(57)【要約】【課題】構成の複雑化を招くことなしに、容易且つ迅速にインクジェットヘッドの状態を検知することが可能なインクジェットヘッドの状態検知方法を提供する。【解決手段】ドライバＩＣ７５ａにパルス電圧を印加するための電源ライン９２に流れる電流値を検出し、インクジェットヘッド５２を構成する隔壁８１ｂの静電容量を求める。この静電容量により、「隔壁８１ｂの駆動電極８５への配線状態」「隔壁８１ｂ上での駆動電極８５の状態」「インクジェットヘッド５２の温度」「各チャンネルそれぞれの温度」「適正駆動条件が適正に得られているかの有無」等を検知する。【選択図】　　　図１０
2004106208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク室の少なくとも壁面を構成している圧電体に電気エネルギを付与してこの圧電体を変形させ、これによってインク室内のインクを記録媒体に向けて吐出するよう構成されたインクジェットヘッドに対し、その状態を検知するための状態検知方法であって、
上記インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値を測定し、その測定値に基づいてインクジェットヘッドの状態を検知することを特徴とするインクジェットヘッドの状態検知方法。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェットヘッドの状態検知方法において、
インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいて検知されるインクジェットヘッドの状態は、インクジェットヘッドの電気系の不良の有無であることを特徴とするインクジェットヘッドの状態検知方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のインクジェットヘッドの状態検知方法において、
インク室を介して互いに隣接する隔壁を構成する各圧電体に電気エネルギを付与した際に検出される静電容量または静電容量に相関のある値の測定値が、適正値の１／１．５倍〜１．５倍の範囲内にあるときにのみインクジェットヘッドの状態が良好であると検知することを特徴とするインクジェットヘッドの状態検知方法。
【請求項４】
請求項１記載のインクジェットヘッドの状態検知方法において、
インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいて検知されるインクジェットヘッドの状態は、インクジェットヘッドの温度であることを特徴とするインクジェットヘッドの状態検知方法。
【請求項５】
請求項１記載のインクジェットヘッドの状態検知方法において、
インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいて検知されるインクジェットヘッドの状態は、インクジェットヘッドの各チャンネルそれぞれの温度であることを特徴とするインクジェットヘッドの状態検知方法。
【請求項６】
請求項１記載のインクジェットヘッドの状態検知方法において、
インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値は、充電電流が所定比率に減衰するまでの所要時間であることを特徴とするインクジェットヘッドの状態検知方法。
【請求項７】
請求項１記載のインクジェットヘッドの状態検知方法において、
インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値は、充電電流のピークホールド値であることを特徴とするインクジェットヘッドの状態検知方法。
【請求項８】
請求項１記載のインクジェットヘッドの状態検知方法において、
インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値は、充電電流の積分値であることを特徴とするインクジェットヘッドの状態検知方法。
【請求項９】
請求項１記載のインクジェットヘッドの状態検知方法において、
インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値を測定する際に圧電体に付与する電気エネルギは、インク室内のインクを記録媒体に向けて吐出する際に圧電体に付与する電気エネルギとは異なっていることを特徴とするインクジェットヘッドの状態検知方法。
【請求項１０】
上記請求項１〜９のうち何れか一つに記載のインクジェットヘッドの状態検知方法により状態検知されたインクジェットヘッド。
【請求項１１】
上記請求項１〜９のうち何れか一つに記載のインクジェットヘッドの状態検知方法により状態検知されたインクジェットヘッドであって、
複数のヘッドブロックが互いに組み合わされてヘッドユニットが構成され、
各ヘッドブロックそれぞれにおける全チャンネルの上記測定値の平均値と、それに組み合わされる他のヘッドブロックにおける全チャンネルの上記測定値の平均値との差が１０％以内となっていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１２】
上記請求項１０もしくは１１記載のインクジェットヘッドを搭載し、このインクジェットヘッドのインク室内からインク滴を記録媒体に向けて吐出することにより、この記録媒体表面に画像形成を行うことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク滴の吐出により記録媒体（記録用紙）上に画像形成を行うインクジェットヘッドの状態検知方法（電気系の断線の有無やヘッド温度等を検知する方法）及びその方法により状態検知されるインクジェットヘッド並びにそのインクジェットヘッドを備えたインクジェット画像形成装置に係る。特に、本発明は、圧電体の変形によりインク吐出圧力を得るようにしたインクジェットヘッドに対し、その状態検知動作の簡素化を図るための対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェット方式の画像形成装置（以下、インクジェットプリンタと称す）では、給紙される記録用紙の表面にインク滴が吐出されて画像形成が行われる。つまり、形成しようとする画像に対して２以上の多値化を行い、その処理によって得られたドットのオン・オフ信号に基づいてインクジェットヘッドの各ノズルからのインク滴の吐出制御を行って記録用紙上に所定のインク画像を形成するようになっている。
【０００３】
また、このインク滴を吐出するための機構としては種々の方式が提案されている。その一つとして、例えば下記の特許文献１に開示されているように、圧電体を用いてインク滴の吐出圧力を得る方式がある。
【０００４】
具体的には、図１９に示すように、セラミックス等の圧電材料より成るベースプレートａに複数の溝ｂ，ｂ，…を形成すると共に、各溝ｂ，ｂ，…を仕切っている隔壁ｃ，ｃ，…を、溝ｂの内部空間であるインク室ｄの深さ方向に分極し、この隔壁ｃの所定領域（例えば上側半分）に駆動電極ｅを形成する。また、この溝ｂの上部を閉塞するようにベースプレートａ上にカバープレートｆを取り付ける。尚、上記各溝ｂ，ｂ，…はダイヤモンドブレード等による切削加工により形成されている。また、駆動電極ｅはスパッタリング等によって形成されている。
【０００５】
そして、画像信号に応じたパルス電圧を各駆動電極ｅ，ｅ，…に個別に印加することで、各駆動電極ｅ，ｅ，…間に電位差を与え、これによって上記分極方向に直交する電界を生じさせる。このときに生じる圧電剪断歪み効果により、各隔壁ｃ，ｃ，…が剪断変形する。この変形により、インク室ｄ内に圧力波が発生し、その圧力によりインク滴の吐出動作が行われるようになっている。
【０００６】
この各隔壁ｃ，ｃ，…の剪断変形動作として、一般には、インク室ｄが拡張する方向に隔壁ｃが作動するよう所定の駆動電極ｅに吐出パルス電圧を与えた後に、インク室ｄが収縮する方向に隔壁ｃが作動するよう所定の駆動電極ｅに非吐出パルス電圧（共通パルス電圧とも呼ぶ）を与える。これにより、インク室ｄ内のインクに圧力波動を作用させ、このインク室ｄから図示しないインクノズルを経てインク滴を吐出するようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６３−２４７０５１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の如く駆動電極ｅ，ｅ，…に対して画像信号に応じたパルス電圧を印加したにも拘わらず、インク滴の吐出動作が良好に実行されない所謂吐出不良が生じた際には、その原因を特定する必要がある。
