JP2006321188A - 液体吐出装置及び温度変化検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】温度検出専用の素子を備えることなく既存の素子を用い、簡易な回路構成によって装置内の液体の温度検出が可能な液体吐出装置及び異常検出方法を提供する。
【解決手段】センサ５９から得られた検出信号１１２は、チャージアンプ１１３で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１１５でデジタル化された後に１回の吐出駆動期間を積算期間として積算処理部１１６で積算処理される。更に、減算処理部１２６では、積算処理部１１６で算出された検出信号の積算値とメモリ１２８に記憶されている基準信号の積算値との変化量から圧力室の温度変化に応じた温度変化信号が抽出され、メモリ１２８に記憶される。この温度変化信号に基づいて、圧電アクチュエータへ与える駆動信号が補正される。また、検出信号の積算値がしきい値レジスタに記憶されている各圧力室に対応したしきい値と比較され、圧力室の圧力異常が判断される。
【選択図】 図６

Description

本発明は、液体吐出装置及び温度変化検出方法に係り、特にノズルから液体を吐出させてメディア上に画像等を形成する液体吐出装置における温度検出技術に関する。

ノズルや圧力室などを含んだ多数の吐出素子を配列させたインクジェットヘッドを有し、このインクジェットヘッドとメディアとを相対的に移動させながら、吐出素子よりメディアに向けてインクを吐出することにより、メディア上に画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。

インクジェット記録装置では、その環境温度におけるインクの吐出特性はインクの粘度や表面張力などインクの特性に依存し、特にインクの粘度はインクの吐出特性に大きな影響を及ぼしている。インクの温度とインクの粘度との間には、インクの温度が変化するとインク粘度も変化するという関係があり、インクの温度が変化するとインクの吐出特性も変化してしまうので、インクの吐出特性を安定させるためにインクの温度変化に対して温度補償を行う必要がある。

例えば、特許文献１に記載された発明は、温感素子を用いてインク周辺の温度を検出し、検出結果に応じてインク噴出装置に印加される電気信号を変化させるように構成されている。

また、特許文献２に記載された発明は、記録液体に圧力波を発生させる圧電素子の静電容量と抵抗で構成される積分回路を通して出力される出力波形によって温度を検出する温度検出装置によって温度を検出し、検出結果に応じて記録ヘッド内の温度調節や、記録ヘッドの駆動信号の制御を行うように構成されている。
特開昭５７−４７６６６号公報 特開平３−２１６３４０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の発明は、インクの周囲温度を検出するための温感素子が必要であり、この温感素子を設置するためにヘッドが形状的な制約を受けてしまう。また、温感素子の取り付けのための工程が必要になるのでインク噴出装置の小型化や高集積化、低コスト化には不利である。

また、上記特許文献２に記載の発明は、検出用パルス（第１のパルス及び第２のパルス）が必要であり、また、検出回路や検出信号の信号処理回路の回路構成が複雑になってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、温度検出専用の素子を備えることなく既存の素子を用い、簡易な回路構成によって装置内の液体の温度検出が可能な液体吐出装置及び温度変化検出方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出させるノズルと、前記ノズルに対応して設けられた圧力室と、前記圧力室を構成する壁面に設けられ前記圧力室内の液体に吐出力を付与する吐出力発生素子と、焦電特性を有し、前記圧力室を構成する壁面に設けられ、前記圧力室に発生する圧力を検出する検出素子と、を有する液体吐出ヘッドと、前記検出素子から得られる検出信号から前記検出素子の焦電特性による成分を抽出して該圧力室の温度変化に応じた温度変化信号を得る信号処理手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、圧力室に発生する圧力を検出する検出素子から得られる検出信号から検出素子の焦電効果による成分を抽出し、この検出素子の焦電効果による成分に基づいて圧力室に発生する温度変化が検出されるので、専用の温度検出素子を用いることなく、また、簡易な構成の信号処理手段により圧力室の温度変化を検出することが可能になる。

検出素子には、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などのフッ化樹脂系圧電素子が好適に用いられる。また、吐出力発生素子には、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などのセラミック系圧電素子（圧電アクチュエータ）が好適に用いられる。検出素子及び吐出力発生素子として複数の圧電素子を備える態様では、複数の圧力室に対して一体に圧電体を形成して圧力室に対応する部分に駆動信号印加電極を設ける電極分割型圧電素子を用いてもよいし、各圧力室に対して圧電体を形成して各圧電体に駆動信号印加電極を設けるメカ分割型圧電素子を用いてもよい。

