(57)【要約】【課題】他要因のセンシングを行なうことなく、メモリ容量の増大を招くことなく、リアルタイムでノズルの吐出状態を検出することができない。【解決手段】同じ駆動波形が同じ滴吐出タイミングで与えられる比較対象ノズルを選択し、駆動波形が印加されてノズルから液滴が吐出されることにより、当該同じ駆動波形が印加された２以上の圧電素子からの各応答波形を比較して、その差分を検出し、差分が予め定めた基準値以下か否かを判別し、基準値以下であれば、当該比較対象のノズルは正常に吐出していると判定し、基準値を超えているときには当該比較対象のノズルは異常吐出と判定する。【選択図】図６
2011140118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する個別流路と、各個別流路に液体を供給する共通流路と、前記個別流路内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段と、を含む記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの圧力発生手段に対して記録データに応じて駆動波形を与えるヘッド駆動手段と、
同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較して前記ノズルからの滴吐出状態を検出する吐出状態検出手段と、を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吐出状態検出手段は、比較対象とする前記２以上の圧力発生手段からの各応答波形の差分を算出し、前記差分を予め定めた基準値と比較し、前記差分が前記基準値内であるときに前記比較対象とするノズルの吐出状態が正常であると判定し、前記差分が前記基準値内でないときに前記比較対象とするノズルの吐出状態が正常でないと判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ノズルの吐出状態が正常でないと判定した応答波形について、他の比較対象であって吐出状態が正常であると判定された応答波形と比較して差分を算出し、前記差分を基準値と比較し、前記差分が前記基準値内にある応答波形のノズルの吐出状態は正常であると判定し、前記差分が前記基準値内にない応答波形のノズルの吐出状態は異常であると判定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記吐出状態検出手段は、同じ共通液室から液体が供給される個別流路に対応する圧力発生手段からの応答波形を比較することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記吐出状態検出手段は、同じロットで製造された圧力発生手段からの応答波形を比較することを特徴とする請求項ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、複数のノズルが配列されたノズル列を有し、
前記吐出状態検出手段は、前記ノズル列内の予め定めたノズル群内で同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドは、複数のノズルが配列されたノズル列を複数列有し、
前記吐出状態検出手段は、同じノズル列内で同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
このような画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう。）においては、色材を含むインクを液滴化して画像形成を行なうときに、インクが水性インクのような乾燥しやすい性質の場合、ノズルからインクを吐出させない状態が続くと、ノズル付近及びヘッド液室内のインク濃度が上がり、粘度が増加して、インク滴を吐出できなくなる吐出不能や液滴の吐出方向が曲がるなどの吐出不良（以下、吐出不能を含めて「吐出不良」という。）が発生する。特に、記録ヘッドが紙幅方向に往復移動するシリアル型装置と異なり、画像形成装時にヘッドが移動しないで紙が移動するライン型装置の場合には、画像形成位置が用紙内で偏っていると、印刷中に全く液滴を吐出しないノズルも存在することがあり、吐出不良が発生しやすい。
【０００５】
従来、ノズルの吐出状態を検出する方法ないし装置として、例えば、圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を使用した圧電型ヘッドを使用する場合に、圧電素子の振動パターンを検出し、予め記憶した正常な振動パターンと比較することによってノズルの吐出状態を検出することが知られている（特許文献１ないし１０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−０５１７００号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４４５９号公報
【特許文献３】特開２００４−２９９３４３号公報
【特許文献４】特開２００７−０７６３２６号公報
【特許文献５】特開２００５−１４４９４８号公報
