JP6500689B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する技術に関する。

駆動信号の供給によりインク等の液体をノズルから吐出する液体吐出装置が従来から提案されている。例えば特許文献１には、液滴受部（キャップ）に液体を吐出したときの電界の変化を示す検出信号の振幅と所定の基準振幅との相違に応じて駆動信号の電圧を補正する印刷装置が開示されている。

特開２００７−１６０６７１号公報

特許文献１の技術では、液滴受部に対して液体が実際に吐出されたときの電界変化が検出信号の生成や駆動信号の補正のために必要である。しかし、実際には例えば液体がノズルから吐出されないような吐出不良が発生し得る。このような吐出不良が発生した状況では、特許文献１の技術では駆動信号の電圧を適切に補正できないという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、液体の吐出特性を適切に調整することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の液体吐出装置は、液体容器から供給される液体を駆動信号に応じて吐出する液体吐出部と、液体容器内の液体の残存量を測定するセンサーと、測定期間における残存量の変動量である測定消費量を特定する測定部と、測定期間における印刷内容に応じて液体の推定消費量を推定する推定部と、測定消費量と推定消費量とを比較する比較部と、比較部の比較により測定消費量が推定消費量を下回る場合に液体吐出部の吐出不良の有無を検査する検査部と、吐出不良がないと検査部が判定した場合に駆動信号の振幅を調整する調整部とを具備する。以上の態様では、測定消費量が推定消費量を下回る場合に液体吐出部の吐出不良が検査され、吐出不良がない場合に駆動信号の振幅が調整される。したがって、吐出不良の有無に関わらず駆動信号の振幅を調整する構成と比較して、液体吐出部の吐出特性（例えば吐出量や吐出速度）の誤差が低減されるように駆動信号の振幅を適切に調整することが可能である。

本発明の好適な態様に係る液体吐出装置は、吐出不良があると検査部が判定した場合に液体吐出部に回復動作を実行させる制御部を具備する。以上の態様では、吐出不良があると検査部が判定した場合に回復動作が実行されるから、液体吐出部の吐出不良の影響を低減して吐出特性の誤差を有効に低減することが可能である。なお、回復動作は、液体吐出部による吐出特性を目標の特性に近付ける（すなわち設計上の特性に復調する）ための動作の総称であり、例えば液体の吐出口（ノズル）を密閉した状態で上流側から吸引する吸引処理や、吐出口の近傍で増粘した液体を吐出するフラッシング処理等のクリーニング動作が回復動作の好適例である。

本発明の好適な態様において、比較部は、回復動作の実行後に液体吐出部が液体を吐出してから比較を実行する。以上の態様では、回復動作の実行後に液体吐出部が液体を吐出してから測定消費量と推定消費量とが比較される。したがって、回復動作の実行後の液体吐出部の実際の吐出の傾向を反映した測定消費量を推定消費量とが比較され、比較結果に応じて駆動信号の振幅を適切に調整できるという利点がある。

本発明の好適な態様において、推定消費量を含む許容範囲内に測定消費量がある場合には、調整部による調整と検査部による検査とは実行されない。以上の態様では、推定消費量を含む許容範囲内に測定消費量がある場合に調整部による駆動信号の振幅の調整と検査部による検査とが実行されないから、許容範囲を設定しない構成と比較して駆動信号の振幅を安定的に制御することが可能である。

本発明の好適な態様において、調整部は、測定消費量が許容範囲の上限値を上回る場合に、駆動信号の振幅を減少させる。以上の態様では、測定消費量が許容範囲の上限値を上回る場合（例えば設計値と比較して低粘度の液体が液体容器に貯留された場合）に駆動信号の振幅が減少するから、吐出量の抑制により液体吐出部の吐出特性を目標の特性に近付けることが可能である。

本発明の好適な態様において、調整部は、測定消費量が許容範囲の下限値を下回る場合に、駆動信号の振幅を増加させる。以上の態様では、測定消費量が許容範囲の下限値を下回る場合（例えば設計値と比較して液体が高粘度である場合）に駆動信号の振幅が増加するから、吐出量の増加により液体吐出部の吐出特性を目標の特性に近付けることが可能である。