液体吐出ヘッドには、記録媒体の全幅（記録媒体の画像形成可能幅）に対応した長さの吐出孔列を有するライン型ヘッドや、記録媒体の全幅に満たない長さの吐出孔列を有する短尺ヘッドを記録媒体の幅の方向へ走査させるシリアル型ヘッドがある。

ライン型の液体吐出ヘッドには、記録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、記録媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記信号処理手段は、前記検出素子から得られた検出信号と予め設定された基準信号との変化分を求める演算処理部を備え、前記演算処理部によって求められた前記検出信号と前記基準信号との変化分に基づいて前記検出素子の焦電特性による成分を抽出して該圧力室の温度変化信号を得ることを特徴とする。

演算処理部に用いられる基準信号には、温度変化のない状態において検出素子から得られた検出信号を基準信号とする態様がある。この基準信号を記憶する記憶手段を備える態様が好ましい。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記信号処理手段は、前記検出素子から得られた検出信号をデジタル信号へ変換するデジタル変換処理部と、前記デジタル変換処理部によってデジタル化された検出信号を予め設定された積算期間において積算して積算信号を求める積算処理部と、前記積算処理部によって求められた積算信号と予め設定された基準信号を積算期間において積算して求められた基準積算信号との変化分を求め、前記検出素子の焦電効果による成分を抽出して該圧力室の温度変化信号を得る演算処理部と、を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、検出素子から得られた検出信号を積算した積算信号を用いることで、検出素子による検出信頼性の向上が見込まれる。また、積算回路（積分回路）を含む積算処理部を用いることで信号処理手段全体として回路構成を簡略化することができる。また、圧力室に気泡が発生してもこの気泡要因を除外可能である。

なお、積算処理を行う積算期間は適宜設定可能である。該積算期間を、１回の吐出動作の期間とする態様によれば、１回の吐出動作期間内における圧力室の圧力変動や温度変化を検出可能である。

また、検出信号から求められた積算信号から圧力室の温度変化信号を得る態様では、検出信号から求められる積算信号と基準信号から求められる基準積算信号との変化量から温度変化信号を得るように構成される。

請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記吐出力発生手段に与える駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記信号処理手段によって得られた前記圧力室の温度変化信号に基づいて前記駆動信号生成手段によって生成された駆動信号を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、圧力室の温度変化を検出し、この温度変化に応じて圧力発生素子に与える駆動信号を補正するように構成されるので、圧力室に温度変化が生じても吐出特性を一定に保つことが可能になる。

また、本発明は上記目的を達成する方法発明を提供する。即ち、本発明に係る温度変化検出方法は、液体を吐出させるノズルと、前記ノズルに対応して設けられた圧力室と、焦電特性を有し、前記圧力室を構成する壁面に設けられ、前記圧力室に発生する圧力を検出する検出素子と、を有する液体吐出ヘッドの温度変化検出方法であって、前記圧力室に設けられた検出素子から検出信号を取得する検出信号取得工程と、前記検出信号取得工程によって取得された検出信号から、前記検出素子の焦電効果による成分を抽出して該圧力室の温度変化に応じた温度変化信号を得る信号処理工程と、を含むことを特徴とする。

信号処理工程によって得られた温度変化信号に基づいて、吐出条件を変更する吐出条件変更工程を含む態様が好ましい。なお、この吐出条件の変更には、例えば、駆動信号波形の変更がある。

請求項６に記載の発明は、請求項５記載の温度変化検出方法の一態様に係り、前記圧力室を構成する壁面に設けられ、前記圧力室内の液体に吐出力を付与する吐出力発生手段に駆動信号を与えて前記吐出力発生手段を駆動する駆動工程を含み、前記検出信号取得工程は、前記検出素子から前記駆動工程における検出信号を取得することを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、吐出力発生手段を駆動させる駆動工程において検出素子から得られる検出信号を取得するように構成されるので、該検出信号に基づいて液滴吐出時の圧力室の圧力変化及び圧力室の温度変化を検出可能である。

請求項７に記載発明は、請求項６記載の温度変化検出方法の一態様に係り、前記圧力室内の気泡を除去する気泡除去工程を含み、前記気泡除去工程の直後に、前記吐出力発生手段に駆動信号を与えて前記吐出力発生手段を駆動する駆動工程と、前記検出素子から前記駆動工程における検出信号を取得する検出信号取得工程と、を行うことを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、圧力室の気泡が除去された直後に吐出力発生手段を駆動させて検出素子から検出信号を取得するので、製造ばらつきによる検出素子の静電容量の誤差を抽出することができる。