【特許文献６】特開２００４−２９９３４２号公報
【特許文献７】特開２００４−２８４１８９号公報
【特許文献８】特開２００４−２７６３６６号公報
【特許文献９】特開２００７−０３０３４４号公報
【特許文献１０】特開２００４−２９９３４１号公報
【特許文献１１】特開２００６−００１１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来のノズル吐出状態の検知方法や装置にあっては、ノズル吐出状態が正常なときの圧力発生手段からの応答波形（残留振動による出力波形）を予め記憶しておく必要がある。また、応答波形は、吐出する液滴のサイズやインク温度、インクの劣化によるインク粘度などの影響を受けるので、記憶しておく応答波形が膨大な数となり、メモリ容量も増大する。更に、温度や粘度などの各種条件を検出する手段、センサが必要であり、そのセンサも十分な精度を持っていなければ検出精度が落ちてしまうという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、他要因のセンシングを行なうことなく、メモリ容量の増大を招くことなく、リアルタイムでノズルの吐出状態を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する個別流路と、各個別流路に液体を供給する共通流路と、前記個別流路内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段と、を含む記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの圧力発生手段に対して記録データに応じて駆動波形を与えるヘッド駆動手段と、
同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較して前記ノズルからの滴吐出状態を検出する吐出状態検出手段と、を備えている
構成とした。
【００１０】
ここで、前記吐出状態検出手段は、比較対象とする前記２以上の圧力発生手段からの各応答波形の差分を算出し、前記差分を予め定めた基準値と比較し、前記差分が前記基準値内であるときに前記比較対象とするノズルの吐出状態が正常であると判定し、前記差分が前記基準値内でないときに前記比較対象とするノズルの吐出状態が正常でないと判定する構成とできる。
【００１１】
この場合、前記ノズルの吐出状態が正常でないと判定した応答波形について、他の比較対象であって吐出状態が正常であると判定された応答波形と比較して差分を算出し、前記差分を基準値と比較し、前記差分が前記基準値内にある応答波形のノズルの吐出状態は正常であると判定し、前記差分が前記基準値内にない応答波形のノズルの吐出状態は異常であると判定する構成とできる。
【００１２】
また、前記吐出状態検出手段は、同じ共通液室から液体が供給される個別流路に対応する圧力発生手段からの応答波形を比較する構成とできる。
【００１３】
また、前記吐出状態検出手段は、同じロットで製造された圧力発生手段からの応答波形を比較する構成とできる。
【００１４】
また、前記記録ヘッドは、複数のノズルが配列されたノズル列を有し、
前記吐出状態検出手段は、前記ノズル列内の予め定めたノズル群内で同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較する
構成とできる。
【００１５】
また、前記記録ヘッドは、複数のノズルが配列されたノズル列を複数列有し、
前記吐出状態検出手段は、同じノズル列内で同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較する
構成とできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る画像形成装置によれば、同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較してノズルからの滴吐出状態を検出する構成としたので、他要因のセンシングを行なうことなく、メモリ容量の増大を招くことなく、リアルタイムでノズルの吐出状態を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を説明する側面説明図である。
【図２】同装置の要部平面説明図である。
【図３】記録ヘッドを構成している液体吐出ヘッドの一例を示すヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図４】同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。
【図５】制御部の概要を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態におけるノズル吐出状態検出に関わる部分のブロック説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態におけるノズル吐出状態検出に関わる部分のブロック説明図である。
【図８】ノズル吐出状態を検出するノズル吐出状態検出動作の一例の説明に供するフロー図である。
