JP2018529552A - 液体吐出装置、ヘッドユニット、及び、液体吐出装置の制御方法 - Google Patents

液体吐出装置、ヘッドユニット、及び、液体吐出装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【解決手段】駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子、前記圧電素子の変位に応じて内部の容積を変化させる圧力室、及び、前記圧力室に連通し前記圧力室内部の容積の変化に応じて前記圧力室内部に充填された液体を吐出可能なノズル、を具備する吐出部と、前記圧電素子の変位後に前記吐出部に生じる残留振動を検出可能な検出部と、を備え、前記検出部は、第1期間において第1電位であり、前記第1期間よりも後の第2期間において第2電位であり、前記第2期間よりも後の第3期間において第3電位である駆動波形を有する駆動信号が、前記圧電素子に対して供給される場合に、前記第3期間において前記吐出部に生じている残留振動を検出し、前記第2期間における前記圧力室の容積は、前記第1期間における前記圧力室の容積よりも小さく、前記第3期間における前記圧力室の容積は、前記第2期間における前記圧力室の容積よりも大きい、ことを特徴とする液体吐出装置。【選択図】図19

Description

本発明は、液体吐出装置、ヘッドユニット、及び、液体吐出装置の制御方法に関する。
インクジェットプリンター等の液体吐出装置は、吐出部に設けられた圧電素子を駆動信号により駆動して、当該圧電素子を変位させることにより、吐出部のキャビティ(圧力室)に充填されたインク等の液体を吐出させて、記録媒体上に画像を形成する。このような液体吐出装置において、キャビティ内の液体の増粘や、キャビティへの気泡の混入等により、吐出部から液体を正常に吐出できなくなる吐出異常が生じる場合がある。そして、吐出異常が生じると、吐出部から吐出される液体により記録媒体に形成される予定のドットを正確に形成できなくなり、液体吐出装置が記録媒体上に形成する画像の画質が低下する。
特許文献1には、駆動信号により圧電素子を駆動して変位させた後に吐出部に生じる残留振動を検出し、残留振動の周期や振幅等の残留振動の特性に基づいて、吐出部における液体の吐出状態を判定することで、吐出異常による画質の低下を予防する技術が提案されている。
特開2004−276544号公報
ところで、近年の印刷速度の高速化に伴い、駆動信号の周期が短くなり、圧電素子が駆動信号により駆動されてから次に駆動されるまでの間隔が短くなりつつある。駆動信号の周期が短くなる場合、残留振動の検出のために設けられる期間であって、残留振動を精度良く検出するために、駆動信号の信号レベルを一定レベルに保ち、または、駆動信号の信号レベルの変動を小さくする期間である、検出期間も短くなる。そして、検出期間が短い場合、残留振動の周期や振幅等の残留振動の特性を正確に特定できなくなる可能性が高くなる。この場合、残留振動の特性に基づく吐出状態の判定において、判定の精度が低下する可能性が高くなる、という問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、残留振動の検出のための検出期間を十分に確保できない場合であっても、残留振動の特性を正確に特定可能とする技術を提供することを、解決課題の一つとする。
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置は、駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子、前記圧電素子の変位に応じて内部の容積を変化させる圧力室、及び、前記圧力室に連通し前記圧力室内部の容積の変化に応じて前記圧力室内部に充填された液体を吐出可能なノズル、を具備する吐出部と、前記圧電素子の変位後に前記吐出部に生じる残留振動を検出可能な検出部と、を備え、前記検出部は、第1期間において第1電位であり、前記第1期間よりも後の第2期間において第2電位であり、前記第2期間よりも後の第3期間において第3電位である駆動波形を有する駆動信号が、前記圧電素子に対して供給される場合に、前記第3期間において前記吐出部に生じている残留振動を検出し、前記第2期間における前記圧力室の容積は、前記第1期間における前記圧力室の容積よりも小さく、前記第3期間における前記圧力室の容積は、前記第2期間における前記圧力
室の容積よりも大きい、ことを特徴とする。
この発明によれば、第1期間の開始前において第1電位とは異なる電位から第1電位へと変化する波形(以下、「第1波形」と称する)が存在する場合に、当該波形に起因して吐出部に生じる残留振動と、第2期間の開始前において第2電位とは異なる電位から第2電位へと変化する波形(以下、「第2波形」と称する)に起因して吐出部に生じる残留振動と、第3期間の開始前において第3電位とは異なる電位から第3電位へと変化する波形(以下、「第3波形」と称する)に起因して吐出部に生じる残留振動と、の合成振動を、第3期間に検出することができる。このため、例えば、第1波形に起因して生じる残留振動を第1期間に検出する場合、または、第1波形に起因して生じる残留振動と第2波形に起因して生じる残留振動との合成振動を第2期間に検出する場合と比較して、残留振動の検出結果から取得可能な情報量を多くすることができる。すなわち、第3期間に残留振動を検出することで、第1期間または第2期間に残留振動を検出する場合と比較して、残留振動の特性を正確に特定することが可能となる。これにより、残留振動の検出のための期間を十分に確保できない場合であっても、残留振動の特性を正確に特定し、吐出部における液体の吐出状態を正確に判定することが可能となる。
上述した液体吐出装置において、前記検出部は、前記第1期間において前記吐出部に生じている残留振動と、前記第2期間において前記吐出部に生じている残留振動と、のうち一方または両方を検出する、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、第3期間に加えて、第1期間及び第2期間の2回の期間のうち少なくとも1回の期間において残留振動を検出する。つまり、この態様によれば、第3期間を含めて少なくとも2回の期間において残留振動を検出する。このため、1回の期間において残留振動を検出する場合と比較して、残留振動を検出する時間長を長くすることができ、残留振動の検出結果から取得可能な情報量を多くすることができる。これにより、第1期間〜第3期間の時間長が短い場合であっても、残留振動の特性を正確に特定し、吐出部における液体の吐出状態を正確に判定することが可能となる。
上述した液体吐出装置において、前記駆動波形は、前記第1期間の開始よりも前の第1時刻における電位が前記第3電位であり、前記第3期間の終了よりも後の第2時刻における電位が前記第3電位である、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、第1期間において、第1波形に起因する残留振動を発生させることができるため、第1波形に起因する残留振動が存在しない場合と比較して、第3期間における残留振動の検出結果から取得可能な情報量を多くすることができる。これにより、残留振動の特性を正確に特定し、吐出部における液体の吐出状態を正確に判定することが可能となる。
また、上述した液体吐出装置において、前記駆動波形は、前記第3電位と前記第1電位との電位差が、前記第2電位と前記第3電位との電位差よりも大きい、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、第3波形に起因して生じる残留振動の振幅を、第1波形に起因して生じる残留振動の振幅よりも小さくすることができる。このため、第3波形に起因して生じる残留振動の振幅が、第1波形に起因して生じる残留振動の振幅よりも大きい場合と比較して、第3期間よりも後の期間において吐出部に残留する振動の振幅を小さくすることができる。これにより、第3期間よりも後の期間において行われる印刷や、第3期間よりも後の期間において行われる吐出状態の判定に対して、第3期間以前に吐出部に生じた残留振動がノイズとして影響を及ぼす可能性を低減することができる。
また、上述した液体吐出装置において、前記第1期間、前記第2期間、及び、前記第3期間のうち、少なくとも1つの期間は、前記吐出部における液体の吐出状態が正常である場合に前記吐出部に生じる残留振動の周期よりも短い、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、第1期間〜第3期間の時間長を短くするため、印刷の高速化や、吐出状態の判定に要する時間の短縮が可能となる。
また、上述した液体吐出装置は、前記検出部の検出結果に応じて、前記吐出部における液体の吐出状態を判定する判定部を備える、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、残留振動の検出結果に基づいて、吐出部における液体の吐出状態を判定することができるため、吐出部における液体の吐出異常に起因して生じる画質の低下を未然に防ぐことが可能となる。
また、上述した液体吐出装置において、前記吐出部は、前記第2期間において前記圧力室内部に充填された液体を前記ノズルから吐出させる、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、吐出部から液体を吐出させて記録媒体上に画像を形成する印刷処理と、吐出部における液体の吐出状態を判定する吐出状態判定処理と、を並行して実行することができる。このため、吐出状態判定処理を実行する際に印刷処理を停止させる場合と比較して、利便性を高めることができる。また、印刷処理の実行中に吐出状態判定処理を実行するため、印刷処理の実行中に吐出異常が生じる場合であっても、当該吐出異常を迅速に発見することが可能であり、吐出異常に起因する画質の低下の可能性を低減することができる。
また、本発明に係る液体吐出装置に設けられるヘッドユニットは、駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子、前記圧電素子の変位に応じて内部の容積を変化させる圧力室、及び、前記圧力室に連通し前記圧力室内部の容積の変化に応じて前記圧力室内部に充填された液体を吐出可能なノズル、を具備する吐出部と、前記圧電素子の変位後に前記吐出部に生じる残留振動を検出可能な検出部と、を備え、前記検出部は、第1期間において第1電位であり、前記第1期間よりも後の第2期間において第2電位であり、前記第2期間よりも後の第3期間において第3電位である駆動波形を有する駆動信号が、前記圧電素子に対して供給される場合に、前記第3期間において前記吐出部に生じている残留振動を検出し、前記第2期間における前記圧力室の容積は、前記第1期間における前記圧力室の容積よりも小さく、前記第3期間における前記圧力室の容積は、前記第2期間における前記圧力室の容積よりも大きい、ことを特徴とする。
この発明によれば、第1期間の開始前において第1電位へと変化する第1波形に起因する残留振動と、第2期間の開始前において第2電位へと変化する第2波形に起因する残留振動と、第3期間の開始前において第3電位へと変化する第3波形に起因する残留振動と、の合成振動を、第3期間に検出することができる。このため、第3期間に残留振動を検出することで、第1期間または第2期間に残留振動を検出する場合と比較して、残留振動の検出結果から取得可能な情報量を多くすることができ、残留振動の特性を正確に特定することが可能となる。これにより、残留振動の検出のための期間を十分に確保できない場合であっても、吐出部における液体の吐出状態を正確に判定することが可能となる。
また、本発明に係る液体吐出装置の制御方法は、駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子と、前記圧電素子の変位に応じて内部の容積を変化させる圧力室と、前記圧力室に連通し前記圧力室内部の容積の変化に応じて前記圧力室内部に充填された液体を吐出可
能なノズルと、を含む吐出部を備える液体吐出装置の制御方法であって、第1期間において第1電位であり、前記第1期間よりも後の第2期間において第2電位であり、前記第2期間よりも後の第3期間において第3電位である駆動波形を有する駆動信号を、前記圧電素子に対して供給し、前記第3期間において前記吐出部に生じている残留振動を検出し、前記第2期間における前記圧力室の容積は、前記第1期間における前記圧力室の容積よりも小さく、前記第3期間における前記圧力室の容積は、前記第2期間における前記圧力室の容積よりも大きい、ことを特徴とする。
この発明によれば、第1期間の開始前において第1電位へと変化する第1波形に起因する残留振動と、第2期間の開始前において第2電位へと変化する第2波形に起因する残留振動と、第3期間の開始前において第3電位へと変化する第3波形に起因する残留振動と、の合成振動を、第3期間に検出することができる。このため、第3期間に残留振動を検出することで、第1期間または第2期間に残留振動を検出する場合と比較して、残留振動の検出結果から取得可能な情報量を多くすることができ、残留振動の特性を正確に特定することが可能となる。これにより、残留振動の検出のための期間を十分に確保できない場合であっても、吐出部における液体の吐出状態を正確に判定することが可能となる。
