特開 2024-110043 インクジェット記録装置、容量取得方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110043

(43)【公開日】2024-08-15

(54)【発明の名称】インクジェット記録装置、容量取得方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20240807BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20240807BHJP

   B41J 2/015 20060101ALI20240807BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 207

B41J2/01 451

B41J2/01 401

B41J2/14 611

B41J2/015 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】25

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014361

(22)【出願日】2023-02-02

(71)【出願人】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 祐樹

【テーマコード（参考）】

2C056

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C056EB07

2C056EB29

2C056EB39

2C056EC07

2C056EC38

2C056FA04

2C057AG44

2C057AG99

2C057AL13

2C057AL40

2C057AR08

2C057BA03

2C057BA14

(57)【要約】

【課題】ノズル容量の計測時間を短くすることである。
【解決手段】インクジェット記録装置１は、インクを吐出する複数のノズルにそれぞれ設けられた複数の圧電素子２２と、ＤＣ電源部９３２，９３３から出力された電力を蓄えて各圧電素子２２に出力するキャパシターＣ２，Ｃ４と、ＤＣ電源部９３２によりキャパシターＣ２，Ｃ４をプリチャージした後に、ＤＣ電源部９３３に圧電素子２２の容量を計測するための第１の電力を出力させて各圧電素子２２の容量を取得する制御部と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクを吐出する複数のノズルにそれぞれ設けられた複数の圧電素子と、
電源部から出力された電力を蓄えて前記各圧電素子に出力するキャパシターと、
前記電源部により前記キャパシターをプリチャージした後に、前記電源部に前記圧電素子の容量を計測するための第１の電力を出力させて前記各圧電素子の容量を取得する制御部と、を備えるインクジェット記録装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記電源部から非計測用の第２の電力を出力させ前記キャパシターをプリチャージする請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項3】

前記第２の電力は画像形成用に出力される電力に対応する請求項２に記載のインクジェット記録装置。

【請求項4】

さらに前記各圧電素子へ流れる電流を検出する電流検出部を備え、
前記制御部は、前記電源部に前記第１の電力を出力させて前記電流を検出させ、検出された電流に基づき前記各圧電素子の容量を取得する請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項5】

前記制御部は、取得した前記容量に基づき前記ノズルまたは前記圧電素子に関する異常を判断する請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項6】

前記キャパシターは複数のキャパシターを含む請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記電流検出部に前記プリチャージした場合のオフセット電流と、前記計測する場合の駆動電流とを検出させる請求項４に記載のインクジェット記録装置。

【請求項8】

プリチャージ時の前記第２の電力の電圧は、前記第１の電力の電圧と同じである請求項２に記載のインクジェット記録装置。

【請求項9】

前記制御部の制御により、前記圧電素子への前記第２の電力の出力の経路と、前記圧電素子への前記第１の電力及び前記第２の電力の出力を合流する経路とを切り替えるＯＲスイッチを備える請求項２に記載のインクジェット記録装置。

【請求項10】

前記制御部の制御により、前記圧電素子への前記第２の電力の出力の経路と、前記圧電素子への前記第１の電力の出力の経路とを切り替える切替スイッチを備える請求項２に記載のインクジェット記録装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記プリチャージを行ったまま、漏れ電流が安定するまでの所定の第１待機時間を待機する請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項12】

前記制御部は、前記プリチャージ後に、前記第１の電力の出力をオンしたまま、前記第２の電力の出力をオフする請求項２に記載のインクジェット記録装置。

【請求項13】

前記制御部は、前記第２の電力を出力させて前記キャパシターをプリチャージし、ついで前記第１の電力を出力させて当該キャパシターをプリチャージする請求項２に記載のインクジェット記録装置。

【請求項14】

前記電源部は、
前記第１の電力を出力する第１電源部と、
前記第２の電力を出力する第２電源部と、を備える請求項２に記載のインクジェット記録装置。

【請求項15】

前記ノズルの圧電素子、前記第２電源部及び前記キャパシターは、複数のヘッドのそれぞれに対応して設けられ、
前記制御部は、前記複数のヘッドで一括して複数の前記第２電源部に前記第２の電力を出力させて複数の前記キャパシターをプリチャージする請求項１４に記載のインクジェット記録装置。

【請求項16】

前記ノズルの圧電素子、前記第２電源部及び前記キャパシターは、複数のヘッドのそれぞれに設けられ、
前記制御部は、前記ヘッドごとに、前記第２電源部に前記第２の電力を出力させて複数の前記キャパシターをプリチャージ開始することを時間的にずらして行う請求項１４に記載のインクジェット記録装置。

【請求項17】

さらに前記各圧電素子へ流れる電流を検出する電流検出部を備え、
前記制御部は、前記電源部に前記第１の電力を出力させて前記電流を検出させ、検出された電流に基づき前記各圧電素子の容量を取得し、
前記ノズルの圧電素子、前記第２電源部及び前記キャパシターは、複数のヘッドのそれぞれに設けられ、
前記電流検出部及び前記第１電源部は、前記複数のヘッドに共通して設けられている請求項１４に記載のインクジェット記録装置。

【請求項18】

前記制御部は、前記第１の電力を出力させてインクを吐出しない非吐出波形の電力を前記圧電素子に出力させて前記電流検出部に駆動電流を検出させる請求項４に記載のインクジェット記録装置。

【請求項19】

前記キャパシターの容量は、前記圧電素子の容量よりも大きい請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項20】

前記制御部は、前記第１の電力を出力させたまま、駆動電流が安定するまでの所定の第２待機時間を待機する請求項１から１９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項21】

さらに前記各圧電素子へ流れる電流を検出する電流検出部を備え、
前記制御部は、前記電源部に前記第１の電力を出力させて前記電流を検出させ、検出された電流に基づき前記各圧電素子の容量を取得し、
前記制御部は、前記第２待機時間の待機後に、前記電流検出部に駆動電流を検出させる請求項２０に記載のインクジェット記録装置。

【請求項22】

前記制御部は、所定の取得周期及び所定の取得回数を用いて、前記電流検出部に駆動電流を検出させ、検出した複数の駆動電流を平均した駆動電流を取得する請求項４に記載のインクジェット記録装置。

【請求項23】

前記制御部は、前記第１の電力の電圧を可変に設定する請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項24】

インクを吐出する複数のノズルにそれぞれ設けられた複数の圧電素子と、
電源部から出力された電力を蓄えて前記各圧電素子に出力するキャパシターと、を備えるインクジェット記録装置の容量取得方法であって、
前記電源部により前記キャパシターをプリチャージした後に、前記電源部に前記圧電素子の容量を計測するための第１の電力を出力させて前記各圧電素子の容量を取得する工程を含む容量取得方法。

【請求項25】

インクを吐出する複数のノズルにそれぞれ設けられた複数の圧電素子と、
電源部から出力された電力を蓄えて前記各圧電素子に出力するキャパシターと、を備えるインクジェット記録装置のコンピューターを、
前記電源部により前記キャパシターをプリチャージした後に、前記電源部に前記圧電素子の容量を計測するための第１の電力を出力させて前記各圧電素子の容量を取得する制御部、
として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インクジェット記録装置、容量取得方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

インクをノズルから吐出して媒体上に着弾させ、画像や構造を記録するインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置では、通常、多数のノズルが用いられ、これらのノズルに吐出不良が生じたりノズル間で吐出状態にむらが生じたりすると記録の質が劣化する。

【0003】

吐出不良や吐出状態のむらの原因の一つとして、インクに圧力を印加するための圧力素子やその駆動回路の不良や劣化がある。これを検出する技術として、ノズルの圧電素子の容量（ノズル容量）を計測して基準値と比較することにより異常を検出するインクジェット記録装置が知られている（特許文献１参照）。シェアモード（せん断モード）のヘッドのノズルの圧電素子は、コンデンサーと等価とみなされる。ノズル容量は、ノズルの圧電素子の電気容量（静電容量）である。ノズル容量は、電源変換部から出力された電圧の電力が安定化キャパシターを介して圧電素子に流れ、その駆動電流を計測し、計測した駆動電流から算出される。

【0004】

また、同様にノズル容量を算出して異常を検出し、異常ノズルの隣接ノズルからのインク吐出により画像を補間するインクジェット記録装置が知られている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１０７４８号公報

【特許文献2】特開２０１９－５９４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ノズル容量の計測では、実際には、アイドル時のオフセット電流が存在する。このため、「計測電流値」－「オフセット電流」＝「ノズルのみの駆動電流」から、ノズル容量を算出しないと精度が低い。上記オフセット電流は一定であるが、回路構成により、駆動電圧印加からオフセット電流が安定するまでに所定の時間がかかる。たとえば、上記のインクジェット記録装置では、一般的に駆動電圧の安定化のため大容量の安定化キャパシターを使用している。図１５は、時間に対する電解コンデンサーの漏れ電流を示す図である。

【0007】

安定化キャパシターに、一般的な電解コンデンサーを用いる場合を考える。図１５に、一般的な電解コンデンサーが、駆動電圧（ＤＣ（Direct Current：直流）電圧）印加オンからの経過の時間［ｓ］に対応する漏れ電流［μＡ］を示す。図１５によれば、駆動電圧オンから漏れ電流［μＡ］が安定するまでおおよそ１分以上かかることが分かる。

【0008】

この漏れ電流が安定するまでの時間は、待機が必要であり、漏れ電流が安定するとオフセット電流も安定する。このため、この待機時間を「オフセット電流安定待機時間」とする。１つの計測回路にて複数ヘッドを連続計測する際、１ヘッド毎にオフセット電流安定待機時間がかかる。検査対象のヘッドの数が少ない場合は、オフセット電流安定待機時間の待機の影響は小さい。しかし、多い数のヘッドのノズル容量を計測する際は、合計計測時間が多くかかってしまう。

【0009】

本発明の課題は、ノズルの容量の計測時間を短くすることである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明のインクジェット記録装置は、
インクを吐出する複数のノズルにそれぞれ設けられた複数の圧電素子と、
電源部から出力された電力を蓄えて前記各圧電素子に出力するキャパシターと、
前記電源部により前記キャパシターをプリチャージした後に、前記電源部に前記圧電素子の容量を計測するための第１の電力を出力させて前記各圧電素子の容量を取得する制御部と、を備える。

【0011】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記電源部から非計測用の第２の電力を出力させ前記キャパシターをプリチャージする。

【0012】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記第２の電力は画像形成用に出力される電力に対応する。

【0013】

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
さらに前記各圧電素子へ流れる電流を検出する電流検出部を備え、
前記制御部は、前記電源部に前記第１の電力を出力させて前記電流を検出させ、検出された電流に基づき前記各圧電素子の容量を取得する。

【0014】

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、取得した前記容量に基づき前記ノズルまたは前記圧電素子に関する異常を判断する。

【0015】

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記キャパシターは複数のキャパシターを含む。

【0016】

請求項７に記載の発明は、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記電流検出部に前記プリチャージした場合のオフセット電流と、前記計測する場合の駆動電流とを検出させる。

【0017】

請求項８に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
プリチャージ時の前記第２の電力の電圧は、前記第１の電力の電圧と同じである。

【0018】

請求項９に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部の制御により、前記圧電素子への前記第２の電力の出力の経路と、前記圧電素子への前記第１の電力及び前記第２の電力の出力を合流する経路とを切り替えるＯＲスイッチを備える。

【0019】

請求項１０に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部の制御により、前記圧電素子への前記第２の電力の出力の経路と、前記圧電素子への前記第１の電力の出力の経路とを切り替える切替スイッチを備える。

【0020】

請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記プリチャージを行ったまま、漏れ電流が安定するまでの所定の第１待機時間を待機する。

【0021】

請求項１２に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記プリチャージ後に、前記第１の電力の出力をオンしたまま、前記第２の電力の出力をオフする。