本発明の好適な態様において、液体容器は、液体の追加が可能な構成であり、センサーが測定する液体の残存量の変動に応じて液体容器に対する液体の追加の有無を判定し、液体が追加されたと判定した場合に許容範囲を縮小するとともに経時的に拡大する範囲制御部を具備する。以上の態様では、液体容器に液体が追加された場合に許容範囲が縮小されることで駆動信号の振幅の調整が実行され易くなる。したがって、液体容器に追加された液体の粘度の高低に関わらず、液体を目標の吐出特性で吐出可能な適切な振幅に駆動信号を迅速に調整することが可能である。

第１実施形態に係る液体吐出装置の構成図である。 液体容器内のインクの残存量を測定するセンサーの説明図である。 センサーの他例の説明図である。 液体吐出装置の機能的な構成図である。 駆動波形信号の波形図である。 液体吐出部の断面図である。 管理部が実行する吐出管理のフローチャートである。 許容範囲の説明図である。 第２実施形態における液体吐出装置の機能的な構成図である。 第２実施形態の範囲制御部が実行する範囲制御のフローチャートである。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置１０の部分的な構成図である。第１実施形態の液体吐出装置１０は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体１２に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。図１に例示される通り、液体吐出装置１０は、制御ユニット２０と搬送機構２２とキャリッジ２４と液体吐出ユニット２６とセンサー２８と液体容器３０とを具備する。液体容器３０は、インクを貯留する容器（インクタンク）である。実際には複数色のインクが液体容器３０に貯留されるが、以下の説明では便宜的に１種類のインクに着目する。第１実施形態の液体吐出装置１０は、液体容器３０に対するインクの事後的な補充が可能なＣＩＳＳ（Continuous Ink Supply System）方式の印刷装置である。ただし、液体吐出装置１０に対して着脱可能なカートリッジを液体容器３０として利用することも可能である。

制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の制御装置２０２と半導体メモリ等の記憶装置２０４とを含んで構成され、記憶装置２０４に記憶された制御プログラムを制御装置２０２が実行することで液体吐出装置１０の各要素を統括的に制御する。媒体１２に形成すべき画像を表す印刷データＧがホストコンピュータ等の外部装置（図示略）から制御ユニット２０に供給される。制御ユニット２０は、印刷データＧで指定された画像が媒体１２に形成されるように液体吐出装置１０の各要素を制御する。

搬送機構２２は、例えば媒体１２を搬送するための搬送モーターと当該搬送モーターを駆動する駆動回路とを包含し（図示略）、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。液体吐出ユニット２６は、略箱状のキャリッジ２４に搭載され、液体容器３０から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２に吐出する。制御ユニット２０は、Ｙ方向に交差するＸ方向に沿ってキャリッジ２４を往復させる。搬送機構２２による媒体１２の搬送とキャリッジ２４の反復的な往復とに並行して液体吐出ユニット２６が媒体１２にインクを吐出することで媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、液体容器３０を液体吐出ユニット２６とともにキャリッジ２４に搭載することも可能である。

センサー２８は、液体容器３０の内部に貯留されたインクの分量（以下「残存量」という）Ｒを測定するための計測器である。例えば、図２に例示される通り、発光ダイオード等の発光素子２８２と発光素子２８２からの出射光を受光する受光素子２８４との複数対を鉛直方向の相異なる位置に設置した光学的な検出器がセンサー２８として好適である。図２の構成では、液体容器３０を介した各受光素子２８４の受光量に応じて液体容器３０内のインクの液面位置が残存量Ｒとして測定される。また、図３に例示される通り、鉛直方向における下端部の位置が相違する複数の検出電極２８６を液体容器３０の内側に設置し、検出電極２８６間の電位差に応じてインクの液面位置を残存量Ｒとして測定する電気的な計測器もセンサー２８として利用され得る。液体容器３０の重量を残存量Ｒとして測定する重量計をセンサー２８として利用することも可能である。

図４は、液体吐出装置１０の機能的な構成図である。搬送機構２２やキャリッジ２４等の図示は便宜的に省略した。図４に例示される通り、第１実施形態の制御ユニット２０は、制御装置２０２が制御プログラムを実行することで駆動信号生成部４２および管理部４４として機能する。駆動信号生成部４２は、駆動波形信号ＣOMを生成する。駆動波形信号ＣOMは、図５に例示される通り、所定の周期毎に駆動パルスＷを含む電圧信号である。第１実施形態の駆動信号生成部４２は、駆動波形信号ＣOMの高位側電圧ＶHおよび低位側電圧ＶLの片方または双方を調整することで振幅Ａ（高位側電圧ＶHと低位側電圧ＶLとの差分値）を可変に制御する。なお、駆動パルスＷの具体的な波形は任意である。また、駆動波形信号ＣOMの１周期に複数の駆動パルスＷを含む構成や、波形が相違する複数の駆動波形信号ＣOMを利用する構成も採用され得る。

