JP4538789B2 - 液吐出装置及び吐出異常検出方法 - Google Patents

Description

本発明は液吐出装置及び吐出異常検出方法に係り、特に多数の吐出孔を有する吐出ヘッドにおいて吐出実行中に吐出を行わない吐出孔の異常を検出する吐出異常検出技術に関する。

近年、画像やドキュメント等のデータ出力装置としてインクジェット記録装置が普及している。インクジェット記録装置は記録ヘッドに備えられたノズル等の記録素子をデータに応じて駆動させ、該ノズルから吐出されるインクによって記録紙などの被印字媒体（記録メディア）上にデータを形成することができる。

インクジェット記録装置では、多数のノズルを有する印字ヘッドと被印字媒体とを相対的に移動させ、該ノズルからインク滴を吐出させることによって被印字媒体上に所望の画像が形成される。

インクジェット記録装置では、ノズル内のインクが空気に触れると空気に触れている面からインク溶媒が蒸発してインクの粘度が高くなる。このように粘度が高くなったインクを用いるとノズル詰まりが発生しやすくなり、不吐出や吐出異常の原因となる。

また、記録ヘッドの圧力室内に気泡が発生すると、アクチュエータからインクに与えられる圧力の損失が大きくなり、インクの吐出量異常、吐出方向異常、不吐出などの吐出異常を発生させることになる。

上述した吐出異常が発生すると画像品質を著しく低下させてしまうので、このような吐出異常を遅滞なく検出して該吐出異常の原因を取り除くことによって記録画像の品質を維持することができる。従来技術に係る吐出異常検出では、圧電素子の特性や該圧電素子駆動時の波形を測定して圧力室 (インク室）内の気泡やノズルの吐出異常を検出する方法が提案されている。

このような気泡検出や吐出異常検出は、多ノズル構成の印字ヘッドの場合にはその必要性が大きくなる。

一方、多ノズル構成、特にその究極形態であるラインヘッドにおいては、ノズル数が多くなるためにプリントデータによっては比較的長い時間吐出を行わないノズルが発生する。このようなノズルでは吐出異常状態になり易く、これに対してノズル付近のインクに吐出させない程度の振動を与えて攪拌し、インクの粘度上昇を防止する技術が提案されている。

即ち、インク吐出用のアクチュエータ等によりインクのメニスカス面を振動させることでノズル内のインク増粘を抑制する方法では、ノズルからインクを吐出させない程度の低電圧或いは高周波電圧をアクチュエータに印加して、メニスカス面近傍のインクを攪拌することによりインクの粘度上昇を遅らせることができる。

特許文献１に記載されたインク噴出装置では、オンデマンド型のインクジェットヘッドのインク室のインク内圧を変化させる方法として電歪振動子を有し、このヘッドを駆動させるための駆動回路を持ち、駆動すると同時にヘッドの持つ固有振動を電歪振動子の電極間に生じる電位差によって検出する振動分検出手段を持ち、この検出手段によってインク流路内に気泡が検出された場合にインク流路内の気泡を排出する手段を持つように構成されている。

また、特許文献２に記載されたプリンタの記録ヘッドの充填検知装置及び充填検知方法では、インクに吐出力を与える圧電素子の共振点のプロファイルを得て、記録ヘッド内のインクの充填状態を電気的に検知するように構成されている。

また、特許文献３に記載されたプリンタ装置、ノズル検出方法及び印刷方法では、各ノズルに設けられている圧電素子に測定入力信号を与えて圧電素子を駆動し、前記測定入力電圧と圧電素子を駆動した後の測定出力電圧の位相ずれである位相出力波形と、測定出力波形振幅の大きさから成るピーク出力波形と、を生成し、予め用意されている位相出力波形及びピーク出力波形の周波数特性を比較することによりノズルを検査するように構成されている。

また、特許文献４に記載されたインクジェット式プリンタ、気泡検出回路及び気泡検出方法では、ヘッドの圧電素子の任意の周波数におけるインピーダンスを測定し、インピーダンスの周波数特性を作成し、その周波数特性により圧電素子に気泡が付着しているかを判別するように構成されている。

また、特許文献５に記載された液吐出装置の検査方法では、インク室には、振動体とノズルプレートを結ぶ線をはさんで対向する励振素子及び反射板が設けられ、励振素子はインク室内のインクに直接振動を与えると、この振動が前記反射板で反射されて再び励振素子に戻され、この戻ってきた振動は検出信号として得られた後、励振／検出装置によって分析されるように構成されている。
特開昭６０−２６２６５５号公報 特開２０００−３１８１８３号公報 特開２０００−３５５１００号公報 特開平１１−３３４１０２号公報 特開平１１−３０９８７４号公報

しかしながら、従来技術に係る吐出異常検出では、各ノズルの判定に複数回の検出動作が必要になり、特に多ノズル構成のヘッドの場合には検出動作全体の時間が増大することになり、本来多ノズル構成にすることによって実現される高いプリント能力 (生産性）を結果的に低下させることになる。

また、従来技術に係る吐出異常検出では、実際にインクを吐出させて検出を行う方式や本来吐出させないで検出を行う方式において、結果的にインクを吐出させてしまうことがあり、印字中に検出動作を行うことができない。

特許文献１に記載されたインク噴出装置では、電歪振動子の電極間に生じる電位差が微小電圧になるために吐出異常判定のしきい値の設定が難しい。また、アナログ値の測定、解析のためにS/N 比が低く、複数回の測定 (検出）による判定（統計的処理など）が不可欠になる。

また、特許文献２に記載されたプリンタの記録ヘッドの充填検知装置及び充填検知方法及び、特許文献３に記載されたプリンタ装置、ノズル検出方法及び印刷方法、特許文献４に記載されたインクジェット式プリンタ、気泡検出回路及び気泡検出方法、特許文献５に記載された液吐出装置の検査方法では、低周波領域から高周波領域まで広い周波数で検出を行う必要がある。また、取り扱うアナログ信号はS/N 比が低く、複数回の測定 (検出）による判定（統計的処理など）が不可欠になる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、多ノズル構成の吐出ヘッドにおいて、吐出実行中に吐出を行わない吐出孔の吐出異常を検出することで高い生産性を確保するとともに、確実に吐出異常を検出して好ましい印字品質を確保する液吐出装置及び吐出異常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請求項１に係る発明は、被吐出媒体上に液滴を吐出させる吐出孔と、前記吐出孔と連通され前記吐出孔から吐出される液を収容する圧力室と、前記圧力室に収容されている液に吐出力を与える加圧手段と、を含んで構成される吐出素子を備えた吐出ヘッドと、前記吐出孔から液滴を吐出させないように該液のメニスカス面を振動させて前記吐出孔近傍の液の粘度上昇を抑制するメニスカス振動駆動信号を前記加圧手段に印加する駆動信号印加手段と、前記メニスカス振動駆動信号による前記メニスカス面の振動時の前記圧力室の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出情報によって前記圧力室の圧力情報から吐出素子の異常状態を判断する判断手段と、を備え、前記メニスカス振動駆動信号は、前記メニスカス面を液吐出方向の反対方向へ引き込むように前記加圧手段を駆動する連続した２つ以上の信号を有することを特徴とする。

