液滴噴射装置
【課題】パージによって異常ノズルの噴射不良を確実に解消するとともに、パージで排出される液体の総量を抑制すること。
【解決手段】プリンタ１は、インクジェットヘッド４と、インクジェットヘッド４の複数のノズル１６のパージを実行するメンテナンスユニット７と、複数のノズル１６のそれぞれについて液滴噴射状態を検査する噴射状態検査ユニット６を有する。そして、噴射状態検査ユニット６の検査結果に基づいて、複数のノズル１６のそれぞれについて異常ノズルの判定を行い、異常ノズルと判定されたノズル１６の個別流路を加熱しつつ、メンテナンスユニット７に全てのノズル１６のパージを行わせる。
【解決手段】プリンタ１は、インクジェットヘッド４と、インクジェットヘッド４の複数のノズル１６のパージを実行するメンテナンスユニット７と、複数のノズル１６のそれぞれについて液滴噴射状態を検査する噴射状態検査ユニット６を有する。そして、噴射状態検査ユニット６の検査結果に基づいて、複数のノズル１６のそれぞれについて異常ノズルの判定を行い、異常ノズルと判定されたノズル１６の個別流路を加熱しつつ、メンテナンスユニット７に全てのノズル１６のパージを行わせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液滴を噴射する液滴噴射装置として、その液体流路内への気泡や塵の混入、あるいは、ノズル内の液体の乾燥による粘度増加（増粘）等によって、液滴を噴射するノズルに噴射不良が生じたときに、流路内の液体をノズルから強制的に排出させることによって、噴射不良の原因である気泡等を排出すること（以下、パージという）が可能に構成されたものがある。
【０００３】
上記のような液滴噴射装置として、例えば、特許文献１には、インクの液滴を噴射するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドの複数のノズルの噴射不良を検出する検出装置と、複数のノズルのパージを行うパージユニットを備えている。また、パージユニットは、インクジェットヘッドに装着されて複数のノズルを覆うパージキャップと、パージキャップに接続されたポンプを有する。そして、検出装置によって、何れかのノズルに噴射不良が生じていることが検出されたときには、パージユニットはパージキャップが複数のノズルを覆っている状態でポンプを駆動し、パージキャップ内の密閉空間を減圧することによって、複数のノズルからパージキャップ内へインクを排出させる（吸引パージ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８０７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献１のプリンタのように、パージによって、異常ノズルの噴射不良を解消する場合に、気泡や増粘した液体等を異常ノズルから確実に排出するために、流路内にノズルに向かう強い流れを生じさせることが好ましい（特許文献１の構成では、ポンプによって強い吸引力をノズル開口側から作用させる）。しかし、その一方で、パージは複数の液体流路のそれぞれにおいてノズルへの流れを生じさせ、複数のノズルから同時に液体を排出させるものであり、噴射不良が生じている異常ノズルだけでなく、正常なノズルからも液体が排出される。そのため、異常ノズルの噴射不良を解消するために、パージによって液体流路内に強い液体の流れを生じさせたときに、正常なノズルからは多量の液体が不必要に排出されてしまうことになり、廃棄される液体量が増えるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、パージによって異常ノズルの噴射不良を確実に解消するとともに、パージで排出される液体の総量を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射する複数のノズルをそれぞれ含む、複数の個別流路を有する液滴噴射ヘッドと、前記液滴噴射ヘッドの前記複数の個別流路に接続され、これら複数の個別流路内の液体にそれぞれ前記ノズルへ向かう流れを生じさせて、前記複数のノズルから同時に液体を排出させるパージを実行するパージ手段と、前記複数のノズルのそれぞれについて、噴射不良が生じる異常ノズルであるか否かを判定する判定手段と、 前記複数の個別流路内の液体をそれぞれ加熱する加熱手段を備え、
前記加熱手段が、前記複数の個別流路のうちの、前記判定手段によって前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む、一部の前記個別流路内の液体を加熱しつつ、前記パージ手段が、前記複数のノズルのパージを実行することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、液滴噴射ヘッドの複数の個別流路のうち、判定手段によって異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む一部の個別流路について液体の加熱を行って液体の粘度を下げることにより、異常ノズルから液体は排出されやすくなる。一方、他の正常なノズルの個別流路においては、加熱は行われず液体の粘度は低下しない。従って、異常ノズルについては、パージ手段の液体排出力を低くしても噴射不良を解消することが可能となり、また、正常ノズルについては液体の排出量が少なくなることから、パージの実行によって複数のノズルから排出される液体の総量を抑制できる。尚、本発明では、加熱手段による個別流路内の液体の加熱とパージ手段によるパージの実行とが、同時並行で行われてもよいし、液体の加熱が終了した後にパージが実行されてもよい。
【０００９】
第２の発明の液滴噴射装置は、前記第１の発明において、前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路についてのみ、液体の加熱を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
このように、異常ノズルの個別流路についてのみ液体の加熱を行うことで、パージによって排出される液体の総量を一層抑制できる。
【００１１】