図４に例示される通り、第１実施形態の液体吐出ユニット２６は駆動部２６２と液体吐出部２６４とを具備する。駆動部２６２は、制御ユニット２０による制御のもとで液体吐出部２６４を駆動する。液体吐出部２６４は、液体容器３０から供給されるインクを複数のノズルから媒体１２に吐出する。第１実施形態の液体吐出部２６４は、相異なるノズルに対応する複数の吐出部２６６を包含する。各吐出部２６６は、駆動部２６２から供給される駆動信号Ｖに応じてインクを吐出する。

図４に例示される通り、駆動信号生成部４２が生成した駆動波形信号ＣOMと印刷データＧに応じてインクの吐出の有無を指示する印刷信号ＳIとが制御ユニット２０から駆動部２６２に供給される。駆動部２６２は、駆動波形信号ＣOMと印刷信号ＳIとに応じた駆動信号Ｖを吐出部２６６毎に生成して複数の吐出部２６６に並列に出力する。具体的には、駆動部２６２は、複数の吐出部２６６のうち印刷信号ＳIがインクの吐出を指示する吐出部２６６には駆動波形信号ＣOMの駆動パルスＷを駆動信号Ｖとして供給し、印刷信号ＳIがインクの非吐出を指示する吐出部２６６には所定の基準電圧の駆動信号Ｖを供給する。なお、複数の駆動波形信号ＣOMを利用する構成や駆動波形信号ＣOMが複数の駆動パルスＷを含む構成では、印刷信号ＳIで指定された組合せの駆動パルスＷを駆動信号Ｖとして吐出部２６６に出力することで、吐出部２６６によるインクの吐出量を制御することが可能である。

図６は、任意の１個の吐出部２６６に着目した液体吐出部２６４の断面図である。図６に例示される通り、液体吐出部２６４は、流路基板７１の一方側に圧力室基板７２と振動板７３と圧電素子７４支持体７５とが配置されるとともに他方側にノズル板７６が配置された構造体である。流路基板７１と圧力室基板７２とノズル板７６とは例えばシリコンの平板材で形成され、支持体７５は例えば樹脂材料の射出成形で形成される。複数のノズルＮはノズル板７６に形成される。なお、複数のノズルＮを複数列に配列（例えば千鳥配列またはスタガ配列）することも可能である。

流路基板７１には、開口部７１２と分岐流路（絞り流路）７１４と連通流路７１６とが形成される。分岐流路７１４および連通流路７１６はノズルＮ毎に形成された貫通孔であり、開口部７１２は複数のノズルＮにわたり連続する開口である。支持体７５に形成された収容部（凹部）７５２と流路基板７１の開口部７１２とを相互に連通させた空間は、支持体７５の導入流路７５４を介して液体容器３０から供給されるインクを貯留する共通液室（リザーバー）ＳRとして機能する。

圧力室基板７２には開口部７２２がノズルＮ毎に形成される。振動板７３は、圧力室基板７２のうち流路基板７１とは反対側の表面に設置された弾性変形可能な平板材である。圧力室基板７２の各開口部７２２の内側で振動板７３と流路基板７１とに挟まれた空間は、共通液室ＳRから分岐流路７１４を介して供給されるインクが充填される圧力室（キャビティ）ＳCとして機能する。各圧力室ＳCは、流路基板７１の連通流路７１６を介してノズルＮに連通する。

振動板７３のうち圧力室基板７２とは反対側の表面にはノズルＮ毎に圧電素子７４が形成される。各圧電素子７４は、第１電極７４２と第２電極７４６との間に圧電体７４４を介在させた駆動素子である。第１電極７４２および第２電極７４６の一方に駆動信号Ｖが供給され、所定の基準電圧が他方に供給される。駆動信号Ｖ（駆動パルスＷ）の供給により圧電素子７４が変形することで振動板７３が振動すると、圧力室ＳC内の圧力が変動して圧力室ＳC内のインクがノズルＮから吐出される。具体的には、駆動信号Ｖの振幅Ａに応じた吐出量のインクがノズルＮから吐出される。すなわち、駆動信号Ｖの振幅Ａが大きいほど吐出部２６６によるインクの吐出量は増加する。図４に例示した１個の吐出部２６６は、圧電素子７４と振動板７３と圧力室ＳCとノズルＮとを包含する部分である。なお、第１電極７４２および第２電極７４６のうち基準電圧が供給される電極を、複数の圧電素子７４にわたる共通電極とすることも可能である。