抽出された静電容量に基づいて圧力異常判定に用いるしきい値を検出素子ごとに算出（補正）するしきい値算出（補正）工程を備える態様が好ましい。更に、このように求められた（補正された）しきい値を記憶手段に記憶する記憶工程を備える態様が好ましい。

なお、ここでいう気泡排除工程の直後とは、気泡排除工程終了時から所定の駆動データに基づいて吐出力発生素子が駆動されるまでの期間を含んでいてもよい。

本発明によれば、圧力室に発生する圧力を検出する検出素子から得られる検出信号から、検出素子の焦電効果による成分を抽出し、この検出素子の焦電効果による成分に基づいて圧力室に発生する温度変化が検出されるので、専用の温度検出素子を用いることなく、また、簡易な構成の信号処理手段により圧力室の温度変化を検出することが可能になる。

〔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インクジェットヘッド（以下、ヘッドという。）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、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

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供給タンクを有し、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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、特別色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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔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。

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),(b) 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。

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。

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供給タンク（図３(a)〜(c)には不図示、図１に符号１４で示すインク貯蔵／装填部に対応）と連通しており、該インク供給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。

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を備えた圧電アクチュエータ５８（吐出力発生素子）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アクチュエータ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。

一方、インクの吐出やリフィルなどによって圧力室５２の圧電アクチュエータ５８と反対側に設けられたセンサ５９（検出素子）が圧力を受けると、センサ５９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（電荷）を検出信号としてセンサ５９から得ることができる。

このセンサ５９には、圧力室５２と反対側の面に検出信号の取出電極６０が設けられており、この取出電極６０から検出信号が取得されるように構成される。また、センサ５９の変位を妨げないように、センサ５９の圧力室５２と反対側には空洞部６２が設けられている。

本インクジェット記録装置１０では、センサ５９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圧力室５２が有するノズル５１の吐出異常の有無が判定される。また、センサ５９は焦電特性(パイロ特性)を有しており、圧力室５２内に温度変化が生じるとこれに対応した電圧（検出信号）を得ることができる（焦電効果）。焦電特性とは、結晶を加熱したり冷却したりすると電気分極する現象であり、この効果を利用して非接触で温度を測定することができる。

図４に示す圧電アクチュエータ５８にはＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ・Ｔｉ）Ｏ₃ 、チタン酸ジルコン酸鉛）などのセラミック材料を用いた圧電素子が好適に用いられ、センサ５９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）などのフッ化樹脂材料を用いた圧電素子が好適に用いられる。

一般に、吐出力を発生させるアクチュエータには等価圧電定数（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、圧力を検出するセンサには圧電出力係数（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。即ち、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。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る。

なお、圧力室５２内のインクに吐出力を与える圧電アクチュエータ５８及び圧力室５２の圧力を検出するセンサ５９との配置は図４に示す配置に限定されず、それぞれを圧力室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。上述した圧力室５２の圧力（圧力変動）から吐出異常を判断する吐出異常検出制御の詳細は後述する。

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。

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。

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。

〔制御系の説明〕
図５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、画像バッファ８２、ヘッドドライバ８４、検出信号処理部８５（信号処理手段）等を備えている。

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。

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。

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、搬送系のモータなどのモータ８８や後乾燥部４２のヒータ等のヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

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。

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やインクジェット記録装置１０内、ヘッド５０内の温度調整用ヒータなどのヒータ８９を駆動するドライバである。

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）をヘッドドライバ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ドライバ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。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ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画像バッファメモリ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。

ヘッドドライバ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の圧電アクチュエータ５８を駆動する。ヘッドドライバ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。

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。

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、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。

ヘッドドライバ８４は、画像バッファメモリ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。ヘッドドライバ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。

検出信号処理部８５は、図４に示した圧力室５２の圧力変動及び圧力室５２内（圧力室５２内のインク）の温度変化に応じてセンサ５９から得られる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。インクジェット記録装置１０では、検出信号処理部８５によって所定の信号処理を施された検出信号に基づいて、異常判定部９２によって圧力室５２の圧力異常や圧力室５２内の温度異常が判断される。なお、インクジェット記録装置１０における圧力室５２の温度異常検出及び圧力異常検出の詳細は後述する。

図５のプログラム格納部９０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９０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。なお、プログラム格納部９０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。