【図９】本発明の第３実施形態におけるノズル吐出状態検出手段の説明に供する説明図である。
【図１０】比較対象である応答波形と出力画素の一例の説明に供する説明図である。
【図１１】ノズル吐出状態検出の対象ノズルの選択（判定）の処理の説明に供するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する模式的説明図である。
この画像形成装置はライン型インクジェット記録装置であり、装置本体１内に、ヘッドユニット２と、搬送ユニット３と、維持回復ユニット４と、ワイパ／キャップクリーナ５などとを有し、給紙される用紙を給紙搬送部６で搬送ユニット３上に送り込み、搬送ユニット３にて用紙を搬送しながらヘッドユニット２から画像に応じて液滴を吐出させて用紙上に画像を形成し、排紙搬送部７から図示しない排紙部に画像が形成された用紙を排紙する。また、装置本体１の上部には画像を読み取るスキャナ８が配置されている。
【００１９】
ヘッドユニット２は、例えば図２に示すように、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなるフルライン型記録ヘッド１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（区別しないときは「記録ヘッド１１」という。）をベース部材１２に用紙搬送方向に沿って配列したものである。各記録ヘッド１１は液滴を吐出する複数のノズル１３が千鳥配列で２列形成されたノズル面１４を搬送ユニット３側に向けて取り付けている。このヘッドユニット２は矢示方向に昇降可能に配置されている。なお、記録ヘッド１１は、複数のヘッドを千鳥状に配列して構成したものでもよい。
【００２０】
搬送ユニット３は、無端状の搬送ベルト３１を搬送ローラ（駆動ローラ）３２及び従動ローラ３３とテンションローラ３４との間に掛け回したものであり、搬送ローラ３２を回転駆動することによって矢示方向に用紙を搬送する。
【００２１】
維持ユニット４は、ヘッドユニット２の各記録ヘッド１１に対応して、記録ヘッド１１のノズル面１４をキャッピングするキャップと、ノズル面１４をワイピングするブレード状のワイパ部材などを有し、矢示方向に移動可能に配置されている。ワイパ／キャップクリーナ５は、維持ユニット４のキャップ及びワイパを清掃するものである。
【００２２】
給紙搬送部６は、ベルトユニット６１、６１を有している。排紙搬送部７は搬送ベルト５１から用紙を分離する分離爪７１とベルトユニット７２とを有している。
【００２３】
次に、記録ヘッド１１を構成している液体吐出ヘッドの一例について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図４は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。
【００２４】
この液体吐出ヘッドは、流路板１００１と、この流路板１００１の下面に接合した振動板１００２と、流路板１００１の上面に接合したノズル板１００３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１００４が連通する流路であるノズル連通路１００５及び圧力発生室である加圧液室１００６、液室１００６に流体抵抗部（供給路）１００７を通じてインクを供給するための共通液室１００８に連通するインク供給口１００９などを形成している。
【００２５】
また、振動板１００２を変形させて液室１００６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２個（図３では１列のみ図示）の積層型圧電部材１０２１と、この圧電部材１０２１を接合固定するベース基板１０２２とを備えている。この圧電部材１０２１には、分割しないスリット加工で溝を形成することで複数の圧電素子柱１０２１Ａ、１０２１Ｂを形成している。この例では、圧電素子柱１０２１Ａは駆動波形を印加する駆動圧電素子柱とし、圧電素子柱１０２１Ｂは駆動波形を印加しない非駆動圧電素子柱としている。また、圧電部材１０２１の駆動圧電素子柱１０２１Ａには図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル１０２６を接続している。
【００２６】
そして、振動板１００２の周縁部をフレーム部材１０３０に接合し、このフレーム部材１０３０には、圧電部材１０２１及びベース基板１０２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１０３１及び共通液室１００８となる凹部、この共通液室１００８に外部からインクを供給するための液体供給口であるインク供給穴１０３２を形成している。
【００２７】