【0022】

請求項１３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記第２の電力を出力させて前記キャパシターをプリチャージし、ついで前記第１の電力を出力させて当該キャパシターをプリチャージする。

【0023】

請求項１４に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記電源部は、
前記第１の電力を出力する第１電源部と、
前記第２の電力を出力する第２電源部と、を備える。

【0024】

請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のインクジェット記録装置において、
前記ノズルの圧電素子、前記第２電源部及び前記キャパシターは、複数のヘッドのそれぞれに対応して設けられ、
前記制御部は、前記複数のヘッドで一括して複数の前記第２電源部に前記第２の電力を出力させて複数の前記キャパシターをプリチャージする。

【0025】

請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載のインクジェット記録装置において、
前記ノズルの圧電素子、前記第２電源部及び前記キャパシターは、複数のヘッドのそれぞれに設けられ、
前記制御部は、前記ヘッドごとに、前記第２電源部に前記第２の電力を出力させて複数の前記キャパシターをプリチャージ開始することを時間的にずらして行う。

【0026】

請求項１７に記載の発明は、請求項１４に記載のインクジェット記録装置において、
さらに前記各圧電素子へ流れる電流を検出する電流検出部を備え、
前記制御部は、前記電源部に前記第１の電力を出力させて前記電流を検出させ、検出された電流に基づき前記各圧電素子の容量を取得し、
前記ノズルの圧電素子、前記第２電源部及び前記キャパシターは、複数のヘッドのそれぞれに設けられ、
前記電流検出部及び前記第１電源部は、前記複数のヘッドに共通して設けられている。

【0027】

請求項１８に記載の発明は、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記第１の電力を出力させてインクを吐出しない非吐出波形の電力を前記圧電素子に出力させて前記電流検出部に駆動電流を検出させる。

【0028】

請求項１９に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記キャパシターの容量は、前記圧電素子の容量よりも大きい。

【0029】

請求項２０に記載の発明は、請求項１から１９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記第１の電力を出力させたまま、駆動電流が安定するまでの所定の第２待機時間を待機する。

【0030】

請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載のインクジェット記録装置において、
さらに前記各圧電素子へ流れる電流を検出する電流検出部を備え、
前記制御部は、前記電源部に前記第１の電力を出力させて前記電流を検出させ、検出された電流に基づき前記各圧電素子の容量を取得し、
前記制御部は、前記第２待機時間の待機後に、前記電流検出部に駆動電流を検出させる。

【0031】

請求項２２に記載の発明は、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、所定の取得周期及び所定の取得回数を用いて、前記電流検出部に駆動電流を検出させ、検出した複数の駆動電流を平均した駆動電流を取得する。

【0032】

請求項２３に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記第１の電力の電圧を可変に設定する。

【0033】

請求項２４に記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルにそれぞれ設けられた複数の圧電素子と、
電源部から出力された電力を蓄えて前記各圧電素子に出力するキャパシターと、を備えるインクジェット記録装置の容量取得方法であって、
前記電源部により前記キャパシターをプリチャージした後に、前記電源部に前記圧電素子の容量を計測するための第１の電力を出力させて前記各圧電素子の容量を取得する工程を含む。

【0034】

請求項２５に記載の発明のプログラムは、
インクを吐出する複数のノズルにそれぞれ設けられた複数の圧電素子と、
電源部から出力された電力を蓄えて前記各圧電素子に出力するキャパシターと、を備えるインクジェット記録装置のコンピューターを、
前記電源部により前記キャパシターをプリチャージした後に、前記電源部に前記圧電素子の容量を計測するための第１の電力を出力させて前記各圧電素子の容量を取得する制御部、
として機能させる。

【発明の効果】

【0035】

本発明によれば、ノズルの容量の計測時間を短くできる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明の実施の形態のインクジェット記録装置を示す全体斜視図である。

【図2】ヘッドユニットのノズル面を模式的に示す図である。

【図3】インクジェット記録装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4】実施の形態のヘッド制御手段及び画像記録部の概略回路図である。

【図5】電力供給部及びヘッド駆動部の電流及び電圧の変化を示す図である。

【図6】ノズルのみの駆動電流の計算方法を示す図である。

【図7】ヘッド制御手段及び画像記録部の一例を示すブロック図である。

【図8】定期検査処理を示すフローチャートである。

【図9】実施例の第１のノズル容量計測処理を示すフローチャートである。

【図10】比較例の第２のノズル容量計測処理を示すフローチャートである。

【図11】（ａ）は、第１のノズル容量計測処理におけるオフセット電流安定待機時間及びノズル容量計測時間を示す図である。（ｂ）は、第２のノズル容量計測処理におけるオフセット電流安定待機時間及びノズル容量計測時間を示す図である。

【図12】印刷異常時検査処理を示すフローチャートである。

【図13】第２の変形例のヘッド制御手段及び画像記録部を示すブロック図である。

【図14】第３のノズル容量計測処理におけるオフセット電流安定待機時間及びノズル容量計測時間を示す図である。

【図15】時間に対する電解コンデンサーの漏れ電流を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

添付図面を参照して本発明に係る実施の形態、第１～第３の変形例を順に詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。

【0038】

（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。図１は、本発明の実施形態のインクジェット記録装置１を示す全体斜視図である。

【0039】

図１に示すように、インクジェット記録装置１は、搬送部１０と、画像記録部２０と、クリーニング部３０と、制御部４０と、読取部６０と、を備える。

【0040】

搬送部１０は、駆動ローラー１１と、搬送ベルト１２と、従動ローラー１３と、搬送モーター１４と、押圧ローラー１５と、剥がしローラー１６と、を有する。無端状の搬送ベルト１２は、駆動ローラー１１及び従動ローラー１３の間で架け渡され、搬送モーター１４の駆動によって駆動ローラー１１が回転動作するのに従って周回移動する。搬送ベルト１２は、搬送ベルト１２の外周面を搬送面として画像記録部２０に対して所定の搬送方向に相対移動させる。これにより、搬送ベルト１２は、搬送面上に載置された記録媒体Ｐを当該搬送方向に移動させる搬送動作を行う。搬送ベルト１２としては、駆動ローラー１１及び従動ローラー１３との接触面で柔軟に屈曲し、かつ確実に記録媒体Ｐを支持する材質のものが用いられる。搬送ベルト１２は、例えば、ゴムなどの樹脂製のベルトや、スチールベルトなどが挙げられる。搬送ベルト１２は、記録媒体Ｐが吸着される材質及び／又は構成を有することで、より記録媒体Ｐを安定して搬送ベルト１２に載置可能とすることができる。この場合、画像記録部２０よりも搬送方向について下流側で記録媒体Ｐを搬送ベルト１２から剥離させるための構成が更に設けられていてもよい。

【0041】

従動ローラー１３は、搬送ベルト１２の移動に伴って回転する。記録媒体Ｐとしては、特には限られないが、ここでは搬送方向に連続した布帛などが用いられ、記録媒体Ｐ上に適宜な間隔で記録された複数の画像は、図示略の後処理装置で乾燥され、また、巻取り若しくは振り落としがなされ、及び／又は各々裁断される。

【0042】

搬送モーター１４は、制御部４０からの制御信号に応じた回転速度で駆動ローラー１１を回転動作させる。搬送モーター１４は、駆動ローラー１１を通常の搬送方向とは反対方向に逆回転させることも可能となっている。これにより、搬送ベルト１２は、駆動ローラー１１の回転速度に応じた搬送速度で記録媒体Ｐを搬送する。

【0043】

押圧ローラー１５は、搬送ベルト１２の載置面に供給される記録媒体Ｐを当該載置面に対して押圧することでしわなどの載置面からの浮きを除去する。剥がしローラー１６は、搬送ベルト１２に吸着された状態で搬送されてきた記録媒体Ｐを所定の圧力で引っ張ることで、記録媒体Ｐを搬送面から引き剥がして後処理装置へ送る。

【0044】

クリーニング部３０は、画像記録部２０のノズル２４（図３）やノズル開口２４ａ（図２）が設けられた面（ノズル面２１０（図２））のクリーニング（清掃）を行う。ノズル面２１０は、搬送面上に載置された記録媒体Ｐと対向する面である。クリーニング部３０は、例えば、不織布やブレード部材などを有し、ノズル面２１０に付着固化したインクや異物などを払拭する。不織布やブレード部材には、必要に応じて洗浄液などが含有、付着され得る。また、クリーニング部３０は、ノズル２４内のインクを吐出させることで当該ノズル内の異物や気泡などを取り除くクリーニングの実行時に吐出されたインクを回収するためのインクトレイなどを有していてもよい。クリーニング部３０は、クリーニング動作を行う場合に画像記録部２０と相対移動されてノズル面２１０と対向配置される。

【0045】

制御部４０は、インクジェット記録装置１の各部の動作を統括制御する。

【0046】

読取部６０は、撮像センサーなどを備え、記録媒体Ｐの表面（特に、記録された記録対象画像）を撮像して読み取る動作を行う。読取部６０は、画像記録部２０の搬送方向について下流側かつ記録媒体Ｐが剥がしローラー１６により搬送ベルト１２から剥がされる位置よりも上流側で記録媒体Ｐの表面の撮像を行い、画像記録部２０により記録された画像を読み取ることが可能となっている。

【0047】

画像記録部２０は、インクをノズル２４（図３）から吐出して記録媒体Ｐの上面に着弾（付与）させることで画像を記録（形成）する記録動作を行う。記録媒体Ｐの上面は、搬送面に接する側とは反対側の面である。画像記録部２０は、複数、ここでは、４つのヘッドユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ（以降、一部又は全部をまとめてヘッドユニット２１とも記す）を有する。ヘッドユニット２１からは、図示略のインク貯留部から供給される各々異なる色のインク、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各色のインクが吐出される。ヘッドユニット２１は、いずれも搬送面に平行な面内で記録媒体Ｐの搬送方向と交差（直交）する幅方向に記録媒体Ｐの所定の記録可能幅に亘ってノズル２４が設けられている。ノズル２４により、インクが吐出可能となっている。

【0048】

図２は、ヘッドユニット２１Ｋのノズル面を模式的に示す図である。図２を参照してヘッドユニット２１Ｋを説明する。なお、ヘッドユニット２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙは、ヘッドユニット２１Ｋと同一の構成を有するので、これらについては説明を省略する。

【0049】

ヘッドユニット２１Ｋには、底面に所定の間隔（ノズル間隔）でノズル開口２４ａ（１つのみ符号を明示）が配列されたヘッド２１１が複数（例えば、１６個）設けられている。ヘッド２１１は、インク吐出用のヘッドであり、例えば３６０ｄｐｉ（dot per inch）に対応して約７０．６μｍ間隔で配列されている。２個のヘッド２１１が組になり、各ヘッド２１１のノズル開口２４ａが幅方向について交互に配置される。このため、ヘッド２１１により、合わせて７２０ｄｐｉ（ノズル間隔は約３５．３μｍ）の記録解像度による画像記録が可能となっている。このヘッド２１１の組が更に千鳥格子状に配置されることで、幅方向に均一な間隔で上述の記録可能幅に亘ってノズル開口２４ａが配列されたラインヘッドを構成している。

【0050】

ヘッドユニット２１Ｋは、ワンパス方式で画像を記録する。ワンパス方式は、画像記録動作の間、ノズル面が搬送面と対向した状態で固定され、記録媒体Ｐの搬送に応じて搬送方向の異なる位置に所定の間隔で順次インクを吐出していく方式である。搬送方向についての記録解像度は、ノズル２４からの吐出周波数と搬送速度などによって定まるが、上述の７２０ｄｐｉと等しくてもよいし、異なっていてもよい。

