、アドレスＡ１には＋ΔＶ１、アドレスＡ２には−ΔＶ２、アドレスＡ３には＋ΔＶ３の波形データが書込まれている。また、クリア信号ＣＬＥＲによって第１ラッチ回路６５２及び第２ラッチ回路６５４の保存データがクリアされる。また、本実施形態では、駆動信号ＣＯＭは、グランド電位から開始することとする。

この状態から、例えば、図６に示すようにアドレスＡ１の波形データが読み出され、且つ、第１クロック信号ＡＣＬＫが入力されると、第１ラッチ回路６５２に＋ΔＶ１のデジタルデータが保存される。保存された＋ΔＶ１のデジタルデータは、加算器６５３を経て第２ラッチ回路６５４に入力され、この第２ラッチ回路６５４では、第２クロック信号ＢＣＬＫの立ち上がりに同期して加算器６５３の出力を保存する。加算器６５３には、第２ラッチ回路６５４の出力も入力されるので、第２ラッチ回路６５４の出力（ＣＯＭ）は、第２クロック信号ＢＣＬＫの立ち上がりのタイミングで＋ΔＶ１ずつ加算される。この例（図７）では、時間幅Ｔ１の間、アドレスＡ１の波形データが読み出され、その結果、＋ΔＶ１のデジタルデータが３倍になるまで加算されている。

同様にして、アドレスＡ０の波形データが読み出され、且つ、第１クロック信号ＡＣＬＫが入力されると第１ラッチ回路６５２に保存されるデジタルデータは０に切替わる。この０のデジタルデータは、前述と同様に、加算器６５３を経て、第２クロック信号ＢＣＬＫの立ち上がりのタイミングで加算されるが、デジタルデータが０であるので、実質的には、それ以前の値が保持される。この例では、時間幅Ｔ０の間、駆動信号ＣＯＭが一定値に保持されている。

次いで、アドレスＡ２の波形データが読み出され、且つ、第１クロック信号ＡＣＬＫが入力されると第１ラッチ回路６５２に保存されるデジタルデータは−ΔＶ２に切替わる。この−ΔＶ２のデジタルデータは、前述と同様に、加算器６５３を経て、第２クロック信号ＢＣＬＫの立ち上がりのタイミングで加算されるが、デジタルデータが−ΔＶ２であるので、実質的には第２クロック信号に合わせて駆動信号ＣＯＭは−ΔＶ２ずつ減算される。この例では、時間幅Ｔ２の間、駆動信号ＣＯＭは、−ΔＶ２のデジタルデータが６倍になるまで減算されている。

再びアドレスＡ０の波形データが読み出され電圧変化量が０になると、それ以前の値が保持される。

このような処理によって駆動信号ＣＯＭが生成される。なお、この駆動信号ＣＯＭのうち上昇部分が、後述するキャビティ４２３の容積を拡大してインクを引き込む段階であり、駆動信号ＣＯＭの下降部分がキャビティ４２３の容積を縮小してインク滴を噴射する段階である。ちなみに、駆動信号の波形は、前述からも容易に推察されるように、アドレスＡ０〜Ａ３に書込まれる波形データ０、＋ΔＶ１、−ΔＶ２、＋ΔＶ３、第１クロック信号ＡＳＣＫ、第２クロック信号ＢＳＣＫによって調整可能である。

＜ヘッドユニットの構成について＞
図８は、ヘッドユニットの下面のノズル配置の一例を示す図である。本実施形態において、プリンター１は、イエローインクヘッドユニット４１Ｙと、マゼンタインクヘッドユニット４１Ｍと、シアンインクヘッドユニット４１Ｃと、ブラックインクヘッドユニット４１Ｋと、クリアインクヘッドユニット４１ＣＬを備える。これらの外観構成は、ほぼ同様であるので、ここでは、クリアインクヘッドユニット４１ＣＬを例に説明を行う。

クリアインクヘッドユニット４１ＣＬは、複数のヘッド４１１を備える。複数のヘッド４１１は、図８に示されるように、所謂千鳥状に配置されている。これにより、媒体の全幅方向にわたってインクを噴射することができるようになっている。

また、各ヘッド４１１には２列のノズル列が形成されて居る。これら２列のノズル列のノズルについても所謂千鳥状に配列されている。これにより、媒体の幅方向（媒体の搬送方向と交差する方向）について、例えば、７２０ｄｐｉのノズルピッチを実現する。

なお、本実施形態のヘッド４１１では圧電式アクチュエータ（いわゆるピエゾ方式）を用いており、各ノズルに対応して圧電式アクチュエータが備えられている。

図９は、ヘッド４１１のノズルの周辺の断面図である。
ヘッド４１１は、図９に示すように、振動板４２１と、この振動板４２１を変位させる圧電式アクチュエータ４２２と、内部に液体であるインクが充填され且つ振動板４２１の変位により内部の圧力が増減されるキャビティ（圧力室）４２３と、このキャビティ４２３に連通し且つ当該キャビティ４２３内の圧力の増減によりインクを液滴として噴射するノズル４２４と、を少なくとも備えている。