【０００９】
この原因としては、「インクノズルの詰まり」または「インクジェットヘッドの電気系の不良」が考えられる。
【００１０】
前者（インクノズルの詰まり）は、インクノズル部分でインク中の水分が蒸発してインク粘度が上昇していること等が原因である。この場合には、インクノズルに対して吸引力を作用させてインクノズルの詰まりの原因となっている異物（高粘度のインク等）を吸引除去するメンテナンス動作を実行することにより、吐出不良原因を解消することが可能である。また、インク室内に気泡が存在していることで吐出不良が生じている場合にも、上記メンテナンス動作によって吐出不良原因を解消することが可能である。
【００１１】
一方、後者（インクジェットヘッドの電気系の不良）の場合には、上記駆動電極ｅに通電するための電気配線に断線（ワイヤボンディングの接続不良等）が生じていたり、隔壁ｃに形成されている駆動電極ｅに剥がれが生じていて、上記圧電剪断歪み効果を良好に発揮させることができないことが原因である。この場合には、インクジェットヘッドを不良品として交換またはリペアすることが必要である。
【００１２】
これまでのインクジェットプリンタにあっては、上記吐出不良の原因を容易且つ迅速に特定することは不可能であった。例えば、吐出不良が生じた場合、先ず、上記メンテナンス動作を実行し、その後、再度インク吐出動作を行い、そのインク吐出状態を確認する。そして、このインク吐出動作が良好に行われた場合には、吐出不良の原因が「インクノズルの詰まり」であったと判断し、未だインク吐出動作が良好に行われない場合には、吐出不良の原因が「インクジェットヘッドの電気系の不良」である可能性が高いと判断することになる。
【００１３】
このように、これまでの技術にあっては、インクジェットプリンタに一旦組み付けられたインクジェットヘッドの状態（上記の場合は吐出不良の原因）を容易且つ迅速に検知することは困難であり、この検知を容易且つ迅速に行うことができる状態検知方法が求められていた。
【００１４】
この検知したいインクジェットヘッドの状態としては、上述した「吐出不良の原因」ばかりでなく、「インクジェットヘッドの温度」や「各チャンネルそれぞれの温度」など種々のものが掲げられる。
【００１５】
上記「インクジェットヘッドの温度」や「各チャンネルそれぞれの温度」はインク室内のインク粘度と相関がある。つまり、温度が高いほどインク粘度は低下する。このため、高温時はインク粘度が低いことからインクノズルからのインク滴の吐出速度が高くなりやすく、逆に、低温時はインク粘度が高いことからインクノズルからのインク滴の吐出速度が低くなりやすい。このように、インク温度によってインク滴の吐出速度が大きく変化してしまう。このため、インク滴の着弾位置を適切に得るためには、「インクジェットヘッドの温度」や「各チャンネルそれぞれの温度」を認識し、それに応じたパルス電圧を駆動電極ｅ，ｅ，…に対して印加することが有効である。つまり、高画質の画像形成を実現するためには「インクジェットヘッドの温度」や「各チャンネルそれぞれの温度」を検知し、それに応じてパルス電圧の制御を行うことが重要である。
【００１６】
ところが、上記温度検知のためのサーミスタをインクジェットヘッドの各チャンネルそれぞれに備えさせたのでは、構成の複雑化を招き、実用性に欠けてしまう。このため、インクジェットヘッドの状態検知（上記の場合は温度検知）を実用性の高い構成で実現できる状態検知方法も求められていた。
【００１７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構成の複雑化を招くことなしに、容易且つ迅速にインクジェットヘッドの状態を検知することが可能なインクジェットヘッドの状態検知方法及びその方法により状態検知されるインクジェットヘッド並びにそのインクジェットヘッドを備えたインクジェット画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
−発明の概要−
上記の目的を達成するために、本発明は、インクジェットヘッドの静電容量（例えば、インクジェットヘッドを構成している圧電体部分の静電容量）または静電容量に相関のある値が、インクジェットヘッドの状態に応じて変化することを利用し、この静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいてインクジェットヘッドの状態を検知するようにしている。例えば、インク室の壁面を構成している圧電体上に形成された駆動電極に対して電圧を印加し、その際の充電電流や充電電荷等の値からインクジェットヘッドの静電容量を認識し、これを基にインクジェットヘッドの状態（電気系の断線の有無やヘッド温度等）が認識できるようにしている。
【００１９】
−解決手段−
具体的には、インク室の少なくとも壁面を構成している圧電体に電気エネルギを付与してこの圧電体を変形させ、これによってインク室内のインクを記録媒体に向けて吐出するよう構成されたインクジェットヘッドに対し、その状態を検知するための状態検知方法を前提とする。そして、インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値を測定し、その測定値に基づいてインクジェットヘッドの状態を検知するようにしている。
【００２０】
ここでいう「静電容量に相関のある値」とは、例えば「充電電流」「充電電荷」「定電流駆動時の充電時間」「充電電圧」等が掲げられ、これらのうちの何れか一つを測定することになる。また、これらのうちの複数を測定してもよい。つまり、圧電体に電気エネルギを付与した際に、この圧電体がコンデンサの如く充電される動作時の「電流値」「充電された電荷値」「所定電流値または所定電荷値に達するまでの経過時間」「電圧値」等に基づいてインクジェットヘッドの状態が検知される。
【００２１】
また、ここでいう「インクジェットヘッドの状態」とは、例えば「圧電体の電極への配線状態（ワイヤボンディングの接続不良の有無など）」「圧電体上の電極状態（駆動電極の剥がれやスパッタリング不良の有無など）」「インクジェットヘッドの温度」「各チャンネルそれぞれの温度」「適正駆動条件（スルーレート、タイミング、電圧）が適正に得られているかの有無」等が掲げられる。
【００２２】
上記インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいて検知されるインクジェットヘッドの状態の一つとしては、インクジェットヘッドの電気系の不良の有無である。
【００２３】
これらの特定事項により、インクジェットプリンタに一旦組み付けられ後であってもインクジェットヘッドの状態を容易且つ迅速に認識することができる。例えば、インクジェットヘッドをインクジェットプリンタに搭載し、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　ｏｎ　ｆｉｌｍ）を接続した後であっても、このインクジェットヘッドをインクジェットプリンタから取り外したり、インクジェットヘッドからＣＯＦを外したりすることなしに、インクジェットヘッドの電気系等の種々の状態を容易且つ迅速に認識することが可能となる。その結果、吐出不良が生じた際に、その原因は「インクノズルの詰まり」であるのか「インクジェットヘッドの電気系の不良」であるのかを容易且つ迅速に識別でき、この識別のためにメンテナンス動作を一旦実行するといった必要はなくなる。
【００２４】
また、インクジェットヘッドの状態が良好であるか否かの判断手法として以下のものが掲げられる。つまり、インク室を介して互いに隣接する隔壁を構成する各圧電体に電気エネルギを付与した際に検出される静電容量または静電容量に相関のある値の測定値が、適正値の１／１．５倍〜１．５倍の範囲内にあるときにのみインクジェットヘッドの状態が良好であると検知するものである。
【００２５】