【0051】

図３は、インクジェット記録装置１の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、インクジェット記録装置１は、上述の搬送部１０、画像記録部２０、クリーニング部３０、制御部４０及び読取部６０に加えて、記憶部５０と、通信部７０と、操作表示部８０と、ヘッド制御手段９０と、を備える。

【0052】

制御部４０は、インクジェット記録装置１の全体動作を統括制御するシステム制御部である。制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。ＣＰＵは、各種演算処理を行い、制御動作に係る制御プログラムの種々の命令を実行する。制御動作には、記録対象画像の画像データの画像処理、記録対象画像の画像データに応じて搬送部１０及び画像記録部２０の動作（各圧電素子２２への駆動電圧の印加）を制御して記録媒体に画像を記録させる処理や、各圧電素子２２及び／又はノズル２４の動作異常を判断する処理（図８の定期検査処理）、検出結果に基づいてクリーニング部３０を動作させる処理などが含まれる。ＲＡＭは、ＣＰＵに作業用のメモリー空間を提供し、一次データを記憶する。ＲＡＭには、フラッシュメモリーなどの書き込み更新可能な不揮発性メモリーが含まれていてもよい。

【0053】

記憶部５０は、各種制御プログラム、設定データや記録対象の画像データ及び当該画像データの画像記録用加工データを記憶する。各種制御プログラム及び設定データは、フラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などに記憶されるのが好ましい。また、記録対象の画像に係るデータは、ＤＲＡＭなどの大容量高速処理が可能な揮発性メモリーなどに記憶されるのが好ましい。記憶部５０は、これら不揮発性メモリー及びＤＲＡＭを有する。制御プログラムには、後述する定期検査処理を実行するための定期検査プログラムＰ１が含まれる。記録対象の画像に係るデータは、例えば、通信部７０を介して外部機器から入力された画像データが含まれる。設定データには、テストチャートの画像データ５１や、ノズル２４の圧電素子２２の電気容量（以下、ノズル容量とする）の計測の際に用いられる容量検査パラメーター５２が含まれる。また、記憶部５０には、計測後のノズル容量の値である容量履歴データ５３も記憶される。

【0054】

ここで、容量検査パラメーター５２の一例を次表Ｉに挙げる。

【表1】

【0055】

第１待機時間としてのオフセット電流安定待機時間［ｓ］は、キャパシターＣ２，Ｃ４（図４）にプリチャージしてオフセット電流を安定化させるための待機時間である。プリチャージは、ヘッド２１１のノズル２４のノズル容量計測前のキャパシターＣ２，Ｃ４のチャージである。オフセット電流取得周期［μｓ］は、オフセット電流の取得周期である。オフセット電流取得回数［回］は、オフセット電流の取得回数である。

【0056】

駆動電圧［Ｖ］は、ノズル容量計測時の駆動電圧（電圧ＶＨ２）である。電圧ＶＨ２は、ノズル２４からインクを吐出させない程度（ノズル２４内でインク液面が振動する）の電圧（非吐出電圧）である。駆動周期［μｓ］は、ノズル２４への駆動電圧の印加のオン／オフの周期である。後述する駆動周波数［ｋＨｚ］は、１／駆動周期である。駆動回数［回］は、ノズル２４への駆動電圧の印加のオン／オフの回数である。

【0057】

第２待機時間としての駆動電流安定待機時間［ｍｓ］は、ヘッド２１１のノズル２４に電圧ＶＨ２を印加した駆動電流の安定化に必要な待機時間である。駆動電流取得周期［μｓ］は、駆動電流の取得周期である。駆動電流取得回数［回］は、駆動電流の取得回数である。

【0058】

搬送部１０は、記録媒体Ｐを画像記録部２０による画像記録位置に供給し、画像が記録された記録媒体Ｐを排出する。搬送部１０は、画像記録位置において、画像記録部２０に対して適切な位置関係で記録媒体Ｐを移動、保持させる。搬送部１０は、上述のように、搬送モーター１４を有し、駆動ローラー１１を所定の速度で回転動作させることで搬送ベルト１２上の記録媒体を移動させる。

【0059】

画像記録部２０は、画像記録位置において、搬送部１０により供給された記録媒体上にＣＭＹＫ各色のインクを吐出させて画像を記録する。画像記録部２０の各ヘッド２１１には、複数のノズル２４と、複数の圧電素子２２と、複数のヘッド駆動部２３と、を有する。
各ノズル２４は、インクを吐出する。各圧電素子２２は、配列された複数のノズル２４に各々連通し、当該複数のノズル２４にインクを供給するインク流路の途中（圧力室）を変形させてそれぞれインクに圧力変化を与える。各ヘッド駆動部２３は、電圧を印加して、印加電圧により圧電素子２２の変形動作を行わせる。圧電素子２２は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）など周知の材質のものが用いられ、変形モードは、例えばシェアモードとするが、特には限られない。

【0060】

クリーニング部３０は、上述のように、不織布やブレードなどを有し、ノズル面２１０に対してこれらを相対移動させる駆動部を有する。また、クリーニング部３０を搬送方向に移動させる機構を有し、複数のヘッドユニット２１のノズル面２１０に対して不織布、ブレードやインクトレイを共通に利用可能とすることができる。

【0061】

読取部６０は、撮像センサーを有し、制御部４０の制御により適切なタイミングで記録媒体Ｐの表面を撮像し、撮像データを制御部４０に出力する。撮像センサーとしては、例えば、ＲＧＢ３色で撮像可能なラインセンサーが用いられ、記録媒体Ｐの搬送に応じて撮像を繰り返すことで二次元画像を取得することが可能である。

【0062】

通信部７０は、インクジェット記録装置１と外部との間でのデータの送受信を所定の通信規格に従って制御する。通信部７０には、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）によるＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）接続を制御するネットワークカードなどが含まれる。通信部７０を介してインクジェット記録装置１と通信を行う外部機器としては、プリントサーバー、各種ＰＣ（Personal Computer）や携帯端末などのコンピューターが挙げられる。

【0063】

操作表示部８０は、操作部と、表示部と、を有する。操作部は、ユーザーなど外部からの入力操作を受け付けて、受け付けた操作内容を電気信号として制御部４０に出力する。表示部は、制御部４０の制御に基づいてインクジェット記録装置１のステータス、警告表示やユーザーの入力操作に係るメニューなどを表示させる。表示部としては、例えば、液晶ディスプレイが含まれる。この液晶ディスプレイにタッチセンサーが重ねて設けられてタッチパネルとして動作させることで、操作部として外部からの入力操作を受け付ける。操作表示部８０としては、その他の構成、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプや押しボタンスイッチなどが設けられていてもよく、これらが併用されてもよい。また、操作表示部８０は、表示部により警告表示が行われる場合などに、合わせてビープ音の発生や音声出力が可能であってもよい。

【0064】

ヘッド制御手段９０は、制御部４０の指示に従って、画像記録部２０のヘッド２１１などの制御を行う。ヘッド制御手段９０は、ヘッド制御部９１と、電流検出部９２と、電力供給部９３と、を備える。ヘッド制御部９１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などで構成され、画像記録部２０のヘッド２１１、電力供給部９３などの制御を行う制御部である。ヘッド制御部９１は、例えば、ヘッド２１１の圧電素子２２の変形制御をするためのヘッド制御デジタル信号を生成してヘッド駆動部２３に送信して制御する。ヘッド制御デジタル信号は、画像データや、後述する駆動電圧パターン制御信号が含まれる。また、ヘッド制御部９１は、電力供給部９３のＤＣ電源部９３３、ＯＲスイッチ９３４（ともに図４）のオン／オフ制御信号を生成して電力供給部９３に送信して制御する。また、ヘッド制御部９１は、電流検出部９２で計測されたＤＣ電流の電流値を電流検出部９２から受信する。

【0065】

電流検出部９２は、非吐出電圧である電圧ＶＨ２を圧電素子２２に印加する経路に流れる電流の電流値を計測する。電流検出部９２としては、所定の抵抗値の抵抗素子が回路に直列に挿入され、当該抵抗素子における降下電圧に基づいて電流値（出力電流）を計測する方式のものが用いられる。また、電流検出部９２は、計測した降下電圧を電流値に変換する電流計測ＩＣ（Integrated Circuit）として、ＩＶ（電流／電圧）変換部と、オペアンプと、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）と、を有する。オペアンプは、計測した電流値を信号増幅する。ＡＤＣは、計測したアナログの電流値をデジタルの電流値に変換する。

【0066】

電力供給部９３は、インクジェット記録装置１の各部に必要な電力を供給する電力供給部（図示略）のうち、ヘッド２１１のヘッド駆動部２３などに電力供給を行う。電力供給部９３は、ＤＣ電源部９３１と、第２電源部としてのＤＣ電源部９３２と、第１電源部としてのＤＣ電源部９３３（図４）と、を有する。ＤＣ電源部９３１は、外部電源から電力供給を受け、電源電力をＤＣの駆動電圧としての電圧ＶＨ１の電力に変換してヘッド駆動部２３に出力する電流変換部である。外部電源からの電力は、例えば、ＤＣ電圧の２４［Ｖ］である。電圧ＶＨ１は、ノズル２４からインクを吐出させる電圧（吐出電圧）である。ＤＣ電源部９３２は、外部電源から電力供給を受け、電源電力を通常時（計測時以外）のＤＣの駆動電圧としての電圧ＶＨ２の電力に変換してヘッド駆動部２３に出力する電流変換部である。ＤＣ電源部９３３は、外部電源から電力供給を受け、電源電力を電流計測時のＤＣの駆動電圧の電力としての電圧ＶＨ２に変換して電流検出部９２に出力する電流変換部である。例えば、ＤＣ電源部９３１，９３２に、各種周知のＤＣ／ＤＣ変換部を用い、ＤＣ電源部９３３に、ＬＤＯ（Low DropOut）を用いるものとするが、これに限定されるものではない。

【0067】

このように、電力供給部９３は、画像記録部２０のヘッド駆動部２３に対し、圧電素子２２の駆動電圧の印加に係る２種類のＤＣの電圧ＶＨ１、ＶＨ２で電力を出力（供給）可能である。

【0068】

つぎに、図４を参照して、本実施の形態のインクジェット記録装置１における圧電素子２２への電圧印加に係る回路構成について説明する。図４は、本実施の形態のヘッド制御手段９０及び画像記録部２０の概略回路図である。

【0069】

図４では、一つのノズル２４に対応する圧電素子２２及びヘッド駆動部２３への電力供給に係る構成を代表的に示す。しかし、複数のノズル２４に対応する複数の圧電素子２２及びヘッド駆動部２３に対して共通に電力供給を行い、各ヘッド駆動部２３において各々個別に圧電素子２２への供給電圧を切り替えることが可能である。

【0070】

ヘッド制御手段９０において、外部電源から入力された電力は、ＤＣ電源部９３１，９３２，９３３により電圧ＶＨ１、ＶＨ２に変換されて各々出力される。電圧ＶＨ２の出力は２系統並列に設けられており、一方は、直接（電流検出部９２の抵抗素子を経ない短絡回路で）ヘッド駆動部２３に入力される。他方は、計測回路として電流検出部９２及びＯＲスイッチ９３４を介してヘッド駆動部２３に入力される。ＯＲスイッチ９３４のオフ時に、ＤＣ電源部９３２からの出力電圧がヘッド駆動部２３へ出力される。ＯＲスイッチ９３４のオン時に、ＤＣ電源部９３２からの出力電圧と、ＤＣ電源部９３３から出力され電流検出部９２を介する出力電圧と、の両方がヘッド駆動部２３へ出力される。

【0071】

なお、ＤＣ電源部９３２からの電圧ＶＨ２の出力が一本であって、当該一本の出力から短絡回路と計測回路とに分岐されてもよい。また、この場合には、分離部分にＯＲスイッチ９３４が設けられ、図４でＯＲスイッチ９３４が設けられている部分では、単純に短絡回路と計測回路が合流するだけであってもよい。