本発明の実施形態に係る印刷システム100の構成を示すブロック図である。 インクジェットプリンター1の概略的な部分断面図である。 記録ヘッド3の概略的な断面図である。 記録ヘッド3におけるノズルNの配置例を示す平面図である。 駆動信号Vinを供給した時の吐出部Dの断面形状の変化を示す説明図である。 吐出部Dにおける残留振動を表す単振動のモデルを示す回路図である。 吐出部Dにおける残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。 吐出部D内部に気泡が混入した場合の吐出部Dの状態を示す説明図である。 吐出部Dにおける残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。 ノズルN付近のインクが固着した場合の吐出部Dの状態を示す説明図である。 吐出部Dにおける残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。 紙粉が付着した場合の吐出部Dの状態を示す説明図である。 吐出部Dにおける残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。 駆動信号生成部51の構成を示すブロック図である。 デコーダーDCのデコード内容を示す説明図である。 駆動信号生成部51の動作を示すタイミングチャートである。 駆動信号Vinの波形を示すタイミングチャートである。 接続部53と検出ユニット8の接続関係を説明するための説明図である。 波形PA1を説明するためのタイミングチャートである。 吐出状態が正常な吐出部Dに生じる残留振動を説明するための説明図である。 吐出状態が異常な吐出部Dに生じる残留振動を説明するための説明図である。 特性情報Infoの生成を説明するための説明図である。 特性情報Infoの生成を説明するための説明図である。 特性情報Infoの生成を説明するための説明図である。 変形例3に係る波形PA1を説明するためのタイミングチャートである。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
<<A.実施形態>>
本実施形態では、インク(「液体」の一例)を吐出して記録用紙P(「媒体」の一例)に画像を形成するインクジェットプリンターを例示して、液体吐出装置を説明する。
<<1.印刷システムの概要>>
図1及び図2を参照しつつ、本実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成について説明する。
図1は、インクジェットプリンター1を具備する印刷システム100の構成を示す機能ブロック図である。印刷システム100は、パーソナルコンピューターやデジタルカメラ等のホストコンピューター9と、インクジェットプリンター1と、を備える。
ホストコンピューター9は、インクジェットプリンター1が形成すべき画像を示す印刷データImgと、インクジェットプリンター1が形成すべき画像の印刷部数を示す情報と、を出力する。
インクジェットプリンター1は、ホストコンピューター9から供給される印刷データImgの示す画像を、必要な部数だけ記録用紙Pに形成する印刷処理を実行する。なお、本実施形態では、インクジェットプリンター1がラインプリンターである場合を例示して説明する。
図1に示すように、インクジェットプリンター1は、インクを吐出する吐出部Dが設けられるヘッドユニット10と、吐出部Dからのインクの吐出状態を判定する判定ユニット4(「判定部」の一例)と、ヘッドユニット10に対する記録用紙Pの相対位置を変化させるための搬送機構7と、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する制御部6と、インクジェットプリンター1の制御プログラムやその他の情報を記憶する記憶部60と、吐出部Dにおいて吐出異常が生じたことが検出された場合に当該吐出部Dにおけるインクの吐出状態を正常に回復させるメンテナンス処理を実行するメンテナンス機構(図示省略)と、液晶ディスプレイやLEDランプ等で構成されエラーメッセージ等を表示する表示部、及び、インクジェットプリンター1の利用者がインクジェットプリンター1に各種コマンド等を入力するための操作部を具備する表示操作部(図示省略)と、を備える。
なお、詳細は後述するが、本実施形態においては、インクジェットプリンター1が、複数のヘッドユニット10と、複数の判定ユニット4と、を備える場合を想定する。
図2は、インクジェットプリンター1の内部構成の概略を例示する一部断面図である。
図2に示すように、インクジェットプリンター1は、ヘッドユニット10を搭載する搭載機構32を備える。搭載機構32には、ヘッドユニット10の他に、4個のインクカートリッジ31が搭載されている。4個のインクカートリッジ31は、ブラック、シアン、マゼンタ、及び、イエローの、4色(CMYK)と1対1に対応して設けられたものであり、各インクカートリッジ31には、当該インクカートリッジ31に対応する色のインクが充填されている。なお、各インクカートリッジ31は、搭載機構32に搭載される代わりに、インクジェットプリンター1の別の場所に設けられるものであってもよい。
本実施形態において、インクジェットプリンター1には、図2に示すように、4個のインクカートリッジ31と1対1に対応するように、4個のヘッドユニット10が設けられている。また、本実施形態において、インクジェットプリンター1には、4個のインクカ
ートリッジ31と1対1に対応するように、4個の判定ユニット4が設けられている。
なお、以下では、ヘッドユニット10及び判定ユニット4について説明する場合、4個のインクカートリッジ31のうち任意の1個のインクカートリッジ31に対応して設けられた、1個のヘッドユニット10及び1個の判定ユニット4に着目して説明するが、当該説明は、他の3個のヘッドユニット10及び3個の判定ユニット4にも同様に該当することとする。
図1に示すように、搬送機構7は、記録用紙Pを搬送するための駆動源となる搬送モーター71と、搬送モーター71を駆動するためのモータードライバー72と、を備える。また、搬送機構7は、図2に示すように、搭載機構32の下側(図2において−Z方向)に設けられるプラテン74と、搬送モーター71の作動により回転する搬送ローラー73と、図2においてY軸回りに回転自在に設けられたガイドローラー75と、記録用紙Pをロール状に巻き取った状態で収納するための収納部76と、を備える。搬送機構7は、インクジェットプリンター1が印刷処理を実行する場合に、記録用紙Pを、収納部76から繰り出して、ガイドローラー75、プラテン74、及び、搬送ローラー73により規定される搬送経路に沿って、図において+X方向(上流側から下流側へ向かう方向)に対して搬送速度Mvで搬送する。
記憶部60は、ホストコンピューター9から供給される印刷データImgを格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)と、印刷処理等の各種処理を実行する際に必要なデータを一時的に格納し、あるいは印刷処理等の各種処理を実行するための制御プログラムを一時的に展開するRAM(Random Access Memory)と、インクジェットプリンター1の各部を制御するための制御プログラムを格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるPROMと、を備える。
制御部6は、CPU(Central Processing Unit)やFPGA(field-programmable gate array)等を含んで構成され、当該CPU等が記憶部60に記憶されている制御プログラムに従って動作することで、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
そして、制御部6は、ホストコンピューター9から供給される印刷データImg等に基づいて、ヘッドユニット10及び搬送機構7を制御することにより、記録用紙Pに印刷データImgに応じた画像を形成する印刷処理の実行を制御する。
具体的には、制御部6は、まず、ホストコンピューター9から供給される印刷データImgを記憶部60に格納する。
次に、制御部6は、印刷データImg等の記憶部60に格納されている各種データに基づいて、ヘッドユニット10の動作を制御して吐出部Dを駆動させるための印刷信号SI及び駆動波形信号Com等の信号を生成する。
また、制御部6は、印刷信号SIや、記憶部60に格納されている各種データに基づいて、モータードライバー72の動作を制御するための信号を生成し、これら生成した各種信号を出力する。なお、詳細は後述するが、本実施形態に係る駆動波形信号Comは、駆動波形信号Com-A及びCom-Bを含む。
なお、駆動波形信号Comはアナログの信号である。このため、制御部6は、図示省略したDA変換回路を含み、制御部6が備えるCPU等において生成されるデジタルの駆動波形信号を、アナログの駆動波形信号Comに変換したうえで、出力する。
このように、制御部6は、モータードライバー72の制御を介して、記録用紙Pを+X方向に搬送するように搬送モーター71を駆動し、また、ヘッドユニット10の制御を介して、吐出部Dからのインクの吐出の有無、インクの吐出量、及び、インクの吐出タイミング等を制御する。これにより、制御部6は、記録用紙Pに吐出されたインクにより形成
されるドットサイズ及びドット配置を調整し、印刷データImgに対応する画像を記録用紙Pに形成する印刷処理の実行を制御する。
また、詳細は後述するが、制御部6は、各吐出部Dからのインクの吐出状態が正常であるか否か、すなわち、各吐出部Dにおいて吐出異常が生じていないか否か、を判定する吐出状態判定処理の実行を制御する。
ここで、吐出異常とは、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が異常となること、換言すれば、吐出部Dが具備するノズルN(後述する図3及び図4を参照)からインクを正確に吐出することのできない状態の総称である。より具体的には、吐出異常とは、吐出部Dがインクを吐出できない状態、吐出部Dからインクを吐出できる場合であってもインクの吐出量が少ないために印刷データImgの示す画像を形成するために必要な量のインクを吐出部Dが吐出できない状態、吐出部Dから印刷データImgの示す画像を形成するために必要な量以上のインクが吐出されてしまう状態、吐出部Dから吐出されるインクが印刷データImgの示す画像を形成するために予定された着弾位置とは異なる位置に着弾する状態、等を含む。
吐出部Dにおいて吐出異常が生じた場合、メンテナンス機構によるメンテナンス処理により、当該吐出部Dにおけるインクの吐出状態を正常に回復させる。ここで、メンテナンス処理とは、吐出部Dからインクを予備的に吐出させるフラッシング処理、吐出部D内の増粘したインクや気泡等をチューブポンプ(図示省略)により吸引するポンピング処理等、吐出部D内部のインクを排出して、当該吐出部Dに対してインクカートリッジ31から新たにインクを供給することにより、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を正常に戻す処理である。
図1に示すように、各ヘッドユニット10は、M個の吐出部Dを具備する記録ヘッド3と、記録ヘッド3が具備する各吐出部Dを駆動するヘッドドライバー5と、を備える(本実施形態において、Mは、1≦Mを満たす自然数)。なお、以下では、M個の吐出部Dの各々を区別するために、順番に、1段、2段、…、M段と称することがある。また、以下では、m段の吐出部Dを、吐出部D[m]と表現する場合がある(変数mは、1≦m≦Mを満たす自然数)。
M個の吐出部Dの各々は、当該M個の吐出部Dが設けられているヘッドユニット10に対応するインクカートリッジ31からインクの供給を受ける。各吐出部Dは、インクカートリッジ31から供給されたインクを内部に充填し、充填したインクを、当該吐出部Dが具備するノズルNから吐出することができる。具体的には、各吐出部Dは、搬送機構7が記録用紙Pをプラテン74上に搬送するタイミングで、記録用紙Pに対してインクを吐出することで、画像を構成するためのドットを記録用紙Pに形成する。そして、4個のヘッドユニット10に設けられている、合計(4*M)個の吐出部Dから全体としてCMYKの4色のインクを吐出することで、フルカラー印刷が実現される。
図1に示すように、ヘッドドライバー5は、記録ヘッド3が備えるM個の吐出部Dの各々を駆動するための駆動信号Vinを各吐出部Dに供給する駆動信号供給部50(「供給部」の一例)と、吐出部Dが駆動信号Vinにより駆動された後に当該吐出部Dに生じる残留振動を検出する検出ユニット8(「検出部」の一例)と、を備える。
なお、以下では、M個の吐出部Dのうち、検出ユニット8による残留振動の検出の対象とされる吐出部Dを、対象吐出部Dtgと称する場合がある。詳細は後述するが、対象吐出部Dtgは、制御部6により、M個の吐出部Dの中から指定される。
駆動信号供給部50は、駆動信号生成部51と、接続部53と、を備える。
駆動信号生成部51は、印刷信号SI、クロック信号CL、及び、駆動波形信号Com等、制御部6から供給される信号に基づいて、記録ヘッド3が備えるM個の吐出部Dの各々を駆動するための駆動信号Vinを生成する。
接続部53は、制御部6から供給される接続制御信号Swに基づいて、各吐出部Dを、駆動信号生成部51または検出ユニット8の、いずれか一方に電気的に接続させる。駆動信号生成部51において生成された駆動信号Vinは、接続部53を介して吐出部Dに供給される。各吐出部Dは、駆動信号Vinが供給されると、供給された駆動信号Vinに基づいて駆動され、内部に充填したインクを記録用紙Pに対して吐出することができる。