第３の発明の液滴噴射装置は、前記第１又は第２の発明において、前記液滴噴射ヘッドは、前記複数の個別流路内の液体に個別に噴射エネルギーを付与することにより、前記複数のノズルから選択的に液滴を噴射させるアクチュエータを備え、前記パージ手段による前記パージを行う際に、前記アクチュエータは、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路内の液体にエネルギーを付与することによって、この個別流路内の液体を加熱することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、液滴噴射用のアクチュエータによるエネルギー付与によって個別流路内の液体を加熱することから、専用の加熱手段が不要となる。また、１つのノズル（個別流路）単位で液体を加熱することができることから、異常ノズルの個別流路のみを加熱することも容易である。
【００１３】
第４の発明の液滴噴射装置は、前記第３の発明において、前記アクチュエータは、前記個別流路内の液体を加熱するときには、前記ノズルから液滴を噴射させるときと比べて、液体に付与するエネルギーを小さくすることを特徴とするものである。
【００１４】
アクチュエータによって個別流路内の液体にエネルギーを付与したときに、ノズルから液滴が噴射されると、アクチュエータによって付与されたエネルギーの大部分が液滴の噴射によって外部に放出されるため、加熱効率が低下する。本発明では、加熱するために液体に付与するエネルギーを、液滴を噴射させる場合よりも小さくすることで液滴が噴射しにくくなり、加熱効率が高まる。また、液体の加熱時に、液体が無駄に消費（排出）されてしまうことが抑制される。
【００１５】
第５の発明の液滴噴射装置は、前記第４の発明において、各個別流路は、前記ノズルに連通する圧力室を有し、前記アクチュエータは、各個別流路について前記圧力室を区画する壁部を変形させる圧電素子を有する圧電アクチュエータであり、前記圧電素子に所定電圧の駆動パルス信号を印加する駆動装置を有することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明においては、駆動装置から駆動パルス信号が印加されたときに、圧電アクチュエータの圧電素子によって圧力室の壁部が変形されることで、圧力室内の液体に圧力が付与されてノズルから液滴が噴射される。
【００１７】
また、前記第５の発明において、前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号のパルス幅を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記パルス幅とは異ならせてもよい（第６の発明）。このように、駆動パルス信号のパルス幅を異ならせることで、加熱時に液体に付与するエネルギーを小さくすることができる。
【００１８】
あるいは、前記第５の発明において、前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号の電圧を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記駆動パルス信号の電圧よりも低くしてもよい（第７の発明）。このように、駆動パルス信号の電圧を低くすることで、加熱時に液体に付与するエネルギーを小さくすることができる。
【００１９】
第８の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記複数のノズルの液滴噴射状態を個別に検出する噴射状態検出手段を有し、前記判定手段は、前記噴射状態検出手段の検出結果に基づいて、前記複数のノズルのそれぞれについて、異常ノズルであるか否かを判定することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明によれば、噴射状態検出手段によって複数のノズルの噴射状態をそれぞれ検出することで、判定手段による異常ノズルの判定を精度よく行うことができる。
【００２１】
第９の発明の液滴噴射装置は、前記第８の発明において、前記噴射状態検出手段による前記複数のノズルの液滴噴射状態検出の、過去の検出結果を記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記過去の検出結果に基づいて、前記異常ノズルの判定を行うことを特徴とするものである。
【００２２】
特に、ノズルの数が多い場合には、これらのノズルの液滴噴射状態を個別に検出するのにかなりの時間がかかってしまう。本発明では、過去の検出結果を利用して異常ノズルの推測を行うことで、複数のノズルの液滴噴射状態の検出を適宜省略することが可能となり、速やかにパージを実行することができる。
【００２３】
第１０の発明の液滴噴射装置は、前記第９の発明において、前記記憶手段は、複数回の過去の検出結果を記憶しており、前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数回の過去の検出結果から、噴射不良が検出された回数が所定回数以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とするものである。
【００２４】
過去の検出結果において、噴射不良が複数回検出されているノズルは、噴射不良が生じやすいノズルであると推測できる。従って、噴射不良が所定回数以上検出されているノズルを異常ノズルと判定することで、判定の精度が高まる。
【００２５】
第１１の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、前回のパージが終了してからの液滴噴射回数に応じて、異常ノズルか否かを判定することを特徴とするものである。
【００２６】
前回のパージからの液滴噴射回数が少ないノズルにおいては、ノズル内の増粘が進行している可能性が高い。一方で、前回のパージからの液滴噴射回数が多いノズルにおいては、上流側からの液体の供給頻度が高く、気泡が運ばれてくる機会が増えることから、気泡が混入する可能性が高くなる。このように、ノズルの液滴噴射頻度と噴射不良の発生には関連性があることから、本発明では、液滴噴射回数に応じて異常ノズルの判定（推測）を行う。