【0072】

電圧ＶＨ２は、ＤＣ電源部９３２からヘッド駆動部２３のスイッチ２３３に入力される。ＤＣ電源部９３２とＯＲスイッチ９３４との合流点との間の経路上には、抵抗Ｒ２の一端が接続され、他端が接地されている。また、当該経路上の抵抗Ｒ２よりもＯＲスイッチ９３４側に、キャパシターＣ２の一端が接続され、他端が接地されている。さらに、ＯＲスイッチ９３４との合流点とスイッチ２３３との間の経路上には、抵抗Ｒ４の一端が接続され、他端が接地されている。また、当該経路上の抵抗Ｒ４よりもスイッチ２３３側に、キャパシターＣ４の一端が接続され、他端が接地されている。

【0073】

電圧ＶＨ１は、ヘッド駆動部２３のスイッチ２３４に入力される。ＤＣ電源部９３１とスイッチ２３４との間の経路上には、抵抗Ｒ１の一端が接続され、他端が接地されている。また、当該経路上の抵抗Ｒ１よりもスイッチ２３４側に、キャパシターＣ１の一端が接続され、他端が接地されている。さらに、当該経路上のキャパシターＣ１よりもスイッチ２３４側に、抵抗Ｒ３の一端が接続され、他端が接地されている。さらに、当該経路上の抵抗Ｒ３よりもスイッチ２３４側に、キャパシターＣ３の一端が接続され、他端が接地されている。

【0074】

キャパシターＣ１～Ｃ４の電気容量は、全ての圧電素子２２に対して電力供給可能である。すなわち、キャパシターＣ１～Ｃ４の電気容量は、電力を供給してもキャパシターＣ１～Ｃ４が駆動動作に問題を生じるほど低下しない程度に圧電素子２２のノズル容量よりも十分に大きい。また、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びキャパシターＣ１，Ｃ２が無い構成としてもよい。

【0075】

ドライバー回路２３１には、ヘッド制御部９１などから、画像データの信号、駆動電圧パターン制御信号及び所定のクロック信号が入力され、これらの信号に応じてスイッチ２３２，２３３及び２３４のうちいずれか一つがオンされる。当該オンにより（切替期間にいずれもオンされない期間が挟まれるように構成することもできる）、いずれかの電圧が圧電素子２２の一端に供給される。スイッチ２３２がオンされた場合には、圧電素子２２に蓄えられていた電荷が接地部に放電される。圧電素子２２の他端は接地されている。これにより圧電素子２２には、供給された電圧が印加されることになる。つまり、電圧ＶＨ１が圧電素子２２に印加された場合に、ノズル２４からインクが吐出される。電圧ＶＨ２が圧電素子２２に印加された場合に、ノズル２４からインクが吐出されない。

【0076】

図５は、電力供給部９３及びヘッド駆動部２３の電流及び電圧の変化を示す図である。なお、ここでは、定性的な説明のために電流及び電圧の過渡的状況を誇張して示しており、定量的に特定の代表的な値に応じた波形を意図していない。

【0077】

圧電素子２２は容量性素子である。スイッチ２３３又はスイッチ２３４がオンされる。すると、供給される電圧及び圧電素子２２のノズル容量に応じて、ＤＣ電源部９３１～９３３から圧電素子２２の一端へ電位差に応じて電流Ｉａ（＞０）が流れる。すなわち、圧電素子２２の一端の電圧ＶａがＤＣ電源部９３１～９３３により出力される電圧Ｖｂと等しくなるまで一時的に圧電素子２２の一端への電流Ｉａが流れる。また、スイッチ２３２がオンされると、圧電素子２２の一端から接地面へ当該一端の電位に応じた一時的な電流Ｉａ（＜０）が流れる。すなわち、圧電素子２２の一端が接地電圧になるまでの一時的な電流Ｉａが流れる。

【0078】

スイッチ２３３又はスイッチ２３４がオンされた（接続がなされた）場合、キャパシターＣ１，Ｃ３、又はキャパシターＣ２，Ｃ４、及びＤＣ電源部９３１，９３２又は９３３から圧電素子２２に電流が流れる。電流の大きさは、抵抗Ｒ１又はＲ２から圧電素子２２にかけての回路抵抗に応じた（すなわち、これらを時定数とする）大きさとなる。抵抗Ｒ１又はＲ２から圧電素子２２にかけての回路抵抗は、キャパシターＣ１～Ｃ４と圧電素子２２の電圧差、抵抗Ｒ１～Ｒ４、及びスイッチ２３３又は２３４のオン抵抗などを含む。

【0079】

ＤＣ電源部９３１，９３２又は９３３からは、出力インピーダンスに応じた出力電流が生じ、残りの電流がキャパシターＣ１，Ｃ３、又はキャパシターＣ２，Ｃ４からのものである。回路抵抗は、出力インピーダンスと比較して十分に小さいので、スイッチ２３３又は２３４がオンされた直後の大きな電流Ｉａの大部分は、キャパシターＣ１，Ｃ３、又はキャパシターＣ２，Ｃ４から流れる電流となる。キャパシターＣ１，Ｃ３、又はキャパシターＣ２，Ｃ４からの放電がなされると、放電量に応じてキャパシターＣ１，Ｃ３、又はキャパシターＣ２，Ｃ４の電圧が僅かに低下する。

【0080】

圧電素子２２に駆動電圧が印加された後、スイッチ２３３及び２３４がオフされる場合（接続が切断されている場合）を考える。この場合、キャパシターＣ１，Ｃ３、又はキャパシターＣ２，Ｃ４の放電分の電荷がＤＣ電源部９３１，９３２又は９３３により再充電されることになる。特に、電流検出部９２を介してキャパシターＣ２，Ｃ４を充電する場合には、電流検出部９２の抵抗素子が他の回路抵抗などと比較して大きい。このため、これらに応じた時定数（上述の圧電素子２２への放電に係る時定数より大きい）により再充電時に電流検出部９２により検出される出力電流Ｉｂがより小さくかつより長い時間継続することになる。すなわち、スイッチ２３３は、キャパシターＣ２，Ｃ４と圧電素子２２との間の接続状態を切り替える。スイッチ２３３のオンオフに応じてキャパシターＣ２，Ｃ４の充放電が切り替えられることによるＤＣ電源部９３３の供給電力の変動成分（直流成分を含む）は、キャパシターＣ２，Ｃ４の電気容量と電流検出部９２の抵抗素子の抵抗値とを含む。キャパシターＣ２，Ｃ４の電気容量と電流検出部９２の抵抗素子の抵抗値とに応じて定まる所定の低周波数帯（直流成分を含む）が電流検出部９２により検出されることになる。

【0081】

このような構成により、圧電素子２２への突入電流による一時的な電圧Ｖｂの低下、すなわち、圧電素子２２に印加される電圧Ｖａの低下が低減される。また、ＤＣ電源部９３３から電流値の時間変化の小さい出力電流Ｉｂ（平均電流値Ｉｒ）が生じることになる。このような用途に必要なキャパシターＣ１～Ｃ４の電気容量は、通常、全ての圧電素子２２に対して同時に駆動電圧を印加する場合に、インク吐出性能に問題を生じさせるほどの電圧Ｖｂの低下を生じさせない程度である。すなわち、当該電気容量は、圧電素子２２のノズル容量と圧電素子２２の数の積に対して更に１～２桁以上大きい値である。

【0082】

なお、画像記録動作時に電流検出部９２の抵抗素子を介して電圧ＶＨ２を多数の圧電素子２２に一度に出力しようとすると、圧電素子２２の数に応じて抵抗素子での発熱量が増大する。また、電圧低下の影響を低減させるためのキャパシターＣ２，Ｃ４の電気容量を更に大きくする必要が生じる。したがって、ＯＲスイッチ９３４を設けることで、電流の計測が不要な場合には、電流検出部９２をバイパスさせる経路に切り替えて駆動電圧を出力するのが好ましい。

【0083】

次に、本実施の形態のインクジェット記録装置１におけるインク吐出に係る動作不良のノズル２４（動作不良ノズルとする）の検出動作について説明する。動作不良ノズル２４には、ノズル２４からのインク吐出を個別に回復不能なものと、クリーニング動作や回復動作によってインク吐出を各々回復可能なものとがある。回復不能なものは、圧電素子２２の劣化や駆動回路の断線などである。回復可能なものは、ノズル２４の詰まりやインク流路への気泡や異物の混入などである。

【0084】

インクジェット記録装置１では、制御部４０は、ドライバー回路２３１に所定のテスト画像（吐出不良検査画像）の画像データを出力する。これにより、制御部４０は、記録媒体Ｐ上の余白などに定期的に吐出不良検査画像を記録させ、読取部６０により読み取られた当該テスト画像の異常を検出する。そして、制御部４０は、各ノズル２４からのインク吐出不良の有無を判断（検出）する。所定のテストチャートとしては、いずれのノズル２４からインクが吐出されたかを識別可能に各ノズル２４により各々別個の線分を記録させたラダーチャートなどが広く用いられる。この場合、上述の動作不良の原因によらず、一律にインク吐出不良のあるノズル２４が検出される。

【0085】

一方で、本実施の形態のインクジェット記録装置１では、上述の電力供給部９３の電流検出部９２で出力電流Ｉｂ（供給電力に応じた代表値）を計測（取得）することにより、圧電素子２２及びその駆動回路（電気系）に異常があるか否かの検出を行う。圧電素子２２及び駆動回路の異常を検出する場合には、選択された圧電素子２２に対し、スイッチ２３４をオフにした状態で駆動電圧パターン制御信号に応じて所定の切替周期でスイッチ２３２，２３３を交互にオンさせる。そして、各ノズル２４に対し、周期的に非吐出電圧である電圧ＶＨ２の駆動電圧の印加有無を切り替える。これにより、選択されている圧電素子２２の充放電が繰り返される（非吐出波形である所定の駆動電圧パターン）。オンオフの切替周期は、圧電素子２２の充放電が十分になされる時間以上とされる。すなわち、スイッチ２３３，２３４のオン抵抗などの回路抵抗及び圧電素子２２のノズル容量によって下限時間が定まる。回路抵抗は、圧電素子２２への印加波形の鈍りが圧電素子２２の動作に問題を及ぼさない範囲内となるように回路が構成される。一方で、オンオフの切替周期は、キャパシターＣ４の充電が終了せず、圧電素子２２への放電量とバランスして適切な充電電流が継続的に流れる状況が好ましい。例えば、０．１ｎＦ～１．０ｎＦ程度の圧電素子２２に対して１５Ｖ程度の電圧を印加する場合を考える。この場合に、測定可能な出力電流Ｉｂの電流値を得るのに適切なオンオフの駆動周波数ｆとして１０ｋＨｚ程度が定められる。

【0086】

具体的には、圧電素子２２のノズル容量Ｃｐに対して電圧「０」から電圧Ｖ１まで充電するまでの仕事Ｅ＝Ｃｐ・Ｖ１^２／２を毎秒スイッチ２３３のオンオフの駆動周波数ｆの回数実行する。仕事Ｅは、圧電素子２２の電圧Ｖ１における静電エネルギーである。このため、１秒当たりの仕事量、すなわち、ＤＣ電源部９３３の供給電力量は、Ｅ・ｆ＝∫（Ｉｂ・Ｖｂ）ｄｔ～Ｉｒ・Ｖ１となる。よって、圧電素子２２のノズル容量Ｃｐ＝２・Ｉｒ／（Ｖ１・ｆ）～２・Ｉｒ／（Ｖ０・ｆ）となる。そして、ノズル容量Ｃｐは、既知の印加電圧Ｖ０（すなわち、電圧ＶＨ２）及び駆動周波数ｆ、並びに計測された出力電流Ｉｂの平均電流値Ｉｒに応じて求められる。２つの圧電素子２２をシェアモードで同時に変形動作させる構成の場合、圧電素子２２のノズル容量Ｃｐが２倍であるとしてノズル容量の算出を行えばよい。

