JP2020175559A - 液体吐出装置、及び液体吐出装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】利便性をさらに高めることが可能な液体吐出装置を提供すること。【解決手段】駆動信号に基づいて駆動される駆動素子と、前記駆動素子の駆動により変位する振動板と、内部に液体が充填され前記振動板の変位により内部圧力が変化するキャビティーと、前記内部圧力の変化により液体が吐出されるノズルと、を有するプリントヘッドと、前記駆動信号が前記駆動素子に供給された後の前記内部圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変位を残留振動信号として検出する検出回路と、検出した前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無を判定する判定回路と、前記判定回路の判定結果を通知する通知部と、を備え、前記通知部は、前記判定結果として、前記吐出異常が生じた前記ノズルを通知する、液体吐出装置。【選択図】図２７

Description

本発明は、液体吐出装置、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、吐出部に設けられる圧電素子等の駆動素子を駆動信号により駆動させることで、プリントヘッドの内部に充填されたインクをノズルから吐出させて、記録媒体上に画像を形成する。このようなプリントヘッドにおいて、プリントヘッドの内部に充填されたインクの粘度が増加すると、吐出異常が発生し、印刷される画像の画質が低下することがある。さらに、プリントヘッド内部への気泡の混入や、ノズル近傍への紙粉の付着等が生じた場合にも、ノズルから吐出されるインクの吐出異常が生じるおそれがあり、このような場合であっても、媒体に印刷される画像の画質が低下するおそれがある。このため、高品位な印刷を実現するためには、プリントヘッドにおいて、インクの吐出状態を検査することが望ましい。

特許文献１には、駆動信号により圧電素子を駆動させることで生じる残留振動を検出し、検出結果に基づいて吐出部におけるインクの吐出状態を検査する手法が開示されている。

特開２００４−２７６５４４号公報

しかしながら、特許文献１には、検出した残留振動の結果を使用者に対して通知する技術に対しての開示はなく、液体吐出装置の利便性をさらに高めるために改善の余地があった。

本発明に係る液体吐出装置の一態様は、
駆動信号に基づいて駆動される駆動素子と、前記駆動素子の駆動により変位する振動板と、内部に液体が充填され前記振動板の変位により内部圧力が変化するキャビティーと、前記内部圧力の変化により液体が吐出されるノズルと、を有するプリントヘッドと、
前記駆動信号が前記駆動素子に供給された後の前記内部圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変位を残留振動信号として検出する検出回路と、
検出した前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無を判定する判定回路と、
前記判定回路の判定結果を通知する通知部と、
を備え、
前記通知部は、前記判定結果として、前記吐出異常が生じた前記ノズルを通知する。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記吐出異常に対する回復処理を実行する回復処理部を備え、
前記通知部は、前記回復処理により回復した前記ノズルを通知してもよい。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記通知部は、前記回復処理の内容を示す回復処理情報を通知してもよい。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記通知部は、前記判定結果をディスプレイに表示させることで通知してもよい。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記通知部は、前記判定結果を印刷させることで通知してもよい。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記通知部は、前記判定結果を、発光素子により通知してもよい。

本発明に係る液体吐出装置の制御方法の一態様は、
駆動信号に基づいて駆動される駆動素子と、前記駆動素子の駆動により変位する振動板と、内部に液体が充填され前記振動板の変位により内部圧力が変化するキャビティーと、前記内部圧力の変化により液体が吐出されるノズルと、を有するプリントヘッドを備える液体吐出装置の制御方法であって、
前記駆動信号が前記駆動素子に供給された後の前記内部圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変位を残留振動信号として検出する検出工程と、
前記残留振動信号に基づいて、前記ノズルの吐出異常の有無の判定する判定工程と、
前記判定工程における判定結果として、前記吐出異常が生じた前記ノズルを通知する通知工程と、
を含む。

液体吐出装置の構成の概略を示す斜視図である。 液体吐出装置の電気構成を示す図である。 プリントヘッドの分解斜視図である。 プリントヘッドの断面を示す断面図である。 インクの吐出動作を説明するための図である。 アクチュエーター基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。 アクチュエーター基板の残留振動の実験値と計算値との関係を示す図である。 気泡混入が生じた場合におけるノズルの付近を示す概念図である。 気泡混入時のアクチュエーター基板の残留振動の実験値と計算値との関係を示す図である。 乾燥増粘が生じた場合のノズルの付近を示す概念図である。 乾燥増粘の場合のアクチュエーター基板の残留振動の実験値と計算値との関係を示す図である。 紙粉付着の場合のノズルの付近を示す概念図である。 紙粉付着の場合のアクチュエーター基板の残留振動の実験値と計算値との関係を示す図である。 駆動信号選択制御回路の電気構成を示す図である。 選択制御回路の構成を示すブロック図である。 デコーダーが行うデコードの内容を示す図である。 単位動作期間における選択制御回路の動作を説明するための図である。 駆動信号Ｖｉｎの波形の一例を示す図である。 切替回路、及び残留振動検出回路の電気構成を示す図である。 残留振動検出回路の構成を示すブロック図である。 計測部の動作を説明するための図である。 判定部における判定の内容を説明するための図である。 判定信号処理部の構成を示すブロック図である。 ディスプレイに表示される判定結果の第１の表示例を示す図である。 ディスプレイに表示される判定結果の第２の表示例を示す図である。 ディスプレイに表示される判定結果の第３の表示例を示す図である。 液体吐出装置１の制御方法を説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．液体吐出装置の構成
まず、液体吐出装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る液体吐出装置１の構成の概略を示す斜視図である。また、図１には、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向を図示している。なお、以下の説明では、図１の＋Ｚ方向に相当する上側を「上部」、−Ｚ方向に相当する下側を「下部」と称する場合がある。

液体吐出装置１は、上部後方に媒体Ｐを設置するトレイ８１と、下部前方に媒体Ｐを排出する排紙口８２と、上部面に操作パネル８３とが設けられている。操作パネル８３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不図示の表示部と、各種スイッチ等で構成される不図示の操作部とを備えている。

また、液体吐出装置１は、往復動する移動体３を有する印刷手段４を備える。移動体３は、後述するプリントヘッド３５を複数備えるヘッドユニット３０と、４個のインクカートリッジ３１と、ヘッドユニット３０及び４個のインクカートリッジ３１を搭載したキャリッジ３２と、を備える。各プリントヘッド３５の内部には、インクカートリッジ３１から供給された液体の一例としてのインクが充填されている。そして、各プリントヘッド３５は、内部に充填されたインクを吐出する。また、４個のインクカートリッジ３１は、イエロー、シアン、マゼンタ、及び、ブラックの４つの色と１対１に対応する。そして、各インクカートリッジ３１には、対応する色のインクが充填されている。複数のプリントヘッド３５の各々は、４個のインクカートリッジ３１のいずれか１つからインクの供給を受ける。すなわち、複数のプリントヘッド３５から、４色のインクが吐出される。

なお、本実施形態に係る液体吐出装置１は、４色のインクのそれぞれに対応する４個のインクカートリッジ３１を備えているが、異なる色のインクが充填されたインクカートリッジ３１をさらに備えていてもよく、また、一部の色に対応するインクカートリッジ３１を複数備えてもよい。さらに、各インクカートリッジ３１は、キャリッジ３２に搭載される代わりに、液体吐出装置１の別の場所に設けられてもよい。

印刷手段４は、移動体３を主走査方向であるＹ方向に沿った方向に往復移動させる駆動源となるキャリッジモーター４１と、キャリッジモーター４１の回転を受けて、移動体３を往復移動させる往復動機構４２とを備える。往復動機構４２は、その両端が不図示のフレーム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、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。そのため、キャリッジモーター４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト４２１を正逆走行させることで、移動体３は、キャリッジガイド軸４２２に案内されて、往復動する。

また、液体吐出装置１は、媒体Ｐを印刷手段４に供給、及び排出するための給紙装置７を備える。給紙装置７は、駆動源となる給紙モーター７１と、給紙モーター７１の作動により回転する給紙ローラー７２とを有している。給紙ローラー７２は、媒体Ｐの搬送経路において媒体Ｐを挟んで上下に対向する従動ローラー７２ａと、駆動ローラー７２ｂとで構成されている。ここで、駆動ローラー７２ｂは、給紙モーター７１に連結されている。これにより、給紙ローラー７２は、トレイ８１に設置した複数枚の媒体Ｐを、印刷手段４に向かって１枚ずつ送り込み、印刷手段４から１枚ずつ排出する。なお、液体吐出装置１は、トレイ８１に代えて、媒体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。

また、液体吐出装置１は、印刷手段４及び給紙装置７を制御する制御部６を備える。制御部６は、後述する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から入力された画像データＩｍｇに基づいて、印刷手段４や給紙装置７等を制御することで媒体Ｐへの印刷処理を行う。

具体的には、制御部６は、給紙装置７を制御することで、媒体Ｐを一枚ずつＸ方向である副走査方向に間欠送りする。また、制御部６は、移動体３を副走査方向と交差するＹ方向である主走査方向に往復動させるように制御する。つまり、制御部６は、移動体３を主走査方向に往復動させるように制御するとともに、媒体Ｐを副走査方向に間欠送りするように給紙装置７を制御する。そして、制御部６は、画像データＩｍｇに基づいて、各プリントヘッド３５からのインクの吐出タイミングを制御することで、媒体Ｐへの印刷処理を実行する。

また、制御部６は、操作パネル８３の表示部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、操作パネル８３の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。さらに、制御部６は、必要に応じてエラーメッセージや吐出異常等の情報をホストコンピューター９に転送する処理を実行する。

図２は、本実施形態に係る液体吐出装置１の電気構成を示す図である。図２に示すように、液体吐出装置１は、制御部６、ヘッドユニット３０、駆動信号生成回路５４、操作パネル８３、回復処理部８４、キャリッジモーター４１、キャリッジモータードライバー４３、給紙モーター７１、及び給紙モータードライバー７３を備える。

制御部６は、液体吐出装置１の各部の動作を制御する各種制御信号を出力する。制御部６は、ＣＰＵ６１、記憶部６２、及び判定信号処理部６３を備える。

記憶部６２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＰＲＯＭを有する。ＥＥＰＲＯＭは、ホストコンピューター９から不図示のインターフェース部を介して供給される画像データＩｍｇをデータ格納領域に格納する。ＲＡＭは、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。ＰＲＯＭは、液体吐出装置１の各部を制御する制御プログラム等を格納する。

ＣＰＵ６１は、ホストコンピューター９から供給される画像データＩｍｇを、記憶部６２に格納する。また、ＣＰＵ６１は、画像データＩｍｇ等の記憶部６２に格納されている各種データに基づいて、キャリッジモータードライバー４３の動作を制御するためのドライバー制御信号Ｃｔｒ１と、給紙モータードライバー７３の動作を制御するためのドライバー制御信号Ｃｔｒ２と、駆動信号生成回路５４を制御する為の基駆動信号ｄＡと、ヘッドユニット３０を制御する為のクロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及び切替制御信号Ｓｗと、回復処理部８４の動作を制御するための回復処理信号ＲＣと、操作パネル８３の動作を制御するための信号と、を含む各種信号を生成し出力する。

