(57)【要約】【課題】圧力室の圧力変化を検出し、該圧力室が有するノズルの吐出異常を判定する液体吐出装置及び吐出異常判定方法を提供する。【解決手段】圧電素子５８から得られる検出信号１００を積算部２０２で積算して求められた積算値Ｎは、比較部２０４において圧力波の残留振動に対する第１のしきい値Ｎth1 及び圧力波の最大値に対する第２のしきい値Ｎth2 と比較される。該比較結果はそれぞれ比較結果レジスタ２０８Ａ、２０８Ｂに記録され、それぞれの積算期間に対応する判定信号サンプリングタイミングで第１、第２の判定信号２０９Ａ、２０９Ｂとして読み出され、該判定信号２０９Ａ、２０９Ｂによって吐出異常の有無が判断される。第１の判定信号２０９Ａ及び第２の判定信号２０９Ｂから圧力室内の気泡発生による吐出異常を判定し、第２の判定信号２０９Ｂからノズル詰まりによる吐出異常を判定する。【選択図】  図１３
2006123539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吐出媒体に液滴を吐出させるノズルと、前記ノズルから吐出させる液体を収容する圧力室と、前記圧力室に設けられ該圧力室内の液体に吐出力を与える圧電素子と、を有する吐出ヘッドと、
前記圧力室に設けられ前記圧力室の圧力に応じた検出信号を発生する圧力センサと、
前記圧力センサから得られる検出信号を所定の積算期間の間積算する積算手段と、
前記積算手段から得られる積算結果と予め決められたしきい値とを比較した比較結果に基づいて前記ノズルが吐出異常であるか否かを判定する吐出異常判定手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記積算期間は、１回の吐出動作において前記圧電素子に与えられる駆動信号の終了時を含み、前記駆動信号の終了時以降に前記吐出ヘッドの液体吐出系が有する共振周期の１／２周期分よりも長い期間を有する第１の積算期間と、１回の吐出動作において前記圧電素子に駆動信号が与えられる期間を含み前記第１の積算期間よりも短い期間を有する第２の積算期間と、を含み、
前記しきい値は、前記第１の積算期間に対応して決められる第１のしきい値と、前記第２の積算期間に対応して決められる第２のしきい値を含み、
前記吐出異常判定手段は、前記第１の積算期間における積算値と前記第１のしきい値とを比較して得られる第１の比較結果及び、前記第２の積算期間における積算値と前記第２のしきい値とを比較して得られる第２の比較結果のうち、少なくとも何れか一方の比較結果に基づいて前記ノズルが吐出異常であるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記第１の比較結果及び前記第２の比較結果から前記ノズル及び前記圧力室のうち少なくとも何れか一方の気泡発生による当該ノズルの吐出異常を判定することを特徴とする請求項２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記第２の比較結果から、前記ノズル内の液体の粘度上昇による当該ノズルの吐出異常
を判定することを特徴とする請求項２又は３記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記第１の積算期間及び前記第２の積算期間は、共通の開始タイミングを有することを特徴とする請求項２、３又は４記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記積算手段は、前記検出信号の絶対値を積算した絶対値積算値を算出す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。
【請求項７】
前記絶対値積算値の増加量を求める算出手段を備え、
前記吐出異常判定手段は、前記算出手段によって求められた前記絶対値積算値の増加量に基づいて、当該ノズルの吐出異常を判断することを特徴とする請求項６記載の液体吐出装置。
【請求項８】
被吐出媒体に液滴を吐出させるノズルと、前記ノズルから吐出させる液体を収容する圧力室と、前記圧力室に設けられ該圧力室内の液体に吐出力を与える圧電素子と、を有する吐出ヘッドの吐出異常判定方法であって、
前記圧力室の圧力に応じた検出信号を取得する検出信号取得工程と、
前記検出信号を積算する積算工程と、
前記積算工程によって得られる積算結果と予め定められたしきい値とを比較して得られた比較結果に基づいて前記ノズルが吐出異常であるか否かを判定する吐出異常判定工程と
、
を含むことを特徴とする吐出異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出装置及び吐出異常判定方法に係り、特に、被吐出媒体上へ液滴を吐出させるノズルの吐出異常判定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置は、吐出ヘッドが有する複数のノズルよりインクを吐出させてメディア上に所望の画像を形成する。このインクジェット記録装置において、インクの乾燥（粘度上昇）によるノズル詰まりや、ノズル、圧力室への気泡や異物などの混入によって吐出異常が起こると、メディア上の形成される画像の品質を劣化させてしまう。特に、メディアの印字可能幅と同一幅或いはこれより長い幅のノズル列を有するフルライン型吐出ヘッドでは、特定のノズルが吐出異常になると吐出ヘッドの幅方向と略直交する方向へのスジやむら（色むら）が発生し、メディア上に形成される画像の品質を著しく低下させることになる。
【０００３】
インクジェット記録装置では、上述したノズルの吐出異常を検出する様々な方法が提案されている。例えば、圧力室に圧力センサを備え、該圧力センサから得られる圧力（圧力波）の周波数特性を測定する方法や、該圧力センサから得られる電流、電圧の波形、レベル（ピーク）を測定する方法を用いて圧力室の圧力異常を検出し、この検出結果に基づいて当該ノズルの吐出異常を判定することができる。
【０００４】
特許文献１に記載されたインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置では、圧電素子の振動に伴って該圧電素子の駆動時に流入する電荷量の時間変化を測定し、インク加圧室の圧力波形を把握して、インク流路に気泡が存在する場合及び塵埃等が存在して流体抵抗が増加した場合を検知するように構成されている。
【特許文献１】特開平１１−９９６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、圧力室の圧力 (圧力波）の周波数特性を測定する方法では、該周波数を低周波から高周波まで走査させる必要があり、そのために測定結果の処理が複雑になってしまい、短い時間で判定を行うことが困難である。また、該圧電素子から得られる電流、電圧の波形、レベルを測定する方法では、圧電素子から得られる電流、電圧の波形、レベルにはパルス状のノイズが重畳されていることが多く、その検出結果がノイズの影響を受けやすい。
【０００６】
特許文献１に記載されたインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置では、圧電素子から得られる圧力波形（検出信号）にはノイズ成分が重畳されやすく（即ち、Ｓ／Ｎ比が低い信号であり）、吐出異常の検出結果はノイズの影響を受けやすい。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、圧力室の圧力異常を検出（測定）し、圧力室の圧力異常から該圧力室が有するノズルの吐出異常を判定する液体吐出装置及び吐出異常判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被吐出媒体に液滴を吐出させるノズルと、前記ノズルから吐出させる液体を収容する圧力室と、前記圧力室に設けられ該圧力室内の液体に吐出力を与える圧電素子と、を有する吐出ヘッドと、前記圧力室に設けられ前記圧力室の圧力に応じた検出信号を発生する圧力センサと、前記圧力センサから得られる検出信号を所定の積算期間の間積算する積算手段と、前記積算手段から得られる積算結果と予め決められたしきい値とを比較した比較結果に基づいて前記ノズルが吐出異常であるか否かを判定する吐出異常判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、圧力室の圧力に応じた検出信号を取得し、該検出信号の積算値と予め決められたしきい値とを比較した比較結果に基づいて、吐出異常の有無を判定するように構成されるので、吐出異常によって吐出ヘッドの液体吐出系が有する共振周波数が変化して液体吐出後に圧力室の圧力波に残留振動が発生する場合には、該吐出異常を精度よく判定することができる。また、検出信号に重畳されるノイズの影響を低減した好ましい圧力検出（吐出異常判定）が実現される。
【００１０】
一般に、短い吐出周期で液体の吐出を行う場合には、吐出後の圧力室の圧力波に過渡現象（残留振動）が発生しないように圧力室の形状（サイズ）が決められ、吐出周期に応じて圧電素子に与える駆動信号の最適な波形が決められている。
【００１１】