なお、本例では、機能ブロックとしてシステムコントローラ７２やメモリ７４、プリント制御部８０などを個別のブロックとして図示したが、これらを集積化して１つのプロセッサとして構成してもよい。また、システムコントローラ７２の一部の機能と、プリント制御部８０の一部の機能と、を1つのプロセッサとして実現することも可能である。

〔圧力室異常検出の説明〕
次に、インクジェット記録装置１０における圧力室５２の異常検出について詳述する。図６は、圧力室５２の異常検出を行う圧力室異常検出部１００の概略構成を示すブロック図である。本例では、圧力室５２の異常として、圧力異常（吐出異常）及び圧力室５２の温度変化を検出する態様を示す。

図６に示す圧力室異常検出部１００は、各圧力室５２に対応して設けられるＮ個のセンサ５９と、該センサ５９から得られた検出信号に所定の信号処理を施す信号処理ブロック（図５に示す検出信号処理部８５）と、を含んで構成されている。

具体的には、マルチプレクサ回路１０２によって複数のスイッチ素子１０４を有するスイッチアレイ１０６を制御して、各圧力室５２に設けられたＮ個のセンサ５９によってＮ個の圧力室５２（図４参照）が時分割でセンシングされ、センサ５９の圧電効果によって圧力室５２に発生する圧力に応じ、センサ５９の焦電効果によって圧力室５２に生じる温度変化に応じた検出信号を得ることができる。このマルチプレクサ回路１０２には、クロック発生回路１０８からサンプリングタイミングとなるクロック信号１１０が与えられる。

即ち、センサ５９から得られた検出信号１１２には、圧力室５２の圧力に応じた成分と圧力室５２の温度変化に応じた成分が含まれている。

このようにして各圧力センサ５９から得られた検出信号１１２は微小電圧を有しているので、検出信号１１２はスイッチ素子の次段に設けられたチャージアンプ１１３で所定のゲインにより増幅される。図６の符号１１４はチャージアンプ１１３で増幅された検出信号を示す。

チャージアンプ１１３で増幅された検出信号１１４は、チャージアンプ１１３の次段のＡ／Ｄコンバータ１１５（デジタル変換処理部）でデジタルデータ化され、次段の積算回路を含む積算処理部１１６に送られる。積算処理部１１６では、タイミングン発生回路１１８から与えられる積算期間信号１２０が示す積算期間の間、デジタルデータ化された検出信号（検出信号の各サンプリングタイミングにおけるデジタル値）が積算処理され、積算信号が求められる。

このようにして積算処理されてもとめられた積算信号は、しきい値設定レジスタ１２２に記憶されている所定のしきい値（Ｎ個のセンサ５９のそれぞれについて製造ばらつきが補償されたしきい値）と比較回路を含む比較処理部１２４によって比較処理される。この比較処理部１２４から得られた比較結果は、ＣＰＵ１２５に送られ、ＣＰＵ１２５では、比較処理部１２４から送られた比較結果に基づいて、圧力室５２の圧力異常から吐出異常が判断される。なお、図６に示すＣＰＵ１２５は図５の異常判定部９２として機能している。

一方、積算処理部１１６で積算処理されて求められた積算信号は、減算回路を含む減算処理部１２６（演算処理部）に送られる。減算処理部１２６では、該積算信号と予めメモリ１２８に記憶された基準積算信号との変化分が求められ、圧力室５２の温度変化に対応した検出信号の変化量（温度変化分によるデジタル値）が抽出される。減算処理部１２６で抽出された温度変化量はＣＰＵ１２５に送られ、ＣＰＵ１２５では、圧力室５２内の温度変化量に応じた圧力室５２内に収容されているインクの温度補償処理を実行する。

一般に、インクの温度が上がるとインクの粘度は下がり、インクの温度が下がるとインクの粘度は上がるという関係がある。また、所定の吐出力を与えた場合、粘度が低いインクに比べて粘度が高いインクは吐出量が少なくなるという関係がある。したがって、圧力室５２の温度が変化した場合には、この温度変化に応じてインク吐出量に変化が生じるので、この温度変化分に相当するインク吐出量の変化分を補償するように駆動波形を制御すると、圧力室５２に温度変化が生じても所定の吐出量を維持することが可能になる。