インクジェットヘッドの電気系に断線等の接続不良が存在する場合、上記測定値は１／２や０といった値になる。また、電気系の短絡時には過大電流が流れることになる。詳しく説明すると、図１２（インクジェットヘッドの電気系の概略を示し且つインク室同士の間の隔壁８１ｂ（圧電体）をコンデンサとした場合の等価回路図）に示すように、一般的なインクジェットヘッドの電気系は、インク室を介して互いに隣接する隔壁に同一パルス電圧を印加することで、これら隔壁を同期して変形させるようになっている。このため、互いに隣接する隔壁８１ｂ，８１ｂに電気エネルギを付与した場合、この互いに隣接する隔壁８１ｂ，８１ｂの両方の静電容量を測定することになる。つまり、図１２（ａ）に示すように断線や短絡が無い場合、一方の隔壁８１ｂの静電容量を「Ｃ」とすると、測定値は「２Ｃ」として得られる。これが上記の適正値である。そして、図１２（ｂ）に示すように、電気系の１箇所に断線が存在している場合には、測定値は「Ｃ」として得られることになる。つまり上記適正値「２Ｃ」の１／２の値として得られる。また、図１２（ｃ）に示すように、電気系の２箇所（各隔壁８１ｂ，８１ｂのそれぞれに繋がる電気系）に断線が存在している場合には、測定値は「０」として得られることになる。つまり、この測定値が適正値の１／２や０といった値である場合には、電気系の少なくとも１箇所に断線が存在しており、インクジェットヘッドの電気系の状態が不良であると判断することができる。また、図１２（ｄ）に示すように、電気系に短絡（ショート）が発生している場合には、測定値は「過大値」として得られることになる。つまり、この測定値が「過大値」である場合には、電気系の少なくとも１箇所に短絡が発生しており、インクジェットヘッドの電気系の状態が不良であると判断することができる。このように静電容量または静電容量に相関のある値の測定値が適正の範囲内にあるか否かを判断することによってインクジェットヘッドの電気系の状態を容易且つ迅速に検知することができる。
【００２６】
上記インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいて検知されるインクジェットヘッドの状態の他のものとしては、インクジェットヘッドの温度やインクジェットヘッドの各チャンネルそれぞれの温度である。
【００２７】
インクジェットヘッドより吐出されるインクの粘度は、インク室内のインク温度が高くなるに従って低下する。言い換えると、上記「インクジェットヘッドの温度」や「各チャンネルそれぞれの温度」はインク室内のインク粘度と相関があり、温度が高いほどインク粘度は低下する。このため、インク滴の着弾位置を適切に得るためには、「インクジェットヘッドの温度」や「各チャンネルそれぞれの温度」を認識し、それに応じたパルス電圧を駆動電極に対して印加することが有効である。本解決手段では、インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいてインクジェットヘッドの温度やインクジェットヘッドの各チャンネルそれぞれの温度を検知し、これによってインクの粘度を認識できるようにしている。このため、駆動電極に対して印加するパルス電圧を、この認識したインクの粘度に応じて調整することにより適切なインク吐出速度が得られ、高画質の画像形成を実現することが可能になる。
【００２８】
また、インクジェットヘッドはインクに直接接触しているため、このインクジェットヘッドの温度はインク温度に略等しいものとして得られる。このため、インクジェットヘッドにサーミスタを取り付けることでインク温度を推測する場合に比べて信頼性の向上を図ることができる。
【００２９】
更に、温度検知のためのサーミスタをインクジェットヘッドの各チャンネルそれぞれに備えさせることなしに各チャンネルそれぞれの温度を検知することができるため、構成の複雑化を招くことがなく、実用性の高い状態検知方法を得ることができる。
【００３０】
特に、インクジェットヘッドの各チャンネルそれぞれの温度を検知するようにした場合、個々のチャンネルの使用頻度に応じて温度が互いに異なる各チャンネルそれぞれのインクの粘度に応じたパルス電圧を印加することが可能になり、高精度で各チャンネルに対するインク滴吐出制御を実行することができる。
【００３１】
また、上記インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値としては以下のものが掲げられる。
（１）充電電流が所定比率に減衰するまでの所要時間
（２）充電電流のピークホールド値
（３）充電電流の積分値
上記充電電流が所定比率に減衰するまでの所要時間に基づいてインクジェットヘッドの状態を検知する場合、数十〜数百ｎｓｅｃといった非常に短時間でインクジェットヘッドの状態を検知することが可能になる。この場合、以下の式によってインクジェットヘッドの静電容量が求まる。以下の式は、充電電流がピークの１／２になるまでの所要時間ｔｈによって静電容量Ｃを求めるものである。
2004106208.tif 000003
である。従って、上記の場合には、以下の式（１）により１つの隔壁における静電容量Ｃが求まる（下記式で「Ｉｐ／２」としているのは、互いに隣接する隔壁のうち一方のみの静電容量Ｃを求めるためである）。
【００３２】
2004106208.tif 000004
単位…Ｃ：（Ｆ）、Ｒ：（Ω）、ｔｈ：（ｓｅｃ）
上記充電電流のピークホールド値に基づいてインクジェットヘッドの状態を検知する場合、積分を用いる場合に比べて、数十〜数百ｎｓｅｃといった非常に短時間でインクジェットヘッドの状態を検知することが可能になる。また、ピーク電流を検出する場合には高速度の検出手段が必要となるが、ピークホールドを行うことで、応答性の低い汎用の検出手段であっても良好に静電容量に相関のある値を得ることができる。この場合、以下の式によってインクジェットヘッドの静電容量が求まる。
【００３３】
ドライバＩＣ近傍のバイパスコンデンサＣｃ、初期電圧Ｖｃ（０）＝Ｅ、ピエゾＣｐ、初期電圧Ｖｐ（０）＝０、電源電圧Ｅ、電源ライン抵抗Ｒとしたとき、電源ラインの過渡充電（ピーク）電流Ｉ（ｔ）は、
Ｉ（ｔ）＝（Ｅ／Ｒ）（Ｃｐ／（Ｃｃ・Ｃｐ））・ｅｘｐ（−ｔ／（Ｒ・（Ｃｃ＋Ｃｐ））
Ｉｐ＝（Ｅ／Ｒ）（Ｃｐ／（Ｃｃ・Ｃｐ））　　…（２）
上記充電電流の積分値に基づいてインクジェットヘッドの状態を検知する場合、リップル吸収コンデンサの影響等を除去でき、正確な充電電荷を検知することができる。また、この積分値を累積駆動数で除して測定値を得ることにより、実印字状態での測定が可能となる。
【００３４】
加えて、インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値を測定する際に圧電体に付与する電気エネルギを、インク室内のインクを記録媒体に向けて吐出する際に圧電体に付与する電気エネルギとは異なるものとしている。上記図１２に示したように、インク吐出駆動のために圧電体に電気エネルギを付与した場合、隣接する隔壁８１ｂ，８１ｂの静電容量が合成されて検知されてしまうことになる。これに対し、静電容量または静電容量に相関のある値を測定するための専用の駆動パターン、例えば片側の隔壁８１ｂのみに電気エネルギを付与するパターンとした場合、個々の隔壁８１ｂの静電容量を単独で測定することが可能になり、信頼性の高い測定動作を実行することができる。
【００３５】
また、上記各解決手段に係るインクジェットヘッドの状態検知方法により状態検知されたインクジェットヘッドであって、複数のヘッドブロックが互いに組み合わされてヘッドユニットが構成されており、各ヘッドブロックそれぞれにおける全チャンネルの上記測定値の平均値と、それに組み合わされる他のヘッドブロックにおける全チャンネルの上記測定値の平均値との差が１０％以内となっているものも本発明の技術的思想の範疇である。
【００３６】
これによれば、上記全チャンネルの測定平均値によって各ヘッドブロックをランク分けして、同一ランク（測定平均値の差が１０％以内）のヘッドブロック同士を組み合わせてヘッドユニットを構成することができる。これにより、歩留まりの向上及び吐出性能の均一化、チャンネル間の補正量の縮小を図ることができる。このチャンネル間の補正量とは、個々のチャンネルの使用頻度の差に伴う温度差を吸収するためのパルス電圧の補正値である。尚、ここで、各ヘッドブロックの測定平均値の差として１０％以内に設定した理由としては、キャリッジ速度を２０ＩＰＳ（インチ／秒）とし、１２００ｄｐｉで良好な画像を得るためにインク滴の着弾位置精度を十分に得る条件とするためである。本解決手段における全チャンネルの測定平均値としては、各ヘッドブロック全体の静電容量を測定してそれを全チャンネルの測定平均値としてもよいし、各ヘッドブロックの各チャンネル毎にそれぞれ静電容量を測定しそれらの平均値としてもよい。