キャリッジモータードライバー４３は、ドライバー制御信号Ｃｔｒ１に基づいてキャリッジモーター４１を駆動する。これにより、キャリッジモーター４１は、ヘッドユニット３０を搭載したキャリッジ３２を往復動させる。また、給紙モータードライバー７３は、ドライバー制御信号Ｃｔｒ２に基づいて給紙モーター７１を駆動する。これにより、給紙モーター７１は、媒体Ｐを搬送する。

駆動信号生成回路５４は、制御部６から供給される基駆動信号ｄＡに基づいて駆動信号Ｃｏｍを生成する。基駆動信号ｄＡは、駆動信号Ｃｏｍの信号波形を規定するデジタルの信号である。駆動信号生成回路５４は、基駆動信号ｄＡをデジタル／アナログ変換した後、当該信号を増幅することで、駆動信号Ｃｏｍを生成する。駆動信号生成回路５４は、生成した駆動信号Ｃｏｍを、ヘッドユニット３０に出力する。なお、詳細は後述するが、本実施形態において駆動信号生成回路５４は、駆動信号Ｃｏｍとして、３つの駆動信号Ｃｏｍ−Ａ、Ｃｏｍ−Ｂ、及びＣｏｍ―Ｃを生成している。

ヘッドユニット３０は、複数のプリントヘッド３５を有する。また、各プリントヘッド３５は、駆動信号選択制御回路２００と、複数の吐出部６００とを有し、各吐出部６００は、圧電素子６０を含む。なお、以下の説明において、本実施形態における液体吐出装置１が備えるプリントヘッド３５は、４個であるとして説明を行うが、４個に限られるものではなく、吐出されるインクの数や種類、インクカートリッジ３１の数などに応じて、５個以上であってもよく、また３個以下であってもよい。

駆動信号選択制御回路２００は、吐出部６００と電気的に接続され、駆動信号Ｃｏｍを圧電素子６０に供給するか否かを選択する。具体的には、駆動信号選択制御回路２００は、制御部６から供給されるクロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、及びチェンジ信号ＣＨと、駆動信号生成回路５４から供給される駆動信号Ｃｏｍと、に基づいて、圧電素子６０を駆動させるための駆動信号Ｖｉｎを生成し出力する。

また、駆動信号選択制御回路２００は、圧電素子６０が駆動信号Ｖｉｎにより駆動された後に生じる残留振動を残留振動信号Ｖｏｕｔとして検出する。そして、駆動信号選択制御回路２００は、残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいて、検出した残留振動信号Ｖｏｕｔに対応する圧電素子６０を含む吐出部６００に異常があるか否か、及び当該吐出部６００における吐出状態を判定し、判定結果を表す判定結果信号Ｒｓを制御部６に出力する。なお、駆動信号選択制御回路２００の詳細については後述する。

制御部６が有する判定信号処理部６３は、判定結果信号Ｒｓに基づいて、回復処理部８４に回復処理を実行させるための回復処理信号ＲＣを出力する。回復処理部８４は、回復処理信号ＲＣに基づいて、回復処理を実行する。回復処理部８４が実行する回復処理としては、例えば、インクが吐出されるノズルが設けられているノズル面を覆うキャップにポンプを接続し、当該ポンプによりノズルからプリントヘッド３５の内部のインクを吸引するポンプ吸引処理、プリントヘッド３５に充填されたインクのリフレッシュのために、当該インクを吐出させるフラッシング処理、また、ノズル面を拭き取るワイピング処理等が挙げられる。

２．プリントヘッドの構成
ここで、プリントヘッド３５の構成について説明する。図３は、プリントヘッド３５の分解斜視図である。また、図４は、図３のIII−III線におけるプリントヘッド３５の断面を示す断面図である。図３、及び図４に示すプリントヘッド３５は、駆動信号Ｖｉｎに基づいて駆動される圧電素子６０と、圧電素子６０の駆動により変位するアクチュエーター基板１３６と、内部に液体の一例としてのインクが充填されアクチュエーター基板１３６の変位により内部圧力が変化するキャビティーＣと、内部圧力の変化により液体が吐出されるノズルＮとを有する。

図３に示すように、プリントヘッド３５は、Ｘ方向に配列された２Ｍ個のノズルＮを備える。本実施形態において、２Ｍ個のノズルＮは、列Ｌ１と列Ｌ２との２列で配列している。以下の説明では、列Ｌ１に属するＭ個のノズルＮの各々をノズルＮ１と称し、列Ｌ２に属するＭ個のノズルＮの各々をノズルＮ２と称する場合がある。また、以下の説明では、列Ｌ１に属するＭ個のノズルＮ１のうち、ｉ番目（ｉは、１≦ｉ≦Ｍを満たす自然数）のノズルＮ１と、列Ｌ２に属するＭ個のノズルＮ２のうち、ｉ番目のノズルＮ２との、Ｘ方向での位置が略一致する場合を想定する。ここで、「略一致」とは、完全に一致する場合の他に、誤差を考慮すれば同一とみなせる場合を含む。なお、２Ｍ個のノズルＮは、列Ｌ１に属するＭ個のノズルＮ１のうち、ｉ番目のノズルＮ１と、列Ｌ２に属するＭ個のノズルＮ２のうち、ｉ番目のノズルＮ２との、Ｘ方向の位置が相違するように、所謂、千鳥状又はスタガ状に配列されてもよい。

図３及び図４に示すように、プリントヘッド３５は、流路基板１３２を備える。流路基板１３２は、面Ｆ１と面ＦＡとを含む板状部材である。面Ｆ１は、プリントヘッド３５から見て媒体Ｐ側の表面であって、面ＦＡは、面Ｆ１とは反対側の表面である。面ＦＡの面上には、圧力室基板１３４、アクチュエーター基板１３６、複数の圧電素子６０、配線基板１３８、及び筐体部１４０が設けられている。また、面Ｆ１の面上には、ノズル板１５２が設けられている。なお、プリントヘッド３５の各要素は、概略的にはＸ方向に長尺な板状部材であり、Ｚ方向に積層されている。

ノズル板１５２は板状部材であり、ノズル板１５２には、貫通孔である２Ｍ個のノズルＮが形成されている。なお、以下の説明においてノズル板１５２には、６００個以上のノズルＮが形成され、列Ｌ１及び列Ｌ２の各々に対応するノズルＮは、１インチあたり３００個以上の密度で設けられている。このノズル板１５２のうち、プリントヘッド３５の外側に位置し、媒体Ｐと対向する面が、前述したノズル面に相当する。

流路基板１３２は、インクの流路を形成するための板状部材である。図３及び図４に示すように、流路基板１３２には流路ＲＡが形成されている。また、流路基板１３２には、２Ｍ個のノズルＮと１対１に対応するように、２Ｍ個の流路１３１と２Ｍ個の流路１３３とが形成される。流路１３１及び流路１３３は、図４に示すように流路基板１３２を貫通するように形成された開口である。流路１３３は、当該流路１３３に対応するノズルＮに連通する。また、流路基板１３２の面Ｆ１には、２つの流路１３９が形成される。２つの流路１３９のうち一方は、流路ＲＡと列Ｌ１に属するＭ個のノズルＮ１に１対１に対応するＭ個の流路１３１とを連結する流路であり、他方は、流路ＲＡと列Ｌ２に属するＭ個のノズルＮ２に１対１に対応するＭ個の流路１３１とを連結する流路である。

図３及び図４に示すように、圧力室基板１３４は、２Ｍ個のノズルＮと１対１に対応するように２Ｍ個の開口１３７が形成された板状部材である。圧力室基板１３４のうち流路基板１３２とは反対側の表面にはアクチュエーター基板１３６が設けられる。

図４に示すように、アクチュエーター基板１３６と流路基板１３２の面ＦＡとは、各開口１３７の内側で相互に間隔をあけて対向する。開口１３７の内側で流路基板１３２の面ＦＡとアクチュエーター基板１３６との間に位置する空間は、当該空間に充填されたインクに圧力を付与するためのキャビティーＣとして機能する。キャビティーＣは、例えば、Ｙ方向を長手方向としてＸ方向を短手方向とする空間である。プリントヘッド３５には、２Ｍ個のノズルＮに１対１に対応するように、２Ｍ個のキャビティーＣが設けられている。ノズルＮ１に対応して設けられたキャビティーＣは、流路１３１及び流路１３９を介して流路ＲＡに連通するとともに、流路１３３を介してノズルＮ１に連通する。また、ノズルＮ２に対応して設けられたキャビティーＣは、流路１３１及び流路１３９を介して流路ＲＡに連通するとともに、流路１３３を介してノズルＮ２に連通する。

図３及び図４に示すように、アクチュエーター基板１３６のうちキャビティーＣとは反対側の面上には、２Ｍ個のキャビティーＣに１対１に対応するように、２Ｍ個の圧電素子６０が設けられている。圧電素子６０には、駆動信号Ｖｉｎが供給される。そして、圧電素子６０は、供給される駆動信号Ｖｉｎに応じて駆動される。そして、アクチュエーター基板１３６は、圧電素子６０の変形に連動して振動し、アクチュエーター基板１３６が振動すると、キャビティーＣの内部圧力が変動する。そして、キャビティーＣの内部圧力の変動により、キャビティーＣに充填されたインクが、流路１３３及びノズルＮを経由して吐出される。

なお、キャビティーＣ、流路１３１，１３３、ノズルＮ、アクチュエーター基板１３６、及び圧電素子６０が、キャビティーＣに充填されたインクを圧電素子６０の駆動により吐出させるための吐出部６００として機能する。すなわち、プリントヘッド３５には、Ｘ方向に沿って複数の吐出部６００が２列に並設されている。

図３及び図４に示す配線基板１３８は、面Ｇ１と、面Ｇ１と対向する面Ｇ２とを有し、集積回路装置１６２に駆動信号Ｃｏｍを伝搬する。また、配線基板１３８は、アクチュエーター基板１３６に形成された２Ｍ個の圧電素子６０を保護するための板状部材であり、アクチュエーター基板１３６の表面、又は、圧力室基板１３４の表面に設けられる。

配線基板１３８のうちプリントヘッド３５から見て媒体Ｐ側の表面である面Ｇ１には、２つの収容空間１４５が形成される。２つの収容空間１４５のうち一方は、Ｍ個のノズルＮ１に対応するＭ個の圧電素子６０を収容するための空間であり、他方は、Ｍ個のノズルＮ２に対応するＭ個の圧電素子６０を収容するための空間である。この収容空間１４５のＺ方向の幅である高さは、圧電素子６０が変位しても圧電素子６０と配線基板１３８とが接触しないように、十分な大きさを有する。

配線基板１３８のうち面Ｇ１の反対側の表面である面Ｇ２には、集積回路装置１６２が設けられている。集積回路装置１６２には、図２に示す駆動信号選択制御回路２００が実装されている。集積回路装置１６２には、プリントヘッド３５に入力される駆動信号Ｃｏｍ、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、及び切替制御信号Ｓｗが入力される。そして、集積回路装置１６２は、クロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、及びチェンジ信号ＣＨに基づいて、各圧電素子６０に供給する駆動信号Ｖｉｎを生成し出力する。

配線基板１３８には、駆動信号Ｃｏｍ、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、及び切替制御信号Ｓｗを伝搬する為の複数の配線が設けられている。また、配線基板１３８には、集積回路装置１６２から出力された駆動信号Ｖｉｎを圧電素子６０に供給するための配線が設けられている。