即ち、圧力室５２の温度変化とインク吐出量（インク吐出量の変化量）データとの関係を予めデータベース化してメモリ１２８に記憶しておき、ＣＰＵ１２５は、減算処理部１２６から得られた温度変化量に応じてメモリ１２８からインク吐出量データを読み出し、このインク吐出量データはＤ／Ａコンバータ１３４でアナログデータ化された後に、アンプ１３６で増幅され、駆動信号として圧電アクチュエータ５８（図４参照）に与えられる。

なお、図６に示すＤ／Ａコンバータ１３４及びアンプ１３６は、図５のヘッドドライバ８４に含まれている。また、図５に示す検出信号処理部８５には、チャージアンプ１１３と、Ａ／Ｄコンバータ１１５と、積算処理部１１６と、比較処理部１２４と、減算処理部１２６と、を含んで構成されている。これらの構成によりセンサ５９から得られる検出信号１１２に基づいて検出素子の焦電特性による成分を求め、圧力室５２の温度変化に応じた検出信号の変化量（温度信号）を得ることができる。

本例では、圧力室５２の温度変化に応じて圧電アクチュエータ５８に与える駆動信号補正する態様を示したが、圧力室５２の温度（圧力室５２内のインクの温度）を可変させる温度調節素子（例えば、インクの温度を上げるヒータ素子や、インクを冷却するペルチェ素子）を備え、圧力室５２の温度変化に応じて該温度調節素子を制御するように構成してもよい。

次に、圧力異常の判断に用いるしきい値及び温度変化抽出に用いる基準信号について説明する。インクジェット記録装置１０では、オフライン状態（メンテナンス状態やスタンバイ状態など画像記録を行わない状態）で、センサ５９を用いて気泡が含まれていない状態（気泡除去処理された状態）の圧力室５２の圧力（圧力波形）が検出され、検出された圧力（圧力信号）を積算して求められた積算信号（積算値）はメモリ１２８に記憶される。

即ち、各圧力室５２にパージや吸引などの気泡除去処理が施された直後に、気泡除去処理が施された圧力室５２に対して吐出動作を実行し、スイッチ部１３８を切り換えて積算処理部１１６の出力１４０とＣＰＵ１２５の入出力ポート１４２とを導通させた後に、センサ５９を用いて吐出動作時の圧力（圧力波形）に応じた検出信号を得ることができ、該検出信号から積算信号が求められる。

なお、該積算信号が求められる積算期間内では、圧力室５２に温度変化が生じない状態が維持される。ここでいう温度変化では、インク吐出特性に影響を及ぼさない程度のごくわずかな温度変化は許容される。言い換えると、センサ５９で検出が困難な変化量や周波数を持つ温度変化は許容される。

図７(a)には、気泡除去処理が施された直後の気泡が発生していない状態であり、圧力室５２に温度変化が生じていない状態の（正常吐出時の）圧力室５２の圧力波形２００（基準信号）を示し、図７(b)には、基準の圧力波形２００を積算期間Ｔの間で積算した基準積算信号２１０を示す。本例では、１回の吐出動作における期間を図７(a),(b)に示す積算期間Ｔとしている。なお、積算期間Ｔは１回の吐出動作における期間に限定されず適宜選択可能である。

このようにしてスイッチ素子１０４を切り換えながらＮ個の圧力室５２について時分割で気泡除去処理が施された直後の圧力波形２００の積算信号である基準積算信号２１０が求められ、各圧力室の基準積算信号（基準積算値）２１０は、一旦メモリ１２８に記憶される。

この気泡除去処理が施された直後の圧力波形２００の基準積算信号２１０から、圧力室５２の圧力異常を判断するしきい値（例えば、図７のＭth）が求められ、また、この基準積算信号は減算処理部１２６の減算処理時に用いられる。圧力室５２の圧力異常を判断するしきい値はしきい値レジスタ１２２に格納され、減算処理部１２６における減算処理時に用いられる基準積算信号はメモリ１２８に記憶される。このようにして、センサ５９の製造ばらつきに起因するセンサ５９ごとの静電容量のばらつきが補償される。

オンライン状態（画像データに基づいて画像記録を行う状態）では、スイッチ部１３８を切り換えＣＰＵ１２５の入出力ポート１４２と減算処理部１４４とを導通させて、上述したように、圧力室５２の圧力異常検出及び圧力室５２の温度変化検出が行われる。正常吐出動作が行われている（気泡による圧力損失が発生していない）圧力室５２では、図７(b)に示すように、積算信号（積算値）Ｍはしきい値Ｍthよりも大きくなる。