更に詳述すると、ヘッド４１１は、ノズル４２４が形成されたノズル基板４２５と、キャビティ基板４２６と、振動板４２１と、複数の圧電素子４２７を積層した積層型の圧電式アクチュエータ４２２とを備えている。キャビティ基板４２６は、図示のように所定形状に形成され、これにより、キャビティ４２３と、これに連通するリザーバ４２８とが形成されている。また、リザーバ４２８は、インク供給チューブ４２９を介してインクカートリッジＣＴに接続されている。圧電式アクチュエータ４２２は、対向して配置される櫛歯状の第１電極４３１、第２電極４３２と、その電極（第１電極４３１、第２電極４３２）の各櫛歯と交互に配置される圧電素子４２７とを有している。また、圧電式アクチュエータ４２２は、その一端側が図９に示すように、中間層４３０を介して振動板４２１と接合されている。

このような構成からなる圧電式アクチュエータ４２２では、第１電極４３１と第２電極４３２との間に駆動信号ＣＯＭが印加されることによって、図９の矢印で示すように上下方向に伸び縮みするモードを利用している。従って、この圧電式アクチュエータ４２２では、駆動信号ＣＯＭが印加されると、振動板４２１に圧電式アクチュエータ４２２の伸縮による変位が生じてキャビティ４２３内の圧力が変化し、ノズル４２４からインク滴が噴射されるようになっている。具体的には、後述するように、キャビティ４２３の容積を拡大してインクを引き込み、次いでキャビティ４２３の容積を縮小してインク滴を噴射する。なお、噴射部は、キャビティ（圧力室）４２３、ノズル４２４、リザーバ４２８を含む。

図１０は、圧電式アクチュエータ４２２の他の例を示す図である。なお、図中の符号は、図９のものを流用している。この図１０の圧電式アクチュエータは、一般にユニモルフ型アクチュエータと呼ばれ、圧電素子４２７を二つの電極（第１電極４３１、第２電極４３２）で挟んだ簡単な構造である。この図１０の構成の場合では、駆動信号が印加されることによって圧電素子４２７が図の上下方向に撓む。これにより、図９の積層型アクチュエータと同様に、振動板４２１に変位が生じて、インク滴を噴射する。この場合もキャビティ４２３の容積を拡大してインクを引き込み、次いでキャビティ４２３の容積を縮小してノズル４２４からインク滴を噴射する。

このようなヘッド４１１を備えたプリンター１では、インク切れ、インクの増粘、気泡の発生、目詰まり（乾燥）などの原因によって、ノズル４２４からインク滴が噴射すべきときに噴射しない（不噴射）というインク滴の噴射異常（所謂ドット抜け現象）を生じることがある。このような異常を検出するため、ノズル検査を行なうことが必要になる。

＜ノズル検査について＞
各ノズル４２４に対応する圧電式アクチュエータ４２２に駆動信号ＣＯＭを印加すると、その際の圧力変動後、キャビティ４２３内に残留振動（正確には、図９の振動板４２１の自由振動）が発生する。この残留振動の状態から各ノズル４２４の状態（キャビティ４２３内の状態を含む）を検出することが可能である。
図１１は、振動板４２１の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す図である。

駆動信号生成回路６５から圧電式アクチュエータ４２２に駆動信号ＣＯＭ（駆動パルス）が印加されると、圧電式アクチュエータ４２２は駆動信号ＣＯＭの電圧に応じて伸縮する。振動板４２１は圧電式アクチュエータ４２２の伸縮に応じて撓み、これによりキャビティ４２３の容積は拡大した後収縮する。このとき、インク室内に発生する圧力により、キャビティ４２３を満たすインクの一部が、ノズル４２４からインク滴として噴射される。この一連の振動板４２１の動作の際に、インク供給口の形状やインク粘度等による流路抵抗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４２１のコンプライアンスｃによって決定される固有振動周波数で振動板４２１が自由振動を起こす（残留振動）。

この振動板４２１の残留振動の計算モデルは、圧力Ｐと、上述のイナータンスｍ、コンプライアンスＣおよび流路抵抗ｒとで表せる。図１１の回路に圧力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。

図１２は、インクの増粘と残留振動波形の関係の説明図である。図の横軸は時間を示し、縦軸は残留振動の大きさを示している。例えばノズル４２４付近のインクが乾燥した場合には、インクの粘性が増加（増粘）する。インクが増粘すると、流路抵抗ｒが増加し振動周期や残留振動の減衰が大きくなる。
また、図１３は、気泡混入と残留振動波形の関係の説明図である。図の横軸は時間を示し、縦軸は残留振動の大きさを示している。
例えば、気泡がインクの流路やノズル先端に混入した場合には、ノズル正常時に比べて、気泡が混入した分だけインク重量ｍ（＝イナータンス）が減少する。（２）式よりｍが減少すると角速度ωが大きくなるので振動周期が短くなる（振動周波数が高くなる）。