検出ユニット8は、対象吐出部Dtgとして指定された吐出部Dが駆動信号Vinにより駆動された後に当該吐出部Dに生じる残留振動を示す残留振動信号Voutを検出する。そして、検出ユニット8は、検出した残留振動信号Voutに対して、ノイズ成分を除去したり、信号レベルを増幅させる等の処理を施すことで、整形波形信号Vdを生成し、生成した整形波形信号Vdを出力する。なお、本実施形態において、駆動信号供給部50、及び、検出ユニット8は、例えば、ヘッドユニット10に設けられる基板上の電子回路として実装される。
判定ユニット4は、吐出状態判定処理が実行される際に、検出ユニット8が出力する整形波形信号Vdに基づいて、対象吐出部Dtgとして指定された吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定結果を示す判定情報RSを生成する。なお、本実施形態において、判定ユニット4は、例えば、ヘッドユニット10とは異なる場所に設けられる基板上の電子回路として実装される。
なお、吐出状態判定処理とは、制御部6による制御の下で、対象吐出部Dtgとして指定された吐出部Dを駆動信号供給部50により駆動させ、当該吐出部Dに生じる残留振動を検出ユニット8により検出し、残留振動を検出した検出ユニット8が出力する整形波形信号Vdと、制御部6が出力する基準情報STthと、に基づいて、判定ユニット4が判定情報RSを生成する、という、インクジェットプリンター1により実行される一連の処理である。
なお、以下では、吐出部D[m]におけるインクの吐出状態を示す判定情報RSを判定情報RS[m]と表現し、吐出部D[m]に供給される駆動信号Vinを駆動信号Vin[m]と表現する等、段数mに対応する構成要素や情報を示す符号に、段数mを表す添え字[m]を付して表現する場合がある。
<<2.記録ヘッドの構成>>
図3及び図4を参照しつつ、記録ヘッド3と、記録ヘッド3に設けられる吐出部Dと、について説明する。
図3は、記録ヘッド3の、概略的な一部断面図の一例である。なお、この図では、図示の都合上、記録ヘッド3が有するM個の吐出部Dの中の1個の吐出部Dと、当該1個の吐出部Dにインク供給口360を介して連通するリザーバ350と、インクカートリッジ31からリザーバ350にインクを供給するためのインク取入口370と、を示している。
図3に示すように、吐出部Dは、圧電素子300と、内部にインクが充填されたキャビティ320(「圧力室」の一例)と、キャビティ320に連通するノズルNと、振動板310と、を備える。吐出部Dは、圧電素子300が駆動信号Vinにより駆動されることにより、キャビティ320内のインクをノズルNから吐出させる。吐出部Dのキャビティ320は、凹部を有するような所定の形状に成形されたキャビティプレート340と、ノズルNが形成されたノズルプレート330と、振動板310と、により区画される空間であ
る。キャビティ320は、インク供給口360を介してリザーバ350と連通している。リザーバ350は、インク取入口370を介して1個のインクカートリッジ31と連通している。
本実施形態では、圧電素子300として、例えば、図3に示すようなユニモルフ(モノモルフ)型を採用する。なお、圧電素子300は、ユニモルフ型に限らず、バイモルフ型や積層型等を採用してもよい。
圧電素子300は、下部電極301と、上部電極302と、下部電極301及び上部電極302の間に設けられた圧電体303と、を有する。そして、下部電極301の電位が所定の電位VSSに設定され、上部電極302に駆動信号Vinが供給されることで、下部電極301及び上部電極302の間に電圧が印加されると、当該印加された電圧に応じて圧電素子300が図において上下方向に撓み(変位し)、その結果、圧電素子300が振動する。
キャビティプレート340の上面開口部には、振動板310が設置され、振動板310には、下部電極301が接合されている。このため、圧電素子300が駆動信号Vinにより振動すると、振動板310も振動する。そして、振動板310の振動によりキャビティ320の容積(キャビティ320内の圧力)が変化し、キャビティ320内に充填されたインクがノズルNより吐出される。インクの吐出によりキャビティ320内のインクが減少した場合、リザーバ350からインクが供給される。また、リザーバ350へは、インクカートリッジ31からインク取入口370を介してインクが供給される。
図4は、+Z方向または−Z方向から(以下、+Z方向及び−Z方向を「Z軸方向」と総称する)インクジェットプリンター1を平面視した場合の、搭載機構32に搭載された4個の記録ヘッド3の各々に設けられたM個のノズルNの配置の一例を説明するための説明図である。
図4に示すように、各記録ヘッド3には、M個のノズルNからなるノズル列Lnが設けられている。換言すれば、インクジェットプリンター1は、4列のノズル列Lnを有する。具体的には、インクジェットプリンター1は、ノズル列Ln-BK、ノズル列Ln-CY、ノズル列Ln-MG、及び、ノズル列Ln-YL、からなる4列のノズル列Lnを有する。ここで、ノズル列Ln-BKに属する複数のノズルNの各々は、ブラックのインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNであり、ノズル列Ln-CYに属する複数のノズルNの各々は、シアンのインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNであり、ノズル列Ln-MGに属する複数のノズルNの各々は、マゼンタのインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNであり、ノズル列Ln-YLに属する複数のノズルNの各々は、イエローのインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNである。また、本実施形態において、4列のノズル列Lnの各々は、平面視したときに、+Y方向または−Y方向(以下、+Y方向及び−Y方向を「Y軸方向」と総称する)に延在するように設けられている。そして、各ノズル列LnがY軸方向に延在する範囲YNLは、記録用紙P(正確には、記録用紙Pのうち、Y軸方向の幅がインクジェットプリンター1の印刷可能な最大の幅の記録用紙P)を印刷する場合に、当該記録用紙Pの有するY軸方向の範囲YP以上となる。
図4に示すように、各ノズル列Lnを構成する複数のノズルNは、−Y側から偶数番目のノズルNと奇数番目のノズルNのX軸方向の位置が互いに異なるように、所謂、千鳥状に配置されている。但し、図4に示すノズルNの配置は一例であり、各ノズル列LnはY軸方向とは異なる方向に延在していてもよいし、また、各ノズル列Lnに属する複数のノズルNは直線状に配置されていても良い。
なお、本実施形態における印刷処理は、一例として、図4に示すように、記録用紙Pを
複数の印刷領域(例えば、記録用紙PにA4サイズの画像を印刷する場合における当該A4サイズの矩形の領域や、ラベル用紙におけるラベル)と、これら複数の印刷領域のそれぞれを区画するための余白領域と、に分割したうえで、複数の印刷領域と1対1に対応する複数の画像を形成する場合を想定する。但し、1枚の記録用紙Pに対して1個の印刷領域を設け、印刷部数に対応する枚数の記録用紙Pの各々に1個の画像を形成してもよい。
<<3.吐出部の動作と残留振動>>
次に、吐出部Dからのインク吐出動作と、吐出部Dに生じる残留振動と、について、図5乃至図13を参照しながら説明する。
図5は、吐出部Dからのインク吐出動作を説明するための説明図である。図5に示すように、駆動信号生成部51は、例えば、Phase-1の状態において、吐出部Dが備える圧電素子300に対して供給される駆動信号Vinの電位を変化させることで、当該圧電素子300が+Z方向に変位するような歪を発生させ、当該吐出部Dの振動板310を+Z方向に撓ませる。これにより、図5に示すPhase-2の状態のように、Phase-1の状態と比較して、当該吐出部Dのキャビティ320の容積が拡大する。次に、駆動信号生成部51は、例えば、Phase-2の状態において、駆動信号Vinの示す電位を変化させることで、当該圧電素子300が−Z方向に変位するような歪を発生させ、当該吐出部Dの振動板310を−Z方向に撓ませる。これにより、図5に示すPhase-3の状態のように、キャビティ320の容積が急激に収縮する。このときキャビティ320内に発生する圧縮圧力により、キャビティ320を満たすインクの一部が、このキャビティ320に連通しているノズルNからインク滴として吐出される。
振動板310を含む吐出部Dは、圧電素子300及び振動板310が駆動信号Vinにより駆動されて図5に示すようにZ軸方向に変位した後に振動する。以下では、駆動信号Vinによる吐出部Dの駆動に起因して吐出部Dに生じる振動を、残留振動と称する。吐出部Dに生じる残留振動は、ノズルNやインク供給口360の形状あるいはインクの粘度等による音響抵抗Resと、流路内のインク重量によるイナータンスIntと、振動板310のコンプライアンスCmと、によって決定される固有振動周波数を有するものと想定される。以下、当該想定に基づく吐出部Dの残留振動の計算モデルについて説明する。
図6は、振動板310の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。この図に示すように、振動板310の残留振動の計算モデルは、音圧Prsと、上述のイナータンスInt、コンプライアンスCm及び音響抵抗Resとで表せる。そして、図6の回路に音圧Prsを与えた時のステップ応答を体積速度Uvについて計算すると、次式が得られる。
Uv={Prs/(ω・Int)}e−γt・sin(ωt)
ω={1/(Int・Cm)−γ}1/2
γ=Res/(2・Int)
以下、この式から得られた計算値と、別途行った吐出部Dの残留振動の実験における実験結果(実験値)とを比較する。
図7は、残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。なお、図7に示す実験値は、インクの吐出状態が正常である吐出部Dからインクを吐出させた後に、当該吐出部Dの振動板310において生じる残留振動を検出する実験により得られた値である。図7に示すように、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が正常である場合、実験値と計算値の2つの波形は、概ね一致する。
さて、吐出部Dがインク吐出動作を行ったにもかかわらず、当該吐出部Dにおけるイン
クの吐出状態が異常であり、当該吐出部DのノズルNからインク滴が正常に吐出されない場合、即ち吐出異常が発生する場合がある。吐出異常が発生する原因としては、(1)キャビティ320内への気泡の混入、(2)キャビティ320内のインクの乾燥等に起因するキャビティ320内のインクの増粘または固着、(3)ノズルNの出口付近への紙粉等の異物の付着、等が挙げられる。
以下においては、図7に示す比較結果に基づいて、吐出部Dにおいて生じる吐出異常の原因別に、残留振動の計算値と実験値が概ね一致するように、音響抵抗Res及びイナータンスIntのうち少なくとも一方の値を調整する。
図8は、吐出異常のうち、(1)キャビティ320内への気泡の混入について説明するための概念図である。図8に示すように、キャビティ320内に気泡が混入した場合、キャビティ320内のインクの総重量が減り、イナータンスIntが低下するものと考えられる。また、ノズルN付近に気泡が付着している場合、当該気泡の径だけノズルNの径が大きくなったと看做される状態となり、音響抵抗Resが低下するものと考えられる。そこで、図7に示す場合と比較して、音響抵抗Res及びイナータンスIntを小さく設定し、気泡混入時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図9のようなグラフが得られた。図7及び図9に示すように、キャビティ320内に気泡が混入して吐出異常が生じた場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が高くなる。
図10は、吐出異常のうち、(2)キャビティ320内のインクの増粘または固着について説明するための概念図である。図10に示すように、ノズルN付近のインクが乾燥して固着した場合、キャビティ320内のインクがキャビティ320内に閉じこめられた状況となる。このような場合、音響抵抗Resが増加するものと考えられる。そこで、図7に示す場合と比較して、音響抵抗Resを大きく設定して、ノズルN付近のインクが固着または増粘した場合の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図11のようなグラフが得られた。なお、図11に示す実験値は、キャップ(図示省略)を装着しない状態で吐出部Dを放置し、ノズルN付近のインクが固着した状態における当該吐出部Dが備える振動板310の残留振動を測定したものである。図7及び図11に示すように、キャビティ320内のノズルN付近のインクが固着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が低くなるとともに、残留振動が過減衰となる特徴的な波形が得られる。