即ち、吐出孔から液滴を吐出させないメニスカス振動駆動信号によってメニスカスを振動させながら、圧力検出手段を用いて当該圧力室の圧力を検出し、その検出情報から吐出素子の異常を判断するので、メニスカス近傍の液の粘度上昇防止機能を維持しつつメニスカス振動を効果的に制振し、吐出素子の異常時の波形検出感度を向上させることができるので微小な気泡なども検出可能になる。

言い換えると、吐出孔から液滴を吐出させずに吐出素子の異常を検知できる。

吐出ヘッドには、被吐出媒体の吐出可能幅の全幅に対応する長さにわたって液滴を吐出させる吐出孔が並べられた前記フルライン型吐出ヘッドや、被吐出媒体の吐出可能幅の全幅に対応する長さよりも短い長さにわたって液滴を吐出させる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液滴を吐出させるシリアル型（シャトルスキャン型）吐出ヘッドなどがある。

また、フルライン型の吐出ヘッドには、被吐出媒体の吐出可能幅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、被吐出媒体の吐出可能幅の全幅に対応する長さとしてもよい。

加圧手段は、PZT 圧電素子などの圧電体（圧電アクチュエータ）を適用してもよいし、圧力室内のインクを加熱してバブルを発生させるヒータを適用してもよい。

メニスカスを振動させる態様は、メニスカスを吐出孔から外部に出さない範囲で振動させてもよいし、メニスカスから液滴として分離されないようにメニスカスを吐出孔の外部を含む範囲で振動させてもよい。

吐出孔には、被吐出媒体上に液滴を吐出させるノズルを含んでいてもよく、ノズルには開口部の他に、該開口部に連通される細管部を含んでいてもよい。

吐出素子の異常には、圧力室での気泡発生（気泡混入）、吐出孔近傍の液の粘度上昇、加圧素子の故障などがある。このような吐出素子の異常が発生すると、吐出孔から吐出される液滴の吐出異常（不吐出等）が起こり得る。したがって、吐出素子の異常を検出することで、その吐出素子の吐出異常の有無を判断可能である。

また本発明によれば、メニスカス振動駆動信号はメニスカスを引き込み方向へ駆動する連続した複数の信号を含むように構成するので、連続的にメニスカスの引き込み動作が行われ、確実に吐出孔から液滴が吐出されないようにメニスカスの振動を制振（抑制）することができる。

また、メニスカス振動駆動信号の振幅 (電圧）を大きくしても吐出孔から液滴が吐出されないので、圧力検出の精度や感度を向上させることができ、微量の気泡も検出可能である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の液吐出装置の一態様に係り、前記メニスカス振動駆動信号を構成する信号は同一の電圧波形を有することを特徴とする。

即ち、メニスカス振動駆動信号を構成する信号は同一の電圧波形を有するように構成したので、メニスカス振動駆動信号の電圧波形がシンプルになる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の液吐出装置の一態様に係り、前記メニスカス振動駆動信号は、前記メニスカス面を液吐出方向の反対方向へ引き込むように前記加圧手段を駆動する第１の信号と、前記第１の信号と連続する前記メニスカス面を液吐出方向の反対方向へ引き込むように前記加圧手段を駆動する第２の信号と、を備え、液吐出における共振周期をＴとするときに、前記第１の信号の開始点と前記第２の信号の開始点との期間の差がＴ／２であることを特徴とする。

即ち、メニスカス振動駆動信号の周期を吐出周期の１／２の周期とすることで、更に、効果的にメニスカス振動を制振できる。

第１の信号は、主としてメニスカスの引き込み動作に寄与し、第２の信号は、主としてメニスカスの吐出方向への移動を抑える動作（制振動作）に寄与する。連続する２つの信号である第１の信号と第２の信号は、同一の振幅を有してもよいし、異なる振幅を有してもよい。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の液吐出装置の一態様に係り、前記圧力検出手段は前記加圧手段と兼用されることを特徴とする。

即ち、圧力検出手段と加圧手段を兼用させると、省スペースやコスト低減に寄与する。また、駆動電圧を印加するタイミングと圧力検出を行うタイミングを時間分割することで、圧力検出手段及び加圧手段への配線を共通化することが可能であり、駆動信号印加後に圧力室の圧力を検出するための圧力検出信号（圧力波形）を得ることができる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の液吐出装置の一態様に係り、前記圧力検出手段は、その変位に応じた信号を発生させる機械電気変換素子を含み、前記機械電気変換素子のインピーダンス及び電圧、電流、のうち少なくとも何れか１つを測定して前記圧力室の圧力を検出することを特徴とする。

即ち、圧力検出手段は機械電気変換素子を含むように構成し、機械電気変換素子から出力される検出信号のインピーダンス及び電圧、電流、のうち少なくとも何れか１つを測定して圧力検出を行うので、圧力検出が容易である。

機械電気変換素子には、PZT 圧電素子等の圧電体やストレンゲージなど該機械電気変換素子が受ける圧力に応じて電圧を発生させる電歪素子を含んでいてもよい。また、機械電気変換素子は印加された電圧に応じた歪みを発生させる電気機械変換素子としての機能を有していてもよい。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の液吐出装置の一態様に係り、前記圧力検出手段は前記加圧手段とは別に備えられ、与えられた圧力に応じた信号を発生させる機械電気変換素子を含み、前記機械電気変換素子によって前記圧力室の圧力を検出することを特徴とする。

即ち、加圧手段とは別に圧力検出手段を備え、更に、圧力検出手段にはその歪みに応じた信号を発生させる機械電気変換素子含むように構成することで、圧力検出手段には圧力検出手段に適した機械電気変換効率を備えた機械電気変換素子を用い、加圧手段には加圧手段に適した機械電気変換効率を備えた機械電気変換素子を用いることができる。

圧力検出手段には、加圧手段と同じ種類のデバイスを用いてもよいし、圧力を検出する特性のよい異なるデバイスを用いてもよい。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の液吐出装置の一態様に係り、前記吐出ヘッドは液滴を吐出させる吐出孔を複数有し、前記駆動信号印加手段によって吐出実行中に吐出を行わない休止吐出孔を有する吐出素子に対して前記メニスカス振動駆動信号を印加して当該吐出孔から液滴が吐出しないようにメニスカス面を振動させ、前記圧力検出手段によって当該圧力室の圧力を検出し、前記判断手段によって前記圧力検出手段から得られた圧力情報から当該吐出素子の異常状態を判断することを特徴とする。

即ち、吐出実行中に吐出を行わない休止吐出孔は、吐出異常が発生する可能性が高くなるので、該休止吐出孔にメニスカス振動駆動信号を与えてメニスカスを振動させて吐出異常を防止すると共に、吐出素子の異常から吐出異常を早期に発見して吐出異常を解消するようにメンテナンスを行うことが可能である。

請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の液吐出装置の一態様に係り、前記圧力検出手段による前記圧力室の圧力検出を実行するサンプリング周期を選択するサンプリング周期選択手段を備えたことを特徴とする。

圧力室の圧力検出を所定のタイミングで間欠的に行うと、制御系の負担を軽減させることができる。一方、メニスカスを振動させている間は常時圧力室の圧力を検出すると、圧力室の圧力変化をリアルタイムで認識することができる。