圧電部材１０２１は、圧電材料１０５１と内部電極１０５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電部材１０２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１０５２には個別電極１０５３及び共通電極１０５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電部材１０２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１００６内インクを加圧する構成としているが、圧電部材１０２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１００６内インクを加圧する構成とすることもできる。
【００２８】
このように構成した液体吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子１０２１に印加する電圧を基準電位Ｖｅから下げることによって駆動圧電素子柱１０２１Ａが収縮し、振動板１００２が下降して液室１００６の体積が膨張することで、液室１００６内にインクが流入し、その後駆動圧電素子柱１０２１Ａに印加する電圧を上げて駆動圧電素子柱１０２１Ａを積層方向に伸長させ、振動板１００２をノズル１００４方向に変形させて液室１００６の体積を収縮させることにより、液室１００６内のインクが加圧され、ノズル１００４からインク滴が吐出（噴射）される。
【００２９】
そして、駆動圧電素子柱１０２１Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１００２が初期位置に復元し、液室１００６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１００８から液室１００６内にインクが充填される。そこで、ノズル１００４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００３０】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
【００３１】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図５に示すブロック図を参照して説明する。
この制御部において、主制御部となるＣＰＵ１０１は、本画像形成装置のシステム全体を制御するＣＰＵであり、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に展開して、装置全体の動作制御を行なう。操作部１０４は、ユーザーが各種操作や設定を行うマンマシンインタフェースで、その操作に応じて本画像形成装置の状態等を表示部１０５に表示する。
【００３２】
通信制御部１０７は、ホストコンピュータや電話回線、メモリーカード等の外部からデータをやり取りする外部インタフェース１０６、そしてその外部Ｉ／Ｆ１０６のＬＡＮやＵＳＢ、電話回線、ＳＤカード等の通信プロトコルを制御する。また、スキャナ８による読取りを読み取り制御部１０９によって制御することで、原稿画像の読み取りを行なう。外部Ｉ／Ｆ１０６や読み取り制御部１０９で外部から取り込まれた画像データは、ＲＡＭ１０３上に一度蓄積される。
【００３３】
ＩＯ制御部１１０は、本画像形成装置を動作させる各種モーター１１１、各種クラッチ１１２、各種ソレノイド１１３、各種センサ１１４の制御及び検知を行い、記録ヘッド１１の維持回復ユニット（回復部）４の動作制御を行う。
【００３４】
印字制御部１１５は、ＲＡＭ上に蓄積されている画像データに基いてヘッドドライバ１１７を介して所要の駆動波形を生成出力（あるいは選択出力）させ、駆動／検出切替部１１８を介して、記録ヘッド１１の圧力発生手段（ここでは、駆動圧電素子柱１０１２Ａ、以下「圧電素子」という。）を駆動する。
【００３５】
応答波形比較部１１９は、吐出状態検出手段のうち、同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較する比較手段を構成し、駆動／検出切替部１１８を介して、記録ヘッド１１の圧力発生手段に駆動波形が印加されることで、対応するノズル１３の吐出状態に応じて圧力発生手段に生じる変位に対応した応答波形を入力し、同じ駆動波形が与えられた２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較して、各応答波形の差分をＩＯ制御部１１０に出力する。
【００３６】
ＣＰＵ１０１は、ＩＯ制御部１１０に入力された応答波形比較部１１９からの各応答波形の差分から当該比較対象とした各応答波形に対応するノズル１３の吐出状態を検出ないし判定する。
【００３７】
次に、この制御部における本発明の第１実施形態について図６を参照して説明する。なお、図６は同実施形態におけるノズル吐出状態検出に関わる部分のブロック説明図である。
記録ヘッド１１は複数のノズル１３を配列したノズル列を２列有している。印字制御部１１５からの駆動波形２７１、２７２は、増幅回路２６１、２６２を介して増幅された後、各ノズル列に対応するヘッドドライバ１１７Ａ、１１７Ｂに与えられ、ヘッドドライバ１１７Ａから駆動／検出切替部１１８を構成するアナログスイッチ２２１を介して、記録ヘッド１１の各ノズル列の各ノズル１３に対応する圧電素子２０１（前述した駆動圧電素子柱１０１２Ａで構成）に画像データ（記録データ）に応じて選択的に与えられる。
【００３８】