また、配線基板１３８には、接続配線１６４が電気的に接続されている。接続配線１６４は、プリントヘッド３５に入力された複数の信号を、集積回路装置１６２に転送するための複数の配線が形成された部材であり、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）や、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等であってもよい。

次に、プリントヘッド３５から吐出されるインクの吐出動作について、図５を用いて説明する。図５はインクの吐出動作を説明するための図である。圧電素子６０に駆動信号Ｖｉｎが供給されると、圧電素子６０の電極間の印加された電界に比例した歪が発生し、アクチュエーター基板１３６は、図５の（ａ）に示す初期状態に対して、上方向に撓む。したがって、図５の（ｂ）に示すようにキャビティーＣの容積が拡大する。この状態において、駆動信号Ｖｉｎの電圧値が増加から減少、又は減少から増加に転じると、アクチュエーター基板１３６は、弾性復元力によって復元し、初期状態におけるアクチュエーター基板１３６の位置を越えて下方向に移動する。したがって、図５の（ｃ）に示すようにキャビティーＣの容積が急激に収縮する。このとき、キャビティーＣの内部圧力が増加し、キャビティーＣに充填されたインクの一部が、ノズルＮから吐出される。

アクチュエーター基板１３６は、この一連のインク吐出動作が終了した後、次のインク吐出動作を開始するまでの間、減衰振動を行う。以下、この減衰振動を残留振動と称する場合がある。換言すれば、駆動信号Ｖｉｎが圧電素子６０に供給された後のキャビティーＣの内部圧力の変化に基づいて生じるアクチュエーター基板１３６の変位が残留振動に相当する。ここで、本実施形態において、圧電素子６０が駆動素子の一例であり、アクチュエーター基板１３６が振動板の一例である。そして、アクチュエーター基板１３６の変位により圧電素子６０が変位する。この残留振動に基づく圧電素子６０の変位により生じた信号が残留振動信号Ｖｏｕｔに相当する。

このような、アクチュエーター基板１３６に生じる残留振動は、インク粘度等による音響抵抗ｒ、プリントヘッド３５の流路内のインク重量によるイナータンスｍ、及びアクチュエーター基板１３６のコンプライアンスＣｍ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。

３．残留振動について
ここで、アクチュエーター基板１３６に生じる残留振動の計算モデルについて説明する。図６は、アクチュエーター基板１３６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。アクチュエーター基板１３６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で表せる。そして、図６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。

式（１）〜（３）から得られた計算結果と、別途行ったインクの吐出後のアクチュエーター基板１３６の残留振動の実験における実験結果とを比較する。図７は、アクチュエーター基板１３６の残留振動の実験値と計算値との関係を示す図である。図７に示す結果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。

ここで、プリントヘッド３５が吐出動作を行ったにもかかわらずノズルＮからインクが正常に吐出されない現象、即ちインクの吐出異常が発生する場合がある。この吐出異常が発生する原因としては、（１）キャビティーＣの内部に気泡が混入する気泡混入、（２）インクの粘度が乾燥等により増粘する乾燥増粘、（３）ノズルＮの出口付近に紙粉が付着する紙粉付着、等が挙げられる。

このような吐出異常が生じると、ノズルＮからインクが吐出されない不吐出現象が発生し、その場合、媒体Ｐに印刷された画像に画素のドット抜けが生じる。また、ノズルＮからインクが吐出された場合であっても、吐出されたインクの量が過少となり、また、インクの飛行方向がずれることで、インクが、媒体Ｐに適正に着弾できず、不吐出現象の場合と同様に、画素のドット抜けとなって現れる。なお以下の説明では、インクの吐出異常のことを単に「ドット抜け」と称する場合がある。

以下の説明では、図７に示す比較結果に基づいて、プリントヘッド３５に発生する吐出異常であるドット抜け現象を原因別に検討する。具体的には、アクチュエーター基板１３６の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ｒ、及びイナータンスｍのうち少なくとも一方の値を調整し、実験値と比較する。

まず、ドット抜けの１つの原因である、気泡混入について検討する。図８は、気泡混入が生じた場合におけるノズルＮの付近を示す概念図である。図８に示すように、プリントヘッド３５に混入した気泡Ａは、キャビティーＣの壁面に発生付着しているものと想定される。

このように、キャビティーＣの内部に気泡Ａが混入した場合、キャビティーＣの内部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、図８に示すように、気泡ＡがノズルＮの付近に付着している場合、その径の大きさだけノズルＮ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。したがって、インクが正常に吐出された図７の場合に対して、音響抵抗ｒ、及びイナータンスｍを共に小さく設定し、気泡混入時の残留振動の実験値と概ね一致することで、図９に示すような結果が得られた。図９は、気泡混入時のアクチュエーター基板１３６の残留振動の実験値と計算値との関係を示す図である。図７及び図９の結果から分かるように、キャビティーＣの内部に気泡Ａが混入した場合、正常に吐出された場合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。

次に、ドット抜けのもう１つの原因である、乾燥増粘について検討する。図１０は、乾燥増粘が生じた場合のノズルＮの付近を示す概念図である。図１０に示すように、ノズルＮの付近のインクが乾燥し、固着した場合、キャビティーＣの内部のインクは、キャビティーＣの内部に閉じこめられたような状況となる。また、キャビティーＣの内部のインクの粘度が増加した場合であっても同様に、キャビティーＣの内部のインクは、キャビティーＣの内部に閉じこめられたような状況となる。このように、ノズルＮ付近のインクが乾燥、増粘した場合、音響抵抗ｒが増加するものと考えられる。

したがって、インクが正常に吐出された図７の場合に対して、音響抵抗ｒを大きく設定し、ノズルＮの付近のインクが乾燥増粘した場合の残留振動の実験値と概ね一致することにより、図１１のような結果が得られた。図１１は、乾燥増粘の場合のアクチュエーター基板１３６の残留振動の実験値と計算値との関係を示す図である。なお、図１１に示す実験値は、ノズルＮに対して不図示のキャップを数日間装着しない状態でプリントヘッド３５を放置し、ノズルＮの付近のインクが乾燥、増粘したことによりインクが固着し、インクの吐出ができなくなった状態におけるアクチュエーター基板１３６の残留振動を測定したものである。図７及び図１１の結果から分かるように、ノズルＮの付近のインクが乾燥により固着した場合、正常に吐出した場合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、アクチュエーター基板１３６が上方に引き寄せられることによって、キャビティーＣの内部にインクが流入し、その後、インクを吐出するためにアクチュエーター基板１３６が下方に移動する場合に、キャビティーＣの内部のインクに逃げ道がなく、アクチュエーター基板１３６が急激に振動できなくなるためである。なお、インクの粘度が増加した場合でも同様の傾向となる。

次に、ドット抜けのさらにもう１つの原因である、紙粉付着について検討する。図１２は、紙粉付着の場合のノズルＮの付近を示す概念図である。図１２に示すように、ノズルＮの出口付近に紙粉Ｂが付着した場合、キャビティーＣの内部から紙粉Ｂを介してインクが染み出してしまうとともに、ノズルＮからインクを吐出することができなくなる。このように、ノズルＮの出口付近に紙粉Ｂが付着し、ノズルＮからインクが染み出している場合、アクチュエーター基板１３６から見てキャビティーＣの内部、及び染み出し分のインクが正常時よりも増えるため、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Ｎの出口付近に付着した紙粉Ｂ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。

したがって、インクが正常に吐出された図７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Ｎの出口付近への紙粉付着時の残留振動の実験値と概ね一致することにより、図１３のような結果が得られた。図１３は、紙粉付着の場合のアクチュエーター基板１３６の残留振動の実験値と計算値との関係を示す図である。図７及び図１３の結果から分かるように、ノズルＮの出口付近に紙粉Ｂが付着した場合、正常に吐出した場合と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。

なお、図１１及び図１３に示す結果から、紙粉付着の場合は、インクの乾燥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。

ここで、ノズルＮ付近のインクが乾燥増粘した場合と、ノズルＮ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つのドット抜けの原因は、例えば、減衰振動の周波数や周期、位相において所定の閾値を持って比較するか、或いは、残留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。以上のように、プリントヘッド３５が有するノズルＮからインク滴が吐出された場合のアクチュエーター基板１３６の残留振動の変化、特に、その周波数の変化によって、プリントヘッド３５が有するノズルＮの吐出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、吐出異常の原因を特定することもできる。

４．駆動信号選択制御回路の構成
４．１ 駆動信号選択制御回路の構成
以上に説明した残留振動は、残留振動信号Ｖｏｕｔとして駆動信号選択制御回路２００に入力される。そして、駆動信号選択制御回路２００は、入力された残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいて、対応するノズルＮの吐出異常の有無、及び原因を判定し、判定結果を判定結果信号Ｒｓとして出力する。ここで、残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいて、判定結果信号Ｒｓを生成する駆動信号選択制御回路２００の構成について図１４を用いて説明する。

図１４は、駆動信号選択制御回路２００の電気構成を示す図である。図１４に示すように、駆動信号選択制御回路２００は、選択制御回路５１、残留振動検出回路５２、及び切替回路５３を備える。

選択制御回路５１には、制御部６から出力されるクロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、及びチェンジ信号ＣＨと、駆動信号生成回路５４から出力される駆動信号Ｃｏｍとが入力される。そして、選択制御回路５１は、クロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、及びチェンジ信号ＣＨに基づいて、駆動信号Ｃｏｍを選択、又は非選択とすることで、駆動信号Ｖｉｎを生成し、切替回路５３に出力する。

切替回路５３は、制御部６から出力される切替制御信号Ｓｗに基づいて、駆動信号Ｖｉｎを圧電素子６０に供給するのか、又は、駆動信号Ｖｉｎが圧電素子６０に供給された後、当該圧電素子６０に生じる残留振動を示す残留振動信号Ｖｏｕｔを、残留振動検出回路５２に供給するのかを切り替える。換言すれば、切替回路５３は、圧電素子６０と、選択制御回路５１とを電気的に接続するのか、又は当該圧電素子６０と、残留振動検出回路５２とを電気的に接続するのかを切り替える。

残留振動検出回路５２は、入力される残留振動信号Ｖｏｕｔを検出し、検出した残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいて対応するノズルＮにおける吐出異常の有無、及び吐出異常の原因を判定する。そして、残留振動検出回路５２は、検出した残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいて判定結果信号Ｒｓを生成し、制御部６に出力する。

４．２ 選択制御回路の構成、及び動作
まず、図１５から図１８を用いて、選択制御回路５１の構成、及び動作の詳細について説明する。図１５は、選択制御回路５１の構成を示すブロック図である。図１５に示すように、選択制御回路５１は、シフトレジスターＳＲ、ラッチ回路ＬＴ、デコーダーＤＣ、及びトランスミッションゲートＴＧａ，ＴＧｂ，ＴＧｃからなる組を、２Ｍ個のノズルＮに１対１で対応するように２Ｍ組有する。以下の説明では、２Ｍ組の各要素を、図１５において上から順番に、１段、２段、…、２Ｍ段と称する場合がある。なお、図１５には、１段、２段、…、２Ｍ段のそれぞれに対応するシフトレジスターＳＲをＳＲ［１］，ＳＲ［２］，…，ＳＲ［２Ｍ］と示し、ラッチ回路ＬＴをＬＴ［１］，ＬＴ［２］，…，ＬＴ［２Ｍ］と示し、デコーダーＤＣをＤＣ［１］，ＤＣ［２］，…，ＤＣ［２Ｍ］と示し、駆動信号ＶｉｎをＶｉｎ［１］，Ｖｉｎ［２］，…，Ｖｉｎ［２Ｍ］と示している。