【００３７】
また、上記各解決手段のうち何れか一つに記載のインクジェットヘッドを搭載し、このインクジェットヘッドのインク室内からインク滴を記録媒体に向けて吐出することにより、この記録媒体表面に画像形成を行うように構成されたインクジェット画像形成装置も本発明の技術的思想の範疇である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本形態では、カラーインクジェットプリンタに搭載されたインクジェットヘッドの状態検知方法として本発明を適用した場合について説明する。
【００３９】
−カラーインクジェットプリンタの全体構成の説明−
図１は、本形態に係るカラーインクジェットプリンタ１の外観及び内部構成の一部を示す（ケーシングの上面を省略している）斜視図である。また、図２は、カラーインクジェットプリンタ１の内部構成を示す側面図である。
【００４０】
これらの図に示すように、本形態に係るインクジェットプリンタ１は、給紙部２、分離部３、搬送部４、画像形成部５及び排出部６を備えている。
【００４１】
給紙部２は、略鉛直方向に延びる給紙トレイ２１及び図示しないピックアップローラを備えており、印刷開始時に給紙トレイ２１内の記録媒体としての記録用紙Ｐをピックアップローラによって取り出して分離部３に向けて搬送するようになっている。また、上記給紙トレイ２１は、印刷を行わない際には、記録用紙Ｐの保管部として機能する。
【００４２】
分離部３は、給紙部２から供給される記録用紙Ｐを、画像形成部５に向けて一枚ずつ供給するためのものであり、給紙ローラ３１及び分離器３２を備えている。分離器３２では、パッド部分（記録用紙Ｐとの接触部分）と記録用紙Ｐとの摩擦力が、記録用紙Ｐ，Ｐ同士の間の摩擦力より大きくなるように設定されている。また、給紙ローラ３１では、この給紙ローラ３１と記録用紙Ｐとの摩擦力が、分離器３２のパッドと記録用紙Ｐとの摩擦力や、記録用紙Ｐ，Ｐ同士の間の摩擦力よりも大きくなるように設定されている。そのため、ピックアップローラによって複数枚の記録用紙Ｐ，Ｐ，…が取り出されて分離部３まで送られてきたとしても、給紙ローラ３１によって、これら複数の記録用紙Ｐ，Ｐ，…を分離し、最も上側の一枚の記録用紙Ｐのみを搬送部４に送ることができるようになっている。
【００４３】
搬送部４は、分離部３より一枚ずつ供給される記録用紙Ｐを、画像形成部５に向けて搬送するためのものであり、ガイド板４１及び搬送ローラ対４２を備えている。搬送ローラ対４２は、記録用紙Ｐをインクジェットヘッド５２とプラテン５３との間に送り込む際に、インクジェットヘッド５２からのインク滴が記録用紙Ｐの適切な位置に吹き付けられるように、記録用紙Ｐの搬送を調整する。
【００４４】
画像形成部５は、搬送部４の搬送ローラ対４２から供給される記録用紙Ｐへ印刷を行うためのものであり、図示しない複数のインクタンク、インクジェットヘッド５２、これらインクタンク及びインクジェットヘッド５２を搭載したキャリッジ５１、このキャリッジ５１を主走査方向に案内するためのガイドシャフト５４、印刷時に記録用紙Ｐの支持台となる上記プラテン５３を備えている。また、上記インクタンクは、Ｂｋ（ブラック），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の各インク毎に個別にキャリッジ５１上に搭載されており、それぞれが独立して交換可能となっている。
【００４５】
排出部６は、印刷が行われた記録用紙Ｐを回収する部分であり、記録用紙Ｐ上のインクを乾燥させるための図示しないインク乾燥部、排出ローラ対６１及び排出トレイ６２を備えている。
【００４６】
上記の構成において、インクジェットプリンタ１は、次のような動作によって印刷を行う。先ず、図示しないコンピュータ等の外部端末から画像情報に基づく印刷要求がインクジェットプリンタ１に対してなされる。印刷要求を受信したインクジェットプリンタ１は、給紙トレイ２１上の記録用紙Ｐを、ピックアップローラによって給紙部２より搬出する。次に、搬出された記録用紙Ｐは、給紙ローラ３１によって分離部３を通過し、搬送部４へと送られる。搬送部４では、搬送ローラ対４２によって、記録用紙Ｐをインクジェットヘッド５２とプラテン５３との間へと送る。そして、画像形成部５では、インクジェットヘッド５２のインクノズルよりプラテン５３上の記録用紙Ｐへ、画像情報に対応してインク滴が吹き付けられる（この際のインク滴吐出動作については後述する）。この時、記録用紙Ｐはプラテン５３上で一旦停止されている。インク滴を吹き付けつつ、キャリッジ５１は、ガイドシャフト５４に案内されて、主走査方向（図１におけるＤ２方向）に一ライン分走査される。それが終了すると、記録用紙Ｐは、プラテン５３上で副走査方向（図１におけるＤ１方向）に一定の幅だけ移動する。画像形成部５において、上記処理が画像情報に対応し継続して実施されることにより、記録用紙Ｐの全面に印刷がなされる。このようにして印刷が行われた記録用紙Ｐは、インク乾燥部を経て、排出ローラ対６１によって排出トレイ６２に排出される。これにより、記録用紙Ｐは印刷物としてユーザに提供されることになる。
【００４７】
−制御部の説明−
以上の各部の動作は制御部によって制御される。以下、この制御部について説明する。
【００４８】
図３は、本インクジェットプリンタ１の制御部７の構成を示すブロック図である。この制御部７は、インタフェース部７１、メモリー７２、画像処理部７３、および駆動系制御部７４を備えている。
【００４９】
インタフェース部７１は、外部機器と、画像処理部７３および駆動系制御部７４との間での信号の送受信を行う回路である。
【００５０】
メモリー７２は、インタフェース部７１からの画像情報を一時格納する記憶部である。
【００５１】
画像処理部７３は、インタフェース部７１からの画像情報に基づいて画像処理を行う。また、画像処理部７３は、インクジェットヘッド５２の駆動を制御するヘッド駆動回路７５に接続されている。
【００５２】
駆動系制御部７４は、キャリッジ５１の駆動、および記録用紙Ｐの搬送を制御する。駆動系制御部７４は、キャリッジモータの駆動を制御するキャリッジ駆動回路７６および用紙搬送モータの駆動を制御する用紙搬送駆動回路７７に接続されている。
【００５３】
以上の回路構成により、本インクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド５２、キャリッジ５１、用紙搬送モータ等を駆動し、これによって上述した記録用紙Ｐに対する印刷動作を行うよう構成されている。
【００５４】
−インクジェットヘッド５２の説明−
次に、本実施形態に係るインクジェットヘッド５２の構成およびインク吐出動作について説明する。各インク色毎のインクジェットヘッド（本発明でいうヘッドブロック）５２は互いに同一の構成である。従って、ここでは１個のインクジェットヘッド５２の構成について説明する。以下の構成のインクジェットヘッド５２が互いに組み合わされてヘッドユニットが構成されることになる。
【００５５】
図４はインクジェットヘッド５２の底面図であって、後述するノズルプレート８３を省略した図である。図５はインクジェットヘッド５２の断面図である（実際の設置状態では図中左側が下方となる）。これら図に示すように、インクジェットヘッド５２は、ベースプレート８１、カバープレート８２、ノズルプレート８３を備えている。
【００５６】
ベースプレート８１は、圧電材料が断面櫛歯状に形成されて成っており、底壁８１ａと、この底壁８１ａの上面に配置された複数の隔壁８１ｂ，８１ｂ，…とを備えている。これら隔壁８１ｂ，８１ｂ，…同士は所定間隔を存して平行に配置されている。これにより、各隔壁８１ｂ，８１ｂ，…同士の間には後述するインク室８４を構成するための複数の溝８１ｃ，８１ｃ，…が形成されている。また、上記ベースプレート８１の隔壁８１ｂは、その高さ方向（図４に矢印で示す方向）に分極されている。
【００５７】