一方、各圧電素子２０１からの各応答波形は、アナログスイッチ２２１を介して増幅器２４１で増幅された後、各ノズル列に対応してそれぞれ応答波形選択スイッチ２６３、２６４に与えられる。
【００３９】
各応答波形選択スイッチ２６３、２６４は、同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を選択して、滴吐出状態を検出する吐出状態検出手段を構成する比較手段である比較器２６５に出力する。
【００４０】
比較器２６５は、各応答波形選択スイッチ２６３、２６４からの応答信号を比較して、各応答波形２６３、２６４の差分を出力する。
【００４１】
このように構成したので、各ノズル１３に対応する圧電素子２０１は、駆動波形２７１、２７２に応じて振動（変位）するが、共振などの影響により、残留振動が起こり、圧電素子２０１に逆起電力が生じる。この残留振動信号を含めた応答波形が、各ノズル（ピエゾ素子）毎に設けたアナログスイッチ２２１の切替によって増幅器２４１を介して選択されて、各圧電素子２０１同士の応答波形が比較器２６５で比較されてその差分が出力される。
【００４２】
ここで、各圧電素子２０１からの応答波形は、ノズル１３の詰まり具合やインク粘度などによって異なるので、２つ以上の応答波形を比較し、各応答波形の差分を検出することにより、吐出異常が発生しているか否かを判定（検出、検知）することが可能である。
【００４３】
例えば、比較器２６５に入力される応答波形２７３が正常な吐出をしているときの応答波形であるとした場合、もう一方の入力である応答波形が同じように正常吐出をしているときには破線で示すような応答波形２７６が入力され、比較器２６５で２つの応答波形２７３、２７６を比較して差分をとっても、比較器２６５からは同じく破線で示すように差がない比較波形２７５が得られる。
【００４４】
これに対し、ノズル１３が不吐出やインクの増粘により異常吐出となった場合、実線で示す応答波形２７４のように、例えば電圧レベルが低い波形が応答されたりするので、２つの応答波形２７３、２７４を比較して差分をとると、比較器２６５からは比較波形２７７のように差分を含む出力が得られる。
【００４５】
したがって、比較、差分の検出を各ノズル（圧電素子）同士で行うことにより、一方のノズルに吐出異常が生じているか否かを判別することができ、その組み合わせを変えることによって、特定のノズルに異常があるか否か（ノズル吐出状態）を判別することができる。
【００４６】
また、比較する応答波形の差分が大きければ、不吐出などの出力画像に影響を及ぼす状態であるが、比較的に小さい場合には吐出遅れが生じ始めている状態にあるので、これを用いて吐出異常発生を予測することができる。
【００４７】
さらに、このノズル吐出状態検出では、予め吐出検知を行う比較波形の取得や吐出検知のみを行う吐出を行う必要はなく、通常の画像形成に使用する駆動波形を用いて吐出異常を検出（判定、検知）することが可能であるので、リアルタイムにノズルの吐出状態を検出することができる。
【００４８】
このように、同じ駆動波形が与えられる２以上の圧力発生手段からの各応答波形を比較してノズルからの滴吐出状態を検出する構成とすることで、他要因のセンシングを行なうことなく、メモリ容量の増大を招くことなく、リアルタイムでノズルの吐出状態を検出できる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態について図７を参照して説明する。なお、図７は同実施形態におけるノズル吐出状態検出に関わる部分のブロック説明図である。
記録ヘッド１１は複数のノズル１３を配列したノズル列を２列有している。印字制御部１１５からの駆動波形３７１、３７２は、増幅回路３６１、３６２を介して増幅された後、駆動／検出切替部１１８を構成するアナログスイッチ３２１を介して、各ノズル列に対応するヘッドドライバ１１７Ａ、１１７Ｂに与えられ、ヘッドドライバ１１７Ａ、１１７Ｂから記録ヘッド１１の各ノズル列の各ノズル１３に対応する圧電素子２０１（前述した駆動圧電素子柱１０１２Ａで構成）に画像データ（記録データ）に応じて選択的に与えられる。
【００５０】
各駆動波形３７１、３７２は各ノズル列に含まれるノズル１３（圧電素子２０１）に共通に使用されているので、各ノズル列の圧電素子２０１からの応答波形は、それぞれアナログスイッチ３２１、３３１を介して増幅器３４１、３５１で増幅された後、滴吐出状態を検出する吐出状態検出手段の比較手段を構成する比較器３６５に入力される。
【００５１】
比較器２６５は、各ノズル列からの各応答信号を比較して、各応答信号の差分を出力する。
【００５２】
このように構成したので、比較器２６５には各ノズル列からの各応答信号が入力されて、前記第１実施形態で説明したと同様な動作を行って、ノズルの吐出状態の検出を行なう。
【００５３】
すなわち、ここでは、各ノズル列に吐出異常のノズルが含まれるか否かを判定する。これにより、ノズル列単位でノズル吐出状態を検出することができる。ノズル１３の回復は、ノズル列単位で行うことが多く、このようにノズル列単位で判定することは有用である。
【００５４】