圧力室の圧力を検出する圧力センサに圧電素子を適用する態様では、該圧電素子と圧力室内の液体に吐出力を付与する圧電素子とを兼用してもよい。
【００１２】
本発明を用いて検出可能な吐出異常には、液体が吐出されない不吐出、液体の吐出量が本来吐出される吐出量と異なる吐出量異常、液体の吐出方向が本来吐出される方向と異なる吐出方向異常などがある。
【００１３】
検出信号の積算値としきい値との比較結果を、時系列に沿って順次記録する（保存する）記録手段（保存手段）を備え、該記録手段に記録されている比較結果を所定のタイミングで読み出し、この読み出された比較結果から吐出異常の有無を判定してもよい。
【００１４】
被吐出媒体は、吐出ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、インクジェットヘッドによって配線パターン等が形成されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【００１５】
吐出ヘッドには、被吐出媒体の全幅に対応する長さにわたって吐出孔が並べられたフルライン型ヘッドや、被吐出媒体の全幅に対応する長さよりも短い長さにわたって吐出孔が並べられた短尺ヘッドを被吐出媒体の幅方向に走査させながら被吐出媒体上に記録液を吐出させるシリアル型ヘッド（シャトルスキャン型ヘッド）などがある。
【００１６】
また、フルライン型の吐出ヘッドには、被吐出媒体の全幅に対応する長さに満たない短尺の吐出孔列を有する短尺ヘッドを千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、被吐出媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記積算期間は、１回の吐出動作において前記圧電素子に与えられる駆動信号の終了時を含み、前記駆動信号の終了時以降に前記吐出ヘッドの液体吐出系が有する共振周期の１／２周期分よりも長い期間を有する第１の積算期間と、１回の吐出動作において前記圧電素子に駆動信号が与えられる期間を含み前記第１の積算期間よりも短い期間を有する第２の積算期間と、を含み、前記しきい値は、前記第１の積算期間に対応して決められる第１のしきい値と、前記第２の積算期間に対応して決められる第２のしきい値を含み、前記吐出異常判定手段は、前記第１の積算期間における積算値と前記第１のしきい値とを比較して得られる第１の比較結果及び、前記第２の積算期間における積算値と前記第２のしきい値とを比較し得られる第２の比較結果のうち、少なくとも何れか一方の比較結果に基づいて前記ノズルが吐出異常であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１８】
第１の積算期間において求められる積算値と第１のしきい値とを比較して得られた第１の比較結果に基づいて吐出ヘッドの液体吐出系が有する共振周波数の変化によって圧力室の圧力波に発生する残留振動を検出することができ、第２の積算期間において求められる積算値と第２のしきい値を比較して得られた第２の比較結果に基づいて圧力室の圧力波の最大値を検出することができる。また、該残留振動及び該圧力波の最大値は１つの検出信号からそれぞれ独立に検出可能である。
【００１９】
吐出ヘッドの液体吐出系には、吐出側流路であるノズル、圧力室を含み、更に、圧力室へ液体を供給する供給側流路が含まれている。
【００２０】
圧力室の圧力波はノズルから液体が吐出されるタイミングと略同一タイミングで最大となり、第２の積算期間には、この圧力波が最大となるタイミングが含まれる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は  請求項２記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記第１の比較結果及び前記第２の比較結果から前記ノズル及び前記圧力室のうち少なくとも何れか一方の気泡発生による当該ノズルの吐出異常を判定することを特徴とする。
【００２２】
ノズル内及び圧力室内に気泡が発生すると、圧力室の圧力が減少して（圧力損失が発生し）、ノズル液体が吐出されない不吐出や、液体の吐出量が過少になる吐出量異常が起こり、圧力波の最大値が小さくなると共に圧力波に発生する残留振動の変化の影響で積算値も小さくなる。したがって、残留振動及び圧力波の最大値から吐出異常の原因となるノズル内及び圧力室内の気泡発生を判定することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記第２の比較結果から、前記ノズル内の液体の粘度上昇による当該ノズルの吐出異常を判定することを特徴とする。
【００２４】
ノズル内の液体の粘度上昇によって当該ノズルに吐出異常が発生すると、圧力波の最大値が上昇するので、第２の比較結果から当該ノズル内の液体の粘度上昇による吐出異常を判定することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項２、３又は４記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記第１の積算期間及び前記第２の積算期間は、共通の開始タイミングを有することを特徴とする。
【００２６】
第１及び第２の積算期間の開始タイミングを共通化すると、それぞれの積算期間における積算値の算出処理の一部を共通化することができ、処理負荷を低減させることができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、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の一態様に係り、前記積算手段は、前記検出信号の絶対値を積算した絶対値積算値を算出することを特徴とする。
【００２８】
正方向の振幅及び負方向の振幅が略同一の残留振動はその圧力波に相当する検出信号を単純に積算（正の数は加算、負の数は減算）すると正負の振幅が互いに相殺してしまい、検出が困難である。したがって検出信号の絶対値を積算した絶対値積算値を算出し、この絶対値積算値を所定のしきい値と比較した比較結果によって正方向の振幅及び負方向の振
幅が略同一の残留振動の有無を判定することができる。
【００２９】
また、圧力波の振幅が大きくなり減衰しにくくなるような、ノズル内の液体の粘度上昇による吐出異常を精度よく検出（判定）することができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記絶対値積算値の増加量を求める算出手段を備え、前記吐出異常判定手段は、前記算出手段によって求められた前記絶対値積算値の増加量に基づいて、当該ノズルの吐出異常を判断することを特徴とする。
【００３１】
絶対値積算値の増加量を求める態様には、積算期間全体の増加量を求めてもよいし、単位時間当たりの増加量を求めてもよい。
【００３２】
また、本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。即ち、請求項８記載の発明に係る吐出異常判定方法は、被吐出媒体に液滴を吐出させるノズルと、前記ノズルから吐出させる液体を収容する圧力室と、前記圧力室に設けられ該圧力室内の液体に吐出力を与える圧電素子と、を有する吐出ヘッドの吐出異常判定方法であって、前記圧力室の圧力に応じた検出信号を取得する検出信号取得工程と、前記検出信号を積算する積算工程と、前記積算工程によって得られる積算結果と予め定められたしきい値とを比較して得られた比較結果に基づいて前記ノズルが吐出異常であるか否かを判定する吐出異常判定工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、圧力室に設けられた圧力センサから得られた検出信号を所定の積算期間の間積算し、その積算結果と所定のしきい値とを比較した比較結果から該圧力室に連通するノズルの吐出異常を判定するので、検出信号に含まれるノイズの影響を低減させた好ましい吐出異常判定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３５】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係る画像処理装置を用いたインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数の吐出ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録媒体（被吐出媒体）たる記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００３６】
インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００３７】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００３８】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００３９】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００４０】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００４１】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００４２】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１６がベルト３３上に吸着保持される。
【００４３】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図６中符号８８）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。
【００４４】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００４５】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００４６】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気
を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００４７】
印字部１２の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録紙１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。
【００４８】
ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録紙１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが記録紙１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
【００４９】
吸着ベルト搬送部２２により記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００５０】
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち、１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００５１】
本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【００５２】
印字部１２の後段には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【００５３】
多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００５４】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００５５】
こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。
【００５６】
また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【００５７】
〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。
【００５８】
図３(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) は印字ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３(a) 中の４−４線に沿う断面図である。記録紙１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図３(a) 、(b) に示したように、インク滴の吐出孔であるノズル（吐出孔）５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【００５９】
記録紙１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図３(a) の構成に代えて、図３(c) に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドブロック５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
【００６０】
各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図４中不図示、図５中符号６０として記載）と連通しており、該インクタンクから供給されるインクは図４の共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。
【００６１】
圧力室５２の天面を構成し共通電極と兼用される加圧板５６には個別電極５７を備えた圧電素子５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによって圧電素子５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【００６２】
一方、インクの吐出やリフィルなどによって加圧板５６が圧力を受けると、圧電素子５８にはこの圧力に応じた歪み（応力）が生じ、この歪み（圧力変動）に応じた電圧が個別電極５７に発生する。
【００６３】
本インクジェット記録装置１０では、圧電素子５８（個別電極５７）から得られる電圧を検出信号として圧力室５２の圧力（圧力波）異常を検出し、該圧力異常に基づいて当該圧力室５２と連通する（当該圧力室５２が有する）ノズル５１の吐出異常の有無を判定することができる。
【００６４】
即ち、圧電素子５８は、ノズル５１からインクを吐出させる吐出力付与手段として機能すると共に、圧力室５２の圧力変動を検出する検出手段として機能する。なお、上述した
圧力室５２の圧力（圧力変動）から吐出異常を検出する制御の詳細は後述する。
【００６５】
本例では、圧力室５２内のインクへの吐出力付与と、圧力室５２の圧力検出とを１つの圧電素子で行う態様を示したが、吐出力付与と圧力検出とを別々の圧電素子で行ってもよい。また、圧力検出には圧電素子以外の圧力センサを用いてもよい。
【００６６】
一般に、吐出力付与には等価圧電定数（ｄ定数、電気機械変換定数、圧電歪定数）の絶対値が大きく駆動特性に優れた圧電素子が好ましく、圧力検出には圧電出力係数（ｇ定数、機械電気変換定数、圧電応力定数）が大きく検出特性に優れた圧電素子が好ましい。
【００６７】
駆動特性に優れた圧電素子にはセラミック系材料が好適であり、一方、検出特性に優れた圧電素子にはPVDF（Polyvinylidene fluoride 、ポリフッ化ビニリデン）やPVDF-TrFE （ポリフッ化ビニリデン３フッ化エチレン共重合体）などのフッ化樹脂系材料が好適である。
【００６８】
吐出力の付与と圧力検出とを別々の圧電素子を用いて行う態様では、それぞれに用いられる圧電素子はその吐出特性及び検出特性に優れたものを用いるとよい。また、この場合には、各圧電素子は圧力室５２の同一壁面に備えてもよいし、異なる壁面に備えてもよい。
【００６９】
一方、インクへの吐出力付与及び圧力室の圧力検出を共通の（１つの）圧電素子を用いて行う態様では、当該圧電素子には上述した駆動特性及び検出特性の両方を備える必要があり、本例では、吐出特性に優れたセラミック系圧電素子の組成比率を変えて、検出特性を向上させた圧電素子が適用される。
【００７０】
セラミック系材料にはチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ・Ｔｉ）Ｏ3 ）があり、強誘電体のチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3 ）と反強誘電体のジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3 ）を基本組成とし、この２成分の混合比を変えることによって圧電、誘電、弾性などの諸特性をコントロールでき、インク吐出効率及び圧力検出効率のより良い圧電セラミック材料を得ることができる。
【００７１】
かかる構造を有するインク室ユニット５３を図３(b) に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【００７２】
即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【００７３】
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。
【００７４】
〔インク供給系の構成〕
図５はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０は印字ヘッド５０にインクを供給する基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図５のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【００７５】