【００２７】
第１２の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、液滴を噴射しない待機時間が所定の時間以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とするものである。
【００２８】
ノズルから長期間液滴が噴射されていないと、ノズル内の増粘が進行している可能性が高いことから、本発明では、待機時間が所定時間以上であるノズルを異常ノズルと判定する。
【００２９】
第１３の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記液滴噴射ヘッドの前記複数のノズルは、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数のノズル群に区分され、前記パージ手段は、前記複数のノズル群を構成する前記複数のノズルを共通に覆うように前記液滴噴射ヘッドに装着されるキャップと、前記キャップに接続された吸引手段を有し、前記吸引手段により前記キャップ内を減圧することによって、前記複数のノズルから前記キャップ内へ同時に液体を排出させる、吸引パージを実行するものであり、
前記判定手段は、１つの前記ノズル群単位で前記異常ノズルか否かの判定を行い、前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定された前記ノズル群に属する全てのノズルについて、前記個別流路内の加熱を行うことを特徴とするものである。
【００３０】
液滴噴射ヘッドの複数のノズルが、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数のノズル群に分かれている場合には、ノズル群毎（液体の種類毎）に異常ノズルの判定、及び、液体の加熱を行ってもよい。
【００３１】
第１４の発明の液滴噴射装置は、前記第１３の発明において、前記複数種類の液体をそれぞれ貯留する複数種類の液体カートリッジがそれぞれ交換可能に装着される、複数のカートリッジ装着部を有し、前記判定手段は、ある液体カートリッジが所定期間以上交換されていない場合に、その液体カートリッジの液体を噴射する前記ノズル群に属する全てのノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とするものである。
【００３２】
液体カートリッジの交換が一定期間なされていないと、そのカートリッジ内部の液体の粘度が上昇し、ノズルに噴射不良を生じさせやすくなる。従って、本発明では、所定期間以上交換されていない液体カートリッジに対応するノズル群については異常ノズルと判定し、パージ前に液体の加熱を行う。
【００３３】
第１５の発明の液滴噴射装置は、前記第１３の発明において、前記液滴噴射ヘッドは、使用する前記ノズル群が異なっている複数の液滴噴射モードのうちから、１つの液滴噴射モードを選択して実行するように構成され、前記判定手段は、前回の吸引パージが終了してからの、前記複数の液滴噴射モードのそれぞれの選択頻度に応じて、前記複数のノズル群のそれぞれについて、前記異常ノズルか否かの判定を行うことを特徴とするものである。
【００３４】
一部のノズル群のみ使用する液滴噴射モードが多用されると、それ以外のノズル群の使用頻度が低くなり、ノズル内の増粘が進行しやすくなる。あるいは、逆に、使用頻度の高い一部のノズル群において気泡の混入が生じやすくなることもある。従って、本発明では、液滴噴射モードの選択頻度に応じて、複数のノズル群のそれぞれについて、異常ノズルか否かの判定を行う。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、液滴噴射ヘッドの複数の個別流路のうち、判定手段によって異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む一部の個別流路についてのみ液体の加熱を行うことで、異常ノズルについてはパージ手段の液体排出力を低くしても０噴射不良を解消することが可能となる一方で、正常ノズルについては液体の排出量が少なくなる。従って、パージの実行によって複数のノズルから排出される液体の総量を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】インクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】図３のIV-IV線断面図である。
【図５】図３のV-V線断面図である。
【図６】ドライバＩＣから圧電アクチュエータに印加される駆動パルス信号のパルス波形図であり、（ａ）は液滴噴射用、（ｂ）はインク加熱用の駆動パルス信号をそれぞれ示す。
【図７】噴射状態検査ユニットの断面図である。
【図８】キャッピング状態におけるインクジェットヘッドとキャップ部材の断面図である。
【図９】プリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。
【図１０】変更形態６のインクジェットヘッドの図５相当の断面図である。
【図１１】変更形態７のインクジェットヘッドの平面図である。
【図１２】変更形態８のプリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。
【図１３】変更形態１１のプリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。
【図１４】変更形態１２のプリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１（液滴噴射装置）は、記録用紙Ｐが載置されるプラテン２と、このプラテン２と平行な走査方向に往復移動可能なキャリッジ３と、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４（液滴噴射ヘッド）と、記録用紙Ｐを走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送機構５と、インクジェットヘッド４のノズル１６の液滴噴射状態を検査する噴射状態検査ユニット６（噴射状態検出手段）と、インクジェットヘッド４の液滴噴射性能の回復・維持に関する各種メンテナンス作業を行うメンテナンスユニット７（パージ手段）と、インクジェットプリンタ１の全体制御を司る制御装置８等を備えている。これらのプリンタ１の主要構成について、以下順を追って説明する。