これらのような場合、典型的にはノズル４２４からインクが噴射されなくなる。このため、用紙Ｓに印刷した画像においてドット抜けが生じる。また、ノズル４２４からインク滴が噴射されたとしても、インク滴の量が少量であったり、そのインク滴の飛行方向（弾道）がずれたりして目的の位置に着弾しない場合もある。本実施形態ではこれらのノズルのことを異常（噴射異常）ノズルと呼ぶ。

上述したように、異常ノズルにおける残留振動は、正常ノズルにおける残留振動とは異なる。そこで、本実施形態のプリンター１では、透明なクリアインクについて、前述したようなキャビティ４２３内の残留振動を残留振動検出回路５５で検出することに基づいてノズルの検査（噴射異常の検査）を行なっている。

＜残留振動検出回路について＞
図１４は、残留振動検出回路５５の構成の一例を示す回路図である。なお、本実施形態の残留振動検出回路５５は、クリアインクの各ノズルに対して共通に設けられている。

本実施形態の残留振動検出回路５５は、キャビティ４２３内の圧力変化が圧電式アクチュエータ４２２に伝達されることを利用して検出するものであり、具体的には圧電式アクチュエータ４２２の機械的変位によって発生する起電力（起電圧）の変化を検出するものである。この残留振動検出回路５５は、圧電式アクチュエータ４２２のグランド端（ＨＧＮＤ印加側）を接地又は開放するスイッチ（トランジスタＱ）と、圧電式アクチュエータ４２２に駆動信号ＣＯＭのパルスを印加した後にグランド端を開放することで発生する残留振動の交流成分を増幅する交流増幅器５６と、増幅された残留振動ＶａＯＵＴと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する比較器（コンパレータ）５７とを有して構成されている。このうち、交流増幅器５６は、直流成分を除去するコンデンサＣと、基準電圧Ｖｒｅｆの電位を基準として抵抗Ｒ１、Ｒ２で決まる増幅率で反転増幅する演算器ＡＭＰとで構成されている。また、抵抗Ｒ３は、トランジスタＱのオンオフの切り替わり時における急激な電圧変化を抑制するために設けられている。

以上の構成により、残留振動検出回路５５中のトランジスタＱのゲート電圧（ゲート信号ＤＳＥＬ）がハイレベル（以下、Ｈレベルともいう）になるとトランジスタＱがオンし、圧電式アクチュエータ４２２のグランド端が接地された状態になり、駆動信号ＣＯＭが圧電式アクチュエータ４２２に供給される。逆に、各残留振動検出回路５５中のトランジスタＱのゲート電圧（ゲート信号ＤＳＥＬ）がローレベル（以下、Ｌレベルともいう）になるとトランジスタＱがオフし、圧電式アクチュエータ４２２の起電力が残留振動検出回路５５で取出される。そして、残留振動検出回路５５によって残留振動の検出が行われ、その検出結果がパルスＰＯＵＴとして出力される。なお、図中の符号ＨＧＮＤは、圧電式アクチュエータ４２２のグランド端への信号線（接地ライン）である。

図１５は、残留振動検出回路５５の比較器５７の入力と出力の関係の一例を示す図である。
比較器５７の非反転入力端子（＋端子）には基準電圧Ｖｒｅｆが印加され、反転入力端子（−端子）には残留振動ＶａＯＵＴが印加される。比較器５７は、＋端子の電圧（Ｖｒｅｆ）が−端子の電圧（ＶａＯＵＴ）よりも大きければＨレベルを出力し、＋端子の電圧（Ｖｒｅｆ）が−端子の電圧（ＶａＯＵＴ）よりも小さければＬレベルを出力する。よって、図に示すように残留振動ＶａＯＵＴの振動に応じたパルス（ＣＯＭＰ出力）が出力される。本実施形態では、このパルス出力（ＣＯＭＰ出力）のパルス周期（振動周期Ｔｔ）に基づいて、ノズル４２４の検査を行う。

なお、増粘については、図１２よりパルス周期（振動周期Ｔｔ）は変化しない。そこで、この場合、パルス数を見て検査を行う。例えば、増粘が大きい場合、増粘が小さい場合と比べてパルスの減衰率が大きいのでパルス（残留振動検出回路５５で検出されるパルス）の数が少なくなる。よってパルス数に基づいて増粘の検査を行うことができる。

＜ヘッド制御部の構成について＞
図１６は、ヘッドユニット４０のヘッド制御部ＨＣの構成の一例の説明図である。本実施形態において、ヘッド制御部ＨＣはインク色毎に設けられる。すなわち、ヘッドユニット毎に設けられる。ここでは、クリアインクについてのヘッド制御部ＨＣを例に説明を行う。