予め検出用の制御信号（検出用クロック）を備え、単独で圧力検出を行ってもよい。なお、圧力室の圧力検出はメニスカス振動中に少なくとも１回実行されればよい。

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９記載の発明に係る吐出異常検出方法は、吐出媒体上に液滴を吐出させる吐出孔と、前記吐出孔と連通され前記吐出孔から吐出される液を収容する圧力室と、前記圧力室に収容されている液に吐出力を与える加圧手段と、を備えた吐出ヘッドを有する液吐出装置の吐出異常検出方法であって、前記吐出孔から液滴を吐出させないように該液のメニスカス面を振動させて前記吐出孔近傍の液の粘度上昇を抑制し、かつ、前記メニスカス面を液吐出方向の反対方向へ引き込むように前記加圧手段を駆動する連続した２つ以上の信号を有するメニスカス振動駆動信号を前記加圧手段に印加すると共に、前記圧力室の圧力異常を検出し、該検出結果から当該圧力室に備えられた吐出孔の吐出異常を判断することを特徴としている。

吐出動作を行わない吐出素子には常時メニスカスの振動駆動信号を加え、メニスカスを振動駆動させるとよい。

本発明によれば、吐出孔から液滴を吐出させないようにメニスカスを振動させるメニスカス振動駆動信号を印加してメニスカス近傍の液の粘度上昇を抑えると共に、該メニスカス振動駆動信号印加時の圧力室の圧力を検出し、該圧力室の圧力から当該圧力室を有する吐出素子の異常を検出し、該吐出素子の異常から吐出異常を判断するので、メニスカス増粘防止効果を維持しつつメニスカス増粘防止のための振動を効果的に制振し、且つ、吐出異常発生時には効率よく該吐出異常を検出することができる。また、メニスカス振動駆動信号はメニスカスを引き込み方向へ駆動する連続した複数の信号を含むように構成するので、連続的にメニスカスの引き込み動作が行われ、確実に吐出孔から液滴が吐出されないようにメニスカスの振動を制振（抑制）することができる。

以下、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。

〔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、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド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。

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、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類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孔（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ベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

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１中不図示、図７中符号８８として記載）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は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを記録紙搬送方向（副走査方向）と直交方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが（図３乃至図５）、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、図２に示したように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の送り方向（以下、記録紙搬送方向と記載）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）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ色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（印字可能領域の全幅）をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられてなる印字部１２によれば、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一回行うだけで（すなわち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、印字ヘッドが主走査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。

なお、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印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド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。

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替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。

次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド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によって印字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) 中の４−４線に沿う断面図）である。記録紙面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) 〜(c) 及び図４に示したように、インク滴が吐出するノズル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（吐出素子）を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。

即ち、本実施形態における印字ヘッド５０は、図３(a) ，(b) に示すように、インクを吐出する複数のノズル５１が印字媒体搬送方向と略直交する方向に印字媒体の全幅に対応する長さにわたって配列された１列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。

また、図３(c) に示すように、短尺の２次元に配列されたヘッド５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、印字媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。

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。

圧力室５２の天面を構成している加圧板５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ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。

また、アクチュエータ５８は圧力室５２内部の圧力変化を検出する圧力検出センサ（圧力検出手段）として用いることができる。詳細は後述するが、アクチュエータ５８にはPZT 圧電素子などの電歪素子（電気機械変換素子）が用いられ、個別電極５７に駆動信号を印加するとアクチュエータ５８に発生した歪みに応じて加圧板５６が変形し、圧力室５２内のインクが吐出される。

一方、圧力室５２の圧力変化によってアクチュエータ５８（加圧板５６）に歪み（変位）が生じると、アクチュエータ５８はその変位に応じた電圧（電位差）を発生させる。共通電極５５を基準電位としてこの電位差を個別電極５７から取り出して圧力検出信号 (圧力検出情報）として利用すると、アクチュエータ５８は圧力室５２の圧力検出センサとして機能する。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３を図５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配列させた構造になっている。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となる。

すなわち、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。以下、説明の便宜上、ヘッドの長手方向（主走査方向）に沿って各ノズル５１が一定の間隔（ピッチＰ）で直線状に配列されているものとして説明する。

なお、用紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインを印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図５に示すようなマトリクスに配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。即ち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインの印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

なお、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ない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。但し、サーマルジェット方式を適用する場合には、圧力室５２の圧力変化を検出する圧力検出手段（図５には不図示、図７に符号９８として図示）を備える必要がある、
図６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。

インク供給タンク６０はインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インク供給タンク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６のインク供給タンク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。

図６に示したように、インク供給タンク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。

なお、図６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。

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を含むメンテナンスユニットは、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。

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。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。

このような状態になる前に（アクチュエータ５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）アクチュエータ５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ６４（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。

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、アクチュエータ５８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド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、初期のインクのヘッドへの装填時、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。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。

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（ワイパー）により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）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。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル５１内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。

図７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、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４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（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、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、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等の各部を制御する制御部である。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、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。

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。

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、生成した印字制御信号（印字データ）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。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して一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印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータを駆動する。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。

また、ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられたメニスカス振動駆動指令に基づいて、ノズル５１からインクを吐出させずにメニスカスを振動させる。

不図示のプログラム格納部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。前記プログラム格納部は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、前記プログラム格納部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。

また、各圧力室５２に備えられたアクチュエータ５８は、印加される駆動信号に応じて当該圧力室内のインクに吐出力を与えるだけでなく、各圧力室５２の圧力（圧力変化）に応じて圧力検出信号（電圧）を発生させる。

この圧力検出信号は検出回路９０によってノイズ成分の除去、増幅など所定の信号処理を施された後にプリント制御部８０に送られ、プリント制御部８０では、圧力室５２の圧力情報を得て、この圧力情報から当該インク室ユニット５３の異常が判断される。

なお、アクチュエータ５８に備えられた個別電極５７は、アクチュエータ５８の駆動信号印加電極として機能するだけでなく、圧力検出信号の出力電極としても機能する。したがって、ヘッドドライバ８４からアクチュエータ５８への信号は、符号９２に示すように駆動信号と圧力検出信号とを共通の配線によって伝送し、駆動信号印加後の圧力検出信号を取得してもよいし、符号９４（矢印付き破線で図示）に示すように、駆動信号と圧力検出信号とを別々の配線を用いて伝送し、駆動信号印加時から駆動信号印加後までの圧力検出信号を取得してもよい。

また、符号９６（矢印付き一点破線で図示）は、アクチュエータ５８とは別に圧力検出手段９８を備えた場合の検出回路９０と圧力検出手段９８との間の信号の流れを示している。

〔吐出異常検出〕
次に、本インクジェット記録装置１０の吐出異常検出ついて詳述する。

インクジェット記録装置１０では、印字動作時にインクを吐出しない休止ノズルに対して、インクを吐出させない駆動信号（メニスカス振動駆動信号）を図４に示したアクチュエータ５８に印加して動作させ、圧力室５２の圧力を検出し、この圧力情報からノズル５１、圧力室５２及びアクチュエータ５８を含んだインク室ユニット５３の異常状態を判断する機能を有している。また、異常状態の検出と同時にノズル付近のインクを攪拌してインクの粘度上昇を防止する。

インク室ユニット５３の異常には、ノズル５１近傍のインクの粘度上昇、圧力室５２内への気泡発生（気泡混入）、アクチュエータ５８の故障などがあり、これらの異常が発生すると、好ましい吐出を行うことができなくなる。

先ず、アクチュエータ５８に印加される駆動信号について説明する。なお、各ノズル５１を有する圧力室５２に備えられたアクチュエータ５８に駆動信号を印加することを、単に「当該ノズルに駆動信号を印加する」と言うことがある。