なお、図６に示すメモリ１２８は、ＣＰＵ１２５によってデータの書き込み及び読み出しが管理されている。言い換えると、ＣＰＵ１２５はメモリ１２８のメモリコントローラとしての機能を有している。また、図６に示すように、ＣＰＵ１２５にはクロック発生回路１０８からクロック信号１３２が供給されている。

また、図６に示すメモリ１２８は、記憶されているデータを書き換え可能なＲＡＭやフラッシュメモリなどが好適に用いられる。メモリ１２８は、図５に示すメモリ７４や、しきい値レジスタ１２２、ＣＰＵ１２５に内蔵されている不図示のメモリと兼用可能である。図６に示すＣＰＵ１２５は、図５に示すシステムコントローラ７２やプリント制御部８０として機能するプロセッサと兼用されていてもよい。

〔吐出異常検出の説明〕
次に、圧力室５２の圧力損失に基づく吐出異常検出について説明する。図８(a)に気泡が発生し、圧力損失が生じている圧力室５２の圧力波形（吐出異常時の圧力波形）２２０を示し、図８(b)には、図８(a)に示す吐出異常時の圧力波形２２０の積算期間Ｔ（図７(b)に示す積算信号２１０と同様に１回の吐出動作における期間Ｔ）の積算信号２３０を示す。

図８(a)に示すように、吐出異常時における圧力室５２の圧力波形２２０は、図７に示す正常吐出時の圧力波形２００の持つピーク値Ｐに比べてピーク値Ｐ’が小さくなり、更に、吐出異常時の圧力波形２２０は正常吐出時の圧力波形２００の周期と異なる周期を有している。したがって、吐出異常時の積算期間Ｔにおける積算信号（積算値）Ｍ’はしきい値Ｍthよりも小さい値となる。

即ち、所定の積算期間Ｔにおける圧力の積算信号（積算値）が基準積算信号に基づいて決められたしきい値Ｍthよりも大きい場合（図７(b)参照）には、正常吐出が行われていると判断することができる。

一方、所定の積算期間Ｔにおける圧力の積算信号（積算値）がしきい値Ｍthよりも小さい場合（図８(b)参照）には、気泡発生等によって圧力室５２に圧力損失が生じ、該圧力室５２では吐出異常が発生していると判断することができる。

〔温度変化検出の説明〕
次に、図９及び図１０を用いて、圧力室５２の温度異常検出について説明する。図４でも説明したように、圧力室５２に設けられたセンサ５９は焦電特性を有しており、圧力室５２に温度変化が生じると、センサ５９の検出信号取出電極６０には温度変化に応じた成分が重畳される。

図９(a)は、圧力室５２（圧力室５２内のインク）の温度３００を示し、図９(b)は、センサ５９に発生する検出信号３０２、図９(c)は、図９(b)に示すセンサ５９に発生する検出信号３０２のうち、圧力室５２の温度変化に対応する検出信号３０４、図９(d)は、図６に示す積算処理部１１６によって算出された積算信号３０６を示す。

図９に示すように、例えば、１回の吐出動作におけるリフィル時ｔ0にインク供給系（不図示）から圧力室５２へ所定の温度よりも高い温度のインクが供給されると、図９(b)に示すように、センサ５９の検出信号取出電極６０には、圧力室５２に発生する圧力検出信号３０２’（破線で図示）に、図９(c)に示す圧力室５２の温度変化に対応した検出信号３０４が重畳された検出信号３０２が発生する。

この検出信号３０２を図６の積算処理部１１６で積算期間Ｔの間で積算すると、図９(d)に示す積算信号３０６を得ることができる。なお、図９(d)に破線で示す符号３０６’は温度変化がない場合の積算信号を示す。 このようにして求められた積算信号３０６に基づいて、圧力室５２の温度変化が抽出されて、この温度変化が補償された駆動信号が図４に示す圧電アクチュエータ５８に与えられる。

なお、図１０(a)は、圧力室５２に温度下降が生じた場合の圧力室５２の温度を示し、図１０(b)は、センサ５９に発生する検出信号３１２（符号３１２’は圧力室５２に温度変化がない場合の検出信号）、図１０(c)は、図１０(b)に示すセンサ５９に発生する検出信号３１２のうち、圧力室５２の温度変化に対応する検出信号３１４、図１０(d)は、図６に示す積算処理部１１６によって算出された積算信号３１６（符号３１６’圧力室５２に温度変化がない場合の積算信号）を示している。