図１６に示すヘッド制御部ＨＣは、第１シフトレジスタ８１Ａと、第２シフトレジスタ８１Ｂと、第３シフトレジスタ８１Ｃと、第１ラッチ回路８２Ａと、第２ラッチ回路８２Ｂと、第３ラッチ回路８２Ｃと、デコーダー８３と、制御ロジック８４と、スイッチ８６を備えている。なお、制御ロジック８４を除いた各部は、それぞれ圧電式アクチュエータ４２２毎（ノズル４２４毎）に設けられている。

図１６には、残留振動検出回路５５が示されている。但し、この残留振動検出回路５５は、カラーインクのヘッド制御部ＨＣには設けられていない。これは、カラーインクでは、イメージセンサーユニット５３によりその噴射異常を検出するためである。

なお、本実施形態の残留振動検出回路５５はクリアインクの各ノズル４２４に対して共通に設けられており、残留振動検出回路５５には、各圧電式アクチュエータ４２２のグランド端側への信号線（接地ラインＨＧＮＤ）が入力されている。

本実施形態の場合、フレキシブルケーブル７１中の伝送線には、駆動信号ＣＯＭ、ラッチ信号ＬＡＴ、チャンネル信号ＣＨ、画素データＳＩ、転送用クロックＳＣＫ、及び接地ラインＨＧＮＤの各伝送線がある。そして、ヘッド制御部ＨＣには、コントローラー６０からフレキシブルケーブル７１の各伝送線を介して、駆動信号ＣＯＭ、ラッチ信号ＬＡＴ、チャンネル信号ＣＨ、画素データＳＩ、転送用クロックＳＣＫが送信される。以下、これらの信号について説明する。

ラッチ信号ＬＡＴは、繰り返し周期Ｔ（１画素の区間を媒体が搬送される期間）を示す信号である。ラッチ信号ＬＡＴは、印刷ドラム２１の回転に応じて出力されるロータリー式エンコーダーの信号に基づいて、コントローラー６０によって生成され、制御ロジック８４とラッチ回路（第１ラッチ回路８２Ａ、第２ラッチ回路８２Ｂ、第３ラッチ回路８２Ｃ）に入力される。チェンジ信号ＣＨは、駆動信号ＣＯＭに含まれる駆動パルスを圧電式アクチュエータ４２２に印加する区間を示す信号である。チェンジ信号ＣＨも、印刷ドラム２１の回転に応じて出力されるロータリー式エンコーダーの信号に基づいてコントローラー６０によって生成され、制御ロジック８４に入力される。

画素データＳＩは、カラーインクについては、画素の位置をずらすか否かを示す信号及び各画素のドットサイズを示す信号である。また、クリアインクについては、ノズル検査を行うか否か及び各画素のドットサイズを示す信号である。この画素データは、１個のノズル４２４に対して３ビットずつで構成されている。例えば、ノズル数が６４個の場合、３ビット×６４の画素データＳＩが繰り返し周期Ｔ毎にコントローラー６０から送られてくることになる。なお、画素データＳＩは、転送用クロックＳＣＫに同期して、第１シフトレジスタ８１Ａ、第２シフトレジスタ８１Ｂ、及び、第３シフトレジスタ８１Ｃに入力される。

転送用クロックＳＣＫは、コントローラー６０から送られる画素データＳＩやチャンネル信号ＣＨを、制御ロジック８４や各シフトレジスタ（第１シフトレジスタ８１Ａ、第２シフトレジスタ８１Ｂ、第３シフトレジスタ８１Ｃ）にセットする際に用いられる信号である。

次に、ヘッド制御部ＨＣで生成される信号について説明する。ヘッド制御部ＨＣでは、選択信号ｑ２０〜ｑ２７（カラーインクについてはｑ１０〜ｑ１６）、スイッチ制御信号ＳＷ、印加信号が生成される。
選択信号ｑ２０〜ｑ２７は、ラッチ信号ＬＡＴとチェンジ信号ＣＨに基づいて、制御ロジック６４で生成される。そして生成された選択信号ｑ２０〜ｑ２７は、圧電式アクチュエータ４２２毎に設けられたデコーダー８３にそれぞれ入力される。
スイッチ制御信号ＳＷは、各ラッチ回路（第１ラッチ回路８２Ａ、第２ラッチ回路８２Ｂ、第３ラッチ回路８２Ｃ）にラッチされた画素データ（３ビット）に基づいて、選択信号ｑ２０〜ｑ２７の何れかがデコーダー８３によって選択されたものである。各デコーダー８３で生成されたスイッチ制御信号ＳＷは、対応するスイッチ８６にそれぞれ入力される。
印加信号は、駆動信号ＣＯＭとスイッチ制御信号ＳＷに基づいてスイッチ８６から出力される。この印加信号は、各スイッチ８６と対応する圧電式アクチュエータ４２２にそれぞれ印加される。