図４の管理部４４は、液体吐出部２６４によるインクの吐出状況に応じて液体吐出部２６４の動作を制御する。図４に例示される通り、第１実施形態の管理部４４は、測定部５１と推定部５２と比較部５３と検査部５５と調整部５６と制御部５７とを包含する。なお、管理部４４の各要素を複数の装置に分担させた構成や、管理部４４の一部の要素を専用の電子回路で実現した構成も採用され得る。

測定部５１は、液体容器３０内のインクの残存量Ｒをセンサー２８から取得し、特定の期間（以下「測定期間」という）における残存量Ｒの変動量（以下「測定消費量」という）ＱAを特定する。具体的には、測定部５１は、測定期間の始点での残存量Ｒと当該測定期間の終点での残存量Ｒとの差分を測定消費量ＱAとして算定する。測定期間は、液体容器３０内のインクの残存量Ｒが有意な分量だけ変化すると予測される時間長に設定される。

推定部５２は、測定期間における印刷内容に応じてインクの消費量（以下「推定消費量」という）ＱBを推定する。具体的には、推定部５２は、外部装置から供給される印刷データＧに応じて吐出部２６６毎に決定されるインクの吐出量を測定期間内で合計することで推定消費量ＱBを算定する。なお、印刷信号ＳIにより吐出部２６６に指示される吐出量を全部の吐出部２６６にわたり測定期間内で合計することで、推定部５２が推定消費量ＱBを算定することも可能である。以上の説明から理解される通り、測定消費量ＱAは、液体吐出部２６４による実際の消費量を意味し、推定消費量ＱBは、印刷内容から推定されるインクの消費量を意味する。

印刷内容に応じた吐出量のインクが各吐出部２６６から正確に吐出される理想的な状況では、測定消費量ＱAと推定消費量ＱBとは相互に合致する。しかし、実際の使用環境では、液体容器３０から共通液室ＳRと圧力室ＳCとを経由してノズルＮに到達するまでの流路（以下「供給流路」という）内のインクの粘度が温度や湿度に応じて変動し得る。以上のように供給流路内のインクの粘度が基準値（例えば理想的な設計値）から変動した状況では、測定消費量ＱAと推定消費量ＱBとが相違する可能性がある。

ＣＩＳＳ方式の液体吐出装置１０では特に、液体容器３０に貯留された多量のインクが供給流路内に長期間にわたり滞留するから、カートリッジ型の液体容器３０を利用する構成と比較して供給流路内のインクの粘度が変動し易く、結果的に測定消費量ＱAと推定消費量ＱBとの相違が顕在化し易いという傾向がある。また、ＣＩＳＳ方式の液体吐出装置１０では、例えば粘度の保証がない非正規のインクが液体容器３０に補充されることで供給流路内のインクの粘度が変動し得るから、測定消費量ＱAと推定消費量ＱBとの相違が顕在化し易いという傾向もある。

具体的には、供給流路内のインクの粘度が基準値を上回る状況（増粘時）では、吐出部２６６による実際の吐出量が設計値と比較して減少するから、測定消費量ＱAが推定消費量ＱBを下回る状況（ＱA＜ＱB）となる。他方、供給流路内のインクの粘度が基準値を下回る状況（例えば非正規の低粘度のインクが液体容器３０に補充された状況）では、吐出部２６６による実際の吐出量が設計値と比較して増加し得るから、測定消費量ＱAが推定消費量ＱBを上回る状況（ＱA＞ＱB）となる。以上の事情を考慮して、第１実施形態の管理部４４（比較部５３，調整部５６，制御部５７）は、測定消費量ＱAと推定消費量ＱBとの相違が補償されるように動作する。

図４の比較部５３は、測定部５１が測定した測定消費量ＱAと推定部５２が推定した推定消費量ＱBとを比較する。調整部５６は、液体吐出部２６４に供給される駆動信号Ｖの振幅Ａを比較部５３による比較の結果に応じて調整する。具体的には、第１実施形態の調整部５６は、駆動信号生成部４２に対して駆動波形信号ＣOMの振幅Ａの調整を指示する。駆動信号生成部４２は、調整部５６からの指示に応じて駆動波形信号ＣOMの高位側電圧ＶHおよび低位側電圧ＶLの片方または双方を変更することで振幅Ａを調整する。