選択制御回路５１には、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、及び駆動信号Ｃｏｍが供給される。ここで、詳細は後述するが図１５に示すように本実施形態における駆動信号Ｃｏｍは、３つの駆動信号Ｃｏｍ−Ａ，Ｃｏｍ−Ｂ，Ｃｏｍ−Ｃを含んで構成されている。

印刷信号ＳＩは、画像の１ドットを形成する場合に、対応するノズルＮから吐出させるインクの量を規定するデジタルの信号である。詳細には、印刷信号ＳＩは、３ビットの印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］を含む。そして、選択制御回路５１は、印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］に応じてノズルＮから吐出させるインクの量を規定する。この印刷信号ＳＩは、クロック信号ＣＬに同期して、制御部６から選択制御回路５１にシリアルに入力される。選択制御回路５１は、入力された印刷信号ＳＩに基づいて、ノズルＮから吐出されるインクの量に応じた駆動信号Ｖｉｎを生成する。この駆動信号Ｖｉｎが、対応する圧電素子６０に供給されることで、媒体Ｐには、非記録、小ドット、中ドット、及び大ドットの４階調を表現するドットが形成される。また、選択制御回路５１は、入力された印刷信号ＳＩに基づいて、ノズルＮの状態を検査するための検査用の駆動信号Ｖｉｎも生成する。

シフトレジスターＳＲのそれぞれは、印刷信号ＳＩを、ノズルＮのそれぞれに対応する３ビットの情報毎に一旦保持すると共に、クロック信号ＣＬに従って順次後段のシフトレジスターＳＲに転送する。詳細には、２Ｍ個のノズルＮのそれぞれと１対１で対応する、２Ｍ個のシフトレジスターＳＲが縦続接続される。シリアルで供給された印刷信号ＳＩが、クロック信号ＣＬに従って順次後段のシフトレジスターＳＲに転送される。そして、２Ｍ個のシフトレジスターＳＲの全てに印刷信号ＳＩが転送された時点で、クロック信号ＣＬの供給が停止する。これにより、２Ｍ個のシフトレジスターＳＲのそれぞれには、２Ｍ個のノズルＮのそれぞれに対応する印刷信号ＳＩが保持される。

２Ｍ個のラッチ回路ＬＴのそれぞれは、ラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりに同期して、２Ｍ個のシフトレジスターＳＲのそれぞれが保持する３ビットの印刷信号ＳＩを一斉にラッチする。ここで、図１５に示すＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［２Ｍ］は、１段、２段、…、２Ｍ段の各シフトレジスターＳＲ［１］，ＳＲ［２］，…，ＳＲ［２Ｍ］で保持され、対応するラッチ回路ＬＴ［１］，ＬＴ［２］，…，ＬＴ［２Ｍ］によってラッチされた印刷信号ＳＩを示している。

ところで、液体吐出装置１が印刷を実行する動作期間は、複数の単位動作期間Ｔｕを含む。また、各単位動作期間Ｔｕは、制御期間Ｔｓ１とこれに後続する制御期間Ｔｓ２とを含む。この複数の単位動作期間Ｔｕには、印刷処理が実行される単位動作期間Ｔｕ、吐出異常検出処理が実行される単位動作期間Ｔｕ、及び印刷処理及び吐出異常検出処理の両方の処理が実行される単位動作期間Ｔｕ等が含まれる。

制御部６は、選択制御回路５１に対して、単位動作期間Ｔｕ毎に印刷信号ＳＩを供給するとともに、ラッチ回路ＬＴが単位動作期間Ｔｕ毎に印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［２Ｍ］をラッチするように、選択制御回路５１を制御する。すなわち、制御部６は、単位動作期間Ｔｕ毎に２Ｍ個のノズルＮに対応する圧電素子６０に駆動信号Ｖｉｎが供給されるように、選択制御回路５１を制御する。

具体的には、プリントヘッド３５が、単位動作期間Ｔｕにおいて印刷処理のみを実行する場合、制御部６は、２Ｍ個のノズルＮに対応する圧電素子６０に対して、印刷用の駆動信号Ｖｉｎが供給されるように選択制御回路５１を制御する。この場合、２Ｍ個のノズルＮのそれぞれから画像データＩｍｇに応じた量のインクが媒体Ｐに吐出される。よって、媒体Ｐには、画像データＩｍｇに対応する画像が形成される。

一方、プリントヘッド３５が、単位動作期間Ｔｕにおいて吐出異常検出処理のみを実行する場合、制御部６は、２Ｍ個のノズルＮに対応する圧電素子６０に対して検査用の駆動信号Ｖｉｎが供給されるように選択制御回路５１を制御する。

また、プリントヘッド３５が、単位動作期間Ｔｕにおいて印刷処理、及び吐出異常検出処理の両方を実行する場合、制御部６は、２Ｍ個のノズルＮに対応する圧電素子６０の一部に対して印刷用の駆動信号Ｖｉｎが供給されるように選択制御回路５１を制御し、残りのノズルＮに対応する圧電素子６０に対して検査用の駆動信号Ｖｉｎが供給されるように選択制御回路５１を制御する。

デコーダーＤＣは、ラッチ回路ＬＴによってラッチされた３ビット分の印刷信号ＳＩをデコードし、制御期間Ｔｓ１，Ｔｓ２のそれぞれにおいて、Ｈレベル又はＬレベルの選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを出力する。

図１６は、デコーダーＤＣが行うデコードの内容を示す図である。図１６に示すように、ｊ段（ｊは、１≦ｊ≦２Ｍを満たす自然数）に対応する印刷信号ＳＩ［ｊ］が示す内容が、例えば印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］が［１、０、０］である場合、ｊ段のデコーダーＤＣは、制御期間Ｔｓ１において、選択信号ＳａをＨレベルに設定するとともに、選択信号Ｓｂ及びＳｃをＬレベルに設定し、制御期間Ｔｓ２において、選択信号Ｓａ及びＳｃをＬレベルに設定するとともに、選択信号ＳｂをＨレベルに設定する。

また、印刷信号ＳＩの下位ビットｂ３が「１」の場合、つまり、印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］が［０、０、１］である場合、ｊ段のデコーダーＤＣは、制御期間Ｔｓ１，Ｔｓ２において、選択信号Ｓａ及びＳｂをＬレベルに設定するとともに、選択信号ＳｃをＨレベルに設定する。

図１５に戻り、選択制御回路５１は、トランスミッションゲートＴＧａ，ＴＧｂ，ＴＧｃの組を２Ｍ個備える。これら、２Ｍ個のトランスミッションゲートＴＧａ，ＴＧｂ，ＴＧｃの組は、２Ｍ個のノズルＮに１対１に対応するように設けられている。

トランスミッションゲートＴＧａは、選択信号ＳａがＨレベルの場合にオンし、Ｌレベルの場合にオフする。また、トランスミッションゲートＴＧｂは、選択信号ＳｂがＨレベルの場合にオンし、Ｌレベルの場合にオフする。また、トランスミッションゲートＴＧｃは、選択信号ＳｃがＨレベルの場合にオンし、Ｌレベルの場合にオフする。

例えば、ｊ段目において、印刷信号ＳＩ［ｊ］の印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］が［１、０、０］である場合、制御期間Ｔｓ１においてトランスミッションゲートＴＧａはオンに制御され、トランスミッションゲートＴＧｂ及びＴＧｃはオフに制御される。また、制御期間Ｔｓ２においてトランスミッションゲートＴＧｂはオンに制御され、トランスミッションゲートＴＧｂ及びＴＧｃはオフに制御される。

図１５に示すように、トランスミッションゲートＴＧａの一端には、駆動信号Ｃｏｍの内の駆動信号Ｃｏｍ−Ａが供給され、トランスミッションゲートＴＧｂの一端には、駆動信号Ｃｏｍの内の駆動信号Ｃｏｍ−Ｂが供給され、トランスミッションゲートＴＧｃの一端には、駆動信号Ｃｏｍの内の駆動信号Ｃｏｍ―Ｃが供給される。また、トランスミッションゲートＴＧａ，ＴＧｂ，ＴＧｃのそれぞれの他端は、切替回路５３への出力端ＯＴＮに共通接続されている。

ここで、図１６に示すように、トランスミッションゲートＴＧａ，ＴＧｂ，ＴＧｃは、排他的にオンとなる。したがって、制御期間Ｔｓ１，Ｔｓ２毎に選択された駆動信号Ｃｏｍ−Ａ，Ｃｏｍ−Ｂ，Ｃｏｍ―Ｃが、駆動信号Ｖｉｎ［ｊ］として出力端ＯＴＮに出力される。そして、駆動信号Ｖｉｎ［ｊ］が、切替回路５３を介してｊ段のノズルＮに対応する圧電素子６０に供給される。

図１７は、単位動作期間Ｔｕにおける選択制御回路５１の動作を説明するための図である。図１７に示すように、単位動作期間Ｔｕは、制御部６が出力するラッチ信号ＬＡＴにより規定される。また、単位動作期間Ｔｕに含まれる制御期間Ｔｓ１，Ｔｓ２は、制御部６が出力するラッチ信号ＬＡＴとチェンジ信号ＣＨとにより規定される。

単位動作期間Ｔｕにおいて、駆動信号生成回路５４から供給される駆動信号Ｃｏｍ−Ａは、印刷用の駆動信号Ｖｉｎを生成するための信号であり、制御期間Ｔｓ１に配置された単位波形ＰＡ１と、制御期間Ｔｓ２に配置された単位波形ＰＡ２とを連続させた波形である。単位波形ＰＡ１、及び単位波形ＰＡ２の開始、及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位Ｖ０である。また、単位波形ＰＡ１の電位Ｖａ１１と電位Ｖａ１２との電位差は、単位波形ＰＡ２の電位Ｖａ２１と電位Ｖａ２２との電位差よりも大きい。このため、圧電素子６０が単位波形ＰＡ１により駆動された場合、当該圧電素子６０に対応するノズルＮから吐出されるインクの量は、当該圧電素子６０が単位波形ＰＡ２により駆動された場合にノズルＮから吐出されるインクの量よりも多い。

また、単位動作期間Ｔｕにおいて駆動信号生成回路５４から供給される駆動信号Ｃｏｍ−Ｂは、印刷用の駆動信号Ｖｉｎを生成するための信号であり、制御期間Ｔｓ１に配置された単位波形ＰＢ１と、制御期間Ｔｓ２に配置された単位波形ＰＢ２とを連続させた波形である。単位波形ＰＢ１の開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位Ｖ０であり、単位波形ＰＢ２の電位は、制御期間Ｔｓ２に亘って基準電位Ｖ０に保たれる。また、単位波形ＰＢ１の電位Ｖｂ１１と基準電位Ｖ０との電位差は、単位波形ＰＡ２の電位Ｖａ２１と電位Ｖａ２２との電位差よりも小さい。そして、ノズルＮに対応する圧電素子６０が単位波形ＰＢ１により駆動された場合、当該圧電素子６０に対応するノズルＮからはインクは吐出されない。同様に、圧電素子６０に単位波形ＰＢ２が供給された場合にも、ノズルＮからインクは吐出されない。