図５に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。図５には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【００７６】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面の清掃手段としてのクリーニングブレード６６とを含んだメンテナンスユニット６９が設けられている。これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６などを含むメンテナンスユニット６９は、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【００７７】
キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面をキャップ６４で覆う。
【００７８】
クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。
【００７９】
印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ６４に向かって予備吐出が行われる。
【００８０】
また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクの印字ヘッド５０への装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。
【００８１】
印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用の圧電素子５８が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（圧電素子５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かって圧電素子５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面の清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。
【００８２】
また、ノズル５１や圧力室５２に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇
があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。
【００８３】
即ち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、圧電素子５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面に、圧力室５２内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。
【００８４】
但し、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。
【００８５】
本インクジェット記録装置１０では、図４に示すノズル５１の吐出異常を検出する吐出異常判定機能を有しており、ノズル５１のノズル詰まりや圧力室５２への気泡混入によって吐出異常が検出されたノズル５１には、上述した予備吐出、吸引などのノズルメンテナンス動作（ノズル回復動作）が施される。
【００８６】
〔制御系の説明〕
図６はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、メモリ８２、ヘッド駆動部８４、圧力信号検出部８５等を備えている。
【００８７】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。
【００８８】
メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【００８９】
システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【００９０】
メモリ７４には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、メモリ７４は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【００９１】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。
【００９２】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッド駆動部８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッド駆動部８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【００９３】
プリント制御部８０にはメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータがメモリ８２に一時的に格納される。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００９４】
ヘッド駆動部８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの圧電素子５８を駆動する。ヘッド駆動部８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００９５】
印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、メモリ７４に蓄えられる。この段階では、ＲＧＢの画像データがメモリ７４に記憶される。
【００９６】
メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０においてインク色ごとのドットデータに変換される。即ち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫＣＭＹの４色のドットデータに変換する処理を行う。プリント制御部８０で生成されたドットデータは、メモリ８２に蓄えられる。
【００９７】
ヘッド駆動部８４は、メモリ８２に記憶されたドットデータに基づき、印字ヘッド５０の駆動制御信号を生成する。ヘッド駆動部８４で生成された駆動制御信号が印字ヘッド５０に加えられることによって、印字ヘッド５０からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期して印字ヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。
【００９８】
圧力信号検出部８５は、図４に示した圧電素子５８から得られる圧力室５２の圧力変動に応じた電圧（検出信号）に、ノイズ除去や増幅などの所定の信号処理を施す信号処理部である。圧力信号検出部８５によって信号処理を施された検出信号はプリント制御部８０内の吐出異常判定部９０に送出され、当該圧力室５２が有するノズル５１のインク詰まりや圧力室５２内の気泡発生などによる吐出異常の有無が判定される。なお、吐出異常判定部９０の詳細は後述する。
【００９９】
本例では、インクの吐出駆動及び圧力室５２の圧力検出は共通の圧電素子５８を用いて行われる。また、圧電素子５８に備えられた個別電極５７は吐出用の駆動信号が印加されると共に、圧力検出による検出信号の取り出しが行われる。
【０１００】
即ち、圧力信号検出部８５では、ヘッド駆動部８４から圧電素子５８へ駆動信号が印加されるタイミングでは検出信号の取得を行わず、駆動信号が印加されていないタイミング（インターバル期間）で検出信号の取得を行うように、駆動信号の印加回路及び検出信
号取得回路の切換制御が行われる。該切換回路にはマルチプレクサ回路などを適用するとよい。
【０１０１】
また、各圧電素子５２に備えられる個別電極５７は共通の信号線（不図示）を介してヘッド駆動部８４及び圧力信号検出部８５に接続される。上述した共通の信号線などを含む印字ヘッド５０から印字ヘッド５０の外部の制御系への配線にはフレキシブル基板を用いる態様がある。
【０１０２】
前記信号線に用いられるフレキシブル基板とは、ポリイミドなどの樹脂シート上に銅などの配線が施された状態を示している。なお、該配線は樹脂シートに表面及び裏面の何れか一方の面に形成されてもよいし、表面、裏面の両面に形成されてもよい。
【０１０３】
プログラム格納部９２には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部９２はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。
【０１０４】