【００３８】
（画像記録用の構成）
プラテン２の上面には図示しない給紙機構から供給された記録用紙Ｐが載置される。また、プラテン２の上方には、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイドレール１０，１１が設けられ、キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って走査方向に往復移動可能に構成されている。また、２本のガイドレール１０，１１は、プラテン２から走査方向に沿って図１の左方及び右方に離れた位置まで延在しており、キャリッジ３は、プラテン２上の記録用紙Ｐと対向する領域（記録領域）から、非記録領域である、プラテン２から左右方向に離れた位置まで移動可能に構成されている。また、キャリッジ３には、２つのプーリ１２，１３間に巻き掛けられた無端ベルト１４が連結されており、キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が走行駆動されたときに、キャリッジ３は、無端ベルト１４の走行に伴って走査方向に移動する。
【００３９】
尚、プリンタ１のプリンタ本体１ａには、走査方向に間隔を空けて配列された多数の透光部（スリット）を有するリニアエンコーダ２４が設けられている。一方、キャリッジ３には、発光素子と受光素子とを有する透過型のフォトセンサ２５が設けられている。そして、プリンタ１は、キャリッジ３の移動中にフォトセンサ２５が検出したリニアエンコーダ２４の透光部の計数値（検出回数）から、キャリッジ３の走査方向に関する現在位置を認識できるようになっている。
【００４０】
インクジェットヘッド４は、キャリッジ３の下部に取り付けられており、プラテン２の上面と平行な、インクジェットヘッド４の下面（図１の紙面向こう側の面）が、複数のノズル１６が開口する液滴噴射面となっている。また、図１に示すように、プリンタ１のプリンタ本体１ａにはホルダ９が固定的に設けられ、このホルダ９の４つのカートリッジ装着部２０には、４色のインク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）がそれぞれ貯留された４つのインクカートリッジ１７が交換可能に着脱される。また、図示は省略するが、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４とホルダ９とが４本のチューブ（図示省略）で接続され、４つのインクカートリッジ１７内のインクが、４本のチューブを介してインクジェットヘッド４にそれぞれ供給されるようになっている。そして、インクジェットヘッド４は、複数のノズル１６から、４色のインクをプラテン２に載置された記録用紙Ｐに対して噴射する。インクジェットヘッド４の構造の詳細については後ほど説明する。
【００４１】
搬送機構５は、搬送方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有し、これら２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙Ｐを搬送方向（図１の前方）に搬送する。
【００４２】
そして、インクジェットプリンタ１は、プラテン２上に載置された記録用紙Ｐに対して、キャリッジ３とともに走査方向（図１の左右方向）に往復移動するインクジェットヘッド４からインクを噴射させるとともに、２つの搬送ローラ１８，１９によって記録用紙Ｐを搬送方向（図１の前方）に搬送することにより、記録用紙Ｐに所望の画像や文字等を印刷する。
【００４３】
（インクジェットヘッドの構造）
図２は、インクジェットヘッド４の平面図、図３は図２のＡ部拡大図、図４は図３のIV-IV線断面図、図５は図３のV-V線断面図である。図２〜図５に示すように、インクジェットヘッド４は、複数のノズル１６及び複数のノズル１６にそれぞれ連通する複数の圧力室３４が形成された流路ユニット３０と、流路ユニット３０の上面に配置された圧電アクチュエータ３１とを備えている。
【００４４】
図４、図５に示すように、流路ユニット３０は４枚のプレートが積層された構造を有し、この流路ユニット３０の下面は、複数のノズル１６が開口した液滴噴射面４ａとなっている。また、図２に示すように、これら複数のノズル１６は搬送方向に配列され、走査方向に並ぶ４列のノズル列３３を構成している。４列のノズル列３３にそれぞれ属するノズル１６からは、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクがそれぞれ噴射される。
【００４５】
また、流路ユニット３０には、複数のノズル１６にそれぞれ連通する複数の圧力室３４が形成されている。これら複数の圧力室３４は、流路ユニット３０の上面において開口した上で、後述する圧電アクチュエータ３１の振動板４０によって塞がれた構造となっている。また、４列のノズル列３３に対応して、複数の圧力室３４も４列に配列されている。さらに、流路ユニット３０には、それぞれ搬送方向に延在し、４列の圧力室列にブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクを供給する４本のマニホールド３５が形成されている。尚、４本のマニホールド３５は、流路ユニット３０の上面に形成された４つのインク供給口３６に接続されている。そして、図４に示すように、流路ユニット３０内には、マニホールド３５から圧力室３４を経てノズル１６に至る個別流路３７が複数形成されている。
【００４６】
図２〜図５に示すように、圧電アクチュエータ３１は、流路ユニット３０の上面に接合された振動板４０と、この振動板４０の上面に複数の圧力室３４と対向するように形成された圧電層４１と、この圧電層４１の上面に配置された複数の個別電極４２とを備えている。
【００４７】