また、単位動作期間Ｔｕにおいて駆動信号生成回路５４から供給される駆動信号Ｃｏｍ―Ｃは、検査用の駆動信号Ｖｉｎを生成するための信号であり、制御期間Ｔｓ１に配置された単位波形ＰＣ１と、制御期間Ｔｓ２に配置された単位波形ＰＣ２とを連続させた波形である。単位波形ＰＣ１の開始のタイミングにおける電位、及び単位波形ＰＣ２の終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位Ｖ０である。また、単位波形ＰＣ１は、基準電位Ｖ０から電位Ｖｃ１１に遷移した後、電位Ｖｃ１１から電位Ｖｃ１２に遷移し、その後、制御期間Ｔｓ１の終了まで電位Ｖｃ１２に保たれる。また、単位波形ＰＣ２は、電位Ｖｃ１２を維持した後、制御期間Ｔｓ２が終了する前に電位Ｖｃ１２から基準電位Ｖ０に遷移する。

図１７に示すように、シリアルに供給された印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［２Ｍ］は、クロック信号ＣＬにより順次シフトレジスターＳＲで伝搬され、クロック信号ＣＬが停止することで、対応するシフトレジスターＳＲ［１］，ＳＲ［２］，…，ＳＲ［２Ｍ］に保持される。そして、ラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりのタイミング、すなわち、単位動作期間Ｔｕが開始されるタイミングにおいて、選択制御回路５１が有する２Ｍ個のラッチ回路ＬＴは、シフトレジスターＳＲ［１］，ＳＲ［２］，…，ＳＲ［２Ｍ］のそれぞれに保持されている印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［２Ｍ］をラッチする。

２Ｍ個のデコーダーＤＣのそれぞれは、制御期間Ｔｓ１，Ｔｓ２のそれぞれにおいて、ラッチ回路ＬＴによりラッチされた印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［２Ｍ］に応じた論理レベルの選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを図１６に記載の内容に従い出力する。

そして、２Ｍ個のトランスミッションゲートＴＧａ，ＴＧｂ，ＴＧｃのそれぞれが、入力される選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルに基づいて、オン又はオフに制御されることで、駆動信号Ｃｏｍ−Ａ，Ｃｏｍ−Ｂ，Ｃｏｍ−Ｃのそれぞれが選択、又は非選択とされ、駆動信号Ｖｉｎとして出力される。

次に、図１８を用いて、単位動作期間Ｔｕにおいて選択制御回路５１から出力される駆動信号Ｖｉｎの波形について説明する。図１８は、駆動信号Ｖｉｎの波形の一例を示す図である。

単位動作期間Ｔｕにおいて選択制御回路５１に供給される印刷信号ＳＩの印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］が［１、１、０］の場合、デコーダーＤＣは、制御期間Ｔｓ１における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＨ，Ｌ，Ｌレベルとし、制御期間Ｔｓ２における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＨ，Ｌ，Ｌレベルとする。したがって、制御期間Ｔｓ１において、駆動信号Ｃｏｍ−Ａが選択され、制御期間Ｔｓ２において、駆動信号Ｃｏｍ−Ａが選択される。よって、選択制御回路５１は、単位動作期間Ｔｕにおいて単位波形ＰＡ１と単位波形ＰＡ２とを連続させた波形の駆動信号Ｖｉｎを出力する。その結果、対応するノズルＮから、単位動作期間Ｔｕにおいて、単位波形ＰＡ１に基づく中程度の量のインクと、単位波形ＰＡ２に基づく小程度の量のインクとが吐出される。そして、ノズルＮから吐出されたインクが媒体Ｐにおいて結合することにより、媒体Ｐには、大ドットが形成される。

また、単位動作期間Ｔｕにおいて選択制御回路５１に供給される印刷信号ＳＩの印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］が［１、０、０］である場合、デコーダーＤＣは、制御期間Ｔｓ１における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＨ，Ｌ，Ｌレベルとし、制御期間Ｔｓ２における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＬ，Ｈ，Ｌレベルとする。したがって、制御期間Ｔｓ１において、駆動信号Ｃｏｍ−Ａが選択され、制御期間Ｔｓ２において、駆動信号Ｃｏｍ−Ｂが選択される。よって、選択制御回路５１は、単位動作期間Ｔｕにおいて単位波形ＰＡ１と単位波形ＰＢ２とを連続させた波形の駆動信号Ｖｉｎを出力する。その結果、対応するノズルＮから、単位動作期間Ｔｕにおいて、単位波形ＰＡ１に基づく中程度の量のインクが吐出され、媒体Ｐには、中ドットが形成される。

また、単位動作期間Ｔｕにおいて選択制御回路５１に供給される印刷信号ＳＩの印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］が［０、１、０］である場合、デコーダーＤＣは、制御期間Ｔｓ１における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＬ，Ｈ，Ｌレベルとし、制御期間Ｔｓ２における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＨ，Ｌ，Ｌレベルとする。したがって、制御期間Ｔｓ１において、駆動信号Ｃｏｍ−Ｂが選択され、制御期間Ｔｓ２において、駆動信号Ｃｏｍ−Ａが選択される。よって、選択制御回路５１は、単位動作期間Ｔｕにおいて単位波形ＰＢ１と単位波形ＰＡ２とを連続させた波形の駆動信号Ｖｉｎを出力する。その結果、対応するノズルＮから、単位動作期間Ｔｕにおいて、単位波形ＰＡ２に基づく小程度の量のインクが吐出され、媒体Ｐには、小ドットが形成される。

また、単位動作期間Ｔｕにおいて選択制御回路５１に供給される印刷信号ＳＩの印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］が［０、０、０］である場合、デコーダーＤＣは、制御期間Ｔｓ１における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＬ，Ｈ，Ｌレベルとし、制御期間Ｔｓ２における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＬ，Ｈ，Ｌレベルとする。したがって、制御期間Ｔｓ１において、駆動信号Ｃｏｍ−Ｂが選択され、制御期間Ｔｓ２において、駆動信号Ｃｏｍ−Ｂが選択される。よって、選択制御回路５１は、単位動作期間Ｔｕにおいて単位波形ＰＢ１と単位波形ＰＢ２とを連続させた波形の駆動信号Ｖｉｎを出力する。その結果、対応するノズルＮから、単位動作期間Ｔｕにおいて、インクが吐出されない。したがって、媒体Ｐには、ドットが形成されない。この場合において、選択制御回路５１が出力する駆動信号Ｖｉｎは、ノズルＮからインクが吐出されない程度に圧電素子６０を駆動させ、ノズル付近のインクの増粘を防止する所謂微振動波形に相当する。

また、単位動作期間Ｔｕにおいて選択制御回路５１に供給される印刷信号ＳＩの印刷データ［ｂ１，ｂ２，ｂ３］が［０、０、１］である場合、デコーダーＤＣは、制御期間Ｔｓ１における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＬ，Ｌ，Ｈレベルとし、制御期間Ｔｓ２における選択信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの論理レベルをＬ，Ｌ，Ｈレベルとする。したがって、制御期間Ｔｓ１において、駆動信号Ｃｏｍ−Ｃが選択され、制御期間Ｔｓ２において、駆動信号Ｃｏｍ−Ｃが選択される。よって、選択制御回路５１は、単位動作期間Ｔｕにおいて単位波形ＰＣ１と単位波形ＰＣ２とを連続させた波形の駆動信号Ｖｉｎを出力する。その結果、対応するノズルＮから、単位動作期間Ｔｕにおいて、インクが吐出されない。したがって、媒体Ｐには、ドットが形成されない。この場合において、選択制御回路５１が出力する駆動信号Ｖｉｎは、圧電素子６０の残留振動を検出するための検査用波形に相当する。

４．３ 切替回路、及び検出回路の構成、及び動作
次に、切替回路５３、及び残留振動検出回路５２の構成、及び動作について説明する。図１９は、切替回路５３、及び残留振動検出回路５２の電気構成を示す図である。なお、図１９には、１段、２段、…、２Ｍ段のそれぞれに対応する切替スイッチＵをＵ［１］，Ｕ［２］，…，Ｕ［２Ｍ］と示し、圧電素子６０を６０［１］，６０［２］，…，６０［２Ｍ］と示し、切替スイッチＵをＵ［１］，Ｕ［２］，…，Ｕ［２Ｍ］と示し、切替制御信号ＳｗをＳｗ［１］，Ｓｗ［２］，…，Ｓｗ［２Ｍ］と示し、残留振動信号Ｖｏｕｔを残留振動信号Ｖｏｕｔ［１］，Ｖｏｕｔ［２］，…，Ｖｏｕｔ［２Ｍ］と示している。

図１９に示すように、切替回路５３は、２Ｍ個の圧電素子６０に対応する２Ｍ個の切替スイッチＵを有する。各切替スイッチＵは、切替制御信号Ｓｗに基づいて、選択制御回路５１から入力される駆動信号Ｖｉｎを、対応する圧電素子６０に供給するのか、又は駆動信号Ｖｉｎが圧電素子６０に供給された後に生じる当該圧電素子６０の残留振動に基づく残留振動信号Ｖｏｕｔを、残留振動検出回路５２に供給するのかを切り替える。

具体的には、切替スイッチＵ［１］には、切替制御信号Ｓｗ［１］が入力される。そして、切替スイッチＵ［１］は、切替制御信号Ｓｗ［１］に基づいて、駆動信号Ｖｉｎ［１］を圧電素子６０［１］に供給するのか、又は、圧電素子６０［１］に駆動信号Ｖｉｎ［１］が供給された後に圧電素子６０［１］に生じる残留振動に基づく残留振動信号Ｖｏｕｔ［１］を、残留振動信号Ｖｏｕｔとして残留振動検出回路５２に供給するのかを切り替える。

同様に、切替スイッチＵ［ｊ］には、切替制御信号Ｓｗ［ｊ］が入力される。そして、切替スイッチＵ［ｊ］は、切替制御信号Ｓｗ［ｊ］に基づいて、駆動信号Ｖｉｎ［ｊ］を圧電素子６０［ｊ］に供給するのか、又は、圧電素子６０［ｊ］に駆動信号Ｖｉｎ［ｊ］が供給された後に圧電素子６０［ｊ］に生じる残留振動に基づく残留振動信号Ｖｏｕｔ［ｊ］を、残留振動信号Ｖｏｕｔとして残留振動検出回路５２に供給するのかを切り替える。