【0087】

実際には、計測される出力電流Ｉｂの電流値はリップルの影響を受けて若干（±ε）変動する（ここでいう±εは、正負に変動範囲が同一であることを意味しない）。このため、複数回出力電流Ｉｂを計測して平均することなどにより平均電流値Ｉｒが求められる。電圧ＶＨ２及び駆動周波数ｆが固定値である場合には、実際にノズル容量Ｃｐを計算せずとも、平均電流値Ｉｒがノズル容量Ｃｐに対応する値となる。

【0088】

ここで、キャパシターＣ２，Ｃ４の電圧Ｖｂが変化すると、キャパシターＣ２，Ｃ４の充放電速度（電流）も変化する。キャパシターＣ２，Ｃ４の充電の速さには、キャパシターＣ４の電気容量及び電流検出部９２の内部抵抗（抵抗素子の抵抗値）などの回路抵抗が影響する。また、キャパシターＣ２，Ｃ４の放電には、上述の圧電素子２２の充電に係る各構成が影響する。電圧Ｖｂが高過ぎると、放電速度と比較して充電速度が遅くなり、電圧Ｖｂが徐々に低下していく。電圧Ｖｂが低すぎると、放電速度と比較して充電速度が速くなり、電圧Ｖｂが徐々に上昇していく。駆動周波数ｆでのオンオフ動作が連続してなされる場合、キャパシターＣ２，Ｃ４の電圧Ｖｂは、設定された印加電圧Ｖ０よりも僅かに低下する。そして、電圧Ｖｂは、放電と充電の速度がバランスする値（平衡値の電圧Ｖ１）で上下に周期変動する形で安定する。印加電圧Ｖ０から電圧Ｖ１への低下幅は、キャパシターＣ１～Ｃ４の電気容量に応じて圧電素子２２への印加電圧（すなわち、変形動作）への影響を無視可能に小さくすることができる。一方、当該電気容量に応じて、微小な低下によりキャパシターＣ２，Ｃ４の充放電速度への影響が大きくなる。したがって、充電電流の平均電流値Ｉｒの計測を行う場合には、駆動周波数ｆでの電流検出部９２を経由した検査対象の圧電素子２２への電圧ＶＨ２印加開始後、駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓを待機する。駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓは、検査対象の圧電素子２２への電圧ＶＨ２印加開始から、電圧Ｖｂが平衡値の電圧Ｖ１に十分漸近する（放電速度と充電速度が基準差以下になる）までの待機時間である。つまり、駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓは、駆動電流が落ち着くまでの待機時間である。駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓの待機後に圧電素子２２のノズル容量の計測を行うことで、計測精度が向上する。

【0089】

駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓは、実際に毎回電圧Ｖｂが電圧Ｖ１に十分に近づいて変動が所定の基準範囲内（例えば、数％程度）になるまで待機してもよい。また、駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓは、予め数式を保持し、設定された各パラメーターの値に基づいて（すなわち、ＲＣ回路による上記電気容量及び抵抗値の積）算出されてもよい。あるいは、駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓに係る計測値を書き込み保持させることができる。駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓは、概ねキャパシターＣ２，Ｃ４の充放電に係る応答速度、すなわち、時定数を定めるキャパシターＣ２，Ｃ４の電気容量と電流検出部９２の抵抗素子の積に応じて定まる固定値である。したがって、出荷前検査やヘッドユニット２１の交換装着などに応じて行われる初期設定時に、駆動電流安定待機時間を計測して記憶部５０などに記憶させておいてもよい。ここでは、駆動電流安定待機時間を容量検査パラメーター５２として記憶するものとする。また、キャパシターＣ２，Ｃ４を可変容量として時定数を変更させることも可能であるが、電気容量を低下させて時定数を低下させると、出力電流Ｉｂの計測時に平均電流値Ｉｒからのばらつき±εも大きくなる。この場合には、出力電流Ｉｂの計測回数を増加させて平均値の精度を向上させるなどが望ましい。また、電流検出部９２の抵抗素子の抵抗値を可変とすることもできるが、電流検出部９２の検出精度を低下させない必要がある。この場合、抵抗値を「０」又は「０」に十分近づけることが可能であれば、上述の短絡回路を設ける代わりに抵抗値を変更することで実質上短絡回路とすることができる。

【0090】

ここで、圧電素子２２のノズル容量Ｃｐの算出に用いる電流値について説明する。図６は、ノズル２４のみの駆動電流の計算方法を示す図である。

【0091】

図６に、グラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３を示す。グラフＧ１は、ノズル２４の駆動時（ＤＣ電源部９３３の電圧ＶＨ２の出力電力の非吐出のオンオフ切替の制御時）の時間に対する電流を示す。グラフＧ２は、ノズル２４のアイドル時（ＤＣ電源部９３３の電圧ＶＨ２の出力電力のオンオフ切替の非制御時）の時間に対する電流を示す。グラフＧ３は、時間に対するノズル２４のみの駆動電流を示す。ノズル２４のアイドル時の電流は、オフセット電流である。オフセット電流は、ＤＣ電源部９３３の定常時の負荷電流のことである。オフセット電流は、例えば、抵抗Ｒ２，Ｒ４が影響し、ＩＣ消費電流、コンデンサー（キャパシターＣ２，Ｃ４）の漏れ電流を含む。圧電素子２２のノズル容量Ｃｐは、実際には、グラフＧ３のノズル２４のみの駆動電流を用いて計算される。

【0092】

まず、ＯＲスイッチ９３４がオフされ、ＤＣ電源部９３２，９３３に電圧ＶＨ２の電力を出力させ、ＤＣ電源部９３２の出力電力によりキャパシターＣ２，Ｃ４をプリチャージする。そして、ＯＲスイッチ９３４をオンし、ＤＣ電源部９３２の電圧ＶＨ２の電力をオフして、電流検出部９２により、グラフＧ２のオフセット電流としてのノズル２４のアイドル時の電流値があらかじめ計測される。そして、ノズル２４の非吐出の駆動時に、ＤＣ電源部９３３に電圧ＶＨ２の電力を出力させたまま、スイッチ２３２，２３３をスイッチングさせる。そして、電流検出部９２により、グラフＧ１のノズル２４の駆動時の電流値（平均電流値Ｉｒ）が計測される。そして、計測されたノズル２４の駆動時の電流値（平均電流値Ｉｒ）からノズル２４のアイドル時の電流値が減算される。これにより、グラフＧ３のノズル２４のみの駆動電流が算出される。例えば、グラフＧ２のオフセット電流の電流値が７．５［ｍＡ］であり、グラフＧ１の駆動電流が得られたとする。すると、グラフＧ３に示すように、ノズル２４のみの駆動電流の電流値は、４５［μＡ］となる。

【0093】

また、図１５に示すように、キャパシターＣ２，Ｃ４について、上記のオフセット電流計測前のプリチャージ時に、漏れ電流が小さく安定化するまで待機することが好ましい。例えば、キャパシターＣ２，Ｃ４が、例えば、数十～数百［μＦ］のアルミ電解コンデンサーであるものとする。この場合に、電圧ＶＨ２のオンから漏れ電流が安定するまで、１～２分かかる。ここでは、上述したように、例えば、オフセット電流安定待機時間が６０［ｓ］に設定され、その待機がされるものとする。

【0094】

そして、計測されたノズル２４のみの駆動電流と、各測定条件と、を用いて、下記式（１）により、ノズル容量Ｃｐが算出される。
Ｃｐ＝Ａave／（ＶＨ２×ｆ） …（１）
ただし、Ｃｐ：ノズル２４の圧電素子２２のノズル容量、ＶＨ２：駆動電圧（印加電圧）［Ｖ］、Ａave：ノズル２４のみの駆動電流、ｆ：駆動周波数［ｋＨｚ］である。

【0095】

例えば、電圧ＶＨ２＝１５［Ｖ］、ノズル２４のみの駆動電流Ａave＝４５［μＡ］、駆動周波数ｆ＝１０［ｋＨｚ］である場合に、ノズル容量Ｃｐ＝３００［ｐＦ］となる。なお、圧電素子２２のノズル容量Ｃｐは、電圧ＶＨ２とノズル２４の温度とに比例する特性を一般的には持つ、つまり、異常検出の判定基準となるノズル容量Ｃｐ［ｐＦ］は固定値である必要があるため、計測時の電圧ＶＨ２は固定値である必要がある。例えば、正常時のノズル容量３００［ｐＦ］の場合に、その判定閾値は３００±５０［ｐＦ］である。電圧ＶＨ２＝１５［Ｖ］、駆動周波数ｆ＝１０［ｋＨｚ］は、固定条件であり、各ノズル２４に対応する圧電素子２２の駆動電流（μＡオーダー）が計測される。

【0096】

このようにして算出されるノズル２４のノズル容量Ｃｐが所定の基準値（基準範囲）と比較して非常に小さい（「０」を含む）場合、圧電素子２２に不良があることが分かる。圧電素子２２の不良は、ＤＣ電源部９３３から圧電素子２２まで（両端を含む）の断線などである。一方で、ノズル容量Ｃｐが基準範囲と比較して非常に大きい場合には、ＤＣ電源部９３３から圧電素子２２までに短絡などの通電状態不良があることが分かる。通電状態不良は、例えば、変形や発熱の影響による電極の保護膜の劣化などによる。

【0097】

また、算出された圧電素子２２のノズル容量Ｃｐは、容量履歴データ５３に記憶された過去の初期値や算出履歴（計時変化）である基準値と比較される。基準値から外れた場合には、当該圧電素子２２に劣化などが生じていると判断される。基準値としては、出荷前検査などで予め計測、保持された初期範囲であってもよいし、最初の所定数回の平均電流値Ｉｒに基づいて得られた値を平均したものとすることもできる。基準値は、記憶部５０などに記憶される。また、基準値から外れる前でも、履歴に基づいてまもなく（例えば、所定の基準日数内に）基準値から外れることが想定される場合には、注意表示などを行わせてもよい。

【0098】

これらノズル容量Ｃｐの異常から検出される断線、短絡や劣化などの電気系の異常（動作異常）は、個別には回復不能な異常である。異常検出されたノズル２４が、不良ノズルリストに回復不能な異常ノズルとして記憶される。あるいは、ヘッド駆動部２３により共通に駆動される複数のノズル２４が同様に劣化している場合には、印加電圧Ｖ０を変更する設定を行うことで全体の調整がなされてもよい。個別に回復不能な異常ノズルがある又は新たに生じた場合には、インクジェット記録装置１では、電気系の動作異常を有する圧電素子２２がノズル２４（異常ノズル）の駆動を中止させる。このノズル２４のインク吐出量を当該ノズル２４と隣り合って配置されているノズル２４（隣接ノズル）により補完的にインク吐出動作を行わせる。このように各ノズル２４の吐出設定を行って欠補完設定として記憶させる。なお、本実施の形態のインクジェット記録装置１では、ノズル開口２４ａが二次元配置されており、あるノズルに対して隣り合うノズル２４が幅方向について両端を除いて３～４個存在する。しかし、欠補完に係る補完的なインク吐出動作をこれら全ての隣り合うノズル２４により行わせる必要はなく、少なくとも一部の隣り合うノズル２４によって欠補完の設定がなされればよい。