なお、プログラム格納部９２は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。
【０１０５】
〔吐出異常判定〕
次に、本実施形態に係る吐出異常判定について詳述する。
【０１０６】
本例の吐出異常判定は、圧電素子５８から得られる検出信号（出力電荷量）を所定の積算期間の間積算（積分）し、その積算値に基づいて、ノズル５１の吐出異常の有無を判定する。
【０１０７】
図７(a) は、ノズル５１からインクが正常に吐出されている時の検出信号１００（圧力波形）を示している。検出信号１００は、圧力室５２の圧力波の振幅に比例した電圧を有しており、検出信号１００の電圧波形は圧力波の圧力波形と相似形状となる。
【０１０８】
なお、図７(a) 中、横軸は時間ｔ、たて軸は検出信号１００の電圧Ｖを示し、たて軸の正方向は圧力室５２の体積が収縮する方向 (吐出方向、即ち、メニスカス押し出し方向）、負方向は圧力室５２の体積が膨張する方向（吐出方向と反対の方向、即ち、メニスカス引き込み方向）を示している。
【０１０９】
タイミングｔ1 において圧電素子５８に所定の駆動信号が印加され、圧電素子５８が動作すると、圧電素子５８の変位量増加に応じて圧力室５２の圧力（圧力室５２内のインクに付与される圧力）が増加し、タイミングｔ2 では圧電素子５８の変位量が最大となると共に圧力室５２の圧力が最大値Ｐmax となる。但し、このタイミングｔ2（または、このタイミングの近傍）ではノズル５１からインクが吐出される。
【０１１０】
タイミングｔ2 から該駆動信号終了タイミングｔ3 までの間では、吐出方向と反対方向への圧電素子５８が変位し（最大変位状態から変位量が減少し）、これに合わせて圧力室５２の圧力は徐々に減少し、タイミングｔ3 では圧電素子５８はタイミングｔ1 と略同一の変位量である静定状態に戻り、圧力室５２の圧力は駆動信号印加開始時 (タイミングｔ1 ）と略同一になる。なお、圧電素子５８に駆動信号が印加されている期間はタイミングｔ1 からタイミングｔ3 までの期間となる。
【０１１１】
また、駆動信号終了タイミングｔ3 からタイミングｔ4 の間では、圧力室５２の圧力波には過渡現象による残留振動１００Ａ（圧力波の残留振動、以下、単に残留振動と記載することがある）が発生し、この残留振動１００Ａはタイミングｔ4 において制振され収束する。即ち、タイミングｔ4 は、残留振動１００Ａの収束タイミングである。
【０１１２】
タイミングｔ3 からタイミングｔ4 までの期間は、印字ヘッド５０の吐出系が有する共振周期の半周期よりも長い期間であり、本例では残留振動期間が該共振半周期の２倍分となる態様を示す。もちろん、残留振動１００Ａが発生しない場合や、該残留振動期間が該共振半周期と略同一（１／２周期）の場合、共振半周期の２倍分以上となる場合もある。
【０１１３】
なお、本例における共振半周期は、図７(a) に示すタイミングｔ1 からタイミングｔ3 までの期間に相当する。
【０１１４】
図７(a) に示すような残留振動１００Ａが発生すると、該残留振動１００Ａが発生している期間中にはインクを吐出させることができないために吐出周波数高速化の妨げになる。かかる問題を解決するために、残留振動１００Ａが発生してもその残留振動１００Ａが短い期間内（例えば、図７(a) に示す共振半周期の略２倍分）に制振されるように、ノズル５１、圧力室５２、供給口５４を含む印字ヘッド５０の液体吐出系（液体流路）の構造、サイズ及び、圧電素子５８を駆動する駆動信号の波形が決められている。
【０１１５】
即ち、ノズル５１からインク吐出が正常に行われる場合には、同じノズルから高速且つ連続的にインク吐出を行うことができるように、残留振動１００Ａは短い期間内に制振される。
【０１１６】
なお、実際の検出信号１００には、装置内の各クロックや商用電源の影響を受けて様々な周波数成分を有するノイズが重畳されるが、図７(a) に示す検出信号１００の波形にはこれらのノイズ成分は表されていない。
【０１１７】
図７(b) には、駆動信号印加開始タイミングｔ1 から残留振動の収束タイミングｔ4 までの積算期間（第１の積算期間）Ｔ１内における、図７(a) に示す検出信号１００の積算値Ｎを表す積算値曲線１０２を示す。図７(b) 中、横軸は時間ｔ、たて軸は積算値Ｎを示す。
【０１１８】
図７(b) に示すように、ノズル５１からインクが正常に吐出されるときの積算値曲線１０２は駆動信号印加開始タイミングｔ1 から駆動振動終了タイミングｔ3 までの期間では増加する傾向にあり、残留振動１００Ａが負方向の振幅を持つ期間では一旦減少し、残留振動１００Ａが正方向の振幅を持つ期間では再び増加する傾向があり、残留振動１００Ａが制振された後には変化せず一定の値を示す傾向がある。
【０１１９】
なお、残留振動が発生しない場合には、積算値曲線１０２は減少期間を持たない曲線となる。
【０１２０】
即ち、タイミングｔ4 において、駆動信号印加開始タイミングｔ1 から残留振動１００Ａが制振されるｔ4 までの第１の積算期間Ｔ1 における検出信号１００の積算値（第１の積算値）Ｎ1 を求め、予め設定されている第１のしきい値Ｎth1 と求められた第１の積算値Ｎ1 との関係が、次式〔数１〕を満たすときにはノズル５１は正常であると判定することができる。
【０１２１】
〔数１〕
Ｎth1 ＜Ｎ1 
なお、積算期間Ｔ1 における第１の積算値Ｎ1 は、積分区間を第１の積算期間Ｔ1 とし
て検出信号１００を積分して求めることができる。
【０１２２】
一方、第１のしきい値Ｎth1 と第１の積算値Ｎ1 との関係が、次式〔数２〕を満たすときには当該ノズルは吐出異常が発生していると判定することができる。
【０１２３】
〔数２〕
Ｎth1 ≧Ｎ1 
これは、ノズル５１に吐出異常が発生すると共振周波数が変化してしまい、圧力波の挙動（圧力波形）が変化して、第１の積算期間Ｔ1 における検出信号１００の積算値Ｎが低下してしまうことによって起こる現象である。
【０１２４】
次に、吐出異常発生時の検出信号及び該検出信号の積算値Ｎを表す積算値曲線について説明する。
【０１２５】
図８(a) には、圧力室５２内に気泡が発生した場合の検出信号１００’を示し、図８(b) には、図８(a) に示した検出信号１００’の積算値を表す積算値曲線１０２’を示す。なお、図８(a) 、(b) 中、図７(a) 、(b) と同一または類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１２６】
ノズル５１或いは供給側流路を介して外部からの気体が混入したり、圧力室５２内のインクの温度変化等によって溶存気体が気泡化したりすることよって圧力室５２内に気泡が発生すると、圧電素子５８から付与された吐出力に損失が生じて吐出異常（不吐出、吐出量過少）が発生する。
【０１２７】
即ち、図８(a) に示すように、圧力室５２内に気泡が発生すると、該圧力波の最大値 (最大振幅）Ｐmax'が正常吐出時の圧力波の最大値Ｐmax に比べて小さくなり、正常吐出時の圧力波の最大値Ｐmax 及び圧力室５２内の気泡発生による吐出異常時の圧力波の最大値Ｐmax'は、次式〔数３〕に示す関係を満たす。
【０１２８】
〔数３〕
Ｐmax ＞Ｐmax'
また、圧力室５２内に気泡が発生すると、共振周波数が変化するために、圧力波には、図８(a) に示すような正常時に比べて大きな振幅を持った残留振動１００Ａ’が発生する。このような現象は、積算期間Ｔ1 において検出信号１００’の積算値Ｎ（＝Ｎ1 ）を求めた場合に、何れも積算値Ｎの低下の原因となる。
【０１２９】
したがって、第１の積算期間Ｔ1 における第１の積算値Ｎ1'と、第１のしきい値Ｎth1 との関係は、Ｎth1 ≧Ｎ1'であり、この両者の関係は上記〔数２〕に示す第１のしきい値Ｎth1 と第１の積算期間Ｔ1 における第１の積算値Ｎ1 との関係と同様の関係を満たすので、吐出異常が発生していると判断される。
【０１３０】
即ち、上述した吐出異常判定方法を用いることで、ノズル５１内に気泡が発生した場合及びノズル５１と圧力室５２の両方に気泡が発生した場合の吐出異常の有無を判定することができる。
【０１３１】
図９(a) には、メニスカス近傍のインクの乾燥やノズル５１内のインクの粘度上昇によってノズル５１にインクが詰まるノズル詰まりによって吐出異常が発生したときの検出信号１００”を示し、図９(b) には、図９(a) に示す検出信号１００”の積算値Ｎを表す積算値曲線１０２”を示す。
【０１３２】
ノズル詰まりによってノズル５１に吐出異常が発生すると、圧力室５２が閉じられた状
態になるために、駆動信号印加期間内の圧力波（検出信号１００”）の最大値が正常吐出時に比べて大きくなる。即ち、正常吐出時の駆動信号印加期間における検出信号１００の最大値Ｐmax と、ノズル詰まりによる吐出異常時の駆動信号印加期間における検出信号１００”の最大値Ｐmax"と、の関係は、次式〔数４〕のとおりである。
【０１３３】
〔数４〕
Ｐmax ＜Ｐmax"
また、インク詰まりによってノズル５１に吐出異常が発生すると、共振周波数が変化してしまい、正常吐出時には残留振動が制振される残留振動期間では残留振動１００Ａ”が制振されず、吐出異常時には正常吐出時に比べて該残留振動期間が長くなってしまう。更に、該残留振動の振幅が大きくなってしまう現象が起こる。