ここで、切替制御信号Ｓｗ［１］〜Ｓｗ［２Ｍ］は、単位動作期間Ｔｕにおいて、Ｍ個の圧電素子６０［１］〜［２Ｍ］のうちのいずれか１つが残留振動検出回路５２と電気的に接続されるように２Ｍ個の切替スイッチＵ［１］〜Ｕ［２Ｍ］のいずれかの切り替えを制御する。換言すれば、残留振動検出回路５２は、切替制御信号Ｓｗに基づいてＭ個の圧電素子６０［１］〜６０［２Ｍ］のそれぞれに対応する残留振動信号Ｖｏｕｔ［１］〜Ｖｏｕｔ［２Ｍ］の内のいずれか１つを残留振動信号Ｖｏｕｔとて検出し、対応するノズルＮにおける吐出異常の有無を判定する。そのため、切替制御信号Ｓｗは、２Ｍ個の切替スイッチＵ［１］〜Ｕ［Ｍ］を順次制御できればよく、例えば、制御部６から出力された切替制御信号Ｓｗが、シフトレジスターなどにより伝搬されることで、２Ｍ個の切替スイッチＵを逐次切替える構成であてもよい。

次に、残留振動検出回路５２の構成について説明する。図２０は、残留振動検出回路５２の構成を示すブロック図である。残留振動検出回路５２は、残留振動信号Ｖｏｕｔを検出し、検出した残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいてノズルＮの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する。

図２０に示すように、残留振動検出回路５２は、検出部５１０、及び判定部５２０を含む。検出部５１０は、駆動信号Ｖｉｎが圧電素子６０に供給された後の内部圧力の変化に基づいて生じるアクチュエーター基板１３６の変位を残留振動信号Ｖｏｕｔとして検出する。

具体的には、検出部５１０は、波形整形部５１１と、計測部５１２とを含み、残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいて、残留振動の１周期分の時間長を表す検出信号ＮＴｃを出力する。波形整形部５１１は、残留振動信号Ｖｏｕｔからノイズ成分を除去した整形波形信号Ｖｄを生成する。波形整形部５１１は、例えば、残留振動信号Ｖｏｕｔの周波数帯域よりも低域の周波数成分を減衰させた信号を出力するためのハイパスフィルターや、残留振動信号Ｖｏｕｔの周波数帯域よりも高域の周波数成分を減衰させた信号を出力するためのローパスフィルター等を備える。そして、波形整形部５１１は、残留振動信号Ｖｏｕｔの周波数範囲を限定し、ノイズ成分を除去した整形波形信号Ｖｄを出力する。また、波形整形部５１１は、残留振動信号Ｖｏｕｔの振幅を調整するための負帰還型の増幅回路や、残留振動信号Ｖｏｕｔのインピーダンスを変換するためのボルテージフォロア回路などを含んでもよい。

計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄに基づき、残留振動信号Ｖｏｕｔの周期を計測し、検出信号ＮＴｃを生成する。計測部５１２には、整形波形信号Ｖｄと、マスク信号Ｍｓｋと、閾値電位Ｖｔｈ＿ｃ，Ｖｔｈ＿ｏ，Ｖｔｈ＿ｕとが入力される。ここで、マスク信号Ｍｓｋ、閾値電位Ｖｔｈ＿ｃ，Ｖｔｈ＿ｏ，Ｖｔｈ＿ｕは、例えば、制御部６から供給されてもよく、また、不図示の記憶部に記憶されていてもよい。

図２１は、計測部５１２の動作を説明するための図である。図２１に示すように、閾値電位Ｖｔｈ＿ｃは、整形波形信号Ｖｄの振幅中心レベルの電位に定められた閾値であり、閾値電位Ｖｔｈ＿ｏは、閾値電位Ｖｔｈ＿ｃよりも高電位側に定められた閾値であり、閾値電位Ｖｔｈ＿ｕは、閾値電位Ｖｔｈ＿ｃよりも低電位側に定められた閾値である。そして、計測部５１２は、入力されるこれらの信号に基づいて、検出信号ＮＴｃと、当該検出信号ＮＴｃが有効な値であるか否かを示す有効性フラグＦｌａｇとを出力する。

具体的には、計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄの電位と閾値電位Ｖｔｈ＿ｃとを比較する。そして、計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄの電位が、閾値電位Ｖｔｈ＿ｃ以上の場合にＨレベルとなり、整形波形信号Ｖｄの電位が、閾値電位Ｖｔｈ＿ｃ未満の場合にＬレベルとなる比較信号Ｃｍｐ１を生成する。

また、計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄの電位と閾値電位Ｖｔｈ＿ｏとを比較する。そして、計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄの電位が、閾値電位Ｖｔｈ＿ｏ以上の場合にＨレベルとなり、整形波形信号Ｖｄの電位が、閾値電位Ｖｔｈ＿ｏ未満の場合にＬレベルとなる比較信号Ｃｍｐ２を生成する。

また、計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄの電位と閾値電位Ｖｔｈ＿ｕとを比較する。そして、計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄの電位が、閾値電位Ｖｔｈ＿ｕ未満の場合にＨレベルとなり、整形波形信号Ｖｄの電位が、閾値電位Ｖｔｈ＿ｕ以上の場合にＬレベルとなる比較信号Ｃｍｐ３を生成する。

マスク信号Ｍｓｋは、整形波形信号Ｖｄの供給が開始される時刻ｔ０から所定の期間Ｔｍｓｋの間だけＨレベルとなる信号である。計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄのうち、期間Ｔｍｓｋの経過後の整形波形信号Ｖｄのみを対象として、検出信号ＮＴｃを生成する。これにより、計測部５１２は、残留振動の開始直後に重畳するノイズ成分を除去した精度の高い検出信号ＮＴｃを得ることができる。

計測部５１２は、不図示のカウンターを備える。マスク信号ＭｓｋがＬレベルに立ち下がった後、整形波形信号Ｖｄの示す電位が最初に閾値電位Ｖｔｈ＿ｃと等しくなるタイミングである時刻ｔ１において、当該カウンターは、不図示のクロック信号のカウントを開始する。すなわち、当該カウンターは、マスク信号ＭｓｋがＬレベルに立ち下がった後、比較信号Ｃｍｐ１が最初にＨレベルに立ち上がるタイミング、又は比較信号Ｃｍｐ１が最初にＬレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻ｔ１において、カウントを開始する。

そして、当該カウンターは、カウントを開始した後において、整形波形信号Ｖｄの示す電位が、２度目に閾値電位Ｖｔｈ＿ｃとなるタイミングである時刻ｔ２においてクロック信号のカウントを終了させる。すなわち、当該カウンターは、マスク信号ＭｓｋがＬレベルに立ち下がった後、比較信号Ｃｍｐ１が２度目にＨレベルに立ち上がるタイミング、又は比較信号Ｃｍｐ１が２度目にＬレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻ｔ２において、カウントを終了する。

そして、計測部５１２は、当該カウンターにより得られたカウント値を、検出信号ＮＴｃとして出力する。すなわち、計測部５１２は、時刻ｔ１から時刻ｔ2までの時間長を、整形波形信号Ｖｄの１周期分の時間長として計測することで検出信号ＮＴｃを生成する。

ここで、図２１において鎖線で示すように整形波形信号Ｖｄの振幅が小さい場合、検出信号ＮＴｃを正確に計測できないおそれがある。また、整形波形信号Ｖｄの振幅が小さい場合、仮に検出信号ＮＴｃの結果のみに基づいてノズルＮの吐出状態が正常であると判断される場合であっても、例えば、キャビティーＣにインクが注入されていないことによりインクを吐出できない状態である等、実際には吐出異常が生じている可能性が存在する。そこで、計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄの振幅が、検出信号ＮＴｃの計測のために十分な大きさを有しているか否かを判定し、当該判定の結果を有効性フラグＦｌａｇとして出力する。

具体的には、計測部５１２は、カウンターによりカウントが実行されている期間、つまり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、整形波形信号Ｖｄの示す電位が、閾値電位Ｖｔｈ＿ｏを超え、且つ、閾値電位Ｖｔｈ＿ｕを下回る場合、有効性フラグＦｌａｇの値を、検出信号ＮＴｃが有効であることを示す値「１」に設定し、それ以外の場合には「０」に設定したうえで、有効性フラグＦｌａｇを出力する。より詳細には、計測部５１２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、比較信号Ｃｍｐ２がＬレベルからＨレベルに立ち上がった後再びＬレベルに立下り、且つ、比較信号Ｃｍｐ３がＬレベルからＨレベルに立ち上がった後再びＬレベルに立下る場合に、有効性フラグＦｌａｇの値を「１」に設定し、それ以外の場合に、有効性フラグＦｌａｇの値を「０」に設定する。

以上のように計測部５１２は、整形波形信号Ｖｄの１周期分の時間長を示す検出信号ＮＴｃを生成するのに加え、整形波形信号Ｖｄが検出信号ＮＴｃの計測のために十分な大きさの振幅を有しているか否かを判定する。これにより、残留振動検出回路５２は、より正確に吐出異常の有無を検出することが可能となる。ここで、検出部５１０が検出回路の一例である。

図２０に戻り、判定部５２０は、整形波形信号Ｖｄの周期と所定の閾値とに基づいて、該当するノズルＮにおける吐出異常の有無の検出、及び吐出異常の原因を判定する。そして、判定部５２０は、吐出異常の有無、及び吐出異常の原因の判定結果を示す判定結果信号Ｒｓを出力する。換言すれば、判定部５２０は、検出部５１０が検出した残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいてノズルＮの吐出異常の有無を判定する。また、判定部５２０は、当該吐出異常の判定結果に基づいて、吐出異常の原因の判定を行う。

図２２は、判定部５２０における判定の内容を説明するための図である。図２２に示すように、判定部５２０は、検出信号ＮＴｃが示す時間長を、第１閾値ＮＴｘ１、第１閾値ＮＴｘ１よりも長い時間長を表す第２閾値ＮＴｘ２、及び第２閾値ＮＴｘ２よりもさらに長い時間長を表す第３閾値ＮＴｘ３のそれぞれと比較する。

ここで、第１閾値ＮＴｘ１は、吐出異常の原因として気泡混入が発生して残留振動の周波数が高くなる場合における残留振動の１周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の１周期分の時間長との境界を示すための値である。また、第２閾値ＮＴｘ２は、吐出異常の原因として紙粉付着が発生して残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の１周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の１周期分の時間長との境界を示すための値である。また、第３閾値ＮＴｘ３は、吐出異常の原因として乾燥増粘が発生して、紙粉付着の場合よりもさらに残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の１周期分の時間長と、ノズルＮ出口付近に紙粉が付着した場合における残留振動の１周期分の時間長との境界を示すための値である。

図２２に示すように、判定部５２０は、有効性フラグＦｌａｇの値が「１」であり、且つ、検出信号ＮＴｃが「ＮＴｘ１≦ＮＴｃ≦ＮＴｘ２」の関係を満たす場合、対応するノズルＮにおけるインクの吐出状態が正常であると判定する。そして、判定部５２０は、吐出状態が正常であることを示す判定結果信号Ｒｓを出力する。

また、判定部５２０は、有効性フラグＦｌａｇの値が「１」であり、且つ、検出信号ＮＴｃが「ＮＴｃ＜ＮＴｘ１」の関係を満たす場合、キャビティーＣに混入した気泡により吐出異常が発生していると判定する。そして、判定部５２０は、気泡混入の吐出異常が発生していることを示す判定結果信号Ｒｓ出力する。

また、判定部５２０は、有効性フラグＦｌａｇの値が「１」であり、且つ、検出信号ＮＴｃが「ＮＴｘ２＜ＮＴｃ≦ＮＴｘ３」の関係を満たす場合、ノズルＮの出口付近に付着した紙粉により吐出異常が発生していると判定する。そして、判定部５２０は、紙粉付着の吐出異常が発生していることを示す判定結果信号Ｒｓを出力する。