また、ノズル単位だけでなく、同一ロットのヘッドや回復装置の構成によって定まるノズル（圧電素子）群を一まとめにしてノズルの吐出状態を検出することもできる。例えば、ラインヘッドを構成する場合、１ヘッドでフルラインを構成することもできるが、短いヘッドを複数個千鳥状に配置しれ１ラインを形成するヘッド構成とすることもでき、このようなヘッドにあってはヘッド単位でノズルの吐出状態を検出することができる。
【００５５】
次に、ノズル吐出状態を検出するノズル吐出状態検出動作（吐出検知ともいう。）について図８のフロー図を参照して説明する。
まず、比較対象ノズルを選択し（ステップＳ１：以下単に「Ｓ１」と表記する。）、駆動波形を出力して（Ｓ２）、圧電素子に印加する（Ｓ３）ことで、圧電素子が変位して（Ｓ４）、ノズルから液滴が吐出される（Ｓ５）。これにより、当該駆動波形が印加された圧電素子からの応答波形が出力される（Ｓ６）ので、２以上の応答波形を比較してその差分を検出し、差分が予め定めた基準値以下か否かを判別する（Ｓ７）。
【００５６】
ここで、比較対象のノズルに対応する応答波形の差分が基準値以下であれば、当該比較対象のノズルは正常に吐出していると判定し（Ｓ７）、次の吐出タイミングか判別処理（Ｓ１４）に移行する。
【００５７】
これに対し、比較対象のノズルに対応する応答波形の差分が基準値以下でなければ、つまり、差分が基準値を超えていれば、当該比較対象のノズルは異常吐出していると判定し（Ｓ８）、他の正常と判定してノズルに対応する応答波形を取り込み（Ｓ９）、正常な応答波形と異常吐出と判定した応答波形とを比較して差分を検出し、差分が基準値以下であるか否かを判別する（Ｓ１０）。
【００５８】
ここで、差分が基準値以下であるときには、異常吐出と判定した応答波形のうちの基準値以下と判定したノズルについては正常と判定し（Ｓ１１）、差分が基準値以下でないときには、異常吐出と判定した応答波形のうちの基準値以下と判定したノズルについては異常と判定し（Ｓ１２）、異常ノズルの情報を記憶し（Ｓ１３）、その後、次の吐出タイミングか判別処理（Ｓ１４）に移行する。
【００５９】
上述した処理を繰り返し、次の吐出タイミングがなければ、この処理を抜ける。
【００６０】
次に、本発明の第３実施形態におけるノズル吐出状態検出手段について図９を参照して説明する。
ここでは、各応答波形をＡ／Ｄ変換して所定のサンプリング周期でサンプリングしながら比較することによって各応答波形が同じ波形（予め定めた許容値内にある波形を含む意味）であるか否かを判別するようにしている。
【００６１】
すなわち、まず、比較対象となる各ノズル１３に対応する各圧力発生手段からの応答波形５０１、５４１は、それぞれＡ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）５１１、５５１を介してＡ／Ｄ変換され、所定のサンプリング周期でサンプリングされたデータ５２１〜５３６及び５６１〜５７６に変換される。
【００６２】
このＡ／Ｄ変換されたデータをそれぞれのサンプリングタイミングにて比較することにより、応答波形５０１、５４１が同じ応答波形であるか異なった応答波形であるかの判定が可能となる。例えば、応答波形の最初のサンプリングタイミングであるデータ５２１とデータ５６１を比較すると同じデジタル値であるので、比較結果５８１はＯＫ判定となる。また、９番目のサンプリングタイミングのデータ５２９とデータ５６９を比較すると、デジタル値において、同値でないので、比較結果５８９はＮＧ判定となる。
【００６３】
ここで、この値の比較において、数％の誤差を許容する閾値（基準値）を設定することにより、回路誤差や圧電素子の効率誤差などを含んで判定することが可能となる。
【００６４】
また、判定結果５８１〜５９６においても、各サンプリングタイミングに重み付け等を行うことにより、入力波形である圧電素子からの応答波形５０１と５４１が近似した波形であるか否かを判定することが可能となって、吐出が正常か異常かの判別を行なうことができる。
【００６５】
次に、比較対象である応答波形と出力画素の一例について図１０を参照して説明する。なお、図１０は出力画像を画素レベルで示した説明図です。
出力画像は、吐出されるインク滴のサイズ（例えば、大滴、中滴、小滴、滴無）がマトリクス上に並ぶことによって形成される。
このとき、比較対象であるノズル（圧電素子）からの応答波形も吐出する滴サイズによって異なるので、リアルタイムに検知するには、比較対象となる応答波形は、形成される画像とその吐出タイミングが一致する、つまり、与えられる駆動波形が同じである圧電素子（ノズル）に対応するものであることが必要である。そして、出力する画像データから滴サイズ、吐出タイミング、使用ノズルが決まるので、事前に画像データから同じ駆動波形が与えられる圧電素子を特定することができる。そこで、画像データ（記録データ）を用いて、比較対象となるノズル（応答波形を比較する圧電素子）を選択することができるので、同じ駆動波形が与えられる圧電素子からの応答波形を比較することができる。
【００６６】
例えば、図１０では、６行１０列で構成される出力画像を例とし、同一吐出タイミングにあたる０列目と１列目のノズル群Ａ６００とし、また別の同一吐出タイミングの８列目と９列目をノズル群Ｂ６０４として示している。