図１０(d)に示す積算信号３１６は、圧力室５２に温度変化が生じるタイミングｔ0においてしきい値Ｍthよりも小さくなることがあるが、積算期間Ｔを一吐出周期とすることで（積算期間の終了タイミングを温度変化が生じるタイミングを避けて設定することで）、温度変化が生じるタイミングｔ0において圧力異常の判定（具体的には積算信号としきい値Ｍthとの比較処理）が行われず、このような場合にも圧力異常とは判断されないように構成される。

なお、図９及び図１０には、リフィル時に圧力室５２内に温度変化が生じた場合を示したが、本発明の適用範囲はリフィル時に限定されず、積算期間Ｔ内において圧力室５２に発生する温度変化の検出に広く適用可能である。但し、圧力室５２の温度変化の周波数が低周波の場合（比較的長い期間で緩やかに温度が変化する場合）には、圧力室５２の温度変化による検出信号の抽出では、図６のチャージアンプ１１３の前段にローパスフィルタの追加や、図６に示すチャージアンプ１１３のＳ／Ｎ比やゲインが考慮される。

図１１に、本発明の実施形態に係る圧力室異常検出制御のフローチャートを示す。図１１に示すように、先ず、オフライン状態において、各圧力室５２に対して吸引等の気泡除去処理が施され（ステップＳ１０）、気泡が除去された直後の圧力室５２を駆動してインクを吐出させ（ステップＳ１２）、センサ５９から検出信号が取得される（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１４におけるセンシング時にはリフィルを行わないように圧電アクチュエータ５８が制御される。

センサ５９から検出信号が得られると、図５に示す（詳細は図６に示す）検出信号処理部８５によって圧力異常判定に用いるしきい値が算出され、図６に示すしきい値レジスタ１２２に記憶されるとともに、図５の検出信号処理部８５で温度変化を抽出する際に用いる基準積算信号が算出され、該基準積算信号は図６のメモリ１２８に記憶される（図１１のステップＳ１６）。

また、オンライン状態では、画像記録が実行されるとともに、各圧力室５２のセンシングが時分割で実行され、センサ５９から圧力室５２に発生する圧力波による検出信号（図９(b),図１０(b)参照）と圧力室５２の温度変化による検出信号（図９(c),図１０(c)参照）が得られ（ステップＳ１００）、図６の積算処理部１１６において、これらの検出信号が積算された積算信号（図９(d),図１０(d)参照）が求められる（ステップＳ１０２）。

その後、ステップＳ１０２で求められた積算信号に基づいて、ステップＳ１２０では、図６のしきい値レジスタ１２２に記憶されているしきい値と比較され、吐出異常の有無が判断される（ステップＳ１２２）。即ち、図７(b)に示すように、積算信号（積算値）Ｍが図７，８に示すしきい値Ｍthよりも大きい場合（ＮＯ判定）、正常吐出状態と判断され（ステップＳ１２４）、図８(b)に示すように、積算信号（積算値）Ｍ’がしきい値Ｍthよりも小さい場合には（ＹＥＳ判定）、当該圧力室５２には吐出異常が発生していると判断される（ステップＳ１２６）。

また、ステップＳ１０２で求められた基準積算信号に基づいて、ステップＳ１４０では、メモリ１２８に記憶されている基準積算信号を用いて圧力室５２の温度変化が抽出される。ステップＳ１４２では、ステップＳ１４０で抽出された温度変化に応じて駆動波形が変更され、この変更された駆動波形によって圧電アクチュエータ５８が駆動される。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０は、各圧力室５２に圧電特性及び焦電特性を有するセンサ５９を備え、吐出動作実行時にセンサ５９から得られた検出信号に基づいて圧力室５２の圧力異常から吐出異常の有無が判断されるとともに、該検出信号から圧力室５２の温度変化が抽出され、この温度変化に対応して圧電アクチュエータ５８に与える駆動信号が変更される。したがって、温度検出用のセンサを追加することなく、時間経過とともに変化す圧力室５２の温度変化を抽出することができ、圧力室５２の温度補償がなされた好ましいインク吐出が実行される。また、温度検出用に新たにセンサを追加しないので、温度センサを取り付けるためのスペースを確保しなくてもよく、ヘッド５０の構造を変更しなくてもよい。

上記実施形態では、1回の吐出動作における検出信号が積算された積算信号を算出し、この積算信号からセンサ５９の焦電効果による成分を抽出して圧力室５２の温度変化を判断する態様を示したが、温度変化のタイミングが予測可能である場合や、圧力室５２に温度変化が生じると問題になるタイミングがある場合には、当該タイミングにおいてサンプリングを行うように構成してもよい。