図12は、吐出異常のうち、(3)ノズルNの出口付近への紙粉等の異物の付着について説明するための概念図である。図12に示すように、ノズルNの出口付近に異物が付着した場合、キャビティ320内から異物を介してインクが染み出すとともに、ノズルNからインクを吐出することができなくなる。ノズルNからインクが染み出している場合、インクが染み出していない場合と比較して、キャビティ320内に充填されたインクの重量が、染み出したインクに相当する重量だけ増加したと看做すことができる。つまり、ノズルNからインクが染み出している場合、イナータンスIntが増加するものと考えられる。また、ノズルNの出口付近に付着した異物によって音響抵抗Resが増大するものと考えられる。そこで、図7に示す場合と比較して、イナータンスInt及び音響抵抗Resを大きく設定して、ノズルNの出口付近への異物付着時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図13のようなグラフが得られた。図7及び図13のグラフから分かるように、ノズルNの出口付近に異物が付着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が低くなる。
なお、図11及び図13から、(3)ノズルNの出口付近への異物の付着の場合は、(2)キャビティ320内のインクの増粘の場合と比較して、残留振動の周波数が高いことが分かる。
以上の説明から明らかなように、吐出部Dを駆動したときに生じる残留振動の波形、特に、残留振動の周波数または周期に基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定することができる。より具体的には、残留振動の周波数または周期と、予め定められた閾値とを比較することで、吐出部Dにおける吐出状態が正常であるか否かについての判定、及び、吐出部Dにおける吐出状態が異常である場合に当該吐出異常の原因が上述した(1)〜(3)のうち何れに該当するかについての判定をすることができる。本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、残留振動を解析して吐出状態を判定する吐出状態判定処理を実行する。
<<4.ヘッドドライバー及び判定ユニットの構成及び動作>>
次に、図14乃至図18を参照しつつ、ヘッドドライバー5(駆動信号生成部51、接続部53、及び、検出ユニット8)と、判定ユニット4とについて説明する。
<<4.1.駆動信号生成部>>
図14は、ヘッドドライバー5のうち駆動信号生成部51の構成を示すブロック図である。
図14に示すように、駆動信号生成部51は、シフトレジスタSR、ラッチ回路LT、デコーダーDC、並びに、切替部TXからなる組を、M個の吐出部Dに1対1に対応するようにM個有する。以下では、これらM個の組を構成する各要素を、図において上から順番に、1段、2段、…、M段と称することがある。
駆動信号生成部51には、制御部6から、クロック信号CL、印刷信号SI、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、及び、駆動波形信号Com(Com-A、Com-B)が供給される。
駆動波形信号Com(Com-A、Com-B)は、吐出部Dを駆動するための波形を複数含む信号である。
印刷信号SIは、各吐出部Dに対して供給すべき駆動波形信号Comの波形を指定し、これにより、各吐出部Dからのインクの吐出の有無、及び、各吐出部Dが吐出すべきインク量を指定するデジタルの信号である。印刷信号SIは、印刷信号SI[1]〜SI[M]を含む。このうち、印刷信号SI[m]は、吐出部D[m]からのインクの吐出の有無、及び、吐出部D[m]が吐出すべきインク量を、ビットb1及びb2の2ビットで指定する。
具体的には、印刷信号SI[m]は、吐出部D[m]に対して、大ドットに相当する量のインクの吐出、中ドットに相当する量のインクの吐出、小ドットに相当する量のインクの吐出、または、インクの非吐出のうちいずれか1つを指定する。より具体的には、印刷信号SI[m]の有する2ビットの情報(b1、b2)は、吐出部D[m]に対して、大ドットに相当する量のインクの吐出を指定する場合には(1,1)を示し、中ドットに相当する量のインクの吐出を指定する場合には(1,0)を示し、小ドットに相当する量のインクの吐出を指定する場合には(0,1)を示し、インクの非吐出を指定する場合には(0,0)を示す(図15参照)。
駆動信号生成部51は、吐出部D[m]に対して、印刷信号SI[m]により指定された波形を有する駆動信号Vinを供給する。なお、上述の通り、駆動信号Vinのうち、印刷信号SI[m]により指定された波形を有し、吐出部D[m]に供給される駆動信号Vinを、駆動信号Vin[m]と称する。
シフトレジスタSRは、シリアルで供給された印刷信号SI(SI[1]〜SI[M])を、各吐出部Dに対応する2ビット毎に一旦保持する。具体的には、シフトレジスタSRは、M個の吐出部Dに1対1に対応する、1段、2段、…、M段のM個のシフトレジスタSRが互いに縦続接続された構成を有し、シリアルで供給された印刷信号SIを、クロック信
号CLに従って順次後段に転送する。そして、M個のシフトレジスタSRの全てに印刷信号SIが転送されると、M個のシフトレジスタSRのそれぞれが、印刷信号SIのうち自身に対応する2ビット分のデータを保持した状態を維持する。以下では、m段のシフトレジスタSRをシフトレジスタSR[m]と称する場合がある。
M個のラッチ回路LTのそれぞれは、ラッチ信号LATが立ち上がるタイミングで、M個のシフトレジスタSRのそれぞれに保持された、各段に対応する2ビット分の印刷信号SI[m]を一斉にラッチする。すなわち、m段のラッチ回路LTは、シフトレジスタSR[m]により保持された印刷信号SI[m]をラッチする。
ところで、インクジェットプリンター1が、印刷処理または吐出状態判定処理を実行する期間である動作期間は、複数の単位期間Tuから構成される。
制御部6は、駆動信号生成部51に対して、単位期間Tu毎に、印刷信号SIと駆動波形信号Comとを供給するとともに、単位期間Tu毎に、ラッチ回路LTが印刷信号SI[m]をラッチするようなラッチ信号LATを供給する。これにより、制御部6は、各単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]を、大ドットに相当する量のインクの吐出、中ドットに相当する量のインクの吐出、小ドットに相当する量のインクの吐出、または、インクの非吐出、のうち、いずれかを実行させるように駆動するための駆動信号Vin[m]を、吐出部D[m]に対して供給するように、駆動信号生成部51を制御する。
なお、本実施形態において、制御部6は、チェンジ信号CHにより、単位期間Tuを、制御期間Ts1と制御期間Ts2とに区分する。制御期間Ts1及びTs2は、互いに等しい時間長を有する。以下では、制御期間Ts1及びTs2を、制御期間Tsと総称することがある。
デコーダーDCは、ラッチ回路LTによってラッチされた印刷信号SI[m]をデコードし、選択信号Sa[m]及びSb[m]を出力する。
図15は、各単位期間Tuにおけるm段のデコーダーDCのデコード内容を示す説明図である。この図に示すように、m段のデコーダーDCは、各単位期間Tuの制御期間Ts1及びTs2のそれぞれにおいて、選択信号Sa[m]及びSb[m]を出力する。本実施形態では、デコーダーDCは、印刷信号SI[m]の示すビットb1が「1」である場合には、制御期間Ts1において選択信号Sa[m]をHレベルに、選択信号Sb[m]をLレベルにそれぞれ設定し、印刷信号SI[m]の示すビットb1が「0」である場合には、制御期間Ts1において選択信号Sa[m]をLレベルに、選択信号Sb[m]をHレベルにそれぞれ設定する。また、本実施形態では、デコーダーDCは、印刷信号SI[m]の示すビットb2が「1」である場合には、制御期間Ts2において選択信号Sa[m]をHレベルに、選択信号Sb[m]をLレベルにそれぞれ設定し、印刷信号SI[m]の示すビットb2が「0」である場合には、制御期間Ts2において選択信号Sa[m]をLレベルに、選択信号Sb[m]をHレベルにそれぞれ設定する。
例えば、単位期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]が、(b1、b2)=(1,0)である場合、m段のデコーダーDCは、制御期間Ts1において、選択信号Sa[m]をHレベルに、選択信号Sb[m]をLレベルにそれぞれ設定し、制御期間Ts2において、選択信号Sb[m]をHレベルに、選択信号Sa[m]をLレベルにそれぞれ設定する。
図14に示すように、駆動信号生成部51は、M個の吐出部Dと1対1に対応するように、M個の切替部TXを備える。m段の切替部TX[m]は、選択信号Sa[m]がHレベルのときにオンし、LレベルのときにオフするトランスミッションゲートTGa[m]と、選択信号Sb[m]がHレベルのときにオンし、LレベルのときにオフするトランスミッションゲートTGb[m]と、を備える。
図14に示すように、トランスミッションゲートTGa[m]の一端には駆動波形信号Com-Aが供給され、トランスミッションゲートTGb[m]の一端には駆動波形信号Com-Bが供
給される。また、トランスミッションゲートTGa[m]及びTGb[m]の他端は、m段の出力端OTNに電気的に接続されている。
また、図15に示すように、各制御期間Tsにおいて、切替部TX[m]は、トランスミッションゲートTGa[m]及びTGb[m]の一方がオンとなり他方がオフとなるように制御される。つまり、各制御期間Tsにおいて、切替部TX[m]は、m段の出力端OTNを介して、駆動波形信号Com-AまたはCom-Bのいずれか一方を、駆動信号Vin[m]として吐出部D[m]に供給する。
図16は、各単位期間Tuにおいて制御部6が駆動信号生成部51に供給する各種信号と、各単位期間Tuにおける駆動信号生成部51の動作と、を説明するためのタイミングチャートである。なお、図16では、図示の都合上、M=4の場合を例示している。
図16に示すように、単位期間Tuは、ラッチ信号LATに含まれるパルスPls-Lにより区分され、また、制御期間Ts1及びTs2は、チェンジ信号CHに含まれるパルスPls-Cにより区分される。
制御部6は、各単位期間Tuの開始に先立って、印刷信号SIをクロック信号CLに同期させて駆動信号生成部51に供給する。そして、駆動信号生成部51のシフトレジスタSRは、供給された印刷信号SI[m]をクロック信号CLに従って、順次後段に転送する。
図16に例示するように、各単位期間Tuに制御部6が出力する駆動波形信号Com-Aは、制御期間Ts1に設けられた吐出波形PA1(以下「波形PA1」と称する場合がある)と、制御期間Ts2に設けられた吐出波形PA2(以下「波形PA2」と称する場合がある)と、を有する。
波形PA1は、波形PA1を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給されると、吐出部D[m]から中ドットに相当する中程度の量のインクが吐出されるような波形である。
波形PA2は、波形PA2を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給されると、吐出部D[m]から小ドットに相当する小程度の量のインクが吐出されるような波形である。
例えば、波形PA1の最低電位(この例では、電位Va11)と最高電位(この例では、電位Va12)との電位差は、波形PA2の最低電位(この例では、電位Va21)と最高電位(この例では、電位Va22)との電位差よりも大きい。
図16に例示するように、各単位期間Tuに制御部6が出力する駆動波形信号Com-Bは、微振動波形PB(以下「波形PB」と称する場合がある)を有する。
波形PBは、波形PBを有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給された場合に、吐出部D[m]からインクが吐出されないような波形である。つまり、波形PBは、吐出部D内部のインクに微振動を与えてインクの増粘を防止するための波形である。例えば、波形PBの最低電位(この例では、電位Vb11)と最高電位(この例では、基準電位V0)との電位差は、波形PA2の最低電位と最高電位との電位差よりも小さくなるように定められる。
次に、図14乃至図16に加えて図17を参照しつつ、単位期間Tuにおいて駆動信号生成部51が出力する駆動信号Vinについて説明する。
単位期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]が(1,1)を示す場合、図15に示すように、制御期間Ts1及びTs2において選択信号Sa[m]がHレベルとなる。この場合、切替部TX[m]は、制御期間Ts1において駆動波形信号Com-Aを選択して波形PA1を有する駆動信号Vin[m]を出力し、制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Aを選択して波形PA2を有する駆動信号Vin[m]を出力する。この場合、図17に示すように、単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]は、波形PA1及び波形PA2を含む。この結果、吐出部D[m]は、当該単位期間Tuにおいて、波形PA1に基づく中程度の量のイン
クと、波形PA2に基づく小程度の量のインクと、を吐出し、これら2度にわたり吐出されたインクにより、記録用紙P上に大ドットを形成する。
また、単位期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]が(1,0)を示す場合、図15に示すように、制御期間Ts1において選択信号Sa[m]がHレベルとなり、制御期間Ts2において選択信号Sb[m]がHレベルとなる。この場合、切替部TX[m]は、制御期間Ts1において駆動波形信号Com-Aを選択して波形PA1を有する駆動信号Vin[m]を出力し、制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Bを選択して波形PBを有する駆動信号Vin[m]を出力する。この場合、図17に示すように、単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]は、波形PA1及び波形PBを含む。この結果、吐出部D[m]は、当該単位期間Tuにおいて、波形PA1に基づく中程度の量のインクを吐出し、記録用紙P上に中ドットを形成する。