＜ヘッド制御部ＨＣの動作について＞
ヘッド制御部ＨＣは、コントローラー６０からの画素データＳＩに基づき、インクを噴射させるための制御及びクリアインクについてはノズル検査をするための制御を行う。すなわち、ヘッド制御部ＨＣは、印刷データに基づいてスイッチ８６のオン／オフを制御し、駆動信号ＣＯＭの必要な部分（期間）を選択的に圧電式アクチュエータ４２２へ印加させている。言い換えると、ヘッド制御部ＨＣは、各圧電式アクチュエータ４２２の駆動を制御している。

本実施形態では、画素データＳＩが３ビットで構成されている。そして、転送用クロックＳＣＫに同期して、この画素データＳＩがヘッド４１へ送られてくる。さらに、画素データＳＩの上位ビット群が各第１シフトレジスタ８１Ａにセットされ、中位ビット群が各第２シフトレジスタ８１Ｂにセットされ、下位ビット群が各第３シフトレジスタ８１Ｃにセットされる。第１シフトレジスタ８１Ａには第１ラッチ回路８２Ａが電気的に接続され、第２シフトレジスタ８１Ｂには第２ラッチ回路８２Ｂが電気的に接続され、第３シフトレジスタ８１Ｃには第３ラッチ回路８２Ｃが電気的に接続されている。そして、コントローラー６０からのラッチ信号ＬＡＴがＨレベルになると、各第１ラッチ回路８２Ａは対応する画素データＳＩの上位ビット（ＳＩＨ）をラッチし、各第２ラッチ回路８２Ｂは画素データＳＩの中位ビット（ＳＩＭ）をラッチし、各第３ラッチ回路８２Ｃは画素データＳＩの回ビット（ＳＩＬ）をラッチする。

第１ラッチ回路８２Ａ、第２ラッチ回路８２Ｂ、及び第３ラッチ回路８２Ｃでラッチされた画素データＳＩ（上位ビットと中位ビットと下位ビットのセット）はそれぞれ、デコーダー８３に入力される。デコーダー８３は、第１ラッチ回路８２Ａ、第２ラッチ回路８２Ｂ、及び第３ラッチ回路８２Ｃにラッチされた画素データＳＩに応じて、制御ロジック８４から出力される選択信号ｑ２０〜ｑ２７のうちの一つの選択信号を選択し、選択された選択信号をスイッチ制御信号ＳＷとして出力する。各スイッチ８６は、スイッチ制御信号ＳＷに応じてオン／オフされて、駆動信号ＣＯＭの必要な部分（期間）を選択的に圧電式アクチュエータ４２２へ印加する。

図１７Ａは、第１駆動信号ＣＯＭ１の説明図である。図１７Ａには、カラーインクの噴射に用いられる第１駆動信号ＣＯＭ１が示されている。第１駆動信号ＣＯＭ１は、繰り返し周期Ｔが繰り返し出力される。繰り返し周期Ｔは、１ｓｅｇ及び２ｓｅｇの２つのセグメント（それぞれのセグメントが「区間」に相当する）に分けられる。

第１駆動信号ＣＯＭ１において、各セグメントは、ともに第１駆動パルスＰＳ１１、第２駆動パルスＰＳ１２、及び、第３駆動パルスＰＳ１３を含む。ここでは、これら３つの駆動パルスの形状はほぼ同じ形状である。

後述するように、第１駆動信号ＣＯＭ１では、１回の繰り返し周期において１ｓｅｇか２ｓｅｇのいずれかが選択的に使用される。例えば、通常は１ｓｅｇが選択されるが、ドットを形成する位置を微調整するときにおいて２ｓｅｇが選択される。

図１７Ｂは、第２駆動信号ＣＯＭ２の説明図である。図１７Ｂには、クリアインクの噴射及びノズル検査に用いられる第２駆動信号ＣＯＭ２が示されている。第２駆動信号ＣＯＭ２においても、第１駆動信号ＣＯＭ１と同じ周期Ｔにて繰り返し周期Ｔが出力される。繰り返し周期Ｔは、１ｓｅｇ及び２ｓｅｇの２つのセグメントに分けられる。

第２駆動信号ＣＯＭ２において、１ｓｅｇは、第１駆動パルスＰＳ２１、第２駆動パルスＰＳ２１、及び、第３駆動パルスＰＳ２３を含む。ここでは、これら３つの駆動パルスの形状はほぼ同じ形状である。

また、２ｓｅｇは、第４駆動パルスＰＳ２４を含む。第４駆動パルスＰＳ２４は、クリアインクのノズル検査に用いられるための駆動パルスであって、インクを噴射させない駆動パルスである。２ｓｅｇでは、１ｓｅｇにおける駆動パルスが圧電式アクチュエータ４２２に印加されてから、圧電式アクチュエータ４２２が制振するための制振区間が設けられており、この制振区間の経過後に第４駆動パルスＰＳ２４が生成される。また、第４駆動パルスＰＳ２４の生成が完了してから、繰り返し周期Ｔの最後までは、第４駆動パルスＰＳ２４を用いた検査期間となる。