また、判定部５２０は、有効性フラグＦｌａｇの値が「１」であり、且つ、検出信号ＮＴｃが「ＮＴｘ３＜ＮＴｃ」の関係を満たす場合、インクの増粘により吐出異常が発生していると判定する。そして、判定部５２０は、乾燥増粘の吐出異常が発生していることを示す判定結果信号Ｒｓを出力する。

また、判定部５２０は、有効性フラグＦｌａｇの値が「０」である場合、インクが注入されていない等の原因により吐出異常が発生していることを示す判定結果信号Ｒｓを出力する。

以上のように、判定部５２０は、第１閾値ＮＴｘ１、第２閾値ＮＴｘ２、及び第３閾値ＮＴｘ３を用いて、残留振動信号Ｖｏｕｔの周期に基づいて、対応するノズルＮにおいて吐出異常が生じているか否かを判定し、吐出異常が生じている場合においては当該吐出異常の原因として、気泡混入、乾燥増粘及び紙粉付着の少なくとも１つを特定する。そして、判定部５２０は、当該判定結果を判定結果信号Ｒｓとして制御部６に出力する。制御部６は、判定結果信号Ｒｓに基づいて、回復処理部８４において回復処理を実行させる。ここで、判定部５２０が判定回路の一例である。

５．判定信号処理部の構成、及び動作
以上に説明した判定結果信号Ｒｓは、制御部６が有する判定信号処理部６３に入力される。ここで、判定信号処理部６３の構成、及び動作について説明する。図２３は、判定信号処理部６３の構成を示すブロック図である。判定信号処理部６３は、判定制御部６４と通知部６５とを有する。

判定制御部６４には、駆動信号選択制御回路２００から判定結果信号Ｒｓが入力される。そして、判定制御部６４は、入力された判定結果信号Ｒｓが、ノズルＮの吐出異常を示す判定結果を含む信号である場合、当該吐出異常の原因に対応する回復処理信号ＲＣを生成し、回復処理部８４に出力する。回復処理部８４は、判定制御部６４から入力される回復処理信号ＲＣに基づいて、当該吐出異常の原因に対応する回復処理を実行する。

また、判定制御部６４は、入力された判定結果信号Ｒｓに基づいて、当該判定結果信号Ｒｓに対応するノズルＮのノズル情報、吐出異常の有無、及び吐出異常の原因を含む情報を記憶部６２に記憶させる。ここで、ノズル情報とは、例えば、各プリントヘッド３５において個別に設定されたノズル番号、当該ノズルＮが形成されている列番号、ノズルＮが設けられているプリントヘッド３５の識別情報等を含む対応するノズルＮを特定するための情報である。

また、判定制御部６４は、回復処理信号ＲＣを出力することで、回復処理部８４に回復処理を実行させた場合、当該回復処理の内容を示す回復処理情報を記憶部６２に記憶させてもよい。

さらに、判定制御部６４は、通知部６５に判定部５２０の判定結果を通知させるための通知制御信号ＮＣを生成し、通知部６５に出力する。通知部６５は、入力される通知制御信号ＮＣに基づいて、記憶部６２に記憶されている各ノズルＮのノズル情報、吐出異常の有無、及び吐出異常の原因などの各種情報に基づいて、判定部５２０による判定結果として、吐出異常が生じたノズルＮを通知する。

具体的には、判定制御部６４は、使用者による操作パネル８３の操作に基づいて、ノズルＮの吐出異常の有無の判定結果の通知を指示するための通知制御信号ＮＣを生成し、通知部６５に出力する。通知部６５は、入力される通知制御信号ＮＣに基づいて、記憶部６２に記憶されている各ノズルＮのノズル情報、吐出異常の有無、及び吐出異常の原因などの情報を読み出す。そして、通知部６５は、記憶部６２から読み出した信号に基づいて吐出異常が生じたノズルＮの情報を含む通知情報信号ＮＩを生成し出力する。

ここで、通知情報信号ＮＩには、前述の吐出異常が生じたノズルＮの情報に加えて、ノズルＮ毎のノズル情報、吐出異常の有無、及び吐出異常の原因などの判定結果を示す情報、回復処理部８４が実行した回復処理により回復したノズルＮの情報、及び回復処理部８４の回復処理の内容を示す回復処理情報などが含まれてもよい。すなわち、通知部６５が通知する情報には、回復処理部８４の回復処理により回復したノズルＮを示す情報、及び回復処理部８４により実行された回復処理の内容を示す回復処理情報が含まれてもよい。

通知部６５から出力された通知情報信号ＮＩは、制御部６を介して、適切な信号に変換された後、操作パネル８３や、図２に示すホストコンピューター９のディスプレイを含む不図示の表示部に表示される。すなわち、本実施形態における通知部６５は、判定部５２０による残留振動信号Ｖｏｕｔの判定結果を、ディスプレイに表示させることで通知する。

ここで、ディスプレイに表示さされる判定結果の表示例について、図２４〜図２６を用いて説明する。

図２４は、ディスプレイに表示される判定結果の第１の表示例を示す図である。図２４に示すように、ディスプレイには、プリントヘッド表示選択部３１０と、判定結果表示部３２０とが表示されている。

プリントヘッド表示選択部３１０は、ディスプレイに表示される判定結果を液体吐出装置１が備える複数のプリントヘッド３５毎に切り替える。プリントヘッド表示選択部３１０には、プリントヘッド３５の識別番号を示す「Ｎｏ．１」〜「Ｎｏ．４」が表示されている。このプリントヘッド３５の識別番号が、液体吐出装置１が有する複数のプリントヘッド３５のそれぞれに対応する。以下の説明では、「Ｎｏ．１」の識別番号が、図２に示すプリントヘッド３５−１に対応し、「Ｎｏ．２」の識別番号が、図２に示すプリントヘッド３５−２に対応し、「Ｎｏ．３」の識別番号が、図２に示すプリントヘッド３５−３に対応し、「Ｎｏ．４」の識別番号が、図２に示すプリントヘッド３５−４に対応するとして説明する。なお、図２４には、識別番号が「Ｎｏ．１」に対応するプリントヘッド３５−１が選択されている場合を例示している。

判定結果表示部３２０には、複数のノズルＮの判定結果を示す判定結果一覧表３３０が表示される。判定結果一覧表３３０には、プリントヘッド表示選択部３１０により選択されたプリントヘッド３５が有する複数のノズルＮに個別に対応するノズル番号と、当該ノズルＮの判定結果とが表示される。

具体的には、判定結果一覧表３３０の上段の行に示された１〜１００の値と、左側の列に示された１〜１００、１０１〜２００、・・・とで、プリントヘッド３５が有する複数のノズルＮのノズル番号が表現される。そして、判定結果一覧表３３０において、上段の行に示す１〜１００の値と、左側の列に示す１〜１００、１０１〜２００、・・・とが交差する地点の表示が、対応するノズル番号の判定結果を示す。すなわち、図２４に示すａ部には、ノズル番号が“２０４”のノズルＮの判定結果が例示されている。

以上のように構成された、判定結果の第１の表示例では、プリントヘッド３５が有する複数のノズルＮの全てを表示し、インクの正常な吐出が可能なノズルＮ、吐出異常が生じたノズルＮ、及び吐出異常が生じた後、回復処理により回復したノズルＮのそれぞれを、あらかじめ定めた任意の記号を用いて表現している。これにより、使用者は、プリントヘッド３５において、インクの正常な吐出が可能なノズルＮ、吐出異常が生じたノズルＮ、及び吐出異常が生じた後、回復処理により回復したノズルＮを一様に認識することが可能となる。

なお、図２４に示す第１の表示例では、インクの正常な吐出が可能なノズルＮを“丸”の記号で表現し、吐出異常が生じたノズルＮを“バツ”の記号で表現し、吐出異常が生じた後、回復処理により回復したノズルＮを“三角”の記号で表現しているが、これに限るものではない。すなわち、用いる記号の色、形状、大きさは、上述した例に限られるものではない。さらに、当該記号を点滅させることで強調して表示してもよい。使用する記号の種類を増やすことにより、吐出異常の原因、回復処理の内容を示す回復処理情報などを表示することが可能となり、使用者に対してより多くの情報を提供することが可能となる。

図２５は、ディスプレイに表示される判定結果の第２の表示例を示す図である。図２５に示すように、ディスプレイには、第１の表示例と同様にプリントヘッド表示選択部３１０と、判定結果表示部３２０とが表示されている。

プリントヘッド表示選択部３１０は、第１の表示例と同様に、ディスプレイに表示される判定結果を液体吐出装置１が備える複数のプリントヘッド３５毎に切り替える。そのため、詳細な説明を省略する。

判定結果表示部３２０には、吐出異常が生じたノズルＮのノズル番号と、当該ノズル番号に対応する現在の状況、吐出異常の原因、及び実行された回復処理が表示される。具体的には、図２５に示す例では、ノズル番号が“９７”に対応するノズルＮにおいて、乾燥増粘を原因とする吐出異常が検出されたが、回復処理としてフラッシング処理が実行されたことにより、対応するノズルＮは吐出異常の状態から回復したことが例示されている。また、図２５に示す例では、ノズル番号が“１０２”に対応するノズルＮにおいて、紙粉付着を原因とする吐出異常が検出され、回復処理としてワイピング処理を実行したが、対応するノズルＮは吐出異常の状態を継続し、回復していないことが例示されている。

以上のように構成された、判定結果の第２の表示例では、吐出異常が生じたノズルＮに対して、実行された回復処理、及び回復処理により当該のノズルＮの吐出異常が解消されたかを使用者に通知することが可能となる。したがって、使用者は、ノズルＮに対して実行された回復処理とその実績から、最適な回復処理を選択し実行させることが可能となる。なお、図２５に示す第２の表示例において、吐出異常が検出、及び回復処理が実行された日時などを合わせて表示してもよく、また、複数回の回復処理が実行されている場合において、実行された回復処理の履歴を合わせて表示してもよい。また、回復処理により回復したノズルＮの表示は、一定の期間経過することで、削除されてもよい。

図２６は、ディスプレイに表示される判定結果の第３の表示例を示す図である。図２６に示すように、ディスプレイには、判定結果表示部３２０のみが表示され、プリントヘッド表示選択部３１０は表示されていない。

判定結果表示部３２０には、プリントヘッド３５−１〜３５−４のそれぞれの識別番号と、プリントヘッド３５−１〜３５−４のそれぞれが有するノズルＮの内、吐出異常が生じたノズルＮのノズル番号が一覧として表示されている。また、判定結果表示部３２０には、吐出異常が生じた後、回復処理により回復したノズルＮのノズル番号が、カッコ書きで表示されている。

具体的には、図２６に示す例では、「Ｎｏ．１」に対応するプリントヘッド３５−１が有する複数のノズルＮの内、ノズル番号が“９７”のノズルＮにおいて、吐出異常が生じていることが例示されている。また、「Ｎｏ．３」に対応するプリントヘッド３５−３が有する複数のノズルＮの内、ノズル番号が“２７３”のノズルＮにおいて、吐出異常が生じていたが、回復処理により回復したことが例示されている。