概略的には、測定消費量ＱAが推定消費量ＱBを下回る場合（ＱA＜ＱB）には、例えば供給流路内のインクの増粘等の影響でインクが吐出され難い状況であると推定される。したがって、調整部５６は、駆動信号Ｖの振幅Ａが増加するように駆動信号生成部４２を制御する。他方、測定消費量ＱAが推定消費量ＱBを上回る場合（ＱA＞ＱB）には、例えば低粘度のインクの補充の影響でインクが過剰に吐出される状況であると推定される。したがって、調整部５６は、駆動信号Ｖの振幅Ａが減少するように駆動信号生成部４２を制御する。

ところで、測定消費量ＱAが推定消費量ＱBを下回る状況としては、前述の例示の通り供給流路内のインクの増粘等の影響でインクが吐出され難くなった状況のほか、液体吐出部２６４に吐出不良が発生した状況も想定される。吐出不良（いわゆるドット抜け）は、液体吐出部２６４の一部の吐出部２６６からのインクの吐出量が過度に減少した状態または吐出部２６６がインクを吐出できない状態を意味する。例えば、供給流路内で増粘または固化したインクや供給流路内の異物により吐出部２６６のノズルＮや流路（例えば連通流路７１６または分岐流路７１４）が閉塞されてインクの吐出が阻害された状態が吐出不良の典型例である。

吐出不良を原因として測定消費量ＱAが推定消費量ＱBを下回る状況で駆動信号Ｖの振幅Ａを増加させた場合には、吐出不良が発生していない吐出部２６６から過剰なインクが吐出される結果となる。したがって、駆動信号Ｖの振幅Ａの調整は適切ではなく、吐出不良を解消して吐出部２６６を正常状態に復調させるための回復動作が必要である。具体的には、吐出部２６６からインクを予備的に吐出させるフラッシング処理や、吐出部２６６内のインクをチューブポンプ（図示略）により吸引する吸引処理等のクリーニング処理が回復動作の典型例である。

以上の事情を考慮して、図４の検査部５５は、測定消費量ＱAが推定消費量ＱBを下回る場合に液体吐出部２６４の吐出不良の有無を検査する。吐出不良の検査には公知の技術が任意に採用され得るが、例えば、駆動パルスＷ（または他のパルス信号）の供給による圧電素子７４の駆動後に吐出部２６６に発生する残留振動（圧電素子７４の振動または圧力室ＳC内のインクの振動）を解析することで吐出不良の有無を吐出部２６６毎に検査することが可能である。なお、残留振動を利用した吐出不良の検査については例えば特開２０１３−０００９５８号公報にも開示されている。

前述の調整部５６は、液体吐出部２６４に吐出不良が発生していないと検査部５５が判定した場合（吐出不良が検出されない場合）に駆動信号Ｖの振幅Ａを調整する。他方、図４の制御部５７は、吐出不良が発生していると検査部５５が判定した場合（吐出不良が検出された場合）に、当該吐出不良を解消するための前述の回復動作（フラッシング処理や吸引処理等のクリーニング処理）を液体吐出部２６４に実行させる。

図７は、管理部４４が実行する処理（以下「吐出管理」という）のフローチャートである。例えば利用者が印刷動作を指示した場合や液体吐出装置１０の電源が投入された直後に図７の吐出管理が開始される。

図７のステップＳA1およびステップＳA2は、測定部５１が測定した測定消費量ＱAが許容範囲Ｐ内にあるか否かを判定する処理である。許容範囲Ｐは、推定消費量ＱBに対する測定消費量ＱAの誤差を許容すべき範囲を意味し、図８に例示される通り、推定部５２が推定した推定消費量ＱBを含む範囲に設定される。具体的には、許容範囲Ｐの上限値ｐ1は、推定消費量ＱBに誤差係数ａ1を加算した数値（ｐ1＝ＱB＋ａ1）に設定され、許容範囲Ｐの下限値ｐ2は、推定消費量ＱBから誤差係数ａ2を減算した数値（ｐ2＝ＱB−ａ2）に設定される。誤差係数ａ1および誤差係数ａ2は相等しい所定値α（α＞０）に設定される。すなわち、図７のステップＳA1およびステップＳA2は、測定消費量ＱAと推定消費量ＱBとの差分値の絶対値が所定値αを上回るか否かの判定とも換言され得る。もっとも、誤差係数ａ1と誤差係数ａ2とを相異なる数値に設定することも可能である。