また、単位期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]が(0,1)を示す場合、図15に示すように、制御期間Ts1において選択信号Sb[m]がHレベルとなり、制御期間Ts2において選択信号Sa[m]がHレベルとなる。この場合、切替部TX[m]は、制御期間Ts1において駆動波形信号Com-Bを選択して波形PBを有する駆動信号Vin[m]を出力し、制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Aを選択して波形PA2を有する駆動信号Vin[m]を出力する。この場合、図17に示すように、単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]は、波形PA2及び波形PBを含む。この結果、吐出部D[m]は、当該単位期間Tuにおいて、波形PA2に基づく小程度の量のインクを吐出し、記録用紙P上に小ドットを形成する。
また、単位期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]が(0,0)を示す場合、図15に示すように、制御期間Ts1及びTs2において選択信号Sb[m]がHレベルとなる。この場合、切替部TX[m]は、制御期間Ts1及びTs2において駆動波形信号Com-Bを選択して波形PBを有する駆動信号Vin[m]を出力する。この場合、図17に示すように、単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]は、波形PBを含む。この結果、吐出部D[m]は、当該単位期間Tuにおいて、インクを吐出せず、記録用紙P上にはドットが形成されない(非記録となる)。
なお、制御部6は、単位期間Tuにおいて、波形PA1を有する駆動信号Vin[m]が供給される吐出部D[m]、換言すれば、印刷信号SI[m]の値が(1,1)または(1,0)を示す印刷信号SI[m]が供給される吐出部D[m]の中から、当該単位期間Tuにおいて、吐出状態判定処理における残留振動の検出の対象である対象吐出部Dtgを指定する。すなわち、本実施形態において、対象吐出部Dtgに指定された吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]の波形PA1は、吐出状態判定処理において残留振動の検出の対象となる対象吐出部Dtgを、残留振動が生じるように駆動させるための波形である、判定用駆動波形(「駆動波形」の一例)としての役割を兼ねることになる。
<<4.2.接続部>>
図18は、記録ヘッド3、接続部53、検出ユニット8、及び、判定ユニット4の接続関係と、接続部53の構成と、判定ユニット4の構成と、を例示するブロック図である。
図18に例示するように、接続部53は、M個の吐出部Dに1対1に対応する1段〜M段のM個の接続回路Ux(Ux[1]、Ux[2]、…、Ux[M])を備える。m段の接続回路Ux[m]は、吐出部D[m]の圧電素子300の上部電極302を、駆動信号生成部51が備えるm段の出力端OTN、または、検出ユニット8のいずれか一方に電気的に接続する。
以下では、接続回路Ux[m]が、吐出部D[m]と駆動信号生成部51のm段の出力端OTNとを電気的に接続している状態を、第1の接続状態と称する。また、接続回路Ux[m]
が、吐出部D[m]と検出ユニット8とを電気的に接続している状態を、第2の接続状態と称する。
制御部6が、単位期間Tuにおいて吐出部D[m]を対象吐出部Dtgとして指定する場合、接続回路Ux[m]は、当該単位期間Tuのうち検出期間Tdにおいて第2の接続状態となり、吐出部D[m]と検出ユニット8とを電気的に接続する。また、制御部6が、単位期間Tuにおいて吐出部D[m]を対象吐出部Dtgとして指定する場合、接続回路Ux[m]は、当該単位期間Tuのうち検出期間Td以外の期間において第1の接続状態となり、吐出部D[m]と駆動信号生成部51とを電気的に接続する。他方、制御部6が、単位期間Tuにおいて吐出部D[m]を対象吐出部Dtgとして指定しない場合、接続回路Ux[m]は、当該単位期間Tuの全期間に亘って第1の接続状態となり、吐出部D[m]と駆動信号生成部51とを電気的に接続する。
制御部6は、各接続回路Uxの接続状態を制御するための接続制御信号Swを、各接続回路Uxに対して出力する。
具体的には、制御部6は、単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]を対象吐出部Dtgとして指定する場合、接続回路Ux[m]が、当該単位期間Tuのうち、検出期間Td以外の期間において第1の接続状態となり、検出期間Tdにおいて第2の接続状態となるような接続制御信号Sw[m]を、接続回路Ux[m]に供給する。このため、単位期間Tuにおいて吐出部D[m]が対象吐出部Dtgとして指定される場合、当該単位期間Tuのうち検出期間Td以外の期間において、駆動信号生成部51から吐出部D[m]に対して駆動信号Vin[m]が供給され、当該単位期間Tuのうち検出期間Tdにおいて、吐出部D[m]から検出ユニット8に対して残留振動信号Voutが供給される。
また、制御部6は、単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]を対象吐出部Dtgとして指定しない場合、接続回路Ux[m]が、当該単位期間Tuの全期間に亘って第1の接続状態を維持するような接続制御信号Sw[m]を、接続回路Ux[m]に供給する。
なお、詳細は後述するが、本実施形態において、検出期間Tdは、検出期間Td1(「第1期間」の一例)、検出期間Td2(「第2期間」の一例)、及び、検出期間Td3(「第3期間」の一例)を含む(図19参照)。
また、本実施形態では、図18に示すように、インクジェットプリンター1が、M個の吐出部Dに対して、1個の検出ユニット8を備え、また、各検出ユニット8は、1つの単位期間Tuにおいて、1個の吐出部Dに生じる残留振動のみを検出可能である場合を想定する。すなわち、本実施形態に係る制御部6は、1つの単位期間Tuにおいて、M個の吐出部Dの中から1個の吐出部Dを対象吐出部Dtgとして指定する。
<<4.3.検出ユニット>>
図18に示す検出ユニット8は、上述のとおり、残留振動信号Voutに基づいて整形波形信号Vdを生成する。上述の通り、整形波形信号Vdとは、残留振動信号Voutの振幅を増幅し、また、残留振動信号Voutからノイズ成分を除去することで、残留振動信号Voutを、判定ユニット4における処理に適した波形に整形した信号である。
検出ユニット8は、例えば、残留振動信号Voutを増幅させるための負帰還型のアンプと、残留振動信号Voutの高域周波数成分を減衰させるためのローパスフィルターと、インピーダンスを変換してローインピーダンスの整形波形信号Vdを出力するボルテージフォロアと、を含む構成等であってもよい。
なお、以下では、単位期間Tuにおいて対象吐出部Dtgに指定された吐出部D[m]から、当該単位期間Tuの検出期間Tdにおいて検出される残留振動信号Voutのうち、検出期間Td1において検出される残留振動信号Voutを、残留振動信号Vout1と称し、検出期間Td
2において検出される残留振動信号Voutを、残留振動信号Vout2と称し、検出期間Td3において検出される残留振動信号Voutを、残留振動信号Vout3と称する場合がある。
また、検出ユニット8において、残留振動信号Voutに基づいて生成される整形波形信号Vdのうち、残留振動信号Vout1に基づいて生成される整形波形信号Vdを整形波形信号Vd1(「第1検出信号」の一例)と称し、残留振動信号Vout2に基づいて生成される整形波形信号Vdを整形波形信号Vd2(「第2検出信号」の一例)と称し、残留振動信号Vout3に基づいて生成される整形波形信号Vdを整形波形信号Vd3(「第3検出信号」の一例)と称する場合がある。
<<4.4.判定ユニット>>
判定ユニット4は、検出ユニット8の出力する整形波形信号Vdに基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定の結果を示す判定情報RSを生成する。
図18に示すように、判定ユニット4は、吐出部D[m]に生じる残留振動の特性を示す特性情報Infoを生成する特性情報生成部41と、吐出部D[m]におけるインクの吐出状態を判定し、当該判定の結果を示す判定情報RS[m]を生成する判定情報生成部42と、を備える。
このうち、特性情報生成部41には、制御部6から、整形波形信号Vdの示す残留振動の特性を特定するために用いられる各種閾値電位を示す閾値電位信号SVthが供給される。特性情報生成部41は、閾値電位信号SVthの示す各種閾値電位と、整形波形信号Vdの示す電位と、を比較することで、検出ユニット8の生成する整形波形信号Vdの示す残留振動の特性を特定し、特定された残留振動の特性を示す特性情報Infoを生成する。
また、判定情報生成部42には、制御部6から、吐出部Dにおけるインクの吐出状態の判定基準を示す基準情報STthが供給される。判定情報生成部42は、特性情報生成部41の生成する特性情報Infoを、基準情報STthの示す基準値と比較することで、吐出部D[m]におけるインクの吐出状態を判定し、当該判定の結果を示す判定情報RS[m]を生成する。
<<5.吐出状態判定処理>>
次に、図19乃至図22Cを参照しつつ、吐出状態判定処理について説明する。
上述の通り、吐出状態判定処理とは、対象吐出部Dtgとして指定された吐出部D[m]を、判定用駆動波形である波形PA1を有する駆動信号Vin[m]により駆動し、その結果として吐出部D[m]に生じる残留振動を検出ユニット8により検出し、検出ユニット8の検出結果に基づいて、判定ユニット4が吐出部D[m]におけるインクの吐出状態を示す判定情報RS[m]を生成する、という、インクジェットプリンター1により実行される一連の処理である。
以下では、まず、図19を参照しつつ、吐出状態判定処理において、対象吐出部Dtgに供給される駆動信号Vin[m]の有する判定用駆動波形である波形PA1と、対象吐出部Dtgに生じる残留振動を検出するための検出期間Tdと、について説明する。
図19は、判定用駆動波形の一例である、図16に例示する波形PA1の詳細を説明するためのタイミングチャートである。図19に示すように、波形PA1は、波形PA1が開始されるタイミングである時刻Ts-S(「第1時刻」の一例)において基準電位V0を示し、その後、時刻Ta11までに、基準電位V0よりも低電位の電位Va11(「第1電位」の一例)となり、その後、時刻Ta12までに、電位Va11よりも高電位の電位Va12(「第2電位」の一例)となり、その後、時刻Ta13までに、電位Va12よりも低電位の電位Va13(「第3電位」の一例)となり、その後、波形PA1が終了するタイミングである時刻Ts-E(「第2時刻」の一例)まで電位Va13を維持する波形である。
なお、本実施形態では、電位Va13が基準電位V0と等しい電位である場合を想定する。つまり、本実施形態では、第3電位が基準電位V0である場合を想定する。また、本実施形態では、電位Va13と電位Va11との電位差が、電位Va12と電位Va13との電位差よりも大きい場合を想定する。
また、上述の通り、単位期間Tuには、残留振動を検出するための検出期間Tdとして、検出期間Td1、Td2、Td3が設けられる。具体的には、本実施形態では、図19に示すように、波形PA1の時刻Ta11から時刻Ta12までの期間の中で、波形PA1が電位Va11に維持される期間の一部に検出期間Td1を設定し、波形PA1の時刻Ta12から時刻Ta13までの期間の中で、波形PA1が電位Va12に維持される期間の一部に検出期間Td2を設定し、波形PA1の時刻Ta13から時刻Ts-Eまでの期間の中で、波形PA1が基準電位V0に維持される期間の一部に検出期間Td3を設定する。なお、本実施形態では、検出期間Td1、Td2、Td3がいずれも、吐出状態が正常である対象吐出部Dtgから検出される残留振動信号Voutの1周期に相当する時間Tcよりも短い期間であることとする(図20参照)。
このように、本実施形態では、検出期間Td1、Td2、Td3の各々の期間において、波形PA1の示す電位を一定に維持するため、検出される残留振動に対して重畳するノイズのうち駆動波形信号Comに由来するノイズを低減し、残留振動の正確な検出を可能としている。
制御部6は、吐出部D[m]を対象吐出部Dtgとして指定する場合において、切替部TX[m]が、単位期間Tuのうち、検出期間Td1、Td2、及び、Td3において、第2の接続状態となり、単位期間Tuのうち、検出期間Td1、Td2、または、Td3以外の期間において、第1の接続状態となるような、接続制御信号Sw[m]を、切替部TX[m]に供給する。
なお、以下では、図19に示すように、波形PA1のうち、波形PA1が開始される時刻Ts-Sから時刻Ta11までの間において、基準電位V0から電位Va11に変化する波形を波形PA11(「第1波形」の一例)と称し、時刻Ta11から時刻Ta12までの間において、電位Va11から電位Va12に変化する波形を波形PA12(「第2波形」の一例)と称し、時刻Ta12から時刻Ta13までの間において、電位Va12から基準電位V0に変化する波形を波形PA13(「第3波形」の一例)と称する。