カバープレート８２は、上記ベースプレート８１の上部に一体的に組み付けられて、各溝８１ｃ，８１ｃ，…の上部を閉鎖している。これにより、ベースプレート８１の底壁８１ａ及び隔壁８１ｂと、カバープレート８２とによって囲まれた空間がインク室８４として構成され、このインク室８４が隔壁８１ｂを挟んで水平方向に複数配置されている。また、各インク室８４は共通インクパス８７を介してインクタンクに接続されている。つまり、インクタンク内のインクがインク色毎に独立した共通インクパス８７を経て各インク室８４に供給されるようになっている。
【００５８】
上記ベースプレート８１には、駆動電極８５が形成されている。この駆動電極８５は、図４に示すように、ベースプレート８１の各隔壁８１ｂの側面のうち上側約半分に形成されている（図５において斜線を付した部分参照）。更に、これら駆動電極８５は、同一のインク室８４内に配設されているもの同士が導電性樹脂から成る接続電極８６によって接続されている（図４において斜線を付した部分参照）。また、接続電極８６には図示しない外部取り出し電極（所謂ボンディングワイヤ）が接続されている。この外部取り出し電極にヘッド駆動回路７５からのパルス電圧が印加されることにより、インク室８４内で対面する両駆動電極８５，８５には同パルス電圧が印加される構成となっている。
【００５９】
ノズルプレート８３は、ベースプレート８１及びカバープレート８２の前面側（図５における左側）に取り付けられて、インク室８４を閉鎖していると共に、各インク室８４，８４，…に対応してノズル８３ａ，８３ａ，…が形成されている。つまり、インク室８４内にインク吐出用の圧力が発生した場合、このインク室８４に臨むノズル８３ａから所定量のインク滴が吐出されるようになっている。
【００６０】
具体的に、本形態に係るインクジェットヘッド５２では、上記各インク室８４は、長さ（アクティブレングス）が１．１ｍｍ、高さ寸法が３００μｍ、幅寸法が８４μｍであり、隔壁８１ｂの幅寸法が８５μｍであり、インク室８４のピッチが１５０ｄｐｉとなっている。また、駆動電極８５は隔壁８１ｂの上端から１５０μｍの位置まで斜め真空蒸着法により形成されたＡｌ膜で成っている。この駆動電極８５の形成動作としては、上記斜め真空蒸着によって隔壁８１ｂの側面の略上側半分及び上面に亘って付着したＡｌ膜のうち上面の膜を研磨により削除することで隔壁８１ｂの各側面のＡｌ膜を分離した後、インク室８４内で対向するＡｌ膜同士を接続電極８６によって電気的に接続するようにしている。また、カバープレート８２は隔壁８１ｂの上面に接着剤によって接着されており、この接着層（図示省略）の厚さ寸法は１μｍ以下に設定されている。更に、ノズルプレート８３に形成されたノズル８３ａの吐出側の径は１７μｍとなっている。このノズルプレート８３は、ポリイミドフィルムに撥水膜を塗布した後、エキシマレーザによりスルーホールで成る複数のノズル８３ａ，８３ａ，…を形成することにより得られる。このノズル８３ａ，８３ａ，…のピッチは上記インク室８４，８４，…のピッチと同じく１５０ｄｐｉである。尚、上記各寸法及び製造方法はこれに限られるものではない。
【００６１】
以下、インク滴吐出動作について説明する。本インクジェットヘッド１におけるインク滴吐出の基本動作としては、所定数おき（例えば２つおき）に配置された複数のインク室８４，８４，…同士を１つのインク室グループとする複数のグループを構成しておき、各グループに対してインク滴の吐出制御を順次行うようにしている。具体的には、図８に示すように、２つおきに配置された複数のインク室同士を１つのグループとして構成して、Ａ，Ｂ，Ｃの３つのグループによりインク滴の吐出制御を行う。この各グループに対する制御動作を説明する前に、インク滴を吐出するための隔壁８１ｂの変形動作について説明する。
【００６２】
図６は、インク室ＮＡ，ＮＢ，ＮＣを構成する隔壁８１ｂ，８１ｂの変形動作を説明するための図であって、インク室ＮＢからインクの吐出を行う場合を示している。図６（ａ）は全てのチャンネルに吐出パルス電圧を印加していない状態である。この状態を休止期間という。図６（ｂ）はチャンネルＮＢを拡張させることにより、このチャンネルＮＢにインクが吸引されている状態を示す。図６（ｃ）はチャンネルＮＢを収縮させることにより、このチャンネルＮＢのノズルからインクを吐出する状態を示す。
【００６３】
また、図７（ａ）は、チャンネルＮＢのノズルからインクを吐出させるための駆動パルス電圧の波形を示している。図７（ｂ）は、何れのチャンネルのノズルからもインクを吐出させないための駆動パルス電圧の波形を示している。ここで、図６（ｂ）に示すチャンネルＮＢの拡張時、及び図６（ｃ）に示すチャンネルＮＢの収縮時のパルス波形は図７（ａ）に示すものである。
【００６４】
以下、各チャンネルに対する制御動作について説明する。図８において、個々のグループは、第１，第２，第３の３つのインク室１Ａ〜３Ｃから成っている。この図８では、Ａグループにおける第１インク室に符号１Ａを、第２インク室に符号２Ａを、第３インク室に符号３Ａをそれぞれ付している。また、Ｂグループにおける第１インク室に符号１Ｂを、第２インク室に符号２Ｂを、第３インク室に符号３Ｂをそれぞれ付している。Ｃグループについても同様の符号を付している。
【００６５】
今、インク滴の吐出制御対象グループがＢグループであって、このＢグループの第２インク室２Ｂ及び第３インク室３Ｂからインク滴を吐出する場合を考える。この際、先ず、これら各インク室２Ｂ，３Ｂの両側に隣接するインク室２Ａ，２Ｃ、３Ａ，３Ｃの駆動電極ｅ１，ｅ１，…をローレベルとし、第２インク室２Ｂ及び第３インク室３Ｂの駆動電極ｅ２，ｅ２，…にハイレベルの電圧（図７における吐出パルス電圧）を印加する。これにより、この第２インク室２Ｂ及び第３インク室３Ｂの駆動電極ｅ２，ｅ２，…と、それぞれに隣り合う駆動電極ｅ１，ｅ１，…との間に電位差が生じ、その際に発生する電界の作用によって第２インク室２Ｂ及び第３インク室３Ｂを構成している各隔壁８１ｂ，８１ｂ，…は剪断変形してこれらインク室２Ｂ，３Ｂの内部を拡大させる（図８（ｂ）参照）。その後、Ｂグループの第２インク室２Ｂ及び第３インク室３Ｂの駆動電極ｅ２，ｅ２，…へのハイレベルの電圧印加を解除すると共に、これらインク室２Ｂ，３Ｂの両側に位置するインク室２Ａ，２Ｃ、３Ａ，３Ｃの駆動電極ｅ１，ｅ１，…にハイレベルの電圧（図７における共通パルス電圧）を印加する。これにより、インク室２Ｂ，３Ｂの駆動電極ｅ２，ｅ２，…と、それぞれに隣り合う駆動電極ｅ１，ｅ１，…との間に上記とは逆方向の電界が作用し、これによって第２インク室２Ｂ及び第３インク室３Ｂを構成している隔壁８１ｂ，８１ｂ，…は剪断変形して、これらインク室２Ｂ，３Ｂの内部を縮小させる（図８（ｃ）参照）。これにより、インク室２Ｂ，３Ｂ内に所定の吐出圧力（波動）が発生し、ノズルからインク滴が吐出される。このように、吐出パルス電圧の印加解除と同時に共通パルス電圧を印加することで、インク室２Ｂ，３Ｂの拡大、縮小を連続して行わせてインク滴吐出動作が行われる。
【００６６】
一方、上記インク滴吐出動作の場合、Ｂグループの第１インク室１Ｂはインク滴を吐出しないため、この第１インク室１Ｂの駆動電極ｅ３，ｅ３へは、この第１インク室１Ｂの両側に位置するインク室１Ａ，１Ｃの駆動電極ｅ４，ｅ４，…と同一の電圧が同タイミングで印加され（図７（ｂ）に示す状態）、電極間に電位差を生じさせないことで上記剪断変形が起こらないようにしている。
【００６７】
以上のようなＢグループに対するインク滴の吐出制御動作が行われた後、次に、Ｃグループの各インク室１Ｃ，２Ｃ，３Ｃに対するインク滴の吐出制御動作が行われる。このようにして、駆動パルス電圧の制御をＡ，Ｂ，Ｃの各グループに対して順に遷移させていくことにより、全てのインク室１Ａ〜３Ｃを有効に利用しながら連続的なインク吐出動作が行われるようになっている。
【００６８】
尚、駆動電極８５に吐出パルス電圧を与えてインク室８４が拡張する方向に隔壁８１ｂを作動させた際、この吐出パルス電圧の印加維持時間（吐出パルスのパルス幅）は、インク室８４内の圧力波がインク室８４の長手方向を片道伝播する時間Ｌ／ａ（Ｌはインク室８４の長さ寸法、ａはインク中の音速）である場合に、最も有効に圧力変動を増大させることができ、吐出効率の向上を図ることができて、インク滴の吐出速度を高く得ることができる。本形態では、図９に示すように、各駆動パルス電圧の印加時間としては、インク滴吐出用の圧力波がインク室の後端部から先端のインク吐出部へ伝播する時間をＡＬとしたとき、吐出パルス電圧の印加時間がＡＬ、共通パルス電圧の印加時間が２ＡＬ、インク滴の吐出周期が３．５ＡＬにそれぞれ設定されている。ここで、ＡＬは通常は数μｓ程度である。また、各駆動パルス電圧の電圧値は互いに同一に設定されており、電源の共有化が図られている。