図８(a) には、印字ヘッド５０に備えられたノズル５１のうち、印字（画像形成）のための吐出を行うノズル５１に印加される吐出用駆動信号１００を示し、図８(b) には、図８(a) に示した吐出用駆動信号１００を印加したときに圧力室５２に備えられた圧力検出手段（ここでは、アクチュエータ５８を兼用）によって検出される圧力室５２（圧力室５２内のインク）の圧力波形（圧力検出信号波形）１１０を示している。

図８(a) では、横軸は時間、縦軸は電圧を示し、インクを吐出させるようにアクチュエータ５８を動作させる方向の電圧を正（上側）方向とし、メニスカスの引き込み動作を行うようにアクチュエータ５８を動作させる方向の電圧を負（下側）方向とする。

一般に、印字ヘッド５０内や圧力室５２内の圧力変動によるインク漏れを防止するために、メニスカス面をノズル５１の内部に少し引き込んだ状態でメニスカスを静定させる。したがって、メニスカスの静定状態ではアクチュエータ５８に負方向の電圧Ｖ0 が印加されている。

即ち、図８(a) に示した吐出用駆動信号１００はメニスカス静定状態の印加電圧Ｖ0 （静定電圧）を基準とし、負方向に電圧Ｖ1 、正方向に電圧Ｖ2 の振幅を有するパルス信号である。なお、図８(a) には吐出用駆動信号１００を１サイクル（１周期）だけ示している。但し、電圧非印加時 (即ち、Ｖ0 ＝０Ｖ）をメニスカス静定状態として電圧非印加時
を駆動電圧（駆動信号）の基準としてもよい。

吐出用駆動信号１００はタイミングｔ1 からタイミングｔ2 の間では静定電圧Ｖ0 から引き込み電圧Ｖ1 まで負方向に電圧が変化し、所定の期間引き込み電圧Ｖ1 を保持した後に、引き込み電圧Ｖ1 から静定電圧Ｖ0 に電圧が変化する。

また、タイミングｔ2 からタイミングｔ3 の間は静定電圧Ｖ0 が保持され、タイミングｔ3 からタイミングｔ5 の間では静定電圧Ｖ0 から吐出電圧Ｖ2 まで正方向に電圧が変化し、タイミングｔ5 で吐出電圧Ｖ2 になると所定の期間吐出電圧Ｖ2 を保持した後に吐出電圧Ｖ2 から静定電圧Ｖ0 に向かって電圧が変化し、タイミングｔ4 静定電圧Ｖ0 になる
。

言い換えると、吐出用駆動信号１００の波形は負方向の台形波形（引き込み方向駆動信号）１０２と正方向の台形波形（吐出方向駆動信号）１０４を組み合わせた波形となっている。なお、図８(a) に示すＴは吐出周期（タイミングｔ1 からタイミングｔ4 の間の時間）を示し、一般に、該吐出周期Ｔ（吐出周波数１／Ｔ）は圧力室５２（圧力室５２内のインク）の時定数の共振周期（共振周波数）に設定すると、インクの吐出及び該吐出後のリフィルを効率よく行うことができる。

ここで、吐出用駆動信号１００の負方向及び正方向の最大振幅Ｖ1 及びＶ2 は同じ電圧としてもよいし、異なる電圧としてもよい。

図８(a) に示す吐出用駆動信号１００をアクチュエータ５８に印加すると、アクチュエータ５８が動作して圧力室５２を加圧する。一方、アクチュエータ５８は圧力室５２の圧力に応じた電圧を出力する圧力検出手段として機能させることができ、図８(b) に示す圧力波形１１０を得ることができる。

圧力波形１１０では、インクを吐出させる圧力の方向を正（上側）方向とし、メニスカスをノズル５１内部に引き込む圧力の方向を負（下側）方向とする。また、圧力波形１１０は、メニスカス静定時の圧力Ｐ0 （静定圧力）を基準として表されている。

引き込み方向駆動信号１０２が印加されるタイミングｔ1 からタイミングｔ2 の間では、メニスカスの引き込み動作が行われ、静定圧力Ｐ0 から引き込み圧力Ｐ1 まで負方向に圧力室５２の圧力が増加する。但し、吐出用駆動信号１００の変化に対して圧力室５２の圧力の変化は時間遅れが生じるため、タイミングｔ2 では静定圧力Ｐ0 にはならず、タイミングｔ2 から遅れたタイミングｔ3 で静定圧力Ｐ0 になる。

また、吐出方向駆動信号１０４が印加されるタイミングｔ3 からタイミングｔ4 の間では静定圧力Ｐ0 から吐出圧力Ｐ2 まで正方向に圧力室５２の圧力が増加し、吐出方向駆動信号１０４が吐出電圧Ｖ2 になるタイミングｔ5 ではインクが吐出される。

更に、タイミングｔ5 から遅れたタイミングｔ5'で圧力室５２の圧力が吐出圧力Ｐ2 になり、タイミングｔ5'から圧力室５２の圧力が減少し、タイミングｔ5'から吐出方向駆動信号の１サイクルの終端であるタイミングｔ4 よりも遅れたタイミングｔ4'で圧力室５２の圧力は静定圧力Ｐ0 になる。

ここで、圧力室５２の圧力波形１１０の持つ周期Ｔ’は吐出周期Ｔよりも圧力室５２（圧力室５２内のインク）の遅れ分だけ長くなる。この圧力室５２の圧力の吐出用駆動信号１００に対する時間遅れは、圧力室５２の持つ時定数（共振周波数）やインクの持つ時定数などに起因する。

図８(b) に示すように、タイミングｔ4'以降も圧力室５２及び圧力室５２内に収容されているインクの過渡現象によって、圧力室５２の圧力は直ちに静定圧力Ｐ0 に収束せず、１〜数サイクルの減衰振動の後に静定圧力Ｐ0 に収束する。図８(b) に示す圧力波形１１０は１サイクルの減衰振動の後に静定圧力Ｐ0 に収束している。

図９(a) には、従来技術に係るメニスカス振動駆動信号１２０を示し、図９(b) には、図９(a) に示したメニスカス振動駆動信号１２０を印加したときに得られる圧力室５２の圧力波形１３０を示している。なお、図９中、図８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。

図９(a) に示すように、従来技術に係るメニスカス振動駆動信号１２０は、吐出周期Ｔと略同一周期を有し、負方向及び正方向にそれぞれ電圧Ｖ3 及び電圧Ｖ4 の振幅を有するパルス信号となっている。

メニスカス振動駆動信号１２０は、引き込み方向にメニスカスを移動させるタイミングｔ1 〜タイミングｔ2 では、静定電圧Ｖ0 から負方向に電圧Ｖ3 （負方向振動駆動電圧）まで電圧を変化させ、吐出方向にメニスカスを移動させるタイミングｔ3 〜タイミングｔ4 では、静定電圧Ｖ0 から正方向の電圧Ｖ4 （正方向振動駆動電圧）まで電圧を変化させる。

ここで、負方向振動駆動電圧Ｖ3 の絶対値は、図８(a) に示した引き込み方向駆動電圧Ｖ1 の絶対値よりも小さくなる。また、正方向振動駆動電圧Ｖ4 は図８(a) に示した吐出電圧Ｖ2 よりも小さくなる。即ち、Ｖ1 〜Ｖ4 の関係は、｜Ｖ3 ｜＜｜Ｖ1 ｜（Ｖ1 ＜Ｖ3 ）、Ｖ4 ＜Ｖ2 となる。