【0099】

一方、上述のテストチャートを用いて吐出不良が検出されたノズル２４（吐出不良ノズル）のうち、回復不能（異常ノズル）ではないものについては、回復可能と判断される。回復可能なノズル２４が生じた場合には、そのノズル２４の数が少ないうちは、上述の欠補完の設定を行う。そして、回復可能なノズル２４の数がある程度増えてきたり、欠補完が困難となったりなどの所定の条件を満たした場合に、クリーニング部３０を動作させてノズル面２１０のクリーニングを行う。欠補完が困難な場合は、例えば、隣り合って配置される複数のノズル２４がいずれも吐出不良となった場合などである。あるいは、一つでも回復可能なノズル２４が生じた場合には、欠補完の設定を行わずに直ちにノズル面２１０のクリーニングを行ってもよい。

【0100】

図７は、ヘッド制御手段９０及び画像記録部２０の一例を示すブロック図である。ヘッド制御手段９０は、ＤＣ電源部９３２から非吐出の電圧ＶＨ２の電源電力を圧電素子２２に出力する駆動系は、ヘッド２１１の数に応じた複数経路あるものとする。図７に示すように、例えば、ヘッド制御手段９０は、非吐出の電圧ＶＨ２の電源電力を圧電素子２２に出力する駆動系の経路が２ラインある例を考える。図７では、吐出の電圧ＶＨ１の電源電力を圧電素子２２に出力する駆動系の経路は省略している。

【0101】

図７の例では、圧電素子群としての圧電素子２２ａ，２２ｂに対して複数（所定グループ数）のヘッド駆動部２３ａ，２３ｂが設けられている。ヘッド制御手段９０において、圧電素子２２ａ，２２ｂに対してそれぞれ設けられたＤＣ電源部９３２ａ，９３２ｂは、圧電素子２２ａ，２２ｂに電圧ＶＨ２の出力を行う。一方で、ＤＣ電源部９３３は、電流検出部９２を介して電圧ＶＨ２をＯＲスイッチ９３４ａ，９３４ｂへ出力している。

【0102】

ＤＣ電源部９３２ａからヘッド駆動部２３ａまでの間のラインには、順に、一端が接地された抵抗Ｒ２ａ，キャパシターＣ２ａの各他端と、ＯＲスイッチ９３４ａと、一端が接地された抵抗Ｒ４ａ、キャパシターＣ４ａの各他端と、が接続されている。ＤＣ電源部９３２ｂからヘッド駆動部２３ｂまでの間のラインには、順に、一端が接地された抵抗Ｒ２ｂ，キャパシターＣ２ｂの各他端と、ＯＲスイッチ９３４ｂと、一端が接地された抵抗Ｒ４ｂ、キャパシターＣ４ｂの各他端と、が接続されている。

【0103】

ＯＲスイッチ９３４ａ，９３４ｂは、ヘッド制御部９１からの各々独立したオン／オフ制御信号により切り替え可能となっている。ＯＲスイッチ９３４ａは、オフ時に、ＤＣ電源部９３２ａからヘッド駆動部２３ａまで導通する経路に切り替えられる。ＯＲスイッチ９３４ａは、オン時に、ＤＣ電源部９３２ａからヘッド駆動部２３ａまでの経路と、ＤＣ電源部９３３からヘッド駆動部２３ａまでの経路と、を合流する経路の導通に切り替えられる。ＯＲスイッチ９３４ｂも、ＯＲスイッチ９３４ａと同様に、ＤＣ電源部９３２ｂ，９３３からヘッド駆動部２３ｂまでの導通する経路が切り替えられる。また、ＤＣ電源部９３２ａ，９３２ｂは、ヘッド制御部９１からの各々独立したオン／オフ制御信号により電圧ＶＨ２の電源電力出力のオン／オフが切り替え可能となっている。

【0104】

このように、ＤＣ電源部９３２ａ～圧電素子２２ａに対応するヘッド２１１と、ＤＣ電源部９３２ｂ～圧電素子２２ｂに対応するヘッド２１１とは、異なる。ただし、ＤＣ電源部９３３及び電流検出部９２は、複数のヘッド２１１で共通である。

【0105】

なお、以下、説明を簡単にするために、基本的に、図４のヘッド制御手段９０及び画像記録部２０の構成に基づいて、説明を行うものとする。

【0106】

これらの異常検出動作に係る処理は、インクジェット記録装置１の起動時（電力供給開始時）や、画像記録動作の実行中に定期的に行われる。

【0107】

連続した記録媒体Ｐ上に続けて複数の記録対象画像が記録される場合に、例えば、各記録対象画像の間隙に、非吐出による各ノズル２４の平均電流値Ｉｒの計測がなされる。そして、平均電流値Ｉｒに基づくノズル２４のみの駆動電流に応じて、各ノズル２４のノズル容量Ｃｐが計測され異常が検出される。ただし、一つの間隙で全てのノズル２４のノズル容量を計測する必要はない。複数個の間隙の間に実行された複数回の電流計測により、全ての圧電素子２２の電流計測がなされ、その全てのノズル２４のノズル容量が算出されてもよい。

【0108】

記録媒体Ｐ上の複数の記録対象画像の間隙には、吐出によるノズル２４の異常検出（吐出不要ノズルの検出）のためのテストチャートが形成される構成としてもよい。

【0109】

毎回全てのノズル２４のノズル容量を識別可能とせず、複数のノズル２４（圧電素子２２）のグループ内にインク吐出不良や動作異常があるか否かを検出可能としてもよい。グループ内に容量の異常があると検出された場合に、当該グループに属する複数のノズル２４について各々検査を行い、動作異常を生じている圧電素子２２を同定することとしてもよい。

【0110】

つぎに、図８～図１１（ｂ）を参照して、インクジェット記録装置１で実行するノズル容量の計測に関する実施例及び比較例の処理を説明する。図８は、定期検査処理を示すフローチャートである。図９は、実施例の第１のノズル容量計測処理を示すフローチャートである。図１０は、比較例の第２のノズル容量計測処理を示すフローチャートである。図１１（ａ）は、第１のノズル容量計測処理におけるオフセット電流安定待機時間及びノズル容量計測時間を示す図である。図１１（ｂ）は、第２のノズル容量計測処理におけるオフセット電流安定待機時間及びノズル容量計測時間を示す図である。

【0111】

図８、図９を参照して、インクジェット記録装置１で実行される定期検査処理を説明する。定期検査処理は、定期的なタイミングで画像記録部２０の全てのヘッド２１１のノズルの異常を検査する処理である。定期的なタイミングは、インクジェット記録装置１の起動時、所定の間隔で画像の記録時のヘッド２１１を間隙が通過中、画像の記録に係るプリントジョブが完了した待機状態時などにおける所定の時間ごとの定期的なタイミングである。なお、この動作異常検出処理は、上述のテストチャートを用いた吐出不良ノズルの検出に係る処理と組み合わされて呼び出され、実行されてもよい。

【0112】

インクジェット記録装置１において、定期的なタイミングになったことをトリガーとして、制御部４０は、記憶部５０に記憶された定期検査プログラムＰ１に従い、定期検査処理を実行する。

【0113】

図８に示すように、まず、制御部４０は、全てのヘッド２１１について非吐出時のノズル容量を計測し異常を判断する第１のノズル容量計測処理を実行する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の第１のノズル容量計測処理は、詳細に後述する。そして、制御部４０は、第１のノズル容量計測処理のノズル容量の異常の判断結果に基づき、いずれかのノズル２４のノズル容量に異常があるか否かを判別する（ステップＳ１２）。

【0114】

異常がない場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、定期検査処理が終了する。異常がある場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部４０は、異常のノズル２４及びそのヘッド２１１におけるノズル容量の異常情報を操作表示部８０に表示する（ステップＳ１３）。そして、制御部４０は、異常のヘッド２１１の交換待ちを行い（ステップＳ１４）、定期検査処理が終了する。ステップＳ１４において、インクジェット記録装置１の保守員は、表示された異常情報を視認して、異常のあるノズル２４のヘッド２１１を正常なものに交換する。

【0115】

図９を参照して、ステップＳ１１の全てのヘッド２１１についての第１のノズル容量計測処理を説明する。まず、制御部４０は、ヘッド制御部９１を介して、画像記録部２０の全てのヘッド２１１のＤＣ電源部９３１からの通常用（画像形成用）の電圧ＶＨ１の電力出力をオフする（ステップＳ２１）。そして、制御部４０は、ヘッド制御部９１を介して、全てのヘッド２１１のＤＣ電源部９３２，９３３からの通常用、計測用の電圧ＶＨ２の電力出力をオンする（ステップＳ２２）。ステップＳ２２により、全てのヘッド２１１の全てのノズル２４に対応するキャパシターＣ２，Ｃ４が、ＤＣ電源部９３２の電圧ＶＨ２の電力によりプリチャージ開始される。

【0116】

そして、制御部４０は、記憶部５０に記憶された容量検査パラメーター５２からオフセット電流安定待機時間を読み出し、オフセット電流安定待機時間の待機を行う（ステップＳ２３）。ステップＳ２３により、全てのヘッド２１１の全てのノズル２４に対応するキャパシターＣ２，Ｃ４の漏れ電流が安定化される。そして、制御部４０は、記憶部５０に記憶されたオフセット電流安定待機時間以外の容量検査パラメーター５２の各情報を設定する（ステップＳ２４）。

【0117】

そして、制御部４０は、全てのヘッド２１１のうち、ステップＳ２５で未選択の検査対象の１つのヘッド２１１を選択する（ステップＳ２５）。ここでは、検査対象は全てのヘッド２１１である。そして、制御部４０は、ヘッド制御部９１を介して、選択中のヘッド２１１に対応するＯＲスイッチ９３４をオンする（ステップＳ２６）。ステップＳ２６により、選択中のヘッド２１１の全てのノズル２４に対応してＤＣ電源部９３２，９３３から圧電素子２２に電圧ＶＨ２の電力が出力される。

【0118】

そして、制御部４０は、ヘッド制御部９１を介して、選択中のヘッド２１１のＤＣ電源部９３２からの通常用の電圧ＶＨ２の出力をオフする（ステップＳ２７）。ステップＳ２７により、選択中のヘッド２１１の全てのノズル２４において、ＤＣ電源部９３３の電圧ＶＨ２の出力電力により圧電素子２２へオフセット電流が流れる。そして、制御部４０は、ヘッド制御部９１を介して、選択中のヘッド２１１の全てのノズル２４の電流検出部９２でオフセット電流を検出して取得する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８では、選択中のヘッド２１１の全てのノズル２４のオフセット電流が取得される。このとき、ステップＳ２４で設定された容量検査パラメーターのオフセット電流取得周期［μｓ］、オフセット電流取得回数［回］に基づき、オフセット電流が複数計測される。さらに、複数（オフセット電流取得回数［回］）のオフセット電流の平均値が算出されてオフセット電流として取得される。

【0119】

そして、制御部４０は、選択中のヘッド２１１の全てのノズル２４のうち、ステップＳ２９で未選択の検査対象の１つのノズル２４を選択する（ステップＳ２９）。ここでは、検査対象のノズル２４は、選択中のヘッド２１１の全てのノズル２４である。制御部４０は、ヘッド制御部９１を介して、選択中のノズル２４に対応するＤＣ電源部９３３を電圧ＶＨ２でオンしたまま、当該ノズル２４を非吐出波形の駆動電圧パターン制御信号で駆動する（ステップＳ３０）。

【0120】

そして、制御部４０は、ステップＳ２４で設定された容量検査パラメーターの駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓを待機する（ステップＳ３１）。そして、制御部４０は、ヘッド制御部９１を介して、選択中のノズル２４に流れる非吐出の駆動電流を計測して電流値を取得する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２では、ステップＳ２４で設定された容量検査パラメーターの駆動電流取得周期［μｓ］、駆動電流取得回数［回］に基づき、駆動電流が複数計測される。さらに、計測された複数（駆動電流取得回数［回］）の駆動電流の平均値が算出されて駆動電流として取得される。