振動板４０は、平面視で略矩形状の、ステンレス鋼等の金属製の板部材である。この振動板４０は、流路ユニット３０の上面に、上述した複数の圧力室３４を覆うように接合されており、複数の圧力室３４を区画する壁部の一部を構成している。また、導電性を有する振動板４０の上面は、複数の個別電極４２との間で圧電層４１を挟み、この圧電層４１に厚み方向の電界を生じさせる共通電極を兼ねており、後述するドライバＩＣ４７に接続されて常時グランド電位に保持されている。
【００４８】
振動板４０の上面（圧力室３４と反対側の面）には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする、圧電材料からなる圧電層４１が形成されている。この圧電層４１は、複数の圧力室３４に跨って平面的に形成されている。
【００４９】
圧電層４１の上面には、圧力室３４よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有する複数の個別電極４２が形成されている。これら個別電極４２は、対応する圧力室３４の中央部と対向する位置にそれぞれ配置されている。さらに、複数の個別電極４２からは、それぞれ圧力室３４と対向しない領域まで複数の接続端子４５が引き出されている。これら複数の接続端子４５には、ドライバＩＣ４７（駆動装置）を実装したフレキシブルプリント配線板（図示省略）が接続される。
【００５０】
尚、圧電層４１の、複数の個別電極４２と共通電極としての振動板４０とに挟まれた部分は、予め、その厚み方向に分極されており、個別電極４２と振動板４０の間に電圧が印加されたときに、圧電層４１に変形（圧電歪）を生じさせる活性部４６（本願発明の圧電素子に相当する）となる。
【００５１】
ドライバＩＣ４７（駆動装置）は、複数の接続端子３５に接続される、図示しないフレキシブルプリント配線板に実装されている。そして、このドライバＩＣ４７は、フレキシブルプリント配線板に形成された複数の配線を介して、複数の個別電極４２のそれぞれに対して、図６（ａ）に示す、所定のパルス幅Ｂ１とパルス高さ（駆動電圧Ｖ）のパルスＰ１を有する駆動パルス信号を印加する。
【００５２】
図６（ａ）のパルス波形から分かるように、ドライバＩＣ４７は、パルスＰ１の印加前の待機状態では、個別電極４２に駆動電圧Ｖを印加する。即ち、個別電極４２と共通電極としての振動板４０に挟まれた圧電層４１の活性部４６に駆動電圧Ｖが印加され、活性部４６には厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層４１の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層４１はその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮し、活性部４６の収縮変形に伴って、振動板４０の圧力室３４と対向する部分が圧力室３４側に凸となるように撓む（ユニモルフ変形）。つまり、待機状態では、圧力室３４の容積が減少した状態となっている。
【００５３】
上記の待機状態から、ドライバＩＣ４７がパルスＰ１を個別電極に印加すると、個別電極４２がグランドとなって活性部４６に電圧が印加されない状態となる。このとき、圧力室３４側に凸となるように変形していた振動板４０が一旦元に戻るため、圧力室３４の容積が増加して、圧力室３４内に負の圧力波が発生する。尚、この負の圧力波は個別流路３７のマニホールド３５との連通部において正圧に反転して圧力室３４に戻る。即ち、圧力室３４とマニホールド３５との間を圧力波が往復するのに要する伝播時間（Acoustic Length：以下、ＡＬという）毎に、圧力室３４内の圧力が正負反転する。従って、図４の駆動パルス信号のパルス幅Ｂが上記のＡＬに近い値に設定されると、圧力室３４に正圧の圧力波が反転して戻ってくるタイミングで活性部４６に電圧が印加されることになり、正圧が重ね合わされて、圧力室３４内のインクに効率よく高い圧力（噴射エネルギー）が付与される。これによって、圧力室３４に連通するノズル１６からインクの液滴が噴射される。
【００５４】
尚、ドライバＩＣ４７は、図６（ａ）の液滴噴射用の駆動パルス信号の他に、図６（ｂ）に示すように、パルス幅Ｂ２がＢ１（＝ＡＬ）とは異なる所定電圧の駆動パルス信号を個別電極４２に印加することが可能である。この駆動パルス信号は、パルス幅がＡＬからずれているために、（ａ）の駆動パルス信号と比べると、圧力室３４内のインクへの圧力付与の効率が悪い、即ち、インクに与えるエネルギーが小さくなっている。尚、図６では、（ｂ）のパルス幅Ｂ２が（ａ）のパルス幅Ｂ１よりも小さい例が示されているが、パルス幅Ｂ２がパルス幅Ｂ１よりも大きくてもよい。この図６（ｂ）の駆動パルス信号は、後述するように、個別流路３７内のインクの加熱を行う際に用いるものであるが、この個別流路３７内の加熱については後ほど説明する。
【００５５】
（噴射状態検査ユニット）
図１に戻り、インクジェットヘッド４の複数のノズルの液滴噴射状態を検査する、噴射状態検査ユニット６は、プラテン２に対して走査方向一方側（図１の右側）に離れた位置に配置されている。
【００５６】
噴射状態検査ユニット６の構成は特定のものに限定されるものではないが、以下に具体例を１つ挙げる。図７は、噴射状態検査ユニット６の断面図である。図７に示すように、噴射状態検査ユニット６は、液滴着弾板５０と、この液滴着弾板５０に設けられた変形検出センサ５１とを有する。
【００５７】
液滴着弾板５０は、支持部材５２によって水平な姿勢で片持ち支持されている。そして、インクジェットヘッド４の液滴噴射面４ａが液滴着弾板５０と対向した状態で、インクジェットヘッド４のノズル１６から噴射された液滴が着弾すると、液滴着弾板５０は僅かに撓むようになっている。また、変形検出センサ５１は、液滴が着弾したときの液滴着弾板５０の変形（撓み）を検出する。変形検出センサ５１としては、圧電センサや、ひずみゲージ、あるいは、加速度センサ等の公知のセンサを用いることができる。
【００５８】
従って、ドライバＩＣ４７によって、あるノズル１６に対応する個別電極４２に対して駆動パルス信号が印加されたときに、変形検出センサ５１によって液滴着弾板５０の変形（撓み）が検出されるか否かによって、そのノズル１６から液滴が噴射されたか、即ち、、液滴を噴射する正常なノズルか、液滴を噴射しない（噴射不良が生じている）異常なノズルであるかが検出される。