図９(a) に示すメニスカス振動駆動信号１２０を印加すると、図９(b) に示すようにメニスカス振動駆動信号１２０にほぼ同期して、圧力波形１３０は、タイミングｔ1 からタイミングｔ2 を経てタイミングｔ3 では静定圧力Ｐ0 から負方向に負方向振動圧力Ｐ3 まで変化した後に負方向振動圧力Ｐ3 から静定圧力Ｐ0 まで変化する。

また、圧力波形１３０は、タイミングｔ3 〜タイミングｔ4 では、静定圧力Ｐ0 から正方向に正方向振動圧力Ｐ4 まで変化した後に正方向振動圧力Ｐ4 から静定圧力Ｐ0 まで変化する。なお、図８に示した吐出用駆動波形と同様に、圧力波形１３０の持つ周期Ｔ’は吐出周期Ｔよりも圧力室５２（圧力室５２内のインク）の圧力変化の遅れ分だけ長くなる。

このようにして、図９(a) に示したメニスカス振動駆動信号１２０を印加すると、静定状態を基準として引き込み方向及び吐出方向にメニスカスを振動させることができ、このメニスカス振動に応じて圧力室５２の圧力は静定圧力Ｐ0 を基準として負方向振動圧力Ｐ3 から正方向振動圧力Ｐ4 まで変化する。

但し、吐出方向にメニスカスを移動させる際にノズル５１からインク滴を吐出させないように正方向振動駆動電圧Ｖ4 が設定され、正方向振動圧力Ｐ4 はノズル５１からインクが吐出しない圧力となる。

なお、図９(a) に示すメニスカス振動駆動信号１２０の波形は、図８に示した吐出用駆動信号１００の波形と相似形になる態様を例示したが、これ以外にも、吐出用駆動信号１００の波形と相似形にならない波形を持つパルス信号を適用してもよいし、図１０(a) に示すような高周波パルス信号を適用してもよい。また、台形波形でなく矩形波形を有するパルス信号を適用してもよい。

図１０(a) は、従来技術に係る高周波パルス信号を適用したメニスカス振動駆動信号１４０である。図１０(a) に示したメニスカス振動駆動信号１４０は、吐出周期Ｔよりも十分短い周期Ｔ1 を有し、また、静定電圧Ｖ0 を基準として、負方向（引き込み方向）に電圧Ｖ5 、正方向（吐出方向）に電圧Ｖ6 の振幅を有している。

また、図１０(b) には、図１０(a) に示したメニスカス振動駆動信号１４０を印加したときの圧力室５２の圧力波形１５０を示している。

図１０(b) に示すように、メニスカス振動駆動信号１４０に高周波パルス信号を適用すると、メニスカス振動駆動信号１４０の最大振幅に対して圧力波形１５０の最大振幅が小さくなるので、ノズル５１からインクを吐出させることなくメニスカスを振動させることができる。

即ち、圧力室５２の圧力変化がメニスカス振動駆動信号１４０の電圧変化に追従できず、圧力室５２の圧力が最大圧力（最大振幅）に達する前にメニスカス振動駆動信号１４０の電圧が圧力室５２の圧力の変化する方向と反対方向に変化しまうために、圧力室５２の圧力が印加電圧に対応した圧力まで変化することができない。このような現象によって、メニスカス振動駆動信号１４０に高周波信号を適用した場合、圧力室５２の引き込み方向圧力Ｐ5 及び吐出方向圧力Ｐ6 は、電圧Ｖ5 及びＶ6 を印加したときの圧力に比べて小さくなる。

ここで、メニスカス振動では、メニスカスをノズル５１内部の所定の範囲内を移動させてもよいし、メニスカスがノズル５１の外部に吐出してもノズル５１内の液柱からちぎれないようにノズル５１の外部を含んだ範囲でメニスカスを移動させてもよい。

また、メニスカス振動によってノズル５１内のインクを効果的に攪拌するには、メニスカスの移動量（メニスカス振動の振幅）を大きくするとよい。また、ノズル５１内のインクを効果的に攪拌するためにメニスカス振動の回数を多くしてもよい。

しかしながら、メニスカス振動駆動信号に高周波パルス信号を用いると、駆動系が吐出用のものと別になり、また、高周波パルス信号は設計が困難であるだけでなく、設計どおりの信号を生成することも困難である。更に、圧力室の共振周波数とメニスカス振動駆動信号の周波数が大きく異なるので、実際にはメニスカス振動駆動信号とインクの振動周波数とが大きく異なるので、所望の攪拌効果を得ることが難しい。

次に、圧力室５２内に気泡が発生した場合やノズル近傍のインクの粘度が上昇した場合などに起こる圧力室５２の異常状態（圧力異常）について説明する。

図１１(a) には、図９(a) に示した従来技術に係るメニスカス振動駆動信号１２０を示し、図１１(b) には, 図９(b) に示した正常時の圧力室５２の圧力波形１３０を示す。また、図１１(c) 、(d) には、異常状態の圧力室５２の圧力波形１６０及び１６２を示す。

図１１(c) に示す圧力室５２の圧力波形１６０は、圧力室５２内のインクに気泡が発生した場合の圧力室５２の圧力変化を示している。圧力室５２内のインクに気泡が発生すると、該気泡によって圧力室５２の共振周期がＴ’からＴ”に変化し、更に、吐出方向では圧力室５２内のインクに発生した気泡によって圧力室５２に圧力損失が発生するために、アクチュエータ５８から圧力室５２内のインクに所定の圧力を付加しても、検出される圧力室５２の圧力は所定の圧力Ｐ4 より小さいＰ7 となる。

即ち、図１１(c) に示す状態では、アクチュエータ５８から圧力室５２内のインクに所定の圧力を付加しても、圧力室５２内の圧力損失の影響を受けて、当該ノズルに吐出異常が発生し得る。

なお、本例では、メニスカス引き込み時には圧力損失の影響を受けない態様を示したが、メニスカス引き込み時にも圧力損失の影響を受け、メニスカスを所定量だけ引き込むことができない場合がある。

図１１(d) に示す圧力室５２の圧力波形１６２は、図１１(c) に示す圧力波形１６０よりも圧力損失が大きい場合（例えば、図１１(c) よりも圧力室５２内のインクに発生した気泡の量が多い場合）を示している。

図１１(d) に示す圧力室５２の圧力波形１６２は吐出方向の圧力が静定圧力Ｐ0 から変化していない。これは、圧力室５２に与えられる吐出方向の圧力とほぼ同一の圧力損失があり、吐出方向には圧力が与えられないことと等しい状態である。

即ち、図１１(d) に示す状態では、吐出方向における圧力室５２の圧力がＰ0 から変化しないために、アクチュエータ５８から圧力室５２のインクに所定の圧力を付加しても、インクが吐出されない不吐出が起こり得る。

上述したように、メニスカス振動駆動信号１２０、１４０に対する圧力室５２の圧力を検出し、その圧力波形１３０、１５０の周期、振幅等から当該ノズルの不吐出及び吐出異常を検出することができる。