【０１３４】
したがって、ノズル詰まりによる吐出異常が発生すると、駆動信号印加期間内において積算値曲線１０２”が最大となるタイミング（またはその近傍タイミング）ｔ5 （即ち、第２の積算期間Ｔ2 ）における第２の積算値Ｎ2 は、予め設定された第２のしきい値Ｎth2 よりも大きくなり、この両者は、次式〔数５〕を満たすことになる。
【０１３５】
〔数５〕
Ｎth2 ＜Ｎ2 
ここで、タイミングｔ5 は圧力波が最大値Ｐmax"となるタイミング或いは、それ以降のタイミングであることが好ましい。但し、タイミングｔ5 は圧力波が最大値Ｐmax"となる以前のタイミングであっても、圧力波が最大値Ｐmax"となるタイミングの近傍タイミングであればよい。
【０１３６】
なお、上述した第１のしきい値Ｎth1 と第２のしきい値Ｎth2 とは、次式〔数６〕に示す関係を有している。
【０１３７】
〔数６〕
Ｎth1 ＜Ｎth2 
また、第１の積算期間Ｔ1 と第２の積算期間Ｔ2 とは、次式、〔数７〕に示す関係を有している。
【０１３８】
〔数７〕
Ｔ1 ＞Ｔ2 
図９には、第１の積算期間Ｔ1 及び第２の積算期間Ｔ2 の開始タイミングは共通のタイミング（タイミングｔ1 ）である態様を示したが、第１の積算期間の開始タイミングと第２の積算期間の開始タイミングは異なるタイミングとしてもよい。但し、第１の積算期間の開始タイミングと第２の積算期間の開始タイミングを共通にすると、第１の積算値Ｎ1 を算出する処理部及びアルゴリズムと、第２の積算値Ｎ2 を求める処理部及びアルゴリズムと、の一部を共通化することができる。
【０１３９】
第１の積算値Ｎ1 及び第２の積算値Ｎ2 を算出するための第１の積算期間Ｔ1 、第２の積算期間Ｔ2 は、インクの吐出制御に応じて決められる。圧電素子５８に与えられる駆動信号の波形が変わると、圧力室５２に与えられる圧力が変わり、圧力室５２に発生する圧力の最大値（Ｐmax 、Ｐmax'、Ｐmax"）や残留振動１００Ａ、１００Ａ’、１００Ａ”の波形も変わる。
【０１４０】
したがって、第１の積算期間Ｔ1 及び第２の積算期間Ｔ2 は圧電素子５８に印加される駆動信号の波形に応じて決められる。例えば、予め、駆動信号の波形と第１の積算期間Ｔ1 、第２の積算期間Ｔ2 との関係をデータテーブル化して記録しておき、画像データから
駆動信号が生成されると、該駆動信号に対応した第１の積算期間Ｔ1 、第２の積算期間Ｔ2 を該データテーブル (積算期間制御テーブル）から読み出すように制御する態様がある。
【０１４１】
同様に、ノズル５１の吐出異常を判定するための第１のしきい値Ｎth1 、第２のしきい値Ｎth2 も駆動信号の波形に応じて決められる。駆動信号が生成されると、予め記録されているしきい値制御テーブルを参照して第１のしきい値Ｎth1 及び第２のしきい値Ｎth2 が決定される。
【０１４２】
もちろん、駆動信号の波形に応じて第１の積算期間Ｔ1 、第２の積算期間Ｔ2 、第１のしきい値Ｎth1 、第２のしきい値Ｎth2 を演算によって求めてもよい。
【０１４３】
次に、図６に示した吐出異常判定部９０の構成について詳説する。
【０１４４】
図１０は、図７(a) 、図８(a) 、図９(a) に示した検出信号１００、１００’１００”（以下、検出信号１００等と記載）の積算値Ｎを求め、該積算値Ｎに基づいて当該ノズルの吐出異常を検出する基本原理（基本構成）を説明する図である。
【０１４５】
図１０に示す吐出異常判定部９０は、積算部２０２、比較部２０４、判定部２０６等を含む構成になっている。なお、図１０では、圧電素子５８と吐出異常判定部９０との間に設けられる、圧力信号検出部８５（図６に図示）は図示されていない。
【０１４６】
また、本インクジェット記録装置１０に適用される吐出異常判定は、２つの積算期間に基づいて２つの積算値Ｎが求められ、これらを２つのしきい値Ｎth1 、Ｎth2 と比較して吐出異常の有無を判定するが、図１０には、１つのしきい値によって検出信号の積算値Ｎから吐出異常が判定される、吐出異常判定部９０の基礎となる構成を示している。
【０１４７】
図１０では、インクへ吐出力を付与する圧電素子と圧力室５２の圧力検出を行う圧電素子とを別々に記載してあるが、本例ではインクへの吐出力付与及び圧力室５２の圧力検出は１つの圧電素子５８によって行われる。
【０１４８】
図１０に示すように、検出信号１００等の積算値Ｎを算出する積算部２０２は、アンプ２１０、コンデンサ２１２、スイッチ回路２１４を含む構成（積分回路）を有している。積算期間発生回路２２０によって生成される積算期間信号２２２は、スイッチ回路２１４のオンオフを制御する制御信号として機能し、積算期間信号２２２がＬレベルの区間ではスイッチ回路２１４がオフ（非導通状態）になり、圧電素子５８から送出される検出信号の積算が行われ、一方、積算期間信号２２２がＨレベルの期間ではスイッチ回路２１４がオン（導通状態）になり、圧電素子５８から得られる検出信号１００等の積算は行われない。
【０１４９】
このようにして、検出信号１００等が積算されて求められた積算値Ｎは積算部２０２の次段に備えられる比較部２０４によって、しきい値電圧発生回路２３０から発生されるしきい値Ｎth（例えば、図７に示す第１のしきい値Ｎth1 或いは、第２のしきい値Ｎth2 ）と比較され、その比較結果は比較部２０４から比較結果（比較結果データ）２０３として得ることができる。本例では、比較部２０４はコンパレータ２０５及び不図示の周辺回路を含む構成（比較回路）を有している。
【０１５０】
なお、積算期間発生回路２２０及びしきい値電圧発生回路２３０に代わり、若しくは併設して、積算期間データテーブル、しきい値データテーブルが格納されたデータテーブル格納部を備えてもよい。もちろん、上述したデータテーブル格納部は本インクジェット記録装置１０に備えられた各種メモリや記憶部と併用可能である。
【０１５１】
比較結果２０３は判定部２０６に備えられた比較結果記憶部２０８に一旦記憶され、比較結果記憶部２０８に記憶された比較結果２０３は、所定のサンプリングタイミング（判定信号サンプリングタイミングを示すサンプリング信号２８０によって）でサンプリングされ、吐出異常の有無を表す判定信号２０９が生成される。例えば、積算値Ｎと第１のしきい値Ｎthの比較結果をサンプリングする場合、当該サンプリングタイミングには第１の積算期間Ｔ1 の終了タイミングｔ4 が適用される。
【０１５２】
図１１には、図１０に示す吐出異常判定部９０の基本構成の他の態様を示す。図１１中、図１０と同一または類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１５３】
図１１に示す態様では、吐出異常判定部９０は、検出信号を所定の電圧レベルに変換する（増幅する）アンプ３０１を有するレベルシフト部３０２、レベルシフト部３０２によってレベルシフトされた検出信号デジタル信号化するＡ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換器）３０４、デジタル信号化された検出信号に加算処理を施す加算器（加算回路）３０６及び加算器３０６の演算結果 (積算値Ｎ）を一時記憶する積算値レジスタ３０８から成る積算部２０２、積算値レジスタ３０８に記憶されている積算値Ｎを読み出し、しきい値レジスタ３１０に記録されているしきい値 (第１のしきい値Ｎth1 或いは第２のしきい値Nth2）と積算値Ｎとを比較する比較部２０４、比較部２０４から送られる比較結果２０３を記録する比較結果記録部（比較結果レジスタ）２０８を含み、比較結果記憶部２０８から所定のサンプリングタイミングで（判定信号サンプリングタイミングを示すサンプリング信号２８０によって）読み出される比較結果２０３に基づいて、ノズル５１の吐出異常の有無を判定する判定部２０６を含んだ構成を有している。
【０１５４】
なお、積算部２０２には積算期間発生回路２２０によって生成され、図１０に示す積算期間信号２２２と逆位相の積算期間信号２２２’が与えられる。もちろん、積算期間信号には、この積算期間信号が印加される回路の構成に応じて、図１０に示す態様（積算期間信号２２２）を適用してもよいし、図１１に示す態様（積算期間信号２２２’）を適用してもよい。
【０１５５】
図１０には、吐出異常判定部９０が主としてアナログ回路から構成される態様を示し、図１１には、吐出異常判定部９０が主としてデジタル回路から構成される態様を示している。なお、図１０及び図１１に示す吐出異常判定部９０の信号入力部（不図示）には、ローパスフィルタ回路や該入力部をサージなどから保護する保護回路などを備える態様が好ましい。
【０１５６】
図１２には、図１０、図１１に示した吐出異常判定部９０における各信号のタイミングを示す。
【０１５７】
図１２に符号４００で示す信号は圧電素子５８の駆動信号であり、圧電素子５８に駆動信号４００が印加されると、駆動信号４００に応動して、圧電素子５８はタイミングｔ1'からタイミングｔ1 間では引き動作、タイミングｔ1 からタイミングｔ3 では押し動作、タイミングｔ3 タイミングｔ3'では再び引き動作をする、引き押し（プルプッシュ）動作を行う。