次に、図20を参照しつつ、検出期間Td1、Td2、Td3のそれぞれにおいて検出される残留振動信号Vout(残留振動信号Vout1、Vout2、及び、Vout3)について説明する。
なお、図20において示す、判定用駆動波形として例示される波形PA1の形状と、吐出部D[m]に生じる残留振動の波形との関係は、一例に過ぎず、本発明はこの図に示す場合に限定されるものではない。
図20に示す例では、波形PA1を有する駆動信号Vin[m]により駆動される吐出部D[m]に、波形PA11が終了する時刻Ta11において、波形PA11に起因する残留振動W1が生じる場合を想定する。例えば、この図に示す例では、時刻Ta11において、振動板310が+Z方向への変位を開始し、その後、振動板310が−Z方向及び+Z方向に振動するような残留振動W1が生じる。そして、この図に示す例では、時刻Ta11よりも後に設定される検出期間Td1において、残留振動W1が、残留振動信号Vout1として検出される。
また、この図に示す例では、波形PA1を有する駆動信号Vin[m]により駆動される吐出部D[m]に、波形PA12が終了する時刻Ta12において、波形PA12に起因する残留振動W2が生じる場合を想定する。そして、この図に示す例では、検出期間Td2において、残留振動W1と残留振動W2とが重畳した合成振動が、残留振動信号Vout2として検出される。
また、この図に示す例では、波形PA1を有する駆動信号Vin[m]により駆動される吐出部D[m]に、波形PA13が終了する時刻Ta13において、波形PA13に起因する残留振動W3が生じる場合を想定する。そして、この図に示す例では、検出期間Td3において、残留振
動W1、W2、及び、W3が重畳した合成振動が、残留振動信号Vout3として検出される。
なお、吐出部D[m]において残留振動が生じるのは、例えば、次の(1)〜(3)として例示される場合等が想定される。
(1)駆動信号Vin[m]の信号レベルが変化している状態から、駆動信号Vin[m]の信号レベルが一定にホールドされる状態へと遷移する場合
(2)駆動信号Vin[m]の信号レベルが一定にホールドされている状態から、駆動信号Vin[m]の信号レベルが変化する状態へと遷移する場合
(3)駆動信号Vin[m]の信号レベルが変動している場合
すなわち、図19に例示するような駆動信号Vin[m]を吐出部D[m]に供給する場合において、吐出部D[m]には、残留振動W1、W2、及び、W3以外に、例えば、波形PA11が開始するタイミング、波形PA12が開始するタイミング、及び、波形PA13が開始するタイミング等においても、残留振動が生じる可能性がある。
但し、図20及び後述する図21に示す例では、簡単のために、吐出部D[m]に生じる可能性のある残留振動のうち、上記(1)の場合において生じる残留振動W1、W2、及び、W3のみを例示して説明することとする。
図19乃至図21に示す例では、波形PA1が、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が正常であれば、残留振動W1と残留振動W2とが互いに強め合うような波形に設計されている場合を想定する。例えば、本実施形態に係る波形PA1は、吐出部Dのヘルムホルツ共振周波数を考慮したうえで、残留振動W1と残留振動W2との位相が略同じとなるように設計されている場合を想定する。例えば、図20に示すように、時刻Ta11から時刻Ta12までの時間長が、吐出部Dの吐出状態が正常である場合の残留振動信号Voutの周期の(ka−1/2)倍と略同じとなるように設計されている(kaは、1≦kaを満たす自然数)場合を想定する。
また、図19乃至図21では、波形PA1が、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が正常であれば、残留振動W2と残留振動W3とが互いに弱め合うような波形に設計されている場合を想定する。例えば、本実施形態に係る波形PA1は、残留振動W2と残留振動W3との位相差がπと略同じとなるように設計されている場合を想定する。例えば、図20に示すように、時刻Ta12から時刻Ta13までの時間長が、吐出部Dの吐出状態が正常である場合の残留振動信号Voutの周期のkb倍と略同じとなるように設計されている(kbは、1≦kbを満たす自然数)場合を想定する。
このように、図19乃至図21に示す例では、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が正常であれば、残留振動信号Voutの振幅が、時刻Ta12において増大し、時刻Ta13において減少するように、残留振動信号Voutの周期を考慮して波形PA1が設計される。
しかし、吐出部Dに吐出異常が生じると、吐出部Dの吐出状態が正常の場合と比べて、残留振動信号Voutの周期(及び周波数)が変動する。つまり、吐出部Dの吐出状態が異常である場合の残留振動信号Voutの周期(周波数)と、吐出部Dの吐出状態が正常である場合の残留振動信号Voutの周期(周波数)と、は異なる。例えば、図19乃至図21に例示するように、吐出部Dの吐出状態が異常である場合の残留振動W1、W2、及び、W3の周期(周波数)と、吐出部Dの吐出状態が正常である場合の残留振動W1、W2、及び、W3の周期(周波数)と、はそれぞれ異なる。
図21は、吐出部D[m]において吐出異常が生じた結果、図20に示すような吐出部D[m]の吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動W1、W2、及び、W3の周波数が変動する場合の一例を示す図である。具体的には、図21は、吐出部D[m]に生じる残留振動の1周期の時間TcEが、吐出部D[m]の吐出状態が正常な場合の残留振動の1周期の時間Tc(図20参照)よりも短い場合を例示している。
なお、図20及び図21では、吐出部Dの吐出状態が正常であるときに、時刻Ta12において、残留振動W1と残留振動W2とが互いに強め合うのに対して、吐出部Dの吐出状態が異常となったときに、時刻Ta12において、残留振動W1と残留振動W2とが互いに強め合ことができなくなる場合を、一例として示している。つまり、これらの図では、吐出部Dの吐出状態が異常である場合には、吐出部Dの吐出状態が正常である場合と比較して、時刻Ta12における残留振動信号Voutの振幅の増加量が小さくなる場合を例示する。更に、図21に示す例では、時刻Ta12において、残留振動W1と残留振動W2とが互いに弱め合い、時刻Ta12における残留振動信号Voutの振幅が、時刻Ta12における残留振動W2の振幅よりも小さい振幅を有することとなる場合を示す。
以下では、吐出部Dの吐出状態が異常である場合の残留振動信号Voutを、残留振動信号VoutEと表現する場合がある。
また、図20及び図21では、吐出部Dの吐出状態が正常であるときに、時刻Ta13において、残留振動W2と残留振動W3とが互いに弱め合うのに対して、吐出部Dの吐出状態が異常となったときに、時刻Ta13において、残留振動W2と残留振動W3とが互いに弱め合うことができなくなる場合を、一例として示している。つまり、これらの図では、吐出部Dの吐出状態が異常である場合には、吐出部Dの吐出状態が正常である場合と比較して、時刻Ta13における残留振動信号Voutの振幅の減少量が小さくなる場合を例示する。更に、図21に示す例では、時刻Ta13において、残留振動W2と残留振動W3とが互いに強め合い、時刻Ta13における残留振動信号VoutEの振幅が、時刻Ta13における残留振動W2の振幅よりも大きい振幅を有することとなる場合を示す。
図20及び図21に例示するように、吐出部Dの吐出状態が異常である場合と、吐出部Dの吐出状態が正常である場合とでは、残留振動信号Voutの周期及び周波数が相違し、更には、残留振動信号Voutの各時刻における信号レベルや位相も相違する可能性が高い。そして、残留振動信号Voutの周期、信号レベル、及び、位相等の、残留振動信号Voutの示す波形の特性に応じて、整形波形信号Vdの周期、信号レベル、及び、位相等の、整形波形信号Vdの示す波形の特性が定められる。このため、吐出部Dの吐出状態が異常である場合において、整形波形信号Vdの示す波形の特性と、吐出部Dの吐出状態が正常である場合において、整形波形信号Vdの示す波形の特性とは、相違する可能性が高くなる。よって、整形波形信号Vdの示す波形の特性に基づいて、吐出部Dの吐出状態を判定することが可能である。
そこで、本実施形態では、特性情報生成部41において、整形波形信号Vdの示す波形の特性のうち、整形波形信号Vdの信号レベル及び位相に関する特性を示す特性情報Infoを生成する。具体的には、本実施形態に係る特性情報生成部41は、整形波形信号Vd1の信号レベルの変化及び位相に関する情報と、整形波形信号Vd2の信号レベルの変化及び位相に関する情報と、整形波形信号Vd3の信号レベルの変化及び位相に関する情報と、を含む特性情報Infoを生成する。
判定情報生成部42は、特性情報Infoに基づいて、整形波形信号Vdの示す波形の特性が、吐出部Dの吐出状態が正常な場合において、整形波形信号Vdの示す波形の特性の取りうる範囲内に含まれるか否かを判定し、当該判定結果を示す判定情報RSを生成する。これにより、検出ユニット8の検出する残留振動信号Voutの波形が、吐出部Dの吐出状態が正常な場合の残留振動信号Voutの波形と看做せるか否かを判定することができ、ひいては、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定することができる。
本実施形態では、特性情報生成部41は、整形波形信号Vdの信号レベルと閾値電位信号SVthの示す各種閾値電位とを比較し、当該比較の結果として得られる各種計測時間を
特性情報Infoとして出力する。そして、判定情報生成部42は、特性情報Infoに含まれる各種計測時間と、基準情報STthの示す各種判定基準とを比較し、当該比較結果に基づいて判定情報RSを生成する。
なお、閾値電位信号SVthの示す各種閾値電位の値、特性情報Infoの示す各種計測時間の内容、及び、基準情報STthの示す各種判定基準の内容は、判定用駆動波形(波形PA1)の形状や、判定用駆動波形により駆動された吐出部Dに生じる残留振動の特性等に基づいて、適宜定めれば良い。要するに、吐出部Dに生じる残留振動の波形が、吐出部Dの吐出状態が正常である場合の形状か、吐出部Dの吐出状態が異常である場合の形状か、を区別できるように、閾値電位信号SVth、特性情報Info、及び、基準情報STthの内容を定めればよい。更に、吐出部Dの吐出状態が異常である場合には、吐出部Dに生じる残留振動の波形が、キャビティ320に気泡が混入した場合の形状か、キャビティ320内のインクが増粘した場合の形状か、または、ノズルN近傍への異物が付着した場合の形状か、を区別できるように、閾値電位信号SVth、特性情報Info、及び、基準情報STthの内容を定めてもよい。
以下、図22A〜図22Cを参照しつつ、閾値電位信号SVthの示す各種閾値電位の一例と、特性情報Infoの示す各種計測時間の一例と、基準情報STthの示す各種判定基準の一例と、について説明する。
図22A〜図22Cは、閾値電位信号SVth、特性情報Info、及び、基準情報STthの一例を説明するための説明図である。なお、図22A〜図22Cに示す例では、波形PA1が図19に例示する波形PA1であり、吐出状態が正常な対象吐出部Dtgに生じる残留振動の波形が図20に例示する残留振動信号Voutの波形であり、吐出状態が異常な対象吐出部Dtgに生じる残留振動の波形が図21に例示する残留振動信号VoutEの波形である場合を想定する。
また、図22A〜図22Cに示す例では、閾値電位信号SVthの示す各種閾値電位が、閾値電位Vth0、VthA、VthB、VthC、VthD、VthEを含み、特性情報Infoが、計測時間Tw1、Tw2、Tw3、TwA、TwB、TwC、TwD、TwEを示す場合を想定する。また、以下では、対象吐出部Dtgの吐出状態が異常である場合に残留振動信号Vout1に基づいて生成される整形波形信号Vd1を、整形波形信号Vd1Eと称し、対象吐出部Dtgの吐出状態が異常である場合に残留振動信号Vout2に基づいて生成される整形波形信号Vd2を、整形波形信号Vd2Eと称し、対象吐出部Dtgの吐出状態が異常である場合に残留振動信号Vout3に基づいて生成される整形波形信号Vd3を、整形波形信号Vd3Eと称する。
波形PA1が図19に示す波形であり、且つ、残留振動の波形が図20または図21に示す波形となる場合において、特性情報生成部41は、図22Aに示すように、整形波形信号Vd1の示す電位と閾値電位Vth0及びVthAとを比較する。これにより、特性情報生成部41は、検出期間Td1において、整形波形信号Vd1の電位が閾値電位Vth0以下である時間長を示す計測時間Tw1と、整形波形信号Vd1の電位が閾値電位VthA以下である時間長を示す計測時間TwAと、を計測する。なお、閾値電位Vth0は、整形波形信号Vdの振幅中心レベルの電位である。また、閾値電位VthAは、閾値電位Vth0よりも低い電位である。
また、特性情報生成部41は、図22Bに示すように、整形波形信号Vd2の示す電位と閾値電位Vth0、VthB、及び、VthCとを比較する。これにより、特性情報生成部41は、検出期間Td2において、整形波形信号Vd2の電位が閾値電位Vth0以上である時間長を示す計測時間Tw2と、整形波形信号Vd2の電位が閾値電位VthB以上である時間長を示す計測時間TwBと、整形波形信号Vd2の電位が閾値電位VthC以下である時間長を示す計測時間TwCと、を計測する。なお、閾値電位VthBは、閾値電位Vth0よりも高い電位である。また、閾値