【００６９】
以下、本発明の特徴部分であるヘッド駆動回路７５及びその周辺回路についての複数の実施形態について説明する。
【００７０】
（第１実施形態）
−ヘッド駆動回路７５の説明−
図１０はヘッド駆動回路７５及びその周辺の回路構成を示す図である。この図１０に示すように、ヘッド駆動回路７５にはヘッド電源回路９１が備えられている。このヘッド電源回路９１は、上記制御部７により制御され、電圧制御機能を持ち、インクジェットヘッド５２の各隔壁８１ｂ，８１ｂ，…を剪断変形させるためのドライバＩＣ７５ａを駆動する電圧Ｖ２をリファレンス電圧として取り込むようになっている。
【００７１】
ドライバＩＣ７５ａは、インクジェットヘッド５２の各隔壁８１ｂ，８１ｂ，…に形成されている駆動電極８５，８５，…に対し、画像情報に応じてパルス電圧を選択的に印加する。
【００７２】
また、ヘッド電源回路９１の出力端子とドライバＩＣ７５ａとを接続している電源ライン９２には抵抗Ｒが設けられており、この抵抗Ｒの両端電圧Ｖ１，Ｖ２が、差動アンプ９３の正相入力端子及び逆相入力端子にそれぞれ入力され、この差動アンプ９３の出力が制御部７に入力されるようになっている。
【００７３】
ドライバＩＣ７５ａの電源ライン９２には、電源平滑用のバイパスコンデンサＣｃがドライバＩＣ７５ａ近傍に接続され、ヘッド電源回路９１から供給される電流を平均化する。
【００７４】
そして、制御部７は、インクジェットプリンタ１の初期設定時に、ヘッド電源回路９１が所定の電圧を出力するように駆動制御し、これにより、ドライバＩＣ７５ａを駆動し、そのときに電源ライン９２に流れる電流値を検出する（本実施の形態では、差動アンプ９３の出力に基づき、抵抗Ｒの両端での電圧降下により電流値を検出する）。これにより、インクジェットヘッド５２の全体または個々のチャンネルの静電容量を求め、これに合わせて、インクジェットヘッド５２の状態を検知すると共に、最適な電圧でインクジェットヘッド５２を駆動できるように、ヘッド電源回路９１に対して出力電圧の設定を指令する機能を持っている。
【００７５】
尚、インクジェットヘッド５２の全体の静電容量を求める場合には、全ての駆動電極８５，８５，…に対して同時に電圧を印加する。
【００７６】
一方、特定のチャンネルの静電容量を求める場合には、静電容量を求めようとする隔壁８１ｂに形成されてる駆動電極８５のみに電圧を印加する。例えば、図１２（ａ）を用いて説明した如く、インク室８４を介して互いに隣接する一対の隔壁８１ｂ，８１ｂのみにパルス電圧を印加した場合には、この両隔壁８１ｂ，８１ｂの静電容量が合成された値として検知されることになる。また、特定の一つの隔壁８１ｂのみの静電容量を測定する場合については後述する。
【００７７】
以下に、インクジェットヘッド５２のチャンネルの静電容量を測定する手法及びその測定された静電容量からインクジェットヘッド５２の状態を検知する手法について説明する。以下の手法は、インクジェットヘッド５２の全体の静電容量を求める場合、特定のチャンネルの静電容量を求める場合の何れにも適用可能である。
【００７８】
図１１は、ドライバＩＣ７５ａの制御動作により特定の駆動電極８５に対して電圧を印加した際の電圧印加タイミング（図１１（ａ）参照）と、それに伴って変化する充電電流値（図１１（ｂ）参照）との関係を示している。つまり、隔壁８１ｂに対して駆動電極８５を介して電圧を印加したときに隔壁８１ｂに蓄えられる充電電流値の変化状態を示している。そして、図１１（ｂ）における実線は隔壁８１ｂの静電容量が比較的大きい場合の充電電流値の変化状態を示しており、破線は隔壁８１ｂの静電容量が比較的小さい場合の充電電流値の変化状態を示している。
【００７９】
このように、充電電流値の変化状態を検出（例えば、電圧印加開始後、所定時間経過時点での電流値を検出）することによって隔壁８１ｂの静電容量を認識することができる。そして、この隔壁８１ｂの静電容量を認識することにより、インクジェットヘッドの状態を容易に検知することができる。
【００８０】
具体的には、例えば「隔壁８１ｂ（圧電体）の駆動電極８５への配線状態（ワイヤボンディングの接続不良の有無など）」「隔壁８１ｂ（圧電体）上での駆動電極８５の状態（駆動電極８５の剥がれやスパッタリング不良の有無など）」「インクジェットヘッド５２の温度」「各チャンネルそれぞれの温度」「適正駆動条件（スルーレート、タイミング、電圧）が適正に得られているかの有無」等を検知することが可能である。以下、それぞれの状態について説明する。
【００８１】
＜隔壁８１ｂの駆動電極８５への配線状態＞
隔壁８１ｂの静電容量と「隔壁８１ｂの駆動電極８５への配線状態」との関係として、インクジェットヘッド５２の電気系に断線等の接続不良が存在する場合、隔壁８１ｂの静電容量は適正値の１／２や０といった値になる。例えば、図１１（ｂ）の実線は断線がない場合の充電電流値の変化状態を示しており、破線は断線が存在する場合の充電電流値の変化状態を示している。また、電気系の短絡時には過大電流が流れることになる。
【００８２】
図１２のインクジェットヘッド５２の電気回路構成図を用いて詳しく説明すると、図１２（ａ）に示すように断線や短絡が無い場合、一方の隔壁８１ｂの静電容量を「Ｃ」とすると、測定値は「２Ｃ」として得られる。これが適正値である。そして、図１２（ｂ）に示すように、電気系の１箇所に断線が存在している場合には、測定値は「Ｃ」として得られることになる。つまり上記適正値「２Ｃ」の１／２の値として得られる。また、図１２（ｃ）に示すように、電気系の２箇所に断線が存在している場合には、測定値は「０」として得られることになる。つまり、この測定値が適正値の１／２や０といった値である場合には、電気系の少なくとも１箇所に断線が存在していると判断できる。また、図１２（ｄ）に示すように、電気系に短絡（ショート）が発生している場合には、測定値（測定電流値）は「過大値」として得られることになる。つまり、この測定値が「過大値」である場合には、電気系の少なくとも１箇所に短絡が発生していると判断することができる。このように静電容量または静電容量に相関のある値の測定値が適正の範囲内にあるか否かを判断することによってインクジェットヘッドの電気系の状態を容易且つ迅速に検知することができる。
【００８３】
そして、本形態では、静電容量が、上記適正値の１／１．５倍〜１．５倍の範囲内にあるときにのみインクジェットヘッド５２の状態が良好であると検知するようにしている。
【００８４】
＜隔壁８１ｂ上での駆動電極８５の状態＞
隔壁８１ｂの静電容量と「隔壁８１ｂ上での駆動電極８５の状態」との関係として、駆動電極８５の剥がれやスパッタリング不良が生じている場合には、隔壁８１ｂの静電容量は適正値よりも大幅に小さくなる。つまり、この隔壁８１ｂの静電容量が小さくなっていることを認識することにより隔壁８１ｂ上での駆動電極８５の状態に不良が生じていると推測することができる。例えば、図１１（ｂ）の実線は駆動電極８５の剥がれやスパッタリング不良が生じていない場合の充電電流値の変化状態を示しており、破線はこの不良が生じている場合の充電電流値の変化状態を示している。
【００８５】
＜インクジェットヘッド５２の温度、各チャンネルそれぞれの温度＞
隔壁８１ｂの静電容量と「インクジェットヘッド５２の温度」「各チャンネルそれぞれの温度」との関係として、図１３に示すように、これら温度が高いほど隔壁８１ｂの静電容量は大きくなる傾向がある。つまり、隔壁８１ｂの静電容量を測定することにより「インクジェットヘッド５２の温度」や「各チャンネルそれぞれの温度」を認識することができる。
【００８６】
また、「インクジェットヘッドの温度」や「各チャンネルそれぞれの温度」はインク室８４内のインク粘度と相関があり、温度が高いほどインク粘度は低下する。このため、インク滴の着弾位置を適切に得るためには、「インクジェットヘッドの温度」や「各チャンネルそれぞれの温度」を認識し、それに応じたパルス電圧を駆動電極８５に対して印加することが有効である。本実施形態では、インクジェットヘッド５２の静電容量の測定値に基づいてインクジェットヘッド５２の温度やインクジェットヘッド５２の各チャンネルそれぞれの温度を検知し、それに基づいて認識したインクの粘度に応じて駆動電極８５に対して印加するパルス電圧を、調整することにより適切なインク吐出速度（例えば８ｍ／ｓｅｃ程度）が得られ、高画質の画像形成を実現することが可能になる。つまり、上記温度が低いほど、パルス電圧を高く設定したり、このパルス電圧の印加タイミングを早くするように設定する。