【００５９】
（メンテナンスユニット）
メンテナンスユニット７（パージ手段）は、噴射状態検査ユニット６によって、一部のノズル１６に噴射不良が生じていることが検出されたときに、そのノズル１６の噴射不良を解消する吸引パージを実行するものである。図１に示すように、メンテナンスユニット７は、噴射状態検査ユニット６とは、プラテン２を挟んで反対側（図中左側）の位置に配置されている。このメンテナンスユニット７は、インクジェットヘッド４の下面（液滴噴射面４ａ）に密着して複数のノズル１６を覆うキャップ部材２１と、キャップ部材２１に接続された吸引ポンプ２３と、液滴噴射面４ａに付着したインクを拭き取るワイパー２２等を備えている。
【００６０】
図８は、キャップ部材２１のキャッピング状態でのインクジェットヘッド４とキャップ部材２１の断面図である。キャップ部材２１は、図８の上下方向に移動可能に構成され、キャップ駆動モータ２６（図６参照）を含む適宜のキャップ駆動機構によって、インクジェットヘッド４の液滴噴射面４ａに対して離接駆動される。そして、キャップ部材２１がインクジェットヘッド４の液滴噴射面４ａに密着したときには（キャッピング）、複数のノズル１６の全てを共通に覆うことによって複数の個別流路３７に接続される。その状態で、吸引ポンプ２３がキャップ部材２１内の空気を吸引して減圧することで、複数の個別流路３７のそれぞれにおいてノズル１６へ向かう流れを生じさせ、複数のノズル１６からキャップ部材２１へ同時にインクを排出させる（吸引パージ）。このとき、ノズル１６の噴射不良の原因となる、塵や気泡、あるいは、乾燥によって粘度の高くなったインク（増粘インク）などが、インクとともにノズル１６から排出されることになる。尚、この吸引パージによって、個別流路３７内のインクは全て排出され、吸引パージ後には新しいインクがマニホールド３５から個別流路３７内に供給されるため、その後のインクジェットヘッド４による記録動作を良好に行うことができる。
【００６１】
ワイパー２２はキャップ部材２１よりもプラテン２側の位置に立設されており、吸引パージ後に、このワイパー２２の先端がインクジェットヘッド４の液滴噴射面４ａに接触した状態でキャリッジ３が走査方向に移動することによって、ワイパー２２が液滴噴射面４ａに付着したインクを拭き取る。
【００６２】
（プリンタの制御構成）
次に、制御装置８を中心とするインクジェットプリンタ１の制御系について、図９のブロック図を参照して詳細に説明する。図９に示されるプリンタ１の制御装置８は、例えば、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタ１の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータを備え、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵで実行されることにより、以下に説明するような種々の制御を行う。あるいは、制御装置８は、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェア的なものであってもよい。
【００６３】
この制御装置８は、インクジェットヘッド４を制御するヘッド制御部６１と、キャリッジ３を走査方向に駆動するキャリッジ駆動モータ１５を制御するキャリッジ制御部６２と、搬送機構５を制御する搬送制御部６３とを含む、印刷制御部６０を有する。印刷制御部６０は、ＰＣ７０から入力された、印刷する画像等に関するデータ（印字データ）に基づき、インクジェットヘッド４のドライバＩＣ４７、キャリッジ駆動モータ１５、及び、搬送機構５をそれぞれ制御して、記録用紙Ｐへの印刷を行わせる。
【００６４】
また、制御装置８は、噴射状態検査ユニット６の検査結果に基づいて、複数のノズル１６のそれぞれについて異常ノズルであるか否かを判定する、噴射状態判定部６４（判定手段）と、噴射状態判定部６４によって何れかのノズル１６が異常ノズルであると判定された場合に、メンテナンスユニット７の吸引ポンプ２３やキャップ部材２１を昇降駆動するキャップ駆動モータ２６等を制御して、前述した吸引パージを含む一連のメンテナンス動作を制御するメンテナンス制御部６５を備えている。
【００６５】
尚、印刷制御部６０、噴射状態判定部６４、及び、メンテナンス制御部６５のそれぞれの機能は、実際には、上述したマイクロコンピュータの動作、あるいは、演算回路を含む各種回路の動作によって実現される。
【００６６】
次に、ノズル１６の噴射不良の判定から吸引パージに至る、一連のメンテナンス動作について詳細に説明する。まず、噴射状態検査ユニット６により、インクジェットヘッド４の複数のノズル１６の液滴噴射状態が個別に検査される。この検査は、例えば、プリンタ１の電源投入直後のタイミングや、前回のパージが行われてから所定期間経過したタイミングで行う。そして、その検査結果に基づいて噴射状態判定部６４が複数のノズル１６のそれぞれについて異常ノズルであるか否かの判定を行う。
【００６７】
噴射不良が生じている異常ノズルが存在すると判定した場合には、噴射状態判定部６４は、ヘッド制御部６１に、異常ノズルの個別流路３７内のインクを加熱する信号を送る。この信号を受けて、ヘッド制御部６１は、インクジェットヘッド４のドライバＩＣ４７を制御して、異常ノズルに対応する個別電極４２にのみ、図６（ｂ）に示すインク加熱用の駆動パルス信号を印加させる。
【００６８】
ドライバＩＣ４７から異常ノズルに対応する個別電極４２に駆動パルス信号が印加されると、その圧力室３４における振動板４０の変形によって圧力室３４内のインクにエネルギーが付与される。ここで、この駆動パルス信号の印加時には、圧力室３４内のインクに付与されたエネルギーによってインクの圧力が上昇する一方、圧電層４１の誘電損失による等価直列抵抗分の自己発熱や、ヒステリシス損による自己発熱がインクに伝わり、インクの温度が上昇する。
【００６９】