【0121】

そして、制御部４０は、ステップＳ２９で選択中のヘッド２１１の全ての検査対象のノズル２４が選択されたか否かを判別する（ステップＳ３３）。全てのノズル２４が選択されていない場合（ステップＳ３３；ＮＯ）、ステップＳ２９に移行される。全てのノズル２４が選択された場合（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、制御部４０は、ステップＳ２５で全ての検査対象のヘッド２１１が選択されたか否かを判別する（ステップＳ３４）。全てのヘッド２１１が選択されていない場合（ステップＳ３４；ＮＯ）、ステップＳ２５に移行される。

【0122】

全てのヘッド２１１が選択された場合（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、制御部４０は、全てのヘッド２１１の全てのノズル２４について、ノズル容量Ｃｐを算出する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５では、ステップＳ３２で取得された駆動電流からステップＳ２８で取得されたオフセット電流が減算されてノズル２４のみの駆動電流Ａaveが算出される。さらに、ステップＳ２４で設定された容量検査パラメーターの駆動電圧［Ｖ］、駆動電流取得周期［μｓ］が読み出される。駆動電圧［Ｖ］と、駆動電流取得周期［μｓ］に対応する駆動周波数ｆと、ノズル２４のみの駆動電流Ａaveとから、式（１）によりノズル容量Ｃｐが算出されて取得される。

【0123】

そして、制御部４０は、全てのヘッド２１１の全てのノズル２４について、ノズル容量Ｃｐによる異常があるか否かを判断し（ステップＳ３６）、第１のノズル容量計測処理を終了する。ステップＳ３６では、ステップＳ３２で算出されたノズル容量Ｃｐが、記憶部５０に記憶されたノズル容量の基準値と比較され、比較結果により異常があるか否かが判断される。

【0124】

ここで、図１０を参照して、第１のノズル容量計測処理の比較例としての第２のノズル容量計測処理を説明する。第２のノズル容量計測処理は、第１のノズル容量計測処理と同様の処理であるが、オフセット電流安定待機時間の待機のタイミングが異なる。

【0125】

まず、制御部４０は、ヘッド制御部９１を介して、全てのヘッド２１１のＤＣ電源部９３１，９３２からの通常用の電圧ＶＨ１，ＶＨ２の出力をオフする（ステップＳ４０）。そして、制御部４０は、ヘッド制御部９１を介して、全てのヘッド２１１のＤＣ電源部９３３からの計測用の電圧ＶＨ２の出力をオンする（ステップＳ４１）。ステップＳ４２～Ｓ５４は、それぞれ、図９の第１のノズル容量計測処理のＳ２４～２６，Ｓ２３，Ｓ２８～Ｓ３６と同様である。

【0126】

第１のノズル容量計測処理では、ステップＳ２３のオフセット電流安定待機時間の待機は、ステップＳ２５～Ｓ３４のヘッド２１１の選択のループに含まれていない。一方、第２のノズル容量計測処理では、ステップＳ４５のオフセット電流安定待機時間の待機は、ステップＳ４３～Ｓ５８のヘッド２１１の選択のループに含まれている。図１１（ａ）に、第１のノズル容量計測処理のオフセット電流安定待機時間と、ノズル容量計測時間と、を示した。図１１（ｂ）に、第２のノズル容量計測処理のオフセット電流安定待機時間と、ノズル容量計測時間と、を示した。図１１（ａ）、図１１（ｂ）では、４つのヘッド２１１（ヘッドｈ１～ｈ４とする）のノズル２４のノズル容量Ｃｐを計測する場合であるものとする。また、説明を簡単にするために、オフセット電流安定待機時間の長さと、ノズル容量計測時間の長さとは、同じものとして図示したが実際には異なる。

【0127】

図１１（ａ）の第１のノズル容量計測処理では、ステップＳ２３のオフセット電流安定待機時間の待機は、ヘッドｈ１～ｈ４の選択ごとに行わない。このため、ヘッドｈ１～ｈ４のノズル容量計測時間（ステップＳ２５～Ｓ３４）を連続させることができる。これに対し、図１１（ｂ）の第２のノズル容量計測処理では、ステップＳ４５のオフセット電流安定待機時間の待機は、ヘッドｈ１～ｈ４の選択ごとに行う。このため、ヘッドｈ１～ｈ４のノズル容量計測時間（ステップＳ４３，Ｓ４４，Ｓ４６～Ｓ５２）は、オフセット電流安定待機時間の待機後の都度現れる。このため、第１のノズル容量計測処理のトータル計測時間は、第２のノズル容量計測処理のトータル計測時間よりも短い。

【0128】

以上、本実施の形態によれば、インクジェット記録装置１は、インクを吐出する複数のノズル２４にそれぞれ設けられた複数の圧電素子２２と、ＤＣ電源部９３２，９３３から出力された電力を蓄えて各圧電素子２２に出力するキャパシターＣ２，Ｃ４と、ＤＣ電源部９３２によりキャパシターＣ２，Ｃ４をプリチャージした後に、ＤＣ電源部９３３に圧電素子２２の容量を計測するための計測用の電力（第１の電力）を出力させて各圧電素子２２のノズル容量Ｃｐを取得する制御部４０と、を備える。

【0129】

このため、ノズル２４のみの駆動電流を計測することで、ノズル２４のみの駆動電流に基づくノズル容量Ｃｐを取得できる。また、プリチャージするので、ノズル容量Ｃｐの計測時間を短くすることができる。

【0130】

インクジェット記録装置１の電源部は、計測用の電力を出力するＤＣ電源部９３３と、通常用の電力（第２の電力）を出力するＤＣ電源部９３２と、を備える。制御部４０は、ＤＣ電源部９３２から非計測用の通常用の電力を出力させキャパシターＣ２，Ｃ４をプリチャージする。このため、キャパシターＣ２，Ｃ４を容易にプリチャージできる。

【0131】

インクジェット記録装置１は、さらに各圧電素子２２へ流れる電流を検出する電流検出部９２を備える。制御部４０は、ＤＣ電源部９３３に計測用の電力を出力させて電流検出部９２に駆動電流を検出させ、検出された駆動電流に基づき各圧電素子２２のノズル容量Ｃｐを取得する。このため、ノズル２４の駆動電流を容易に検出できる。

【0132】

制御部４０は、取得したノズル容量Ｃｐに基づきノズル２４又は圧電素子２２に関する異常を判断する。このため、ノズル容量Ｃｐからノズル２４の異常を正確に検出できる。なお、ノズル容量Ｃｐに基づくノズル２４又は圧電素子２２の異常判断は、インクジェット記録装置１の外部装置で行う構成としてもよい。

【0133】

通常用の電力は、画像形成用の電力に対応する。このため、画像形成時のノズル２４の異常を正確に検出できる。

【0134】

インクジェット記録装置１のキャパシターは、複数のキャパシターＣ２，Ｃ４を含む。このため、インクジェット記録装置１のキャパシターを複数のキャパシターＣ２，Ｃ４で容易に構成できる。なお、インクジェット記録装置１のキャパシターを１つのキャパシターとする構成としてもよい。

【0135】

制御部４０は、電流検出部９２に、プリチャージした場合のオフセット電流と、計測する場合の駆動電流とを検出させる。このため、プリチャージに応じたオフセット電流を計測することで、検出した駆動電流及びオフセット電流に応じたノズル２４のみの駆動電流を正確に取得できる。

【0136】

ＤＣ電源部９３２の通常用の電力の電圧は、ＤＣ電源部９３３の計測用の電力の電圧と同じ（電圧ＶＨ２）である。このため、オフセット電流のバラツキを抑制でき、オフセット電流及びノズル容量Ｃｐを正確に取得できる。

【0137】

制御部４０の制御により、ＤＣ電源部９３２から圧電素子２２への通常用の電力の出力の経路と、ＤＣ電源部９３２，９３３から圧電素子２２への通常用の電力及び計測用の電力の出力を合流する経路とを切り替えるＯＲスイッチ９３４を備える。このため、ＯＲスイッチ９３４を用いるので、切替スイッチに比べて電圧変動を抑制できる。ＯＲスイッチ９３４を用いるので、既存回路にアドオンしやすくでき、回路設計をしやすくできる。ＯＲスイッチ９３４を用いるので、既存回路への影響を無くすことができる。例えば、あるラインに直列に切替スイッチを追加すると、既存回路への特性影響がある。しかし、ＯＲスイッチ９３４をＤＣ電源部９３２のラインに追加しても、当該ライン上の回路への影響がない。

【0138】

制御部４０は、プリチャージを行ったまま、漏れ電流が安定するまでの所定のオフセット電流安定待機時間を待機する。このため、オフセット電流安定待機時間の待機によりキャパシターＣ２，Ｃ４の漏れ電流を小さく安定させることができ、オフセット電流をより正確に計測できる。

【0139】

制御部４０は、プリチャージ後に、ＤＣ電源部９３３の計測用の電力の出力をオンしたまま、ＤＣ電源部９３２の通常用の電力の出力をオフする。このため、ＤＣ電源部９３２の通常用の電力からＤＣ電源部９３３の計測用の電力の出力へ適切に切り替えることができる。

【0140】

制御部４０は、ＤＣ電源部９３２から通常用の電力を出力させてキャパシターＣ２，Ｃ４をプリチャージし、ついでＤＣ電源部９３３から計測用の電力を出力させてキャパシターＣ２，Ｃ４をプリチャージする。このため、ヘッド２１１が複数ある場合に、あるヘッドのＤＣ電源部９３３から計測用の電力を出力している間に、次のヘッドのＤＣ電源部９３２から電力を出力させてプリチャージでき、ノズル容量Ｃｐの計測時間を短縮できる。

【0141】

ノズルの圧電素子２２、ＤＣ電源部９３２及びキャパシターＣ２，Ｃ４は、複数のヘッド２１１のそれぞれに対応して設けられる。制御部４０は、複数のヘッド２１１で一括して複数のＤＣ電源部９３２に電力を出力させて複数のキャパシターＣ２，Ｃ４をプリチャージする。このため、複数のヘッド２１１の複数のキャパシターＣ２，Ｃ４を容易かつ確実にプリチャージできる。

【0142】

電流検出部９２及びＤＣ電源部９３３は、複数のヘッド２１１に共通して設けられている。このため、電流検出部９２の装置構成を簡単にできる。

【0143】

制御部４０は、ＤＣ電源部９３３に計測用の電力を出力させてインクを吐出しない非吐出波形の電力を圧電素子２２に出力させて電流検出部９２に駆動電流を検出させる。このため、ノズル容量の計測時にインクを消費することを抑制できる。

【0144】

キャパシターＣ２，Ｃ４の電気容量は、圧電素子２２のノズル容量Ｃｐよりも大きい。このため、圧電素子２２へ入力する電圧を安定化できる。

【0145】

制御部４０は、ＤＣ電源部９３３に計測用の電力を出力させたまま、駆動電流が安定するまでの所定の駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓを待機する。このため、駆動電流を正確に精度よく取得できる。

【0146】

制御部４０は、駆動電流安定待機時間ｔｒｍｓの待機後に、電流検出部９２に駆動電流を検出させる。このため、駆動電流を正確に精度よく取得できる。

【0147】

制御部４０は、所定の駆動電流取得周期及び駆動電流取得回数を用いて、電流検出部９２に電流を検出させ、検出した複数の駆動電流を平均した駆動電流（平均電流値Ｉｒ）を取得する。このため、駆動電流を正確に精度よく取得できる。