クリアインクのための第２駆動信号ＣＯＭ２の２ｓｅｇにおいて、制振区間は検査期間よりも長いので、検査用の波形（ここでは、第４駆動パルスＰＳ４）は、検査用の波形を含む区間（ここでは、２ｓｅｇ）の後半以降で出力されるといえる。

第２駆動信号ＣＯＭ２では、１ｓｅｇによりクリアインクが噴射され、さらに、クリアインクを噴射するノズルのノズル検査をするときにおいて、２ｓｅｇも用いられる。

図１８は、カラーインクについての画素データＳＩの説明図である。前述の画素データＳＩは、３ビットで表現される。最上位ビットはドット位置ずらしを行うか否かを示すビットである。このビットが「０」のときにドット位置ずらしは行われず、「１」のときにドット位置ずらしが行われる。後続する２ビットは、ドットサイズを表すビットである。「００」においてドットは形成されず、「０１」では小ドットが形成される。また、「１０」では、中ドットが形成され、「１１」では、大ドットが形成される。

図１９は、カラーインクの噴射における駆動パルスの説明図である。図１９には、第１駆動信号ＣＯＭ１と、画素データＳＩに対応する選択信号ｑ１０〜ｑ１６が示されている。また、各選択信号が選択されたときにおける駆動波形が示されている。

例えば、画素データＳＩが「０１０」のとき、選択信号はｑ１２のようになる。このとき、最上位ビットが「０」であるから、１ｓｅｇが選択される。また、１ｓｅｇの最初の区間における第１駆動パルスＰＳ１１と２番目の区間における第２駆動パルスＰＳ１２とが選択された結果、中ドットが形成される。

また、例えば、画素データＳＩが「１０１」のとき、選択信号はｑ１４のようになる。このとき、最上位ビットが「１」であるから、２ｓｅｇが選択される。また、２ｓｅｇの最初の区間における第１駆動パルスＰＳ１１のみが選択された結果、小ドットが形成される。なお、２ｓｅｇは１ｓｅｇよりも後の区間であるため、２ｓｅｇの駆動パルスで形成されるドットは１ｓｅｇの駆動パルスで形成されるドットよりも搬送方向について上流側にずれる。このように、１ｓｅｇ又は２ｓｅｇを選択することにより、ドットの形成位置を微調整することができる。

図２０は、クリアインクについての画素データＳＩの説明図である。クリアインクについての画素データＳＩも３ビットで表現される。最上位ビットは、ノズル検査を行うか否かを示すビットである。このビットが「０」のときに、対応するノズルのノズル検査は行われず、「１」のときに対応するノズルのノズル検査が行われる。後続する２ビットは、クリアインクのドットサイズを示すビットである。「００」においてクリアインクのドットは形成されず、「０１」では、小ドットが形成される。また、「１０」では、中ドットが形成され、「１１」では、大ドットが形成される。

図２１は、クリアインクの噴射における駆動パルスの説明図である。図２１には、第２駆動信号ＣＯＭ２と、クリアインクの画素データＳＩに対応する選択信号ｑ２１〜ｑ２７が示されている。また、各選択信号が選択されたときにおける印加信号が示されている。

例えば、クリアインクの画素データＳＩが「０１０」のとき、選択信号は、ｑ２２のようになる。このとき、最上位ビットが「０」であるから、対応するノズルのノズル検査は行われない。よって、駆動パルスＰＳ２４は出力されない。また、１ｓｅｇの最初の区間における第１駆動パルスＰＳ２１と２番目の区間における第２駆動パルス２２が選択された結果、中ドットが形成される。

また、例えば、クリアインクの画素データＳＩが「１０１」のとき、選択信号はｑ２５のようになる。このとき、最上位ビットが「１」であるから、対応するノズルのノズル検査が行われる。よって、駆動パルスＰＳ２４は出力される。また、１ｓｅｇの最初の区間における第１駆動パルス２１が選択された結果、小ドットが形成される。つまり、対応する噴射部は小ドットを形成しつつ、その後、そのノズルの圧電式アクチュエータ４２２にはノズル検査用の駆動パルスＰＳ２４が印加され、前述のノズル検査が行われることになる。なお、残留振動検出回路５５は、クリアインクのノズル列において共通に使用されるので、ノズル検査を行うことができるノズルは１つの繰り返し期間Ｔにおいて１つのみである。よって、１つの繰り返し期間Ｔにおいて最上位ビットが「１」となるのは、残留振動検出回路５５を共通に備える各ノズル４２４のうち、噴射異常の検査を行う対象のノズルのみについてである。本実施形態では、１つのノズル毎に検査を行うために、１つの繰り返し期間Ｔにおいて最上位ビットが「１」となるのは、クリアインクの各ノズル４２４のうちの１つのノズルのみとする。