電位VthCは、閾値電位Vth0よりも低い電位である。
また、特性情報生成部41は、図22Cに示すように、整形波形信号Vd3の示す電位と閾値電位Vth0、VthD、及び、VthEとを比較する。これにより、特性情報生成部41は、検出期間Td3において、整形波形信号Vd3の電位が閾値電位Vth0以上である時間長を示す計測時間Tw3と、整形波形信号Vd3の電位が閾値電位VthD以上である時間長を示す計測時間TwDと、整形波形信号Vd3の電位が閾値電位VthE以下である時間長を示す計測時間TwEと、を計測する。なお、閾値電位VthDは、閾値電位Vth0よりも高い電位であり、整形波形信号Vd3の電位の最大値よりも高い電位となるように設定されている。また、閾値電位VthEは、閾値電位Vth0よりも低い電位であり、整形波形信号Vd3の電位の最小値よりも低い電位となるように設定されている。
図22A〜図22Cに示す例では、特性情報Infoのうち、計測時間Tw1、Tw2、Tw3は、整形波形信号Vdの信号レベルが振幅中心に達するまでの時間長を示す、謂わば整形波形信号Vdの位相に関する特性を示す情報である。また、図22A〜図22Cに示す例では、特性情報Infoのうち計測時間TwA、TwB、TwC、TwD、TwEは、整形波形信号Vdの信号レベルが、閾値電位以上である時間長、または、閾値電位以下である時間長を示す、謂わば整形波形信号Vdの信号レベルの変化に関する特性を示す情報である。
図19乃至図22Cに示す例において、判定情報生成部42は、特性情報生成部41の計測した特性情報Infoに含まれる計測時間Tw1、Tw2、Tw3、TwA、TwB、TwC、TwD、TwEと、制御部6の出力する基準情報STthの示す基準値Tw1L、Tw1H、Tw2L、Tw2H、Tw3L、Tw3H、TwAL、TwAH、TwBL、TwBH、TwCL、TwCH、TwD0、TwE0と、を比較することで、整形波形信号Vdの示す波形が、対象吐出部Dtgの吐出状態が正常な場合に検出された残留振動信号Voutに基づく波形であるか否かを判定する。
なお、基準情報STthの示す各種基準値は、対象吐出部Dtgの吐出状態が正常な場合において計測された特性情報Infoの示す各種計測時間と、対象吐出部Dtgの吐出状態が異常な場合において計測された特性情報Infoの示す各種計測時間と、に基づいて予め定められた、を両者を区別するための閾値である。換言すれば、基準情報STthの示す各種基準値は、残留振動信号Voutに基づく整形波形信号Vdの特性を示す特性情報Infoの示す各種計測時間と、残留振動信号VoutEに基づく整形波形信号VdEの特性を示す特性情報Infoの示す各種計測時間と、の境界を示すための閾値である。
図19乃至図22Cに示す例において、判定情報生成部42は、特性情報Infoに含まれる各種計測時間が、以下の式(1)〜式(8)を全て満たす場合に、対象吐出部Dtgから検出される残留振動信号Voutに基づく整形波形信号Vdの波形と、吐出状態が正常である吐出部Dから検出される残留振動信号Voutに基づく整形波形信号Vdの波形との誤差が、所定範囲内であり、両者が略同一の形状であると看做す。つまり、判定情報生成部42は、特性情報Infoに含まれる各種計測時間が、以下の式(1)〜式(8)を全て満たす場合に、対象吐出部Dtgの吐出状態が正常であると判定し、当該判定結果を示す判定情報RS[m]を生成する。逆に、判定情報生成部42は、特性情報Infoに含まれる各種計測時間が、以下の式(1)〜式(8)のうち何れかを満たさない場合に、吐出部Dの吐出状態が異常であると判定し、当該判定結果を示す判定情報RS[m]を生成する。
Tw1L≦Tw1≦Tw1H …… (1)
Tw2L≦Tw2≦Tw2H …… (2)
Tw3L≦Tw3≦Tw3H …… (3)
TwAL≦TwA≦TwAH …… (4)
TwBL≦TwB≦TwBH …… (5)
TwCL≦TwC≦TwCH …… (6)
TwD=TwD0(但し、TwD0=0) …… (7)
TwE=TwE0(但し、TwE0=0) …… (8)
このように、吐出状態判定処理において制御部6は、対象吐出部Dtgとして指定した吐出部D[m]に対して、判定用駆動波形である波形PA1を有する駆動信号Vin[m]を供給するように、駆動信号供給部50を制御する。そして、制御部6は、検出期間Td1において吐出部D[m]に生じる残留振動を表す整形波形信号Vd1と、検出期間Td2において吐出部D[m]に生じる残留振動を表す整形波形信号Vd2と、検出期間Td3において吐出部D[m]に生じる残留振動を表す整形波形信号Vd3と、に基づいて、特性情報Infoを生成するように判定ユニット4の動作を制御する。そして、制御部6は、特性情報Infoに基づいて、吐出部D[m]におけるインクの吐出状態を判定し、当該判定結果を示す判定情報RS[m]を生成するように、判定ユニット4の動作を制御する。
<<6.実施形態の結論>>
以上において説明したように、本実施形態では、吐出部Dに生じる残留振動の位相及び信号レベルに関する情報に基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定する。すなわち、本実施形態では、吐出部Dに生じる残留振動の1周期分の時間を計測することなく、吐出部Dの吐出状態を判定する。よって、検出期間Tdを構成する検出期間Td1、Td2、Td3の各々が、吐出部Dに生じる残留振動の周期よりも短い場合であっても、吐出部Dに生じる残留振動の特性を特定することが可能となり、特定された残留振動の特性に基づいて、吐出部Dの吐出状態を判定することができる。
ところで、従来の吐出状態判定処理のように、吐出部Dに生じる残留振動の1周期分の時間に基づいて吐出状態を判定する態様も想定される(以下、当該態様を「対比例」と称する)。対比例においては、通常、判定用駆動波形において、少なくとも1周期分の残留振動を検出するための、残留振動の1周期よりも長い時間長を有する1つの検出期間が設けられる。そして、一般的に、当該1つの検出期間においては、残留振動を正確に検出するために、判定用駆動波形の信号レベルを一定に保つ。つまり、対比例に係る判定用駆動波形には、残留振動の周期よりも長い時間長を有する1つの検査期間に対応して、信号レベルが略一定に保たれた波形である検出用波形が設けられることが一般的である。
つまり、対比例において、印刷処理において用いられる吐出波形等の印刷用波形と、吐出状態判定処理において用いられる判定用駆動波形とを共通化する場合には、印刷用波形の中に残留振動の1周期以上の時間長を有する検出用波形を確保するという制約が生じる。このため、対比例においては、印刷用波形の周期を短くすることが困難となり、ひいては、印刷処理の高速化が困難となる場合がある。よって、対比例においては、印刷処理の高速化のために、判定用駆動波形と印刷用波形とを別個の波形とし、印刷処理と吐出状態判定処理とを異なるタイミングで実行せざるを得ず、インクジェットプリンター1の利用者の利便性が損なわれる可能性が生じる場合があった。
これに対して、本実施形態では、判定用駆動波形において、残留振動の周期よりも長い1つの検出期間を設ける代わりに、残留振動の周期よりも短い3つの検出期間Td1、Td2、Td3を分散して配置する。
このため、本実施形態では、対比例に比べて、判定用駆動波形において、残留振動を検出するための検出用波形を設けることによる制約が軽減され、波形設計上の自由度を高くすることができる。すなわち、本実施形態では、対比例に比べて、判定用駆動波形の周期を短くすることが容易となり、また、吐出状態判定処理と印刷用波形とを共通化する場合であっても、判定用駆動波形(及び印刷用波形)の周期の短縮が容易となる。よって、本実施形態では、印刷処理を高速化する場合において、印刷処理の実行中に、吐出状態判定処理を実行することが可能となる。これにより、印刷処理の実行中において吐出異常が生じた場合の迅速な対処が可能となり、印刷処理の実行中に印刷品質が突然劣化することを防止することができる。
また、本実施形態では、検出期間Td1、Td2、及び、Td3の3つの検出期間において、残留振動の波形の特性に関する情報を取得するため、検出期間Td1、Td2、または、Td3のうちの1つの検出期間において、残留振動の波形の特性に関する情報を取得する場合と比較して、取得できる情報量が多くなる。
このため、残留振動の波形の特性に関する情報である特性情報Infoに基づく、残留信号の波形が吐出状態が正常である場合の波形に該当するか否かの判定の精度、つまり、特性情報Infoに基づく吐出部Dの吐出状態の判定の精度を高くすることができる。
なお、本実施形態に係る判定用駆動波形である波形PA1は、電位Va13と電位Va11との電位差が電位Va12と電位Va13との電位差よりも大きい。このため、本実施形態は、電位Va12と電位Va13との電位差が電位Va13と電位Va11との電位差よりも大きい場合と比較して、対象吐出部Dtgに生じる残留振動が時刻Ts-E以降にまで残留する可能性を小さくすることができる。これにより、本実施形態では、一の単位期間Tuにおいて実行された吐出状態判定処理が、当該一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuにおいて実行される印刷処理や吐出状態判定処理に対して、ノイズとして影響を及ぼす可能性を低減させることができる。
以上において説明したように、本実施形態では、検出用波形を設けることに起因して、判定用駆動波形の設計上の自由度が低下することを防止しつつ、検出用波形において取得することのできる残留振動の特性に関する情報についての、情報量を向上させることを可能とする。
<<B.変形例>>
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
<<変形例1>>
上述した実施形態及において、検出ユニット8は、検出期間Td1において残留振動信号Vout1を検出し、検出期間Td2において残留振動信号Vout2を検出し、検出期間Td3において残留振動信号Vout3を検出するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、検出ユニット8は、少なくとも、検出期間Td3において残留振動信号Vout3を検出するものであればよい。
例えば、検出ユニット8は、残留振動信号Vout1及び残留振動信号Vout2を検出せずに、残留振動信号Vout3のみを検出するものであってもよい。この場合、一の単位期間Tuにおいて対象吐出部Dtgに指定された吐出部D[m]に対応する接続回路Ux[m]は、一の単位期間Tuのうち検出期間Td3において第2の接続状態となり、一の単位期間Tuのうち検出期間Td3以外の期間において第1の接続状態となればよい。また、この場合、判定ユニット4は、検出ユニット8が残留振動信号Vout3に基づいて生成した整形波形信号Vd3を用いて、対象吐出部Dtgにおける吐出状態を判定し、当該判定の結果を示す判定情報RSを生成すればよい。
また、検出ユニット8は、残留振動信号Vout3を検出するとともに、残留振動信号Vout1または残留振動信号Vout2のうちの一方を検出してもよい。
<<変形例2>>
上述した実施形態及び変形例では、第1波形として、基準電位V0から第1電位の一例である電位Va11へと変化する波形PA11を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、第1波形は、第1電位とは異なる電位から第1電位へと変化する波形
であればよい。また、第2波形は、第1電位から第2電位へと変化する波形に限定されるものではなく、第2電位とは異なる電位から第2電位へと変化する波形であればよい。また、第3波形は、第2電位から第3電位へと変化する波形に限定されるものではなく、第3電位とは異なる電位から第3電位へと変化する波形であればよい。
<<変形例3>>
上述した実施形態及び変形例では、波形PA1は、図19に例示するように、一定時間以上に亘って同一電位にホールドするホールド電位として、電位Va11、電位Va12、電位Va13(基準電位V0)を有するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、波形PA1は、ホールド電位として、電位Va11、電位Va12、及び、電位Va13以外の電位を有していてもよい。
例えば、波形PA1は、図23に例示するように、ホールド電位として電位Va14を有していてもよい。図23では、電位Va14が、電位Va12と電位Va13との間の電位であり、波形PA1が、検出期間Td2の終了から検出期間Td3の開始までの期間において電位Va14にホールドされる場合を例示している。図23に例示する場合において、検出ユニット8は、波形PA1が、電位Va14にホールドされている期間のうち一部または全部の期間である検出期間Td4において、対象吐出部Dtgに生じる残留振動を検出してもよい。この場合、検出ユニット8は、検出期間Td4における残留振動の検出結果を示す残留振動信号Vout4に基づいて、整形波形信号Vd4を生成すればよい。そして、この場合、判定ユニット4は、整形波形信号Vd1〜Vd4に基づいて、判定情報RSを生成すればよい。
<<変形例4>>
上述した実施形態及び変形例では、第1電位として、基準電位V0よりも低電位な電位Va11を例示し、第2電位として、基準電位V0よりも高電位な電位Va12を例示し、第3電位として、基準電位V0と同じ電位の電位Va13を例示しているが、第1電位〜第3電位間の電位の高低は、このような態様に限定されるものではない。