なお、メニスカス振動駆動波形１２０を印加した後の圧力波形１６０’、１６２’から圧力室５２の圧力異常を検知することも可能である。

しかしながら、図９(a) 、図１０(a) に示すメニスカス振動駆動信号１２０、１４０では、吐出方向へメニスカスを移動させるので、温度変化やヘッド内の内圧変化によって、誤ってノズル５１からインク滴を吐出させてしまう恐れがある。したがって、メニスカス振動駆動信号１２０、１４０は電圧の振幅を十分に小さくしなければならない。

一方、メニスカス振動駆動信号１２０、１４０の電圧の振幅が小さい場合には、圧力室５２の圧力変化も小さくなり、圧力検出信号１３０、１５０のS/N 比が低くなる。

そのために、好ましい圧力波形を得ることができず、圧力室５２の圧力検出が困難になる。また、メニスカスを十分振動させることができず、更に、メニスカス振動によるインクの粘度上昇抑制効果を十分に得られないことがあり得る。

このように、従来のメニスカス振動技術では、インクを吐出させないでメニスカス振動を行うために吐出用駆動信号より振幅の小さい駆動信号を用いたり、高周波による駆動を行ったりしてきた。一方、異常検出においては、検出信号の精度を上げるために検出用入力信号（本例のメニスカス振動駆動信号に相当）はできるだけ大きな振幅を有する信号が好ましい。これらの要件を両立させることは非常に困難である。

また、アクチュエータ５８の故障によって所定の圧力を圧力室５２に与えることができない場合にも、圧力室５２の圧力異常として検出することができる。もちろん、アクチュエータ５８を圧力検出手段として用いる場合やアクチュエータ５８とは別に圧力検出手段９８を備えた場合の該圧力検出手段９８の故障も検知可能である。

即ち、圧力室５２の圧力波形１３０、１５０から当該インク室ユニット５３の異常を検出することが可能であり、このインク室ユニット５３の異常が発生すると、好ましいインク滴の吐出が行われないことがあり得る。したがって、圧力室５２の圧力波形１３０、１５０から吐出異常を判断することが可能である。

本インクジェット記録装置１０では、図９(a) 、図１０(a) に示した、従来技術に係るメニスカス振動駆動信号１２０、１４０に代わり、図１２(a) に示す、メニスカス振動駆動信号２００が用いられる。

図１２(a) には、本発明に係るメニスカス振動駆動信号２００を示す。メニスカス振動駆動信号２００は、引き込み方向にメニスカスを移動させる負方向の電圧Ｖ10を有し、連
続する２つのパルス信号２０２、２０４を備えており、その波形は負方向にＷ形状となっている。また、パルス信号２０２及びパルス信号２０４の周期は吐出周期（共振周期）Ｔの１／２である。

なお、負方向の最大電圧Ｖ10は、図９(a) に示す、メニスカス振動駆動信号１２０の負方向の最大電圧Ｖ3 や、図１０(a) に示す、メニスカス振動駆動信号１４０の負方向の最大電圧Ｖ5 に比べて絶対値が大きな電圧を用いることができる。

言い換えると、メニスカス振動駆動信号２００は、メニスカス引きこみ方向への駆動パルス信号２０２と、これに続く吐出周期 (共振周期）Ｔの１／２だけ間隔をおき（即ち、Ｔ／２の周期を持って）、同じく引き込み方向への駆動パルス信号２０４によって構成され、メニスカスは引き込み方向のみの駆動を得ることになる。

本例では、駆動パルス信号２０２と駆動パルス信号２０４を同一波形のパルス信号としたが、振幅や傾きが異なる波形を適用してもよい。

図１２(b) 〜(d) は、図１２(a) に示したメニスカス振動駆動信号２００を印加したときの圧力室５２の圧力波形２２０、２２２、２２４を示している。

図１２(b) に示した圧力波形２２０は正常時の圧力波形を示している。先ず、パルス信号２０２によってメニスカスを引き込み方向に移動させると、静定圧力Ｐ0 から負方向に電圧Ｖ10に対応した圧力Ｐ10（引き込み方向最大圧力）まで変化し、その後、圧力室の圧力は引き込み方向最大圧力Ｐ10から静定圧力Ｐ0 に変化する。

ここで、更に、引き込み方向への駆動パルス信号２０４が印加されると、過渡現象により吐出方向に移動しようとするメニスカス（破線で図示した符号２２０’）に引き込み方向に移動させる圧力が与えられ、メニスカスを直ちに静定位置に停止させることができる。なお、このときの圧力室５２の圧力は静定圧力Ｐ0 になる。

即ち、メニスカス引きこみ方向への駆動パルス信号２０２と、それに続く吐出周期の１／２だけ間隔をおき、同じく引き込み方向への駆動パルス信号２０４によって、メニスカス振動駆動信号２００を構成することにより、圧力室５２内の振動を効果的に制振し、ノズル５１からのインク滴の吐出を防止する。

一方、図１２(c) に示す圧力波形２２２は、圧力室５２内のインクに気泡が発生する等の異常状態における圧力波形を示す。

図１２(c) に示す異常状態では、共振周期の変化が起こることが多く、共振周期の変化が起こると制振効果の減少となって圧力波形２２２に現れる。

即ち、引き込み方向への駆動パルス２０４を印加しても、図１２(b) に示すようにメニスカスが静定位置に停止せず、圧力波形２２２には、図１２(c) に示すような過渡現象による残留振動２２２’が起こる。

また、図１２(d) に示した圧力波形２２４は、図１２(c) に示した異常時の圧力波形２２２の残留振動２２２’よりも、振幅が大きい残留振動２２４’を有している。これは制振効果が更に減少している場合であり、図１２(c) に示す異常状態よりも圧力損失が大きい（異常状態の程度が高い）と考えられる。

このようにして、圧力室５２の圧力を検出して得られた圧力検出信号インク室ユニット５３の異常を検出し、吐出異常の有無及び吐出異常の状態を容易に把握することができる。また、吐出時の駆動により近い振幅、周期で駆動でき、より大きい攪拌効果を得ることができる。

ここで、圧力室５２及び圧力室５２内のインクの圧力異常は、圧力室５２内のインクに気泡が発生する場合 (圧力室５２に気泡や異物が混入する場合）や、メニスカス近傍のインクの粘度上昇が起こる場合などに起こり得る。したがって、圧力室５２の圧力異常を検出することで、これらに起因する不吐出や吐出異常を発見することが可能である。

本例では、２つの連続する波形から成るメニスカス駆動信号２００を示したが、メニスカス駆動信号２００をｎ個（但し、ｎ≧３）の連続する波形から構成してもよい。なお、ｎが偶数となる態様が好ましい。

また、休止ノズルに対して図１２(a) に示したメニスカス振動駆動信号２００を与える態様は、休止期間中には吐出周期の１／２の間隔で連続的にメニスカス振動駆動信号２００を与えてもよいし、所定の周期（例えば、圧力検出のタイミングごと等）で間欠的にメニスカス振動駆動信号２００を与えてもよい。

印字ヘッド５０を複数のブロックに区分けして、ブロックごとにメニスカス振動駆動信号２００を与えてもよい。また、メニスカス駆動信号２００を与える時間は、ブロックごとに同一時間としてもよいし、各ブロックに含まれるノズル数（休止ノズル数）に応じて変えてもよい。

なお、メニスカス振動駆動信号２００は休止期間内に少なくとも１回（１サイクル）与えればよい。

また、各ノズルの休止期間を求め、求められた各ノズルの休止期間が予め定められた期間よりも長い休止期間をもつノズル対してメニスカス振動駆動信号を与えてもよい。各ノズルの休止期間は休止時間算出手段によって画像データから算出（予測）してもよいし、各ノズルの稼動実績を記録してこの稼動実績から求めてもよい。