吐出管理を開始すると、比較部５３は、測定消費量ＱAが許容範囲Ｐの上限値ｐ1を下回るか否かを判定する（ＳA1）。測定消費量ＱAが上限値ｐ1を上回る場合（ＳA1：NO）には、例えば液体容器３０に低粘度のインクが補充された影響で液体吐出部２６４がインクを過剰に吐出する状況であると推定される。したがって、調整部５６は、駆動信号生成部４２に対する制御で駆動信号Ｖの振幅Ａを減少させる（ＳB1）。調整部５６が振幅Ａを調整すると、測定部５１による測定消費量ＱAの初期化（ＱA＝０）と推定部５２による推定消費量ＱBの初期化（ＱB＝０）とが実行されたうえで（ＳB2）吐出管理は終了する。以上に説明した駆動信号Ｖの振幅Ａの減少（ＳB1）の結果、以後の印刷動作にて各吐出部２６６から吐出されるインクの吐出量は減少する。したがって、測定消費量ＱAは許容範囲Ｐ内の数値まで減少する。すなわち、液体吐出部２６４による吐出量の抑制により目標の吐出特性に近付けることが可能である。

測定消費量ＱAが許容範囲Ｐの上限値ｐ1を下回る場合（ＳA1：YES）、比較部５３は、測定消費量ＱAが許容範囲Ｐの下限値ｐ2を上回るか否かを判定する（ＳA2）。測定消費量ＱAが下限値ｐ2を上回る場合（ＳA2：YES）には図７の吐出管理が終了される。すなわち、測定消費量ＱAが許容範囲Ｐ内にある場合（ｐ2≦ＱA≦ｐ1）には、調整部５６による駆動信号Ｖの振幅Ａの調整や検査部５５による吐出不良の検査は実行されない。

他方、測定消費量ＱAが許容範囲Ｐの下限値ｐ2を下回る場合（ＳA2：NO）、検査部５５は、液体吐出部２６４を検査し、液体吐出部２６４に吐出不良が発生しているか否かを判定する（ＳC1）。吐出不良があると検査部５５が判定した場合（ＳC1：YES）、測定消費量ＱAの不足の原因は吐出不良であると推定される。そこで、制御部５７は、吐出不良を解消するための回復動作を液体吐出部２６４に実行させる（ＳC2）。回復動作が完了すると、測定部５１による測定消費量ＱAの初期化（ＱA＝０）と推定部５２による推定消費量ＱBの初期化（ＱB＝０）とが実行されたうえで（ＳC3）吐出管理は終了する。以上に説明した回復動作により吐出不良が解消または低減されると、以後の印刷動作にて各吐出部２６６から吐出されるインクの吐出量は増加する。したがって、測定消費量ＱAは許容範囲Ｐ内の数値まで増加する。

他方、吐出不良がないと検査部５５が判定した場合（ＳC1：NO）には、吐出不良以外の事由（例えば供給流路内のインクの増粘）が測定消費量ＱAの不足の原因であると推定される。すなわち、液体吐出部２６４の多数（例えば全部）の吐出部２６６にわたり同様に吐出量が不足していると推定される。そこで、調整部５６は、駆動信号生成部４２に対する制御で駆動信号Ｖの振幅Ａを増加させる（ＳC4）。調整部５６が振幅Ａを調整すると、測定部５１による測定消費量ＱAの初期化（ＱA＝０）と推定部５２による推定消費量ＱBの初期化（ＱB＝０）とが実行されたうえで（ＳC3）吐出管理は終了する。以上に説明した駆動信号Ｖの振幅Ａの増加（ＳC4）の結果、以後の印刷動作にて各吐出部２６６から吐出されるインクの吐出量は増加する。したがって、測定消費量ＱAは許容範囲Ｐ内の数値まで増加する。すなわち、液体吐出部２６４による吐出量の増加により目標の吐出特性に近付けることが可能である。

以上の説明から理解される通り、調整部５６による駆動信号Ｖの振幅Ａの調整（ＳB1，ＳC4）と制御部５７が液体吐出部２６４に実行させる回復動作（ＳC2）とは、測定消費量ＱAが推定消費量ＱBに近付く（すなわち許容範囲Ｐ内に収まる）ように作用する。