【００６７】
吐出タイミングのノズル群Ｂ６０４において、８列目と９列目が（ヘッドのノズル配列による）同じ制御回路系統にあるなどによって、同一の吐出タイミングで制御され、ある出力画像を生成する１吐出タイミングにて中滴サイズの画素６１９が存在する。この同一の吐出タイミングで形成されるノズル群Ｂ６０４において、同一のインク滴サイズ（中滴）である画素６３８と画素６６８も同様に存在する。これらの画素６１９、６３８、６６８は、同一吐出タイミング、同一インク滴サイズであることから、リアルタイムに圧電素子の応答波形を比較することができる。
【００６８】
このことを利用し、他に同じ吐出タイミング、同じ滴サイズが存在するノズルについては、吐出が正常か異常かの吐出状態の検出が可能となる。
【００６９】
また、この出力画像を形成する吐出タイミング（画像データ）において、同一吐出タイミングのノズル群Ａ６００には画素６５０と同じ滴サイズ（大滴）が存在しないので、この吐出タイミングにおいてはリアルタイムで吐出状態の検出ができない。しかしながら、出力画像を形成するには、次の吐出タイミング、更にその次の吐出タイミングと順次使用するノズル、滴サイズを変更して画像を形成するので、同一吐出タイミング群で吐出状態の検出が可能な同一滴サイズが存在するタイミングを見計らってリアルタイムで吐出状態の検出が可能な吐出タイミングが存在する。出力画像（データ）によって吐出制御がされているので、同一吐出タイミング群に同一インク滴サイズを吐出するノズルが存在する吐出タイミングを予め予測しておくことも可能である。
【００７０】
ただし、用紙外や用紙端などの印刷データが存在しない箇所については、図１０で説明しているようなリアルタイムでの吐出状態の検出はできないノズルとして存在するので、イニシャライズ時や紙間時などにおいて、印刷データと無関係な空吐出を行うことによりノズル吐出状態の検出を行なう必要がある。
【００７１】
次に、ノズル吐出状態検出（吐出検知）の対象ノズルの選択（判定）の処理について図１１のフロー図を参照して説明する。
選定したノズル１３について吐出検知するか否かは、前回吐出検知を実施してから経過時間や吐出回数等にある閾値を設け、その閾値を超えたか否かを判別する（Ｓ７１）。ここで、閾値を越えていないときには、当該選定したノズル１３は吐出検知を行う必要がなく別（又は同一）のノズルの吐出検知実施の判定を行なって（Ｓ７２）、閾値判定処理（Ｓ７１）に戻る。
【００７２】
そして、選定したノズル１３について前述した閾値を超えたときには、選定したノズル１３が吐出検知を実施するノズルであると判定し（Ｓ７３）し、吐出検知を行うある吐出タイミングにおいて、当該吐出検知を行なうノズルが吐出する滴サイズを出力画像データ（記録データ）によって確認する（Ｓ７４）。
【００７３】
その後、先に判定されたノズルを含む同一吐出タイミングのノズル群において、同一滴サイズの吐出を行うノズルが存在するかを判別する（Ｓ７５）。
【００７４】
ここで、同一滴サイズを吐出するノズルが存在するときには、同一滴サイズを吐出するノズルを比較対象として判定し（Ｓ７６）、比較対象と判定したノズルを吐出検知を行う（行った）ノズルとして記憶し（Ｓ７７）、前述した図８で説明した動作、処理に基づいて実際に吐出検知（ノズル吐出状態検出Ｉ）を行う。
【００７５】
これに対し、同一吐出タイミングのノズル群で、同一滴サイズのノズルが存在しないときには、更に次の吐出タイミング（画像データ）が存在するか否かを判別する（Ｓ７８）。
【００７６】
ここで、吐出タイミング（画像データ）が存在する場合には、別（又は同一）ノズルの吐出検知を実施する（Ｓ７２）することとして、閾値判定処理（Ｓ７１）に戻る。
【００７７】
また、吐出タイミング（画像データ）が存在しない場合には、画像出力が終了しているので、吐出検知を行えなかったノズルとして記憶する（Ｓ７９）。この吐出検知が行えなかったノズルにつては、ダミーの吐出データを生成して吐出検知を行なう（Ｓ８０）。
【００７８】
以上のノズル吐出状態の検出に関する制御など、本発明に係る処理は、ＲＯＭ１０２に格納されているプログラムによってコンピュータに実行させる。このプログラムは、情報処理装置（ホスト）側にダウンロードして画像形成装置にインストールすることができる。また、本発明に係る画像形成装置と情報処理装置又は画像形成装置と本発明に係る処理を行うプログラムを有する情報処理装置とを組み合わせて画像形成システムとして構成することもできる。
【符号の説明】
【００７９】
２  ヘッドユニット
１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ  記録ヘッド
１１５  印字制御部
１１８  駆動／検出切替部
１１９  応答波形比較部
２０１  圧電素子
２６５  比較器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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