上記実施形態では、記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、短尺の記録ヘッドを往復移動させながら画像記録を行うシャトルヘッドを用いるインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。

上記実施形態ではヘッドに備えられるノズル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、レジストなどインク以外の液体で画像（厚みを持つ立体形状も含む）を形成する画像形成装置や、ノズル（吐出孔）から薬液、水などを吐出されるディスペンサ等の液体吐出装置などにも広く適用可能である。

本発明に係るインクジェット記録装置の全体構成図 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 ヘッドの構造例を示す平面透視図 ヘッドの立体構造を示す断面図 図１に示した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 圧力室異常検出部の概略構成を示すブロック図 正常吐出時の検出信号及び積算信号（積算値）を説明する図 圧力異常時の検出信号及び積算信号（積算値）を説明する図 温度上昇時における温度変化抽出を説明する図 温度下降時における温度変化抽出を説明する図 圧力室異常検出のフローチャート

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、５０…ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５７…個別電極、５８…圧電アクチュエータ、５９…センサ、６０…検出信号取出電極、７４，１２８…メモリ、８５…検出信号処理部、９２…異常判定部、１１６…積算処理部、１２２…しきい値設定レジスタ、１２４…判定処理部、１２５…ＣＰＵ、１２６…減算処理部

Claims (7)

1. 液体を吐出させるノズルと、
   前記ノズルに対応して設けられた圧力室と、
   前記圧力室を構成する壁面に設けられ前記圧力室内の液体に吐出力を付与する吐出力発生素子と、
   焦電特性を有し、前記圧力室を構成する壁面に設けられ、前記圧力室に発生する圧力を検出する検出素子と、
   を有する液体吐出ヘッドと、
   前記検出素子から得られる検出信号から前記検出素子の焦電特性による成分を抽出して該圧力室の温度変化に応じた温度変化信号を得る信号処理手段と、
   を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記信号処理手段は、前記検出素子から得られた検出信号と予め設定された基準信号との変化分を求める演算処理部を備え、
   前記演算処理部によって求められた前記検出信号と前記基準信号との変化分に基づいて前記検出素子の焦電特性による成分を抽出して該圧力室の温度変化信号を得ることを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
3. 前記信号処理手段は、前記検出素子から得られた検出信号をデジタル信号へ変換するデジタル変換処理部と、
   前記デジタル変換処理部によってデジタル化された検出信号を予め設定された積算期間において積算して積算信号を求める積算処理部と、
   前記積算処理部によって求められた積算信号と予め設定された基準信号を積算期間において積算して求められた基準積算信号との変化分を求め、前記検出素子の焦電効果による成分を抽出して該圧力室の温度変化信号を得る演算処理部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
4. 前記吐出力発生手段に与える駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
   前記信号処理手段によって得られた前記圧力室の温度変化信号に基づいて前記駆動信号生成手段によって生成された駆動信号を補正する補正手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の液体吐出装置。
5. 液体を吐出させるノズルと、前記ノズルに対応して設けられた圧力室と、焦電特性を有し、前記圧力室を構成する壁面に設けられ、前記圧力室に発生する圧力を検出する検出素子と、を有する液体吐出ヘッドの温度変化検出方法であって、
   前記圧力室に設けられた検出素子から検出信号を取得する検出信号取得工程と、
   前記検出信号取得工程によって取得された検出信号から、前記検出素子の焦電効果による成分を抽出して該圧力室の温度変化に応じた温度変化信号を得る信号処理工程と、
   を含むことを特徴とする温度変化検出方法。
6. 前記圧力室を構成する壁面に設けられ、前記圧力室内の液体に吐出力を付与する吐出力発生手段に駆動信号を与えて前記吐出力発生手段を駆動する駆動工程を含み、
   前記検出信号取得工程は、前記検出素子から前記駆動工程における検出信号を取得することを特徴とする請求項５記載の温度変化検出方法。
7. 前記圧力室内の気泡を除去する気泡除去工程を含み、
   前記気泡除去工程の直後に、前記吐出力発生手段に駆動信号を与えて前記吐出力発生手段を駆動する駆動工程と、前記検出素子から前記駆動工程における検出信号を取得する検出信号取得工程と、を行うことを特徴とする請求項６記載の温度変化検出方法。

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