任意の１回の吐出管理が終了すると、次回の吐出管理の開始まで液体吐出部２６４による通常の印刷動作が実行される。また、通常の印刷動作のほかに、所定の印刷パターンを印刷するテスト用の印刷動作を実行することも可能である。すなわち、駆動信号Ｖの振幅Ａの調整（ＳB1，ＳC4）や液体吐出部２６４の回復動作（ＳC2）を含む吐出管理の実行後に、液体吐出部２６４がインクを吐出してから、比較部５３による比較を含む吐出管理が実行される。したがって、前回の吐出管理（例えば振幅Ａの調整や回復動作）の実行後の液体吐出部２６４の実際の吐出の傾向を反映した測定消費量ＱAが推定消費量ＱBと比較され、比較結果に応じて駆動信号Ｖの振幅Ａを適切に調整できるという利点がある。

第１実施形態では、測定消費量ＱAが推定消費量ＱBを下回る場合（ＳA1：YES，ＳA2：NO）に液体吐出部２６４の吐出不良の有無が検査され、吐出不良が検出されない場合（ＳC1：NO）に駆動信号Ｖの振幅Ａが調整される。したがって、吐出不良の有無に関わらず駆動信号Ｖの振幅Ａを調整する構成と比較して、液体吐出部２６４の吐出特性の誤差が低減されるように駆動信号Ｖの振幅Ａを適切に調整することが可能である。第１実施形態では特に、吐出不良が検出された場合（ＳC1：YES）に回復動作が実行されるから、液体吐出部２６４の吐出不良の影響を抑制して吐出特性の誤差を有効に低減することが可能である。

第１実施形態では、測定消費量ＱAが許容範囲Ｐ内にある場合（ＳA1：YES，ＳA2：YES）には調整部５６による調整（ＳB1，ＳC4）が実行されない。したがって、許容範囲Ｐを設定しない構成（ａ1＝ａ2＝０）と比較して、駆動信号Ｖの振幅Ａを安定的に制御する（すなわち頻繁な変動を抑制する）ことが可能である。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用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。

図９は、第２実施形態における液体吐出装置１０の機能的な構成図である。図９から理解される通り、第２実施形態の液体吐出装置１０は、第１実施形態の液体吐出装置１０に範囲制御部５８を追加した構成である。範囲制御部５８は許容範囲Ｐ（上限値ｐ1，下限値ｐ2）を可変に設定する。

液体容器３０には、所定の粘度の正規のインク以外にも低粘度または高粘度の非正規のインクが補充され得るから、液体容器３０にインクが追加された段階では、供給流路内のインクの状態（例えば粘度）は不明である。したがって、液体容器３０にインクが補充された直後の段階では、駆動信号Ｖの振幅Ａを積極的に調整することで、供給流路内の液体の実際の状態にとって適切な振幅Ａに迅速に近付けることが望ましい。他方、図７に例示した吐出管理では、許容範囲Ｐが狭いほど、ステップＳA1またはステップＳA2での判定結果が否定となり易く、結果的に駆動信号Ｖの振幅Ａが調整され易いという傾向がある。以上の事情を考慮して、第２実施形態の範囲制御部５８は、液体容器３０にインクが追加された場合に許容範囲Ｐを縮小するとともに経時的に許容範囲Ｐを拡大する。

図１０は、範囲制御部５８の動作（以下「範囲制御」という）の説明図である。例えば割込の発生を契機として所定の時間毎に図１０の範囲制御が実行される。範囲制御を開始すると、範囲制御部５８は、液体容器３０にインクが補充されたか否かを判定する（ＳD1）。具体的には、センサー２８が測定するインクの残存量Ｒの変動に応じてインクの補充の有無が判定される。例えば、範囲制御部５８は、範囲制御の実行毎にセンサー２８から残存量Ｒを取得し、前回の残存量Ｒと今回の残存量Ｒとの比較により液体容器３０に対するインクの補充の有無を判定する。すなわち、最新の残存量Ｒが前回の残存量Ｒを上回る場合に、液体容器３０にインクが補充されたと判定する。