検査用の波形を含む区間では、検査用の波形により生じた信号が検出回路へ入力され、画像形成用の波形を含む区間では、画像形成用の波形により生じた信号が検出回路へ入力されない。なお、画像形成用の波形を含む区間は、キャビティ４２３内の容積を増減させてインク滴をノズル４２４から噴射させるための駆動パルスを、少なくとも１つは含む。また、画像形成用の波形を含む区間は、インク滴をノズル４２４から噴射させずにノズル４２４におけるメニスカスを振動させるための駆動パルスを含んでいてもよい。また、検査用の波形を含む区間は、キャビティ４２３内の容積を増減させてインク滴をノズル４２４から噴射させるための駆動パルスや、インク滴をノズル４２４から噴射させずにノズル４２４におけるメニスカスを振動させるための駆動パルスを含んでいてもよい。

このようにすることにより、本実施形態のように連続給紙が行われるプリンターにおいて印刷を停止させることが困難な状況化でも、クリアインクの噴射異常の検査を行いながら印刷を行うことができる。さらに、カラー印刷においては、ドット位置ずらしも可能なことから、適宜これを行うことによって印刷品質を向上させることができる。

上記の実施例ではクリアインクのノズルについての検査（噴射異常の検査）を残留振動検出回路５５を用いて行い、カラーインクのノズルについての検査をイメージセンサーユニット５３を用いて行ったが、これに限るものではない。たとえば、イメージセンサーユニット５３により検出した光学的な変化が異なる２種類のインク（第１インクと第２インク）のノズルについての検査を行う場合に、第２インクの光学的な変化が第１のインクの光学的な変化よりも大きければ、第１インクのノズルについての検査を残留振動検出回路５５を用いて行い、第２インクのノズルについての検査をイメージセンサーユニット５３を用いて行ってもよい。すなわち、光学的な変化が相対的に小さいインクのノズルについての検査を残留振動検出回路５５を用いて行い、光学的な変化が相対的に大きいインクのノズルについての検査をイメージセンサーユニット５３を用いて行ってもよい。

また、上記実施例において、振動板４２１の振動を検出する場合だけでなく、残留振動の計算モデルにて説明したような、この振動の変化に寄与するようなものを検出する場合も含む。たとえば、キャビティ４２３内における圧力変化を検出する場合や、インク粘度を検出する場合も、振動を検出することに含まれる。実施例では圧電式アクチュエータ４２２からの信号を検出したが、これに限るものではない。たとえば、圧電式アクチュエータ４２２とは別体としての圧力センサーを設け、この圧力センサーからの信号を検出回路（残留振動検出回路５５に相当）へ入力することで振動を検出してもよい。

また、クリアインクのための第２駆動信号ＣＯＭ２の２ｓｅｇにおいて、第４駆動パルスＰＳ４だけでなく、キャビティ４２３内の容積を増減させてインク滴をノズル４２４から噴射させるための駆動パルスや、インク滴をノズル４２４から噴射させずにノズル４２４におけるメニスカスを振動させるための駆動パルスを含んでいてもよい。その場合に、第２駆動信号ＣＯＭ２の１ｓｅｇにおける駆動パルスの数は、第２駆動信号ＣＯＭ２の２ｓｅｇにおける駆動パルスの数よりも多くても良い。第２駆動信号ＣＯＭ２の２ｓｅｇにおいては、検査用の波形を含む区間として検査期間を含める必要があるが、第２駆動信号ＣＯＭ２の１ｓｅｇにおいては、このような必要性がないからである。第２駆動信号ＣＯＭ２の１ｓｅｇにおける駆動パルスの数が、第２駆動信号ＣＯＭ２の２ｓｅｇにおける駆動パルスの数よりも少ない場合と比較して多い場合の方が、繰り返し周期Ｔ内で形成できるドットの数を増やせるので画質的に有利となる。

また、上記の実施例では、カラーインクのための第１駆動信号ＣＯＭ１において、１ｓｅｇと２ｓｅｇとが選択的に使用され、クリアインクのための第２駆動信号ＣＯＭ２において、１ｓｅｇと２ｓｅｇとがともに使用されたが、これに限るものではない。たとえば、第１駆動信号ＣＯＭ１においても第２駆動信号ＣＯＭ２においても、１ｓｅｇと２ｓｅｇとがともに使用されてもよい。その場合であっても、画像の形成中にクリアインクの噴射異常の検査を行うことができる。

また、クリアインクのための第２駆動信号ＣＯＭ２の２ｓｅｇにおいて、第４駆動パルスＰＳ４はインクを噴射させない駆動パルスであったが、これに限られない。インクを噴射させる駆動パルスを用いて、噴射部における振動を検出してもよい。

また、上記の実施例では、プリンター１は、ヘッドユニット４０に対して媒体Ｍｄを搬送する、いわゆるライン走査を行ったが、媒体Ｍｄに対してヘッドユニット４０を移動させる、いわゆるシリアル走査を行ってもよい。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上述の実施形態では、印刷装置としてプリンター１が説明されていたが、これに限られるものではなくインク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり吐出したりする液体吐出装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。