次に、本インクジェット記録装置１０に備えられた吐出異常検出手段について詳述する。

図１３は、本インクジェット記録装置１０に備えられた吐出異常検出手段の構成を示すブロック図である。

図１３に示すように、印字ヘッド５０が有するノズルのうち、図１３の上側の圧力室５２Ａに収容されたインクを吐出するノズル５１Ａは印字実行時に吐出を行うノズルであり、図１３の下側の圧力室５２Ｂに収容されたインクを吐出するノズル５１Ｂは印字実行時に吐出を行わない休止ノズルである。

プリント制御部８０は、インクの吐出を行うノズル５１（例えば、図１３のノズル５１Ａ）を有する圧力室５２（例えば、図１３の圧力室５２Ａ）に備えられたアクチュエータ５８（例えば、図１３のアクチュエータ５８Ａ）には吐出用駆動信号（例えば、図８(a) に示す吐出用駆動信号１００）を印加し、一方、吐出を行わないノズル５１（例えば、図１３のノズル５１Ｂ）を有する圧力室５２（例えば、図１３の圧力室５２Ｂ）に備えられたアクチュエータ５８（例えば、図１３のアクチュエータ５８Ｂ）にはインクを吐出しない駆動信号である検出用駆動信号（例えば、図１２(a) に示すメニスカス振動駆動信号２００）を印加するようにヘッドドライバ８４に指令信号を送出する。

ヘッドドライバ８４には、吐出用駆動信号を発生させる吐出用駆動信号発生回路３００及び検出用駆動信号を発生させる検出用駆動信号発生回路３０２を備え、プリント制御部８０から送られる指令信号に従って、吐出を行うノズルには吐出用駆動信号が印加され、一方、休止ノズルには検出用駆動信号が印加されるように制御され、該休止ノズルを有する圧力室５２内の圧力変化を検出するために、当該アクチュエータ５８から検出回路９０へ圧力検出信号が送られる。

即ち、ノズル５１Ａは印字のための吐出が行われるので、図１３に示したスイッチＳ11がオンになり、ノズル５１Ａを有する圧力室５２Ａに備えられたアクチュエータ５８Ａには吐出用駆動信号発生回路３００から吐出用駆動信号が印加される。

また、アクチュエータ５８Ａには検出用駆動信号が印加されないようにスイッチＳ12はオフになる。なお、吐出が行われるノズル５１Ａでは圧力室５２Ａの圧力検出を行わないので、アクチュエータ５８Ａと検出回路９０とを接続させるスイッチＳ13はオフになる。

一方、休止ノズル５１Ｂでは、スイッチＳ21がオフ、スイッチＳ22がオンになり、検出用駆動信号発生回路３０２からアクチュエータ５８Ｂに検出用駆動信号が印加され、スイッチＳ23がオンになり、アクチュエータ５８Ｂから検出回路９０へ圧力検出信号が送られ、圧力室５２Ｂの圧力変化が検出される。

検出回路９０で所定の信号処理が施された圧力検出信号はプリント制御部８０に送出され、プリント制御部８０では、圧力検出信号（圧力波形）から吐出異常の有無を判断し、吐出異常と判断されると、パージや吸引などのメンテナンスを行うように制御が行われる。

ここで、アクチュエータ５８には駆動信号を印加すると該駆動信号に応じて圧力室を変形させると共に、圧力室の変形（圧力変化）に応じた電圧を発生させるPZT アクチュエータが適用される。したがって、アクチュエータ５８には、圧力室５２の圧力変化に応じた変位（歪み）が発生し、また、圧力室の変位（圧力変化）に比例した電圧である圧力検出信号（例えば、図１２(b) 〜(d) に示す符号２２０、２２２、２２４）を図４に示した共通電極５５及び個別電極５７間に発生させる。

図１２(a) に示すメニスカス振動駆動信号２００印加後に、個別電極５７からこの圧力検出信号を取得し、残留圧力の波形の振幅、周期を観測することによりインク室ユニット５３の異常検出し、この検出結果から吐出異常を判断することができる。

本例では、圧力室５２の圧力検出に圧電素子駆動時（メニスカス振動駆動信号２００）の両極間電圧を測定する態様を示したが、圧電素子の両極間電圧測定に代わり、圧電素子のインピーダンスを測定してもよいし、圧電素子駆動時の電流 (電流波形）を測定してもよい。もちろん、メニスカス振動駆動信号２００を印加した後の該圧電素子の電圧、電流、インピーダンスを測定してもよい。

また、圧力室５２内における圧力はメニスカス振動駆動信号２００が印加されるタイミングから遅れを生じて伝搬されるので、メニスカス振動駆動信号２００を印加した後（メニスカス振動駆動信号２００終了後）に圧電素子の両極間の電圧、電流、インピーダンスを測定してもよい。

なお、図１４に示すように、アクチュエータ５８とは別に、圧力室５２の圧力変化を検出する圧力検出手段９８を備えてもよい。圧力検出手段９８には圧力室５２内の圧力変化によって検出素子の変位を電流または電圧に変化する圧電素子や歪みゲージ (ストレンゲージ等）などの電歪素子（機械電気変換素子）を用いることができる。

圧力検出手段９８をアクチュエータ５８と別に備えることで、圧力検出手段には機械的な力を電気信号に変換する機械電気変換効率が高い電歪素子を用いることができる。また、アクチュエータ５８には電気機械変換効率が高い電歪素子を用いることができる。

このような構成では、圧力室５２の圧力検出の効率、感度を上げることができ、また、吐出効率を維持できる。

図１４に示す態様では、印字のための吐出を行うノズル５１Ａ（圧力室５２Ａ）には吐出用駆動電圧が圧力室５２Ａに備えられているアクチュエータ５８Ａに印加されるように、アクチュエータ５８Ａと吐出用駆動信号発生回路３００との間に設けられたスイッチＳ11がオンになり、アクチュエータ５８Ａと検出用駆動信号発生回路３０２との間に設けられたスイッチＳ12及び、圧力検出手段９８Ａと検出回路９０との間に設けられたスイッチＳ13がオフになるように制御される。

一方、休止ノズル５１Ｂ（圧力室５２Ｂ）では、アクチュエータ５８Ｂと吐出用駆動信号発生回路３００との間に設けられたスイッチＳ21がオフになり、アクチュエータ５８Ｂと検出用駆動信号発生回路３０２との間に設けられたスイッチＳ22及び、圧力検出手段９８Ｂと検出回路９０との間に設けられたスイッチＳ23がオンになるように制御される。

図１３及び図１４には、吐出行うノズルと休止ノズルに与える駆動信号の切り換えをヘッドドライバ８４内に設けられたスイッチＳ11〜スイッチＳ23に示した切り換え手段を用いて行う態様を例示したが、該切り換え手段はヘッドドライバ８４の外部に設けてもよい。

また、該切り換え手段に代わり、吐出用駆動信号発生回路３００と検出用駆動信号発生回路３０２の信号出力部を共通化し、イネーブル信号やソフトウエア上で何れの駆動信号を出力するかを切り換えてもよい。