液体容器３０にインクが補充されたと判定した場合（ＳD1：YES）、範囲制御部５８は、許容範囲Ｐを縮小する（ＳD2）。具体的には、誤差係数ａ1および誤差係数ａ2を所定値（ゼロまたはゼロに近い正数）に減少させる。したがって、以降の吐出管理のステップＳA1またはステップＳA2では判定結果が否定となり易く、結果的に駆動信号Ｖの振幅Ａの調整（ＳB1，ＳC4）や回復動作（ＳC2）が頻繁に実行される。他方、液体容器３０にインクが補充されていないと判定した場合（ＳD1：NO）、範囲制御部５８は許容範囲Ｐを拡大する（ＳD3）。具体的には、誤差係数ａ1および誤差係数ａ2を所定の変化量だけ増加させる。誤差係数ａ1および誤差係数ａ2が所定値に到達した場合には誤差係数ａ1および誤差係数ａ2の増加は実行されない。すなわち、範囲制御部５８は、液体容器３０にインクが補充された場合に、許容範囲Ｐを縮小するとともに所定の範囲まで経時的に許容範囲Ｐを拡大する。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態では、液体容器３０に液体が補充された場合に許容範囲Ｐが縮小されることで駆動信号Ｖの振幅Ａの調整が実行され易くなる。したがって、液体容器３０に補充されたインクの特性（粘度の高低）に関わらず、当該特性のインクを目標の吐出特性で吐出可能な適切な振幅Ａに駆動信号Ｖを迅速に調整することが可能である。

＜変形例＞
以上に例示した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で適宜に併合され得る。

（１）圧力室ＳCの内部に圧力を付与する要素（駆動素子）は、前述の各形態で例示した圧電素子７４に限定されない。例えば、加熱により圧力室ＳCの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子を駆動素子として利用することも可能である。以上の例示から理解される通り、駆動素子は、液体を吐出するための要素（典型的には圧力室ＳCの内部に圧力を付与する要素）として包括的に表現され、動作方式（圧電方式／熱方式）や具体的な構成の如何は不問である。

（２）前述の各形態では、液体吐出ユニット２６を搭載したキャリッジ２４がＸ方向に移動するシリアルヘッドを例示したが、複数の液体吐出ユニット２６をＸ方向に配列したラインヘッドにも本発明を適用することが可能である。

（３）以上の各形態で例示した印刷装置は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。

１０…液体吐出装置、１２…媒体、２０…制御ユニット、２０２…制御装置、２０４…記憶装置、２２…搬送機構、２４…キャリッジ、２６…液体吐出ユニット、２６２…駆動部、２６４…液体吐出部、２６６…吐出部、２８…センサー、２８２…発光素子、２８４…受光素子、２８６…検出電極、３０…液体容器、４２…駆動信号生成部、４４…管理部、５１…測定部、５２…推定部、５３…比較部、５５…検査部、５６…調整部、５７…制御部、５８…範囲制御部。

Claims (7)

1. 液体容器から供給される液体を駆動信号に応じて吐出する液体吐出部と、
   前記液体容器内の前記液体の残存量を測定するセンサーと、
   測定期間における前記残存量の変動量である測定消費量を特定する測定部と、
   前記測定期間における印刷内容に応じて前記液体の推定消費量を推定する推定部と、
   前記測定消費量と前記推定消費量とを比較する比較部と、
   前記比較部の比較により前記測定消費量が前記推定消費量を下回る場合に前記液体吐出部の吐出不良の有無を検査する検査部と、
   吐出不良がないと検査部が判定した場合に前記駆動信号の振幅を調整する調整部と
   を具備する液体吐出装置。
2. 吐出不良があると前記検査部が判定した場合に前記液体吐出部に回復動作を実行させる制御部
   を具備する請求項１の液体吐出装置。
3. 前記比較部は、前記回復動作の実行後に前記液体吐出部が前記液体を吐出してから前記比較を実行する
   請求項２の液体吐出装置。
4. 前記推定消費量を含む許容範囲内に前記測定消費量がある場合には、前記調整部による調整と前記検査部による検査とは実行されない
   請求項１から請求項３の何れかの液体吐出装置。
5. 前記調整部は、前記測定消費量が前記許容範囲の上限値を上回る場合に、前記駆動信号の振幅を減少させる
   請求項４の液体吐出装置。
6. 前記調整部は、前記測定消費量が前記許容範囲の下限値を下回る場合に、前記駆動信号の振幅を増加させる
   請求項４または請求項５の液体吐出装置。
7. 前記液体容器は、前記液体の追加が可能な構成であり、
   前記センサーが測定する前記液体の残存量の変動に応じて前記液体容器に対する前記液体の追加の有無を判定し、前記液体が追加されたと判定した場合に前記許容範囲を縮小するとともに経時的に拡大する範囲制御部
   を具備する請求項４から請求項６の何れかの液体吐出装置。
   
   

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