以上のように構成された、判定結果の第３の表示例では、複数のプリントヘッド３５を有する液体吐出装置１において、表示を切り替えることなく液体吐出装置１において、吐出異常が生じているノズルＮ、及び回復処理により回復したノズルＮを、通知することが可能となる。すなわち、使用者は、ノズルＮの吐出異常の発生頻度が高いノズルＮを有するプリントヘッド３５や、回復処理により回復し難いノズルＮを有するプリントヘッド３５を把握することが可能となる。これにより、使用者はプリントヘッド３５の最適な交換時期を把握することが可能となる。なお、図２６に示す第３の表示例において、吐出異常が検出、及び回復処理が実行された日時などを合わせて表示してもよく、また、複数回の回復処理が実行されている場合において、実行された回復処理の履歴を合わせて表示してもよい。

ここで、上述した第１から第３の表示例は一例であり、これに限るものではなく、また、第１から第３の表示例を組み合わせたものであってもよい。

６．液体吐出装置における吐出異常の判定結果の通知方法
以上に説明した、残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいて検出されたインクの吐出異常を検出、判定、及び通知する機能を有する液体吐出装置１の制御方法について、説明する。図２７は、液体吐出装置１の制御方法を説明するための図である。

液体吐出装置１が印刷処理を開始することで、駆動信号Ｖｉｎが圧電素子６０に供給される。その場合において、切替制御信号Ｓｗに従って、切替スイッチＵが切り替えられることで、検査対象の圧電素子６０に駆動信号Ｖｉｎが供給された後のキャビティーＣの内部圧力の変化に基づいて生じるアクチュエーター基板１３６の変位が残留振動信号Ｖｏｕｔとして、残留振動検出回路５２に供給される。

残留振動検出回路５２に供給された残留振動信号Ｖｏｕｔは、検出部５１０に入力される。そして、検出工程において、検出部５１０は、残留振動信号Ｖｏｕｔを検出する（ステップＳ１１０）。

その後、判定工程において、判定部５２０は、検出工程において検出された残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいて、対応するノズルＮに吐出異常が生じていないかを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、判定部５２０は、判定工程において、残留振動信号Ｖｏｕｔを検出した吐出部６００における吐出異常の有無を判定する。

判定部５２０が、対応する吐出部６００に吐出異常が生じていないと判定した場合（ステップＳ１２０のＹ）、判定制御部６４は、当該吐出部６００に含まれるノズルＮは、吐出異常が生じていないノズルＮとして記憶部６２に記憶する（ステップＳ１３０）。

一方、判定部５２０が、対応する吐出部６００に吐出異常が生じている判定した場合（ステップＳ１２０のＮ）、判定制御部６４は、当該吐出部６００に含まれるノズルＮは、吐出異常が生じているノズルＮとして記憶部６２に記憶する（ステップＳ１４０）。

その後、判定制御部６４は、吐出異常の原因に対応する回復処理信号ＲＣを生成し、回復処理部８４に出力すると共に、回復処理の内容を示す回復処理情報を記憶部６２に記憶させる。すなわち、判定制御部６４は、吐出異常の原因に対応する回復処理を実行させると共に、回復処理情報を記憶部６２に記憶する（ステップＳ１５０）。

判定制御部６４が、当該吐出部６００に含まれるノズルＮは、吐出異常が生じていないノズルＮとして記憶部６２に記憶した（ステップＳ１３０）後、又は、判定制御部６４が、吐出異常の原因に対応する回復処理を実行させると共に、回復処理情報を記憶部６２に記憶した（ステップＳ１５０）後、判定制御部６４は、使用者による操作パネル８３の操作等に基づく吐出異常の判定結果の通知要求があるのかを判定する（ステップＳ１６０）。

使用者による操作パネル８３の操作により吐出異常の判定結果の通知要求が無い場合（ステップＳ１６０のＮ）、液体吐出装置１は、上述したステップＳ１１０となり、同様の制御を繰り返す。一方、使用者による操作パネル８３の操作により吐出異常の判定結果の通知要求がある場合（ステップＳ１６０のＹ）、判定制御部６４は、通知部６５に対して吐出異常ノズルを通知させるための通知制御信号Ｎｃを生成し、通知部６５に出力する。通知部６５は、記憶部６２に記憶された情報を読み出す。そして、通知部６５は、通知工程として、記憶部６２から読み出した情報に基づいて、判定工程における判定結果として、吐出異常が生じたノズルＮを通知する（ステップＳ１７０）。具体的には、通知部６５は、判定工程における判定結果として、吐出異常が生じたノズルＮを通知するための通知情報信号Ｎｉを生成し出力する。

通知部６５が出力した通知情報信号Ｎｉは、制御部６を介して、当該通知情報を画像データとして表示するディスプレイに供給される。

ここで、図２７に示す液体吐出装置１の制御方法は一例であり、各種判定、及び各種制御の順序が入れ替わってもよく、また、同時に実行されていてもよい。

７．作用効果
以上に説明したように、本実施形態における液体吐出装置１は、検出部５１０が、アクチュエーター基板１３６の変位に基づく残留振動信号Ｖｏｕｔを検出し、判定部５２０において、残留振動信号Ｖｏｕｔに基づいて、吐出異常の有無を判定する。そして、通知部６５が、判定部５２０における吐出異常の有無を示す判定結果として、吐出異常が生じたノズルＮを通知する。これにより、使用者は、液体吐出装置１において、吐出異常が生じているノズルＮを把握することが可能となる。使用者が、吐出異常が生じているノズルＮを把握できることで、当該吐出異常に起因して印刷品質の低下するおそれを、予見することが可能となり、より適したタイミングにおいて当該吐出異常に対する回復処理の実行、またプリントヘッド３５の交換等が可能となる。すなわち、液体吐出装置１の利便性をさらに高めることが可能となる。

また、本実施形態における液体吐出装置１において、通知部６５は、吐出異常が生じたノズルＮに対する回復処理の内容、及び当該回復処理による回復したノズルＮを通知することで、吐出異常が生じやすいノズルＮを把握するととともに、当該ノズルＮを回復させることにより適した回復処理を実行させることが可能となる。したがって、液体吐出装置１の利便性をさらに高めることが可能となる。

８.変形例
以上に説明した液体吐出装置１において、通知部６５は、判定結果をディスプレイに表示させることで通知していたが、印刷媒体に印刷させることで通知してもよい。具体的には、制御部６が、通知部６５から出力される通知情報信号Ｎｉに基づいて、図２４から図２６に例示するような判定結果を媒体Ｐに印刷するためのクロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及び切替制御信号Ｓｗを生成し、生成された各種信号に基づいて液体吐出装置１が制御されることで、媒体Ｐに、図２４から図２６に例示される判定結果が印刷されてもよい。また、この場合において、プリントヘッド表示選択部３１０により切り替えられる各種表示は、例えば別の媒体Ｐに印刷されてもよい。以上のような変形例であっても、本実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、以上に説明した液体吐出装置１において、通知部６５は、発光素子により通知してもよい。具体的には、通知部６５から出力される通知情報信号Ｎｉに基づいて、制御部６が、発光素子の点灯時間、点灯周期、及び点灯回数の少なくとも１つに基づいて、吐出異常が生じたノズルＮに対応するノズル番号を通知してもよい。また、複数の発光素子を備え、通知部６５から出力される通知情報信号Ｎｉに基づいて、制御部６が、吐出異常が生じたノズルＮに対応する発光素子を点灯、又は点滅させることで吐出異常が生じたノズルＮを通知してもよい。この場合であっても、本実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、以上に説明した液体吐出装置１において、通知部６５は、音により通知してもよい。具体的には、通知部６５から出力される通知情報信号Ｎｉに基づいて、制御部６が、スピーカを介して、吐出異常が生じたノズルＮに対応するノズル番号を音声により通知してもよい。この場合であっても、本実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…液体吐出装置、３…移動体、４…印刷手段、６…制御部、７…給紙装置、９…ホストコンピューター、３０…ヘッドユニット、３１…インクカートリッジ、３２…キャリッジ、３５…プリントヘッド、４１…キャリッジモーター、４２…往復動機構、４３…キャリッジモータードライバー、５１…選択制御回路、５２…残留振動検出回路、５３…切替回路、５４…駆動信号生成回路、６０…圧電素子、６１…ＣＰＵ、６２…記憶部、６３…判定信号処理部、６４…判定制御部、６５…通知部、７１…給紙モーター、７２…給紙ローラー、７２ａ…従動ローラー、７２ｂ…駆動ローラー、７３…給紙モータードライバー、８１…トレイ、８２…排紙口、８３…操作パネル、８４…回復処理部、１３１…流路、１３２…流路基板、１３３…流路、１３４…圧力室基板、１３６…アクチュエーター基板、１３７…開口、１３８…配線基板、１３９…流路、１４０…筐体部、１４５…収容空間、１５２…ノズル板、１６２…集積回路装置、１６４…接続配線、２００…駆動信号選択制御回路、３１０…プリントヘッド表示選択部、３２０…判定結果表示部、３３０…判定結果一覧表、４２１…タイミングベルト、４２２…キャリッジガイド軸、５１０…検出部、５１１…波形整形部、５１２…計測部、５２０…判定部、６００…吐出部、Ｃ…キャビティー、ＤＣ…デコーダー、Ｆ１，ＦＡ，Ｇ１，Ｇ２…面、Ｌ１，Ｌ２…列、ＬＡＴ…ラッチ信号、ＬＴ…ラッチ回路、Ｎ…ノズル、ＲＡ…流路、ＳＲ…シフトレジスター、ＴＧａ，ＴＧｂ，ＴＧｃ…トランスミッションゲート、Ｕ…切替スイッチ

Claims (7)

1. 駆動信号に基づいて駆動される駆動素子と、前記駆動素子の駆動により変位する振動板と、内部に液体が充填され前記振動板の変位により内部圧力が変化するキャビティーと、前記内部圧力の変化により液体が吐出されるノズルと、を有するプリントヘッドと、
   前記駆動信号が前記駆動素子に供給された後の前記内部圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変位を残留振動信号として検出する検出回路と、
   検出した前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無を判定する判定回路と、
   前記判定回路の判定結果を通知する通知部と、
   を備え、
   前記通知部は、前記判定結果として、前記吐出異常が生じた前記ノズルを通知する、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記吐出異常に対する回復処理を実行する回復処理部を備え、
   前記通知部は、前記回復処理により回復した前記ノズルを通知する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記通知部は、前記回復処理の内容を示す回復処理情報を通知する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記通知部は、前記判定結果をディスプレイに表示させることで通知する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. 前記通知部は、前記判定結果を印刷させることで通知する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 前記通知部は、前記判定結果を、発光素子により通知する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 駆動信号に基づいて駆動される駆動素子と、前記駆動素子の駆動により変位する振動板と、内部に液体が充填され前記振動板の変位により内部圧力が変化するキャビティーと、前記内部圧力の変化により液体が吐出されるノズルと、を有するプリントヘッドを備える液体吐出装置の制御方法であって、
   前記駆動信号が前記駆動素子に供給された後の前記内部圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変位を残留振動信号として検出する検出工程と、
   前記残留振動信号に基づいて、前記ノズルの吐出異常の有無の判定する判定工程と、
   前記判定工程における判定結果として、前記吐出異常が生じた前記ノズルを通知する通知工程と、
   を含む、
   ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。