従って、図６（ｂ）の駆動パルス信号が異常ノズルに対応する個別電極４２に印加されることによって、圧力室３４を含む個別流路３７内のインクが加熱され、インクの粘度が低下する。例えば、インクの温度を２５℃→４５℃まで上昇させたときに、粘度は、３ｃＰ→１．５ｃＰまで低下し、粘度が半減すると流路内のインク流速は２倍になる。一方で、ドライバＩＣ４７は、正常なノズル１６に対応する個別電極４２には駆動パルス信号を印加しないため、この正常なノズル１６の個別流路３７においてはインクの粘度は低下しない（例えば、２５℃で粘度が３ＣＰ）。つまり、正常ノズルよりも異常ノズルの方がインクの粘度が低くなる。これによって、吸引パージ時における異常ノズルからの気泡等の排出が容易になる。
【００７０】
尚、本実施形態では、液滴を噴射させる際に圧力室３４内のインクに圧力（噴射エネルギー）を付与する圧電アクチュエータ３１が、本願発明の加熱手段に相当する。
【００７１】
また、インク加熱用の駆動パルス信号（図６（ｂ））は、液滴噴射用の駆動パルス信号（図６（ａ））とはパルス幅が異なり、ＡＬからずれているため、圧電アクチュエータ３１によるインクへのエネルギー（圧力）の付与効率が悪く、液滴を噴射させるときと比べて、インクに付与されるエネルギーは小さくなる。駆動パルス信号の具体例を挙げると、図６（ａ）において、液滴噴射用の駆動パルス信号がＶ＝２０Ｖ、Ｂ１＝ＡＬ＝６μｓであるのに対し、図６（ｂ）において、加熱用の駆動パルス信号はＶ＝２０Ｖ、Ｂ２＝３μｓ程度である。従って、インク加熱用の駆動パルス信号の印加時にノズル１６から液滴が噴射されにくく、与えられたエネルギーが液滴の噴射によって外部に運ばれるということが起こりにくい。また、液滴が噴射されにくくなることで、インクが無駄に消費（排出）されてしまうことが抑制される。
【００７２】
このように、異常ノズルの個別流路３７についてのみインクの加熱後に、メンテナンス制御部６５は、メンテナンスユニット７を制御してキャップ部材２１及び吸引ポンプ２３を駆動させ、吸引パージを実行させる。ここで、図８からも分かるように、吸引パージでは、キャップ部材２１で覆われる複数のノズル１６の全てからインクが排出されることになる。ここで、異常ノズルの個別流路３７においては、正常なノズル１６の個別流路３７よりもインクの粘度が低下しているため、異常ノズルから気泡や増粘インク等を排出するために必要な、吸引パージによる吸引力（インク排出力）を低くすることができる。一方で、吸引力を低くすることで正常なノズル１６から排出されるインク量は少なくなる。従って、吸引パージによって複数のノズル１６から排出されるインクの総量が抑制される。特に、ノズル１６の数が多い長尺のインクジェットヘッド４では、複数のノズル１６が狭い領域に並ぶので、キャップ部材２１によって多くのノズル１６が一度にキャッピングされることになる。そのため、異常ノズルの噴射不良の解消のために大きな吸引力でパージを行うと、より多くの無駄なインクが排出されてしまうが、本実施形態によれば、無駄なインク排出を防止することにいっそう寄与できる。
【００７３】
尚、上の説明では、異常ノズルの個別流路３７内のインクを加熱した後に、吸引ポンプ２３による吸引パージを行っているが、インクの加熱を行っている途中（即ち、加熱用の駆動パルス信号の印加途中）に吸引パージを開始してもよい。また、この場合、加熱中には吸引ポンプ２３の吸引力を弱めに設定し、加熱終了後には吸引力を強くしてもよい。あるいは、先に吸引ポンプ２３によって弱い吸引力で吸引パージを開始した後に、吸引パージの途中で異常ノズルの個別流路３７内のインクの加熱を行ってもよい。
【００７４】
特に、本実施形態では、噴射状態検査ユニット６による液滴噴射状態の検査結果に基づいて、個々のノズル１６について異常ノズルであるか否かを精度よく判定し、その上で、このような異常ノズルの個別流路３７についてのみインクの加熱を行う。従って、本当に噴射不良が生じているノズル１６の個別流路３７においてのみインクの粘度が低下することから、吸引パージによって排出されるインクの総量を十分少なく抑えることができる。
【００７５】
また、液滴噴射用の圧電アクチュエータ３１によるエネルギー付与によって異常ノズルの個別流路３７内のインクを加熱することから、専用の加熱手段が不要となる。また、１つのノズル１６（個別流路３７）単位でインクを加熱することができることから、異常ノズルと判定されたノズル１６の個別流路３７についてのみインクを加熱することが容易である。
【００７６】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００７７】
１］前記実施形態のように、駆動パルス信号のパルス幅を変える以外にも、インクを加熱する際にインクに付与するエネルギーを、ノズル１６から液滴を噴射させるときよりも小さくすることは可能である。
【００７８】
例えば、個別流路３７内のインクを加熱するときに、ドライバＩＣ４７から個別電極４２（活性部４６）に印加する駆動パルス信号の電圧を、液滴を噴射させるときよりも小さくしてもよい（変更形態１）。
【００７９】
または、駆動パルス信号のパルス数を異ならせてもよい（変更形態２）。ノズル１６からサイズの大きな液滴を噴射させる場合に従来から知られている技術であるが、一定時間の間に続けて印加するパルスの数を増やすとともに、各パルスで付与されるエネルギー（圧力）が重ね合わされるように、パルス幅やパルス間隔を適切に設定すれば、パルスが１つである場合と比べて、非常に大きいエネルギーをインクに付与することができる。従って、パルス数を異ならせることによっても、インクに付与するエネルギーを異ならせることが可能である。
【００８０】
また、液滴噴射用のアクチュエータは、圧電素子の圧電変形を利用する圧電アクチュエータには限られない。例えば、発熱体によってインクを加熱して沸騰させたときの圧力上昇を利用してノズル１６から液滴を噴射させるものであってもよい（変更形態３）。この場合は、個別流路３７内の加熱を行うときには、液滴を噴射させるときと比較して、発熱体によってインクに与える熱エネルギーを沸騰しない程度に小さくすればよい。
【００８１】