本発明において、第1電位は、第1電位が駆動信号Vinとして吐出部Dに供給されているときの当該吐出部Dのキャビティ320の体積が、基準電位V0が駆動信号Vinとして吐出部Dに供給されているときの当該吐出部Dのキャビティ320の体積よりも大きくなるような電位であればよい。
また、第2電位は、第2電位が駆動信号Vinとして吐出部Dに供給されているときの当該吐出部Dのキャビティ320の体積が、第1電位が駆動信号Vinとして吐出部Dに供給されているときの当該吐出部Dのキャビティ320の体積よりも小さくなるような電位であればよい。
また、第3電位は、第3電位が駆動信号Vinとして吐出部Dに供給されているときの当該吐出部Dのキャビティ320の体積が、第2電位が駆動信号Vinとして吐出部Dに供給されているときの当該吐出部Dのキャビティ320の体積よりも大きくなるような電位であればよい。
<<変形例5>>
上述した実施形態及び変形例では、検出期間Td1、Td2、及び、Td3の各々は、吐出部Dの吐出状態が正常である場合の残留振動の周期よりも短い時間長を有するが、検出期間Td1、Td2、及び、Td3のうちの1以上の検出期間は、残留振動の周期よりも長い時間長を有していてもよい。
<<変形例6>>
上述した実施形態及び変形例では、判定用駆動波形として、印刷用波形のうち吐出波形PA1を利用する場合を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、判定用駆動波形として、印刷用波形のうち波形PA1以外の波形を利用してもよい。例えば、判定用駆動波形として、吐出波形PA2を利用してもよいし、微振動波形PB等の非吐出
波形を利用してもよい。
また、判定用駆動波形として、複数の印刷用波形を利用してもよい。例えば、判定用駆動波形として、吐出波形PA1及び吐出波形PA2の両方を利用してもよい。この場合、例えば、波形PA1に3つの検出期間を設け、波形PA2に3つの検出期間を設けることで、1つの単位期間Tuにおいて6つの検出期間を設けることができ、上述した実施形態と比較して、吐出状態の判定の精度をより高くすることが可能となる。
また、上述した実施形態及び変形例では、判定用駆動波形として印刷用波形を利用するが、判定用駆動波形は印刷用波形とは別個の波形であってもよい。この場合、吐出状態判定処理は、印刷処理が実行されない単位期間Tuにおいて実行されるものであってもよい。
<<変形例7>>
上述した実施形態及び変形例では、特性情報Infoが、整形波形信号Vdの示す波形の特性のうち、整形波形信号Vdの信号レベル及び位相に関する情報である場合を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、特性情報Infoは、整形波形信号Vdの示す波形の特性のうち、信号レベル、位相、及び、周期のうちの少なくとも1つを含む情報であってもよい。
なお、特性情報Infoが、整形波形信号Vdの示す波形の周期を示す情報を含む場合には、上述した変形例3のように、検出期間Td1、Td2、及び、Td3のうち1以上の検出期間が、整形波形信号Vdの周期よりも長い時間長を有していることが好ましい。
<<変形例8>>
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、記録ヘッド3の個数と、検出ユニット8の個数と、判定ユニット4の個数と、がともに「4」であり、個数の比率は「1:1:1」であるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、個数の比率は「1:1:1」以外であってもよい。例えば、4個の記録ヘッド3に対して、5個以上の検出ユニット8と、5個以上の判定ユニット4と、を備えてもよいし、逆に、4個の記録ヘッド3に対して、3個以下の検出ユニット8と、3個以下の判定ユニット4とを備える構成であってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例では、インクジェットプリンター1は、4個のインクカートリッジ31と1対1に対応する4個のヘッドユニット10を備えるが、これは一例であり、インクジェットプリンター1は、少なくとも、1個以上のヘッドユニット10を備えるものであればよく、インクカートリッジ31の個数と、ヘッドユニット10の個数とは、異なっていてもよい。
<<変形例9>>
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、範囲YNLが範囲YPを含むようにノズル列Lnが設けられるラインプリンターであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター1は、記録ヘッド3が、Y軸方向に往復動して印刷処理を実行するシリアルプリンターであってもよい。
<<変形例10>>
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、CMYKの4色のインクを吐出可能であるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター1は、少なくとも1色以上のインクを吐出可能であればよく、またインクの色もCMYK以外の色であってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、4列のノズル列Lnを備えるが、s少なくとも1列以上のノズル列Lnを備えるものであればよい。
<<変形例11>>
上述した実施形態及び変形例において、駆動波形信号Comは、駆動波形信号Com-A及びCom-Bの2系統の信号を含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、駆動波形信号Comは、1以上の系統の信号を含むものであればよい。つまり、駆動波形信号Comは、1系統の信号、例えば、駆動波形信号Com-Aのみを含む信号でもよく、3系統以上の信号、例えば、駆動波形信号Com-A、Com-B、Com-Cを含む信号でもよい。この場合、判定用駆動波形は、駆動波形信号Com-A、Com-B、Com-Cのうち何れの信号に設けられるものであってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、単位期間Tuは2つの制御期間Ts1及びTs2を含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、単位期間Tuは、単一の制御期間Tsからなるものであってもよいし、3以上の制御期間Tsを含むものであってもよい。この場合、判定用駆動波形は、何れの制御期間Tsに設けられるものであってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、印刷信号SI[m]は2ビットの信号であるが、印刷信号SI[m]のビット数は、表示すべき階調や、単位期間Tuに含まれる制御期間Tsの個数、駆動波形信号Comに含まれる信号の系統数等に応じて適宜決定すればよい。
<<変形例12>>
上述した実施形態及び変形例において、判定情報生成部42は、電子回路として実装されるが、制御部6のCPUが制御プログラムに従って動作することにより実現される機能ブロックとして実装されてもよい。
同様に、特性情報生成部41を、制御部6のCPUが制御プログラムに従って動作することにより実現される機能ブロックとして実装してもよい。この場合、検出ユニット8は、AD変換回路を備え、整形波形信号Vdをデジタルの信号として出力してもよい。
1…インクジェットプリンター、3…記録ヘッド、4…判定ユニット、5…ヘッドドライバー、6…制御部、7…搬送機構、8…検出ユニット、9…ホストコンピューター、10…ヘッドユニット、41…特性情報生成部、42…判定情報生成部、50…駆動信号供給部、51…駆動信号生成部、53…接続部、60…記憶部、100…印刷システム、300…圧電素子、320…キャビティ、D…吐出部、N…ノズル、TX…切替部。

Claims (9)

  1. 駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子、
    前記圧電素子の変位に応じて内部の容積を変化させる圧力室、及び、
    前記圧力室に連通し前記圧力室内部の容積の変化に応じて前記圧力室内部に充填された液体を吐出可能なノズル、
    を具備する吐出部と、
    前記圧電素子の変位後に前記吐出部に生じる残留振動を検出可能な検出部と、
    を備え、
    前記検出部は、
    第1期間において第1電位であり、
    前記第1期間よりも後の第2期間において第2電位であり、
    前記第2期間よりも後の第3期間において第3電位である駆動波形を有する駆動信号が、
    前記圧電素子に対して供給される場合に、
    前記第3期間において前記吐出部に生じている残留振動を検出し、
    前記第2期間における前記圧力室の容積は、
    前記第1期間における前記圧力室の容積よりも小さく、
    前記第3期間における前記圧力室の容積は、
    前記第2期間における前記圧力室の容積よりも大きい、
    ことを特徴とする液体吐出装置。
  2. 前記検出部は、
    前記第1期間において前記吐出部に生じている残留振動と、
    前記第2期間において前記吐出部に生じている残留振動と、
    のうち一方または両方を検出する、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 前記駆動波形は、
    前記第1期間の開始よりも前の第1時刻における電位が前記第3電位であり、
    前記第3期間の終了よりも後の第2時刻における電位が前記第3電位である、
    ことを特徴とする、請求項1または2に記載の液体吐出装置。
  4. 前記駆動波形は、
    前記第3電位と前記第1電位との電位差が、
    前記第2電位と前記第3電位との電位差よりも大きい、
    ことを特徴とする、請求項3に記載の液体吐出装置。
  5. 前記第1期間、前記第2期間、及び、前記第3期間のうち、少なくとも1つの期間は、
    前記吐出部における液体の吐出状態が正常である場合に前記吐出部に生じる残留振動の周期よりも短い、
    ことを特徴とする、請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の液体吐出装置。
  6. 前記検出部の検出結果に応じて、
    前記吐出部における液体の吐出状態を判定する判定部を備える、
    ことを特徴とする、請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の液体吐出装置。
  7. 前記吐出部は、
    前記第2期間において前記圧力室内部に充填された液体を前記ノズルから吐出させる、
    ことを特徴とする、請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の液体吐出装置。
  8. 駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子、
    前記圧電素子の変位に応じて内部の容積を変化させる圧力室、及び、
    前記圧力室に連通し前記圧力室内部の容積の変化に応じて前記圧力室内部に充填された液体を吐出可能なノズル、
    を具備する吐出部と、
    前記圧電素子の変位後に前記吐出部に生じる残留振動を検出可能な検出部と、
    を備え、
    前記検出部は、
    第1期間において第1電位であり、
    前記第1期間よりも後の第2期間において第2電位であり、
    前記第2期間よりも後の第3期間において第3電位である駆動波形を有する駆動信号が、
    前記圧電素子に対して供給される場合に、
    前記第3期間において前記吐出部に生じている残留振動を検出し、
    前記第2期間における前記圧力室の容積は、
    前記第1期間における前記圧力室の容積よりも小さく、
    前記第3期間における前記圧力室の容積は、
    前記第2期間における前記圧力室の容積よりも大きい、
    ことを特徴とするヘッドユニット。
  9. 駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子と、
    前記圧電素子の変位に応じて内部の容積を変化させる圧力室と、
    前記圧力室に連通し前記圧力室内部の容積の変化に応じて前記圧力室内部に充填された液体を吐出可能なノズルと、
    を含む吐出部を備える液体吐出装置の制御方法であって、
    第1期間において第1電位であり、
    前記第1期間よりも後の第2期間において第2電位であり、
    前記第2期間よりも後の第3期間において第3電位である駆動波形を有する駆動信号を、
    前記圧電素子に対して供給し、
    前記第3期間において前記吐出部に生じている残留振動を検出し、
    前記第2期間における前記圧力室の容積は、
    前記第1期間における前記圧力室の容積よりも小さく、
    前記第3期間における前記圧力室の容積は、
    前記第2期間における前記圧力室の容積よりも大きい、
    ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
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