一方、アクチュエータ５８及び圧力検出手段９８と検出回路９０との間の切り換え手段（例えば、図１３及び図１４のスイッチＳ13、Ｓ23）を省略し、アクチュエータ５８及び圧力検出手段９８から検出回路９０へは常に圧力検出信号を送出し、圧力検出が行われるタイミングに合わせて検出回路９０からプリント制御部８０へ圧力検出信号を送出するように制御してもよい。

なお、休止ノズルに対応する圧力室の圧力を検出するタイミングは、検出用駆動信号入力中は常に圧力室の圧力を検出してもよいし、所定の時間間隔で（所定のサンプリング信号に同期して）圧力室の圧力を検出してもよい。また、検出用駆動信号を入力するタイミング等の特定のタイミングで圧力室の圧力を検出してもよい。

即ち、複数のサンプリング信号（例えば、常時サンプリングを行うサンプリング信号と所定のタイミングでサンプリングを行うサンプリング信号）を備え、これらのサンプリング信号を選択するサンプリング信号選択手段を備えてもよい。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、印字のための吐出を行わない休止ノズルには、メニスカス振動駆動信号２００を印加し、メニスカス近傍のインクの粘度上昇を抑制すると共に、当該休止ノズルに対応する圧力室５２内の圧力変化を検出し、該圧力室５２の圧力波形 (圧力情報）から、圧力室５２内の気泡発生などによるインク室ユニット５３の異常を判断する。更に、インク室ユニット５３の異常から吐出異常を判断することができるので、休止ノズルではプリント時（印字実行時）に同時に異常検出を行うことができ、異常検出動作に時間がかかってもプリントできないデッドタイムが生じない。また、多数のノズルを有する印字ヘッドでもプリント能力の低下を防止することができる。

更に、吐出しない（即ち、吐出異常が起こる可能性が高い）ノズルに対して異常検出を行うため、特に、ノズルが多い場合には異常検出の効率を上げることができる。

一方、メニスカス振動駆動信号２００は、メニスカス引きこみ方向へのパルス信号２０２と、それに続く吐出における共振周期の１／２だけ間隔をおき、同じく引き込み方向へのパルス信号２０４によって構成されるので、圧力室５２の振動を効果的に抑制し、メニスカス振動駆動信号２００印加時のノズル５１からのインク滴吐出を防止する。

本実施形態では液滴の吐出ヘッドとしてインクジェット記録装置に用いられる印字ヘッドを例示したが、本発明は、ウエハやガラス基板、エポキシなどの基板類等の被吐出媒体上に液類（水、薬液、レジスト、処理液）を吐出させて画像、回路配線、加工パターンなどの形状を形成させる液吐出装置に用いられる吐出ヘッドにも適用可能である。

本発明の実施形態に係る印字ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の基本構成図 図１に示したインクジェット記録装置の印字周辺の要部平面図 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図 図３中の４−４線に沿う断面図 図３(a) に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図 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念図 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 吐出用駆動信号と吐出時の圧力波形を説明する図 従来技術に係るメニスカス振動駆動信号を示す図 図９に示したメニスカス振動駆動信号の他の態様を示す図 図９に示したメニスカス振動駆動信号用いた圧力検出を説明する図 本発明に係るメニスカス振動駆動信号及び圧力検出を説明する図 本発明に係る吐出異常検出手段の構成を示すブロック図 図１３に示した吐出異常検出手段の他の態様示すブロック図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、５０…印字ヘッド、５１，５１Ａ，５１Ｂ…ノズル、５２，５２Ａ，５２Ｂ…圧力室、５８，５８Ａ，５８…アクチュエータ、８０…プリント制御部、８４…ヘッドドライバ、９０…検出回路、９８…検出手段、２００…メニスカス振動駆動信号、３０２…検出用駆動信号発生回路

Claims (9)

1. 被吐出媒体上に液滴を吐出させる吐出孔と、前記吐出孔と連通され前記吐出孔から吐出される液を収容する圧力室と、前記圧力室に収容されている液に吐出力を与える加圧手段と、を含んで構成される吐出素子を備えた吐出ヘッドと、
   前記吐出孔から液滴を吐出させないように該液のメニスカス面を振動させて前記吐出孔近傍の液の粘度上昇を抑制するメニスカス振動駆動信号を前記加圧手段に印加する駆動信号印加手段と、
   前記メニスカス振動駆動信号による前記メニスカス面の振動時の前記圧力室の圧力を検出する圧力検出手段と、
   前記圧力検出手段の検出情報によって前記圧力室の圧力情報から吐出素子の異常状態を判断する判断手段と、
   を備え、
   前記メニスカス振動駆動信号は、前記メニスカス面を液吐出方向の反対方向へ引き込むように前記加圧手段を駆動する連続した２つ以上の信号を有することを特徴とする液吐出装置。
2. 前記メニスカス振動駆動信号を構成する信号は同一の電圧波形を有することを特徴とする請求項１記載の液吐出装置。
3. 前記メニスカス振動駆動信号は、前記メニスカス面を液吐出方向の反対方向へ引き込むように前記加圧手段を駆動する第１の信号と、
   前記第１の信号と連続する前記メニスカス面を液吐出方向の反対方向へ引き込むように前記加圧手段を駆動する第２の信号と、
   を備え、
   液吐出における共振周期をＴとするときに、前記第１の信号の開始点と前記第２の信号の開始点との期間の差がＴ／２であることを特徴とする請求項１記載の液吐出装置。
4. 前記圧力検出手段は前記加圧手段と兼用されることを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の液吐出装置。
5. 前記圧力検出手段は、その変位に応じた信号を発生させる機械電気変換素子を含み、前記機械電気変換素子のインピーダンス及び電圧、電流、のうち少なくとも何れか１つを測定して前記圧力室の圧力を検出することを特徴とする請求項４記載の液吐出装置。
6. 前記圧力検出手段は前記加圧手段とは別に備えられ、与えられた圧力に応じた信号を発生させる機械電気変換素子を含み、
   前記機械電気変換素子によって前記圧力室の圧力を検出することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の液吐出装置。
7. 前記吐出ヘッドは液滴を吐出させる吐出孔を複数有し、
   前記駆動信号印加手段によって吐出実行中に吐出を行わない休止吐出孔を有する吐出素子に対して前記メニスカス振動駆動信号を印加して当該吐出孔から液滴が吐出しないようにメニスカス面を振動させ、前記圧力検出手段によって当該圧力室の圧力を検出し、前記判断手段によって前記圧力検出手段から得られた圧力情報から当該吐出素子の異常状態を判断することを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の液吐出装置。
8. 前記圧力検出手段による前記圧力室の圧力検出を実行するサンプリング周期を選択するサンプリング周期選択手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の液吐出装置。
9. 吐出媒体上に液滴を吐出させる吐出孔と、前記吐出孔と連通され前記吐出孔から吐出される液を収容する圧力室と、前記圧力室に収容されている液に吐出力を与える加圧手段と、を備えた吐出ヘッドを有する液吐出装置の吐出異常検出方法であって、
   前記吐出孔から液滴を吐出させないように該液のメニスカス面を振動させて前記吐出孔近傍の液の粘度上昇を抑制し、かつ、前記メニスカス面を液吐出方向の反対方向へ引き込むように前記加圧手段を駆動する連続した２つ以上の信号を有するメニスカス振動駆動信号を前記加圧手段に印加すると共に、前記圧力室の圧力異常を検出し、該検出結果から当該圧力室に備えられた吐出孔の吐出異常を判断することを特徴とする吐出異常検出方法。

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