【０１５８】
図１０、図１１に示す積算期間発生回路２２０では、この駆動信号４００に対応して積算期間Ｔ1 が求められ、積算期間信号２２２が生成される。なお、積算期間Ｔ1 は駆動信号４００が圧電素子５８に印加されるタイミングｔ1'から駆動信号終了タイミングｔ3'までの駆動信号印加期間と、駆動信号終了タイミングｔ3'から残留振動収束タイミングｔ4 までの残留振動期間を合わせた期間に設定してもよいし、圧電素子５８が静定状態から吐
出方向へ動作を開始するタイミングｔ1 から静定状態に戻るタイミングｔ3 までの圧電素子５８を押し動作させる期間（即ち、圧電素子５８が吐出方向へ動作し、静定状態に戻るまでの期間）と、圧電素子５８が静定状態に戻るタイミングｔ3 から残留振動収束タイミングｔ4 までの期間と、を合わせた期間に設定してもよい。
【０１５９】
図１２には積算期間Ｔ1 をタイミングｔ1 からタイミングｔ4 までの期間に設定する態様を示す。
【０１６０】
また、符号２８０に示す信号は、図１０に示す比較結果記憶部２０８に判定信号サンプリングタイミングを与えるサンプリング信号（第１のサンプリングタイミング信号）であり、比較結果記憶部２０８から比較結果２０３をサンプリングするための信号である。
【０１６１】
本例では、積算期間信号２２２の終了側エッジ（積算期間信号の後端側エッジ、即ち、タイミングｔ4 ）と略同一タイミングにリーディングエッジを持ったサンプリング信号４０２が適用される。
【０１６２】
本例に示すサンプリング信号２８０は、立ち上がりエッジがリーディングエッジとなる正論理パルス信号を適用するが、もちろん、立ち下がりエッジがリーディングエッジとなる負論理パルス信号を適用してもよい。
【０１６３】
図１０、図１１に示す比較結果記憶部２０８に記録されている比較結果２０３を判定信号サンプリングタイミングｔ4 でサンプリングして、判定信号２０９（２０９’）を得ることができる。本例では、図８に示す実線の積算値曲線１０２の判定信号サンプリングタイミングｔ4 における積算値Ｎ1 はしきい値Ｎth1 よりも大きな値となっており、ノズル５１は正常吐出状態であると判定され、実線で示した正常状態を表す判定信号２０９を所定のタイミングｔ7 で得ることができる。
【０１６４】
一方、図８にも示し、図１２中一点破線で図示した積算値曲線１０２’の判定信号サンプリングタイミングｔ4 における積算値Ｎ1 ’はしきい値Ｎthよりも小さな値となっており、ノズル５１には吐出異常が発生していると判定され、一点破線で示した吐出異常状態を表す判定信号２０９’を所定のタイミングｔ7 で得ることができる。
【０１６５】
タイミングｔ7 で判定信号２０９（２０９’）が得られると、タイミングｔ7 以降の所定のタイミングで積算値Ｎ1 （比較結果記憶部２０８に記憶されている比較結果２０３）はリセットされる。
【０１６６】
本例に示す判定信号２０９（２０９’）は、正常状態をＬレベル（実線で図示）、吐出異常状態をＨレベル（一点破線で図示）で表している。もちろん、この逆論理を適用してもよい。また、本例に示す判定信号２０９の出力タイミングｔ7 は、判定信号サンプリングタイミングｔ4 から所定の期間だけ遅れたタイミングである。この遅れ時間をゼロ（即ち、判定信号サンプリングタイミングｔ4 と略同時に判定信号２０９を出力）とするよう構成してもよい。判定信号２０９の信頼性を確保するためには、この遅れ時間は処理クロック（本吐出異常判定処理のクロック）の数倍程度とする態様が好ましい。
【０１６７】
図１３には、本実施形態に係る吐出異常判定部９０の構成を示す。なお、図１３中、図１１と同一または類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１６８】
図１３に示す吐出異常判定部９０は、比較部２０４を第１のコンパレータ２０４Ａ及び第２のコンパレータ２０４Ｂを含む構成とし、第１のコンパレータ２０４Ａに用いられる第１のしきい値Ｎth1 が記録される第１の比較結果レジスタ３１０Ａ、第２のコンパレー
タ２０４Ｂに用いられる第２のしきい値Ｎth2 が記録される第２の比較結果レジスタ３１０Ｂを備えている。
【０１６９】
また、判定部２０６は、第１のコンパレータ２０４Ａから送出される第１の比較結果２０３Ａが記録される第１の比較結果レジスタ２０８Ａと、第２のコンパレータ２０４Ｂから送出される第２の比較結果２０３Ｂが記録される第２の比較結果レジスタ２０８Ｂと、第１の比較結果レジスタ２０８Ａ及び第２の比較結果レジスタ２０８Ｂに記録されている第１及び第２の比較結果２０３Ａ、２０３Ｂから、第１、第２の判定信号２０９Ａ、２０９Ｂから成る２ビットの判定信号２０９を生成する判定信号生成部５００と、から構成されている。
【０１７０】
図１３に示す態様では、積算期間発生回路２２０において、第１の積算期間Ｔ1 と第２の積算期間Ｔ2 との共通の積算期間信号２２２Ａを積算部２０２に与え、積算部２０２では、この積算期間信号２２２Ａにおける検出信号１００等の積算値Ｎが求められる。
【０１７１】
このようにして求められた積算値Ｎ（１０２）は、第１のコンパレータ２０４Ａにおいて第１のしきい値Ｎth1 と比較されて第１の比較結果２０３Ａが生成され、また、第２のコンパレータ２０４Ｂにおいて第２のしきい値Ｎth2 と比較されて第２の比較結果２０３Ｂが生成される。
【０１７２】
言い換えると、積算部２０２では第１のコンパレータ２０４Ａと第２のコンパレータ２０４Ｂに共通の積算値Ｎを求め、この積算値Ｎを異なるしきい値（第１のしきい値Ｎth1 、第２のしきい値Ｎth2 ）と比較し、上述した第１の積算値Ｎ1 と第２の積算値Ｎ2 に対応する２つの比較結果２０３Ａ、２０３Ｂが得られる。
【０１７３】
また、図１３に示す態様では、判定信号生成部５００は、論理回路５０２（ここではＡＮＤ回路）を含む構成であり、第１の判定信号サンプリングタイミングで（第１の判定信号サンプリングタイミングを示す第１のサンプリング信号２８０によって）第１の比較結果レジスタ２０８Ａから読み出された第１の判定信号２０９Ａと、第２の判定信号サンプリングタイミングで（第２の判定信号サンプリングタイミングを示す第２のサンプリング信号２８２によって）第２の比較結果レジスタ２０８Ｂから読み出された第２の判定信号２０９Ｂの論理反転信号と、の理論積２０９Ｃ及び、前記第２の判定信号２０９Ｂから成る２ビットの判定信号を生成する。
【０１７４】
即ち、第１の判定信号２０９Ａ及び第２の判定信号２０９Ｂが共に正常状態を表す場合には、ノズル５１は正常吐出状態であると判定することができる。また、第１の判定信号２０９Ａに関わらず第２の判定信号２０９Ｂが異常状態を表す場合には、ノズル５１はノズル詰まりによる吐出異常が発生していると判定することができる。
【０１７５】
また、第１の判定信号２０９Ａが異常状態を表し、且つ、第２の判定信号２０９Ｂが正常状態を表す場合には、ノズル５１は気泡混入による吐出異常が発生していると判定することができる。即ち、図１３に示す吐出異常判定部９０の構成では、吐出異常の有無だけでなく、吐出異常の原因が圧力室５２内の気泡発生であるか、或いはノズル５１のノズル詰まりであるかを判定することができる。
【０１７６】
図１４には、図１３に示した吐出異常判定部９０における各信号のタイミングを示す。なお、図１４中、図１２と同一または類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１７７】
図１４に示す符号２８２は、第２の積算期間Ｔ2 の終了タイミングｔ5 において、図１
３に示す第２の比較結果レジスタ３１０Ｂに記録されている第２の比較結果２０３Ｂをサンプリングする第２の判定信号サンプリング信号である。
【０１７８】
即ち、タイミングｔ1 からタイミングｔ5 までの期間が第２の積算期間Ｔ2 に相当し、タイミングｔ5 において第２の積算値Ｎ2 （Ｎ2'）と第２のしきい値Ｎth2 とを比較して得られて第２の比較結果２０３Ｂをサンプリングして、第２の判定信号２０９Ｂを得ることができる。
【０１７９】
図１４中２点破線で示す積算値曲線（図９に示した積算値曲線１０２”に相当）のタイミングｔ5 にける積算値Ｎ2'は第２のしきい値Ｎth2 を超えている。この場合にノズル５１は吐出異常状態（ノズル詰まりによる吐出異常状態）を表す２点破線で示す第２の判定信号２０９Ｂ’を所定の判定タイミングｔ7 で得ることができる。
【０１８０】
即ち、第２の判定信号２０９Ｂ（２０９Ｂ’）はノズル詰まりによる吐出異常の有無を判定した判定結果を示している。
【０１８１】
一方、タイミングｔ5 でサンプリングされた第２の比較結果２０３Ｂが正常状態を示し、タイミングｔ4 でサンプリングされた第１の比較結果２０３Ａが異常状態を示す場合には、ノズル５１は圧力室５２内の気泡発生による吐出異常を表す第１の判定信号２０９Ａ’（一点破線で図示）をタイミングｔ7 で得ることができる。
【０１８２】