【0148】

なお、制御部４０が、計測用の電力の電圧である電圧ＶＨ２を可変に設定する構成としてもよい。例えば、複数の電圧ＶＨ２の設定値から１つを選択して設定してもよい。というのは、例えば、インク高温時に１５［Ｖ］→１０［Ｖ］として、電圧ＶＨ２を非吐出の駆動電圧保持するためである。また、例えば、駆動電圧を上げて、駆動電流を増やしてＳＮ比を高くし駆動電流の検出精度を上げるためである。

【0149】

（第１の変形例）
図１２を参照して、上記実施の形態の第１の変形例を説明する。図１２は、印刷異常時検査処理を示すフローチャートである。

【0150】

上記実施の形態では、定期的にノズル２４の異常を検査する定期検査処理で、ノズル容量Ｃｐを計測しノズル２４の異常を判断していた。本変形例では、印刷の異常時に、ノズル容量Ｃｐを計測しノズル２４の異常を判断する。

【0151】

本変形例の装置構成として、上記実施の形態と同様に、インクジェット記録装置１を用いる。ただし、記憶部５０に、定期検査プログラムＰ１に代えて、後述する印刷異常時検査処理を実行するための印刷異常時検査プログラムが記憶されているものとする。

【0152】

図１２を参照して、本変形例のインクジェット記録装置１の動作を説明する。あらかじめ、インクジェット記録装置１において、印刷ジョブが投入され、記録対象の画像データを用いて、記録対象画像が記録媒体Ｐ上に記録されるものとする。そして、記録媒体Ｐ上にスジなどの異常が発生し、例えば、ユーザーが操作表示部８０への操作入力により印刷ジョブを中断させたものとする。インクジェット記録装置１において、ユーザーから操作表示部８０に、異常発生に応じた印刷異常時検査処理の実行指示が入力される。この実行指示の入力をトリガーとして、制御部４０は、記憶部５０に記憶されている印刷異常時検査プログラムに従い、印刷異常時検査処理を実行する。

【0153】

まず、制御部４０は、搬送部１０、ヘッド制御手段９０及び画像記録部２０により、テストチャートの画像データ５１に基づきテストチャートを記録媒体Ｐに印刷させ、読取部６０に当該テストチャートを読み取らせる（ステップＳ６１）。ステップＳ６１では、テストチャートの読取データが取得される。そして、制御部４０は、ステップＳ６１で取得された読取データと、画像データ５１とを比較し、比較結果に基づき、印刷された画像の異常があるか否かを判別する（ステップＳ６２）。

【0154】

画像の異常がない場合（ステップＳ６２；ＮＯ）、制御部４０は、中断中の印刷ジョブを再開し（ステップＳ６３）、印刷異常時検査処理を終了する。画像の異常がある場合（ステップＳ６２；ＹＥＳ）、制御部４０は、画像の異常に対応する指定ヘッド２１１に対する第１のノズル容量計測処理を実行する（ステップＳ６５）。ステップＳ６５の第１のノズル容量計測処理は、上記実施の形態の第１のノズル容量計測処理と同様であるが、検査対象が指定ヘッド２１１のみとなる。

【0155】

ステップＳ６５～Ｓ６７は、それぞれ、図８の定期検査処理のステップＳ１２～Ｓ１４と同様である。ステップＳ６７の実行後、ステップＳ６３に移行される。異常がない場合（ステップＳ６５；ＮＯ）、制御部４０は、クリーニング部３０により、全てのヘッド２１１のノズル面２１０などをクリーニングする（ステップＳ６８）。そして、制御部４０は、ステップＳ６９，Ｓ７０を実行する。ステップＳ６９，Ｓ７０は、ステップＳ６１，Ｓ６２と同様である。

【0156】

画像の異常がない場合（ステップＳ７０；ＮＯ）、ステップＳ６３に移行される。画像の異常がある場合（ステップＳ７０；ＹＥＳ）、制御部４０は、テストチャートの画像の異常情報を操作表示部８０に表示する（ステップＳ７１）。そして、制御部４０は、ステップＳ７０；ＮＯの回数が、あらかじめ設定された所定回数であるか否かを判別する（ステップＳ７２）。所定回数でない場合（ステップＳ７２；ＮＯ）、ステップＳ６８に移行される。所定回数である場合（ステップＳ７２；ＹＥＳ）、ステップＳ６７に移行される。

【0157】

以上、本変形例によれば、印刷異常発生時に、ノズル容量Ｃｐに基づくノズル２４の異常を検出できる。

【0158】

（第２の変形例）
図１３を参照して、上記実施の形態の第２の変形例を説明する。図１３は、第２の変形例のヘッド制御手段９０Ｃ及び画像記録部２０を示すブロック図である。

【0159】

本変形例の装置構成は、上記実施の形態のインクジェット記録装置１を用いるものとする。ただし、インクジェット記録装置１は、ヘッド制御手段９０に代えて、図１３に示すヘッド制御手段９０Ｃを備えるものとする。

【0160】

ヘッド制御手段９０Ｃの電力供給部９３Ｃは、図７に示すヘッド制御手段９０のＯＲスイッチ９３４ａ，９３４ｂを、切替スイッチ９３５ａ，９３５ｂに代えたものである。切替スイッチ９３５ａは、ヘッド駆動部２３ａへの出力電力の出力元を、ＤＣ電源部９３２ａと、ＤＣ電源部９３３（電流検出部９２）と、のいずれか一方に切り替えるスイッチである。切替スイッチ９３５ｂは、ヘッド駆動部２３ｂへの電力の出力元を、ＤＣ電源部９３２ｂと、ＤＣ電源部９３３（電流検出部９２）と、のいずれか一方に切り替えるスイッチである。切替スイッチ９３５ａ，９３５ｂは、ヘッド制御部９１の切替制御信号に応じて、切り替えられる。

【0161】

以上、本変形例によれば、インクジェット記録装置１は、制御部４０の制御により、ＤＣ電源部９３２（９３２ａ，９３２ｂ）からの圧電素子２２への通常用の電力の出力の経路と、ＤＣ電源部９３３からの圧電素子２２への計測用の電力の出力の経路とを切り替える切替スイッチ９３５ａ，９３５ｂを備える。このため、ＯＲスイッチより回路構成を簡単に構成できる。

【0162】

（第３の変形例）
図１４を参照して、上記実施の形態の第３の変形例を説明する。図１４は、第３のノズル容量計測処理におけるオフセット電流安定待機時間及びノズル容量計測時間を示す図である。

【0163】

本変形例の装置構成は、上記実施の形態のインクジェット記録装置１を用いるものとする。ただし、インクジェット記録装置１の制御部４０は、第１のノズル容量計測処理に代えて、第３のノズル容量計測処理を実行するものとする。

【0164】

図１１（ａ）に示すように、第１のノズル容量計測処理は、検査対象の全てのヘッド２１１（ヘッドｈ１～ｈ４）で同時にオフセット電流安定待機時間の待機が開始され、各ヘッドでオフセット電流安定待機時間が異なる処理である。

【0165】

第３のノズル容量計測処理は、第１のノズル容量計測処理と同様の処理である。ただし、図１４に示すように、検査対象の全てのヘッドｈ１～ｈ４のオフセット電流安定待機時間の待機の開始をずらし、各ヘッドｈ１～ｈ４でオフセット電流安定待機時間が同一である処理とする。このため、電圧ＶＨ２を印加する余分な待機時間がなくなり、無駄な消費電力を抑えることができる。また、各ヘッドｈ１～ｈ４でノズル容量Ｃｐの計測条件（オフセット電流安定待機時間）が統一されるため、計測の確度（精度）が安定する。

【0166】

以上、本変形例によれば、制御部４０は、ヘッド２１１ごとに、ＤＣ電源部９３２に通常用の電力を出力させて複数のキャパシターＣ２，Ｃ４をプリチャージ開始することを時間的にずらして行う。このため、消費電力を抑制でき、オフセット電流安定待機時間を統一して駆動電流の計測の精度を安定化できる。

【0167】

なお、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施の形態及び変形例の少なくとも２つを適宜組み合わせる構成としてもよい。

【0168】

上記実施の形態及び変形例では、電流検出部９２により駆動電流の計測を行ったが、供給電力の算出が可能であれば、電圧値を計測してもよい。

【0169】

上記実施の形態及び変形例では、単純に駆動電圧のオンオフを繰り返す矩形波状の駆動電圧パターンを検査用の波形として用いたが、台形状の波形などでも本発明を適用して圧電素子のノズル容量Ｃｐの検査を行うことができる。

【0170】

上記実施の形態及び変形例では、インクの吐出が生じない程度の電圧ＶＨ２により、非吐出でノズル容量Ｃｐの異常検出を行う構成とした。しかし、通常の駆動動作ではインクを吐出する程度の電圧（電圧ＶＨ１など）であっても、駆動周波数を切り替える構成としてもよい。例えば、圧電素子２２の変形が追随しない、及び／又はインク流路内のインクが圧力室の変形（圧力変化）に追随しない程度に高い周波数とする構成である。この構成でも、非吐出波形を得ることができ、当該電圧（電圧ＶＨ１など）の供給に係る回路の異常検出を行うことが可能となる。このように高い周波数では、圧電素子２２への電流Ｉａの出力頻度が高くなり、これに伴って平均電流値Ｉｒも上昇するので、計測が容易になる。あるいは、このような吐出電圧の供給に係る回路の異常を検出する場合には、インクを吐出させてノズル容量Ｃｐの異常検出を行ってもよい。

【0171】

上記実施の形態及び変形例では、電力供給部９３のキャパシターＣ２，Ｃ４の容量を利用し、電流検出部９２の抵抗素子や回路内の抵抗などの影響による供給電力の平滑化を利用した。しかし、これに限定されるものではなく、ＤＣ電源部９３３などの誘導成分が含まれて利用されてもよい。また、回路内の抵抗値が十分であれば、電流検出部９２としては、計測回路に直列に抵抗素子が設けられるものでなくてもよい。

【0172】

上記実施の形態及び変形例では、ラインヘッドを有し、ワンパスで連続的な記録媒体に対して画像記録を行うインクジェット記録装置１を例に挙げて説明した。しかし、これに限定されるものではない。記録媒体Ｐを搬送する動作と、ヘッド２１１を停止した記録媒体Ｐに対して移動させながらインクを吐出させる動作とを繰り返すスキャン方式のインクジェット記録装置であってもよい。また、記録媒体は、連続的なものに限られず、枚葉紙など１又は所定数の記録対象画像ごとに区切られたものであってもよい。この場合、インクを吐出させない異常動作の検出動作は、複数の記録媒体間で行われてもよい。その他、上記実施の形態及び変形例で示した構成、回路配置、処理内容やその手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0173】

１ インクジェット記録装置
１０ 搬送部
１１ 駆動ローラー
１２ 搬送ベルト
１３ 従動ローラー
１４ 搬送モーター
１５ 押圧ローラー
１６ 剥がしローラー
２０ 画像記録部
２１，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋ ヘッドユニット
２１０ ノズル面
２１１ ヘッド
２２，２２ａ，２２ｂ 圧電素子
２３，２３ａ，２３ｂ ヘッド駆動部
２３１ ドライバー回路
２３２，２３３，２３４ スイッチ
２４ ノズル
２４ａ ノズル開口
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ４ａ，Ｒ４ｂ 抵抗
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ４ａ，Ｃ４ｂ キャパシター
３０ クリーニング部
４０ 制御部
５０ 記憶部
６０ 読取部
７０ 通信部
８０ 操作表示部
９０，９０Ｃ ヘッド制御手段
９１ ヘッド制御部
９２ 電流検出部
９３，９３Ｃ 電力供給部
９３１，９３２，９３２ａ，９３２ｂ，９３３ ＤＣ電源部
９３４，９３４ａ，９３４ｂ ＯＲスイッチ
９３５ａ，９３５ｂ 切替スイッチ
Ｐ 記録媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】