【００８７】
また、インクジェットヘッド５２はインクに直接接触しているため、このインクジェットヘッド５２の温度はインク温度に略等しいものとして得られる。このため、インクジェットヘッド５２にサーミスタを取り付けることでインク温度を推測する場合に比べて信頼性の向上を図ることができ、より高画質の画像形成が可能になる。
【００８８】
更に、温度検知のためのサーミスタをインクジェットヘッド５２の各チャンネルそれぞれに備えさせることなしに各チャンネルそれぞれの温度を検知することができるため、構成の複雑化を招くことがなく、実用性の高い状態検知方法を得ることができる。
【００８９】
特に、個々のチャンネルの使用頻度に大きな差がある場合、それに応じて各チャンネルそれぞれの温度に差が生じ、これによってインクの粘度にも差が生じてしまうことがあるが、本形態では、簡単な構成でインクジェットヘッド５２の各チャンネルそれぞれの温度が検知可能であるので、インク粘度に応じてチャンネル毎に適切なパルス電圧を印加することが可能である。このため、高精度で各チャンネルに対するインク滴吐出制御を実行することができる。
【００９０】
＜適正駆動条件＞
更に、隔壁８１ｂの静電容量を測定することにより、スルーレート、タイミング、電圧が適正に得られているかの有無を検知することも可能である。つまり、隔壁８１ｂの静電容量を測定し、これによって上記インクの粘度や電気系の状態を検知し、これに応じて、スルーレート（上記吐出パルスの立ち上がりの傾斜角度の制御）、タイミング（パルス電圧の印加タイミング）、電圧（パルス電圧の電圧値）が適正に得られているかの有無を検知することが可能である。つまり、予め、隔壁８１ｂの静電容量に応じて、スルーレート、タイミング、電圧の適正値を認識しておき、測定された隔壁８１ｂの静電容量に基づいて適正なスルーレート、タイミング、電圧で画像形成動作が実行されるようにしておく。これにより、インクジェットヘッド５２の製作バラツキや、経時劣化等の応じ、常に適正駆動条件で画像形成動作を実行することが可能になる。
【００９１】
−実施形態の効果−
以上のように、本形態では、インクジェットプリンタ１に一旦組み付けられ後であってもインクジェットヘッド５２の状態を容易且つ迅速に認識することができる。例えば、インクジェットヘッド５２をインクジェットプリンタ１に搭載し、ＣＯＦを接続した後であっても、このインクジェットヘッド５２をインクジェットプリンタ１から取り外したり、インクジェットヘッド５２からＣＯＦを外したりすることなしに、インクジェットヘッド５２の電気系等の種々の状態を容易且つ迅速に認識することが可能となる。その結果、吐出不良が生じた際に、その原因は「インクノズルの詰まり」であるのか「インクジェットヘッドの電気系の不良」であるのかを容易且つ迅速に識別でき、この識別のためにメンテナンス動作を一旦実行するといった必要はなくなる。
【００９２】
また、インクジェットヘッド５２の静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいてインクジェットヘッド５２の温度やインクジェットヘッド５２の各チャンネルそれぞれの温度を検知し、これによってインクの粘度を認識してパルス電圧を適切に制御できるため、安定したインク吐出速度が得られ、高画質の画像形成を実現することができる。
【００９３】
また、上述の如く状態検知されたインクジェットヘッド（ヘッドブロック）５２の複数個を互いに組み合わせてヘッドユニットを構成する場合、各インクジェットヘッド５２それぞれにおける全チャンネルの上記測定値の平均値と、それに組み合わされる他のインクジェットヘッド５２における全チャンネルの上記測定値の平均値との差が１０％以内となるようにしている。
【００９４】
これによれば、上記全チャンネルの測定値平均値によって各インクジェットヘッド５２をランク分けして、同一ランク（測定値平均値の差が１０％以内）のインクジェットヘッド５２同士を組み合わせてヘッドユニットを構成することができる。これにより、歩留まりの向上及び吐出性能の均一化、チャンネル間の補正量の縮小を図ることができる。このチャンネル間の補正量とは、個々のチャンネルの使用頻度の差に伴う温度差を吸収するためのパルス電圧の補正値である。
【００９５】
（変形例）
上述した実施形態では、電源ライン９２に流れる電流値に基づいて、インクジェットヘッド５２の静電容量を測定するようにしていたが、電圧値に基づいて、インクジェットヘッド５２の静電容量を測定するようにしてもよい。図１４は、ドライバＩＣ７５ａの制御動作により特定の駆動電極８５に対して電圧を印加した際の電圧印加タイミング（図１４（ａ）参照）と、それに伴って変化する充電電圧値（図１４（ｂ）参照）との関係を示している。そして、図１４（ｂ）における実線は隔壁８１ｂの静電容量が比較的大きい場合の充電電圧値の変化状態を示しており、破線は隔壁８１ｂの静電容量が比較的小さい場合の充電電圧値の変化状態を示している。その他は上述した実施形態の場合と同様であるのでここでの説明は省略する。
【００９６】
また、他の変形例として、上記充電電流の積分値（充電電荷値）に基づいてインクジェットヘッド５２の状態を検知することもできる。この場合、リップル吸収コンデンサＣｃの影響等を除去でき、正確な充電電荷を検知することができる。また、この積分値を累積駆動数で除して測定値を得ることにより、実印字状態での測定が可能となる。
【００９７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本形態では、上述した第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００９８】
図１５はヘッド駆動回路７５及びその周辺の回路構成を示す図である。この図１５に示すように、差動アンプ９３の出力側がコンパレータ９４の正相入力端子に接続されている。また、このコンパレータ９４の逆相入力端子には基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。そして、このコンパレータ９４は、差動アンプ９３の出力電圧に基づいて、充電電流値が過渡充電（ピーク）電流の１／２まで減衰したときに制御部７に対して出力するようになっている。
【００９９】
図１６は、ドライバＩＣ７５ａの制御動作により特定の駆動電極８５に対して電圧を印加した際の電圧印加タイミング（図１６（ａ）参照）と、それに伴って変化する充電電流値（図１６（ｂ）参照）との関係を示している。図１６（ｂ）における実線は隔壁８１ｂの静電容量が比較的大きい場合の充電電流値の変化状態を示しており、破線は隔壁８１ｂの静電容量が比較的小さい場合の充電電流値の変化状態を示している。
【０１００】
そして、この充電電流値が過渡充電（ピーク）電流の１／２まで減衰したときにコンパレータ９４は制御部７に対して出力信号を発する。つまり、充電電流が所定比率に減衰するまでの所要時間によって隔壁８１ｂの静電容量を検知するようになっている。図１６（ｃ）の場合（図１６（ｂ）に実線で示す波形の場合）は、充電電流が所定比率に減衰するまでの所要時間が比較的長く、これにより隔壁８１ｂの静電容量が比較的大きいことが検知される。一方、図１６（ｄ）の場合（図１６（ｂ）に破線で示す波形の場合）は、充電電流が所定比率に減衰するまでの所要時間が比較的短く、これにより隔壁８１ｂの静電容量が比較的小さいことが検知される。
【０１０１】
その他の構成及び静電容量からインクジェットヘッド５２の状態を検知する手法は上述した第１実施形態の場合と同様である。
【０１０２】
このように充電電流が所定比率に減衰するまでの所要時間に基づいてインクジェットヘッドの状態を検知する場合、数十〜数百ｎｓｅｃといった非常に短時間でインクジェットヘッドの状態を検知することが可能になる。