タイミングｔ7 で判定信号２０９Ａ、２０９Ｂ（２０９Ａ’、２０９Ｂ’）が得られると、タイミングｔ7 以降の所定のタイミングで積算値Ｎ1 、Ｎ2 （第１の比較結果レジスタ３１０Ａに記録されている比較結果２０３Ａ、第２の比較結果レジスタ３１０Ｂに記録されている比較結果２０３Ｂ）はリセットされる。
【０１８３】
即ち、本例に示す吐出異常判定では、第１の判定信号２０９Ａ（２０９Ａ’）によってノズル詰まりによる吐出異常の有無を示し、第２の判定信号２０９Ｂ（２０９Ｂ’）によって圧力室５２内の気泡発生による吐出異常の有無を示す。但し、第１の判定信号２０９Ａ及び第２の判定信号２０９Ｂが共に異常を示す場合には、ノズル５１がノズル詰まりによる吐出異常であるか、或いは気泡発生による吐出異常であるかを判定することができない。
【０１８４】
また、第１の判定信号２０９Ａは正常状態を示し、且つ、第２の判定信号２０９Ｂが異常状態を示す場合に、吐出異常の原因が気泡発生であることを示す気泡判定信号４２４を得ることができる。なお、図１４に示す気泡判定信号４２４は、図１３に示す論理回路５０２から得られる判定信号２０９Ｃに相当する。
【０１８５】
上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、圧力室５２の圧力をする圧電素子５８から得られる検出信号１００等を積算した積算値Ｎを求め、該積算値Ｎと予め設定されたしきい値Ｎthとを比較した比較結果から当該ノズルの吐出異常を判定するように構成されるので、圧力検出に微小電流（電圧）出力素子である圧電式圧力センサを用いても、ノイズの影響を小さく抑えて正確な吐出異常判定を行うことができる。
【０１８６】
また、圧電素子５８による吐出駆動は、高速での繰り返し吐出を効果的に行うために吐出後の圧力波の減衰が効果的に行われるように与えられるが、圧力室５２に気泡が存在する場合、圧力の最大値（ピーク圧力）の低下及び共振周波数のずれによる残留振動となって現れ、これらは何れも検出信号１００の積算値Ｎの減少となって現れるので、該積算値Ｎによる吐出異常の判定は効果的、且つ、正確である。
【０１８７】
更に、駆動信号印加開始タイミングから残留振動が制振されるまでの圧力波の全領域に対応した積算期間Ｔ1 及び圧力の最大値に対応した積算期間Ｔ2 から成る積算期間を２種類持ち、それぞれの積算期間で求められた積算値Ｎ1 、Ｎ2 と、それぞれの積算期間に対応したしきい値Ｎth1 、Ｎth2 と、を比較して吐出異常の有無を判定するので、圧力波の最大値及び圧力波の残留振動の検出を独立して行うことができる。
【０１８８】
〔応用例〕
次に本実施形態の応用例を説明する。
【０１８９】
積算値Ｎによる吐出異常判定では、吐出異常が発生していても残留振動が発生しない場合や、残留振動の正方向の振幅と負方向の振幅が略同一である場合などは、正常吐出時の状態と区別することが困難である。
【０１９０】
本応用例では、このような問題点を解決するために、図７(a) 、図８(a) 、図９(a) に示した検出信号１００等の絶対値を積算した絶対値積算値Ｍを求め、この絶対値積算値Ｍに基づいてノズル５１の吐出異常判定が行われる。
【０１９１】
図１５には、図７(a) 、図８(a) 、図９(a) に示す検出信号１００等の絶対値積算値Ｍを示す。なお、図１５中、横軸は時間ｔを示し、たて軸は絶対値積算値Ｍを示す。また、実線で示す曲線６００は正常吐出時の絶対値積算値Ｍを表し、破線で示す曲線６０２は吐出異常時の絶対値積算値Ｍを表している。
【０１９２】
図１５中、タイミングｔ1 からタイミングｔ3 までの期間Ｔ3 は吐出動作が行われている期間を示し、この期間では圧力室５２の圧力が常に変化するために絶対値積算値Ｍは単調増加する。
【０１９３】
タイミングｔ3 からタイミングｔ8 までの期間Ｔ3 は残留振動が十分に減衰するまでの期間に設定され、この期間では、正常吐出時には圧力波の変化は非常に小さくなり、絶対値積算値Ｍはほぼ一定になる。
【０１９４】
一方、吐出異常時には共振周波数がずれて残留振動が十分に減衰しないので、絶対値積算値Ｍは曲線６０２に示すように増加を続ける傾向になる。
【０１９５】
即ち、タイミングｔ3 からタイミングｔ8 までの期間Ｔ3 における絶対値積算値Ｍの増加量ΔＭに基づいて吐出異常を判定することができる。もちろん、絶対値積算値Ｍに対応するしきい値Ｍth（第３のしきい値）を設定しておき、しきい値Ｍthと絶対値積算値Ｍとを比較した比較結果からノズル５１の吐出異常の有無を判定することも可能である。しきい値Ｍthは駆動信号に応じて選択的に切り換えるように構成される態様が好ましく、また、しきい値Ｍthを予めデータベース化して記録しておく態様が好ましい。
【０１９６】
なお、検出信号１００等の絶対値の積算処理を行うには、図１０、図１１、図１３に示す吐出異常判定部９０の積算部２０２の前段に絶対値変換部（絶対値回路）を備えるように構成すればよい。
【０１９７】
本応用例におけるタイミングｔ8 は圧電素子５８を駆動する駆動信号に応じて設定してもよいし、予めシステムパラメータとして記憶されていてもよい。
【０１９８】
本応用例に示すように、検出信号１００等の絶対値を積算した絶対値積算値Ｍに基づいて吐出異常の有無を判定するように構成すると、自由振動に近い圧力波の残留振動の有無を効果的に検出することができる。また、ノズル詰まりによる圧力異常（圧力波の振幅が
大きくなり、残留振動が減衰しにくくなる現象）を容易に検出可能である。
【０１９９】
なお、検出信号１００等を単純に積算（正の数は加算処理、負の数は減算処理）した積算値Ｎ及び、検出信号１００等の絶対値を積算した絶対値積算値Ｍの２種類の積算値を算出し、この２種類の積算値に基づいて吐出異常を判定するように構成してもよい。
【０２００】
本実施形態では、ノズル５１からインクを吐出させて記録紙１６上に画像を形成するインクジェット記録装置を示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、吐出孔から水、薬液、処理液などの液体を吐出させる液体吐出装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２０１】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図
【図３】印字ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図４】図３中４−４線に沿う断面図
【図５】本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図
【図６】本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【図７】正常吐出時の検出信号及び検出信号の積算値を示す図
【図８】吐出異常時の検出信号及び検出信号の積算値の一例を示す図
【図９】図８に示す吐出異常時の検出信号及び検出信号の他の例を示す図
【図１０】吐出異常判定部の基本構成を示す要部ブロック図
【図１１】図１０に示す吐出異常判定部の基本構成の他の態様を示す要部ブロック図
【図１２】図１０、１１に示す吐出異常判定における各信号の関係を示す図
【図１３】吐出異常判定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図１４】図１３に示す吐出異常判定部における各信号の関係を示す図
【図１５】検出信号の絶対値の積算値を用いた吐出異常判定を説明する図
【符号の説明】
【０２０２】
１０…インクジェット記録装置、１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，５０…印字ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５７…個別電極、５８…圧電素子、７２…システムコントローラ、７４，８２…メモリ、８０…プリント制御部、８５…圧力信号検出部、９０…吐出異常判定部、１００，１００’、１００”…検出信号、１０２，１０２’、１０２”…積算値、２０２…積算部、２０４…比較部、２０６…判定部、２０９，２０９Ａ，２０９Ｂ…判定信号、Ｍ，Ｎ…積算値、Ｔ1 ，Ｔ2 …積算期間
【図１】
2006123539.tif 000003
【図２】
2006123539.tif 000004
【図３】
2006123539.tif 000005
【図４】
2006123539.tif 000006
【図５】
2006123539.tif 000007
【図６】
2006123539.tif 000008
【図７】
2006123539.tif 000009
【図８】
2006123539.tif 000010
【図９】
2006123539.tif 000011
【図１０】
2006123539.tif 000012
【図１１】
2006123539.tif 000013
【図１２】
2006123539.tif 000014
【図１３】
2006123539.tif 000015
【図１４】
2006123539.tif 000016
【図１５】
2006123539.tif 000017