＜ヘッドについて＞
前述の実施形態では、圧電素子を用いてインクを噴射していた。しかし、液体を噴射する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。

１ プリンター、
２０ 搬送ユニット、２１ 印刷ドラム、２２ 給紙ドラム、２３ 巻き取りドラム、
３０ 紫外線照射ユニット、
４０ ヘッドユニット、
５０ 検出器群、５３ イメージセンサー、５５ 残留振動検出回路、
５６ 交流増幅器、５７ 比較器、
６０ コントローラー、６１ インターフェイス部、６２ ＣＰＵ、
６３ メモリー、６４ ユニット制御回路、６５ 駆動信号生成回路、
８１Ａ 第１シフトレジスタ、８１Ｂ 第２シフトレジスタ、８１Ｃ 第３シフトレジスタ、
８２Ａ 第１ラッチ回路、８２Ｂ 第２ラッチ回路、８２Ｃ 第３ラッチ回路、
８３ デコーダー、８４ 制御ロジック、８６ スイッチ、
４２１ 振動板、４２２ 圧電式アクチュエータ、４２３ キャビティ、
４２４ ノズル、４２５ ノズル基板、４２６ キャビティ基板、
４２７ 圧電素子、４２８ リザーバ、４２９ インク供給チューブ、
４３０ 中間層、４３１ 第１電極、４３２ 第２電極、
６５１ 波形メモリー、６５２ 第１ラッチ回路、６５３ 加算器、
６５４ 第２ラッチ回路、６５５ Ｄ／Ａ変換器、
６５６ 電圧増幅部、６５７ 電流増幅部、
Ｍｄ 媒体、
ＵＶ１ 第１紫外線照射ユニット、ＵＶ２ 第２紫外線照射ユニット、
ＵＶ３ 第３紫外線照射ユニット

Claims (8)

1. 第１インクをノズルから噴射させる第１駆動素子を有する第１噴射部と、
   第２インクをノズルから噴射させる第２駆動素子を有する第２噴射部と、
   前記第１駆動素子に印加する第１駆動信号を生成する第１駆動信号生成部と、
   前記第２駆動素子に印加する第２駆動信号であって、前記第１駆動信号と異なる第２駆動信号を生成する第２駆動信号生成部と、
   前記第２噴射部における振動を検出し、当該振動に基づいて前記第２噴射部を検査する検査部と、
   前記第１駆動信号を前記第１駆動素子に印加して前記第１インクを噴射させるとともに、前記第２駆動信号を前記第２駆動素子に印加して前記第２インクを噴射させて媒体に画像を形成させる制御部であって、当該画像の形成中に前記検査部に前記第２噴射部の検査を行わせる制御部と、
   を備える印刷装置。
2. 前記第１インクはカラーインクであり、前記第２インクはクリアインクである、請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号は、共通の繰り返し周期内において複数の区間を有し、
   前記第１駆動信号は、画像形成用の波形を含む区間を複数有し、
   前記第２駆動信号は、画像形成用の波形を含む区間と検査用の波形を含む区間とを含み、
   前記画像の形成時において、前記第１駆動信号は前記画像形成用の波形を含む複数の区間が選択的に使用され、前記第２駆動信号は前記画像形成用の波形を含む区間と前記検査用の波形を含む区間とが使用される、請求項１又は２に記載の印刷装置。
4. 前記第１駆動信号において、前記画像形成用の波形を含む区間の波形は、前記画像形成用の波形を含む区間で共通の波形であり、
   前記第２駆動信号において、前記画像形成用の波形を含む区間の波形と前記検査用の波形を含む区間の波形とが異なる、請求項３に記載の印刷装置。
5. 前記検査用の波形を含む区間において、前記検査用の波形は当該検査用の波形を含む区間の後半以降で出力される、請求項３又は４に記載の印刷装置。
6. 前記検査部は、前記振動の周期及び減衰率の少なくともいずれか一方に基づいて、前記第２噴射部の噴射異常を検査する、請求項１〜５のいずれかに記載の印刷装置。
7. さらに、形成された前記画像を検査する画像検査装置を備え、
   前記第１噴射部の噴射異常は、前記画像検査装置が読み取った前記画像に基づいて検査される、請求項１〜６のいずれかに記載の印刷装置。
8. 第１インクをノズルから噴射させる第１駆動素子に印加する第１駆動信号を生成することと、
   第２インクをノズルから噴射させる第２駆動素子に印加する第２駆動信号であって、前記第１駆動信号と異なる第２駆動信号を生成することと、
   前記第１駆動信号を前記第１駆動素子に印加して第１噴射部から前記第１インクを噴射させるとともに、前記第２駆動信号を前記第２駆動素子に印加して第２噴射部から前記第２インクを噴射させて媒体に画像を形成させることと、
   を含み、前記画像の形成中に前記第２噴射部の振動を検出し、当該振動に基づいて第２噴射部を検査する、検査方法。

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