【０１０３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本形態にあっても、上述した第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１０４】
図１７はヘッド駆動回路７５及びその周辺の回路構成を示す図である。この図１７に示すように、差動アンプ９３の出力側がピークホールド回路９５に接続されている。つまり、充電電流値の過渡充電（ピーク）電流が保持されて制御部７に出力されるようになっている。
【０１０５】
図１８は、ドライバＩＣ７５ａの制御動作により特定の駆動電極８５に対して電圧を印加した際の電圧印加タイミング（図１８（ａ）参照）と、ピークホールド回路９５のホールド状態を解除するためのリセット信号（図１８（ｂ）参照）と、それに伴って変化する充電電流値（図１８（ｃ）参照）との関係を示している。図１８（ｃ）における実線は隔壁８１ｂの静電容量が比較的大きい場合の充電電流値の変化状態を示しており、破線は隔壁８１ｂの静電容量が比較的小さい場合の充電電流値の変化状態を示している。つまり、この充電電流値のピーク値の測定によって隔壁８１ｂの静電容量を検知するようになっている。
【０１０６】
その他の構成及び静電容量からインクジェットヘッド５２の状態を検知する手法は上述した第１実施形態の場合と同様である。
【０１０７】
このように充電電流のピークホールド値に基づいてインクジェットヘッド５２の状態を検知する場合、積分を用いる場合に比べて、数十〜数百ｎｓｅｃといった非常に短時間でインクジェットヘッド５２の状態を検知することが可能になる。また、ピーク電流を検出する場合には高速度の検出手段が必要となるが、ピークホールドを行うことで、応答性の低い汎用の検出手段であっても良好に静電容量に相関のある値を得ることができる。
【０１０８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本形態は、インクジェットヘッド５２の静電容量または静電容量に相関のある値を測定する際の電圧印加動作を、画像形成動作時の電圧印加動作とは異なるものとしている。
【０１０９】
上記図１２（ａ）に示したように、インク吐出駆動のために駆動電極８５にパルス電圧を印加した場合、隣接する隔壁８１ｂ，８１ｂの静電容量が合成されて検知されてしまうことになる。これに対し、静電容量または静電容量に相関のある値を測定するための専用の駆動パターン、例えば片側の隔壁８１ｂのみに電気エネルギを付与するパターンとした場合、個々の隔壁８１ｂの静電容量を単独で測定することが可能になり、信頼性の高い測定動作を実行することができる。
【０１１０】
具体的には、図１２（ａ）では、パルス電圧が印加される隔壁８１ｂ，８１ｂの両外側の駆動電極８５，８５をアースしているが、これらのうちの一方に対して上記と同様のパルス電圧を印加する。これにより、この一方の隔壁８１ｂは充電されない状態となり、他方の隔壁８１ｂのみに充電されることになって、この充電される隔壁８１ｂの静電容量のみを測定することが可能になる。これにより、断線が生じている場合や短絡が生じている場合にその位置を特定することが可能になる。
【０１１１】
また、この静電容量測定用の電圧としては、インク滴の吐出が実行されない程度の低い電圧値であってもよいし、必ずしもパルス電圧である必要もない。つまり、インク吐出（画像形成）のための制御系と静電容量測定のための制御系とを兼用する場合には上述した各実施形態のようなパルス電圧を印加させることになるが、これらの制御系を個別に備えさせる場合には静電容量測定のための電圧印加パターンは任意のものでよい。
【０１１２】
−その他の実施形態−
上述した各実施形態では、カラーインクジェットプリンタ１に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はモノクロタイプのインクジェットプリンタやインクジェットプロッタ等への適用も可能である。
【０１１３】
また、ベースプレート８１の構成材料である圧電材料としてはニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム等も適用可能である。
【０１１４】
また、本発明は、キャリッジ５１が主走査方向に走査しながら画像形成動作を行うシリアルタイプのインクジェットプリンタに限らず、走査動作を行わないラインタイプのインクジェットプリンタへの適用も可能である。
【０１１５】
更に、ヘッドを組立て製造する際の良否判定等の検査工程への適用も可能である。
【０１１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値が、電気系の断線の有無やヘッド温度等といったインクジェットヘッドの状態に応じて変化することを利用し、この静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいてインクジェットヘッドの状態を検知するようにしている。このため、インクジェットプリンタに一旦組み付けられ後であってもインクジェットヘッドの状態を容易且つ迅速に認識することができる。例えば、インクジェットヘッドをインクジェットプリンタに搭載し、ＣＯＦを接続した後であっても、このインクジェットヘッドをインクジェットプリンタから取り外したり、インクジェットヘッドからＣＯＦを外したりすることなしに、インクジェットヘッドの電気系等の種々の状態を容易且つ迅速に認識することが可能となる。その結果、吐出不良が生じた際に、その原因は「インクノズルの詰まり」であるのか「インクジェットヘッドの電気系の不良」であるのかを容易且つ迅速に識別でき、この識別のためにメンテナンス動作を一旦実行するといった必要はなくなる。その結果、構成の複雑化を招くことなしに、容易且つ迅速にインクジェットヘッドの状態を検知することが可能になる。
【０１１７】
特に、インクジェットヘッドの静電容量または静電容量に相関のある値の測定値に基づいてインクジェットヘッドの温度やインクジェットヘッドの各チャンネルそれぞれの温度を検知するようにした場合には、インクの粘度を認識してパルス電圧を適切に制御することができ、安定したインク吐出速度が得られ、高画質の画像形成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るカラーインクジェットプリンタの外観及び内部構成の一部を示す斜視図である。
【図２】カラーインクジェットプリンタの内部構成を示す側面図である。
【図３】インクジェットプリンタの制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】インクジェットヘッドの底面図である。
【図５】インクジェットヘッドの断面図である。
【図６】インク室を構成する隔壁の変形動作を説明するための図である。
【図７】各チャンネルに対する駆動パルス電圧及び電極間の電位差の変化を説明するための図である。
【図８】各インク室のインク滴吐出制御動作を説明するための図である。
【図９】吐出パルス電圧及び共通パルス電圧の印加タイミングを示す図である。
【図１０】第１実施形態におけるヘッド駆動回路及びその周辺の回路構成を示す図である。
【図１１】第１実施形態における静電容量の測定手法を説明するための図である。
【図１２】インクジェットヘッドの電気回路構成を示す図である。
【図１３】隔壁の静電容量とインクジェットヘッドの温度との関係を示す図である。
【図１４】変形例における静電容量の測定手法を説明するための図である。
【図１５】第２実施形態におけるヘッド駆動回路及びその周辺の回路構成を示す図である。
【図１６】第２実施形態における静電容量の測定手法を説明するための図である。
【図１７】第３実施形態におけるヘッド駆動回路及びその周辺の回路構成を示す図である。
【図１８】第３実施形態における静電容量の測定手法を説明するための図である。
【図１９】インクジェットヘッドをインク吐出方向から見た断面図である。
【符号の説明】
１　　　　カラーインクジェットプリンタ（インクジェット画像形成装置）
５２　　　インクジェットヘッド
８１ｂ　　隔壁
８４　　　インク室
Ｐ　　　　記録用紙（記録媒体）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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