また、噴射状態判定部６４で判定された異常ノズルは、元々、液滴を噴射することが困難であるノズル１６であることから、個別流路３７内のインクを加熱する際に、多少大きなエネルギーをインクに与えても液滴は噴射されにくい。そこで、インクを加熱するときに、液滴を噴射させるときと同じ駆動パルス信号を個別電極４２に印加して、同等のエネルギーをインクに付与するようにしてもよい（変更形態４）。
【００８２】
２］複数のノズル１６の液滴噴射状態を検出する装置（噴射状態検査ユニット６）の構成は、前記実施形態のものには限られない。例えば、図７に示される前記実施形態の噴射状態検査ユニット６は、複数のノズル１６のそれぞれについて、噴射不良として、液滴を噴射しない状態（不吐出）しか検出できないが、噴射方向の傾き（吐出曲がり）を検出可能なものであってもよい。このような検査ユニットの一例としては、上述した特許文献１に記載の、レーザー光を利用したもの挙げることができる（変更形態５）。
【００８３】
３］プリンタ１が、液滴噴射用のアクチュエータとは別に、異常ノズルの個別流路３７内のインクを加熱する加熱手段を備えていてもよい。
【００８４】
（変更形態６）
インクジェットヘッド４に、複数の個別流路３７内のインクをそれぞれ加熱する複数の発熱体が設けられてもよい。例えば、図１０に示すように、振動板４０が絶縁性材料で形成された上で、この振動板の上面の複数の圧力室とそれぞれ対向する領域に、電気抵抗値の高い金属からなり、通電によって発熱する複数の発熱体７１が設けられてもよい。
【００８５】
（変更形態７）
上記変更形態６のように、微小なノズル１６（個別流路３７）の１つ１つに対して個別にインクを加熱するには、個々の加熱手段（発熱体７１）も非常に微小なものとせざるを得なくなり、また、それら発熱体７１に対応する多数の配線を引き回す必要もあるため、製造コスト等を考えると不利な点もある。そこで、加熱手段は、１つのノズル１６に対応する１つの個別流路３７単位でインクを加熱するのではなく、複数の個別流路３７からなる１つの流路群単位でインクを加熱するものであってもよい。例えば、前記実施形態のインクジェットヘッド４は、４色のインクをそれぞれ噴射する４列のノズル列３３（ノズル群）を有するが、加熱手段が、１列のノズル列３３単位でインクを加熱するものであってもよい。
【００８６】
上記の具体例を図１１に挙げる。この図１１では、圧電アクチュエータ３１の圧電層４１の上面の、４列のノズル列３３の外側の領域、及び、隣接するノズル列３３の間の領域に、それぞれノズル列３３とほぼ同じ長さを有する、合計５つの発熱体７２（加熱手段）が貼り付けられている。そして、１列のノズル列３３を挟む２つの発熱体７２によって、その１列のノズル列３３に属する、同色のインクを噴射する複数のノズル１６の個別流路３７を、同時に加熱するようになっている。
【００８７】
上記構成においては、噴射状態検査ユニット６により、ある色のインクを噴射するいくつかのノズル１６が異常ノズルであると判定された場合には、その異常ノズルが属する１列のノズル列３３の全てのノズル１６について、ノズル列３３を挟む２つの発熱体７２によって個別流路３７内のインクを加熱することになる。尚、この場合、１列のノズル列３３に属するノズル１６のうち、異常ノズルと判定されていないものについてまで、個別流路３７内のインクが加熱されてしまうことになるため、前記実施形態のように異常ノズルと判定されたノズル１６についてのみインク加熱する場合と比較すると、パージで排出されるインクの総量は若干多くなる。即ち、この変更形態７では、前記実施形態と比べて加熱手段の構成が簡単になるという利点があるものの、排出インク量を抑えるという観点では前記実施形態のように１つの個別流路３７単位で加熱する構成が好ましい。
【００８８】
４］前記実施形態では、噴射状態検査ユニット６により複数のノズル１６の液滴噴射状態を個別に検査した後に、その検査結果に応じてメンテナンスユニット７によるパージを実行しているが、特にノズル１６の数が多い場合と、複数のノズル１６の液滴噴射状態を個別に検出するのにかなりの時間がかかってしまう。
【００８９】
そこで、図１２に示すように、噴射状態判定部６４が、噴射状態検査ユニット６による複数のノズル１６の液滴噴射状態検出の、過去の検査結果を記憶する記憶部６６（記憶手段）を有し、噴射状態判定部６４は、記憶部に記憶された過去の検査結果に基づいて異常ノズルの判定を行ってもよい（変更形態８）。このように、過去の検出結果を利用して異常ノズルの判定（推測）を行うことで、複数のノズル１６の液滴噴射状態の検出を適宜省略することが可能となり、速やかにパージを実行することができる。
【００９０】
また、過去に噴射不良が複数回検出されているノズル１６は、噴射不良が生じやすいノズル１６であると推測できる。そこで、記憶部６６に過去の複数回の検出結果が記憶されている場合には、噴射状態判定部６４は、噴射不良が所定回数以上検出されているノズル１６を異常ノズルと判定してもよい。これにより、異常ノズルの判定（推測）の精度が高まる。
【００９１】
この変更形態８の異常ノズルの判定（推測）の具体例をいくつか挙げる。例えば、直近の複数回の検出において、所定回数以上噴射不良が検出されたノズル１６を異常ノズルと判定する。より具体的には、直近の検出回数の半数以上において噴射不良が生じた場合（例えば、直近５回の検出のうち、３回以上噴射不良が検出された場合）を異常ノズルと判定する。また、直前の検出まで、複数回続けて噴射不良が検出されたノズル１６を異常ノズルと判定してもよい。あるいは、過去に（例えば、プリンタ使用開始後から）噴射不良と検出された通算回数が所定回数以上であるノズル１６を、異常ノズルと判定してもよい。
【００９２】
５］複数のノズル１６について個別に液滴噴射状態を検査することなく、様々な条件から推測することによって、異常ノズルの判定を行ってもよい。
【００９３】
（変更形態９）
制御装置８のヘッド制御部６１が、メンテナンスユニット７による前回のパージが終了した後から、複数のノズル１６のそれぞれについて液滴噴射回数をカウントし、前記液滴噴射回数に応じて、個々のノズル１６が異常ノズルか否かを判定してもよい。
【００９４】
例えば、前回のパージからの液滴噴射回数が少ないノズル１６においては、ノズル１６内のインクの増粘が進行している可能性が高い。そこで、噴射状態判定部６４は、前記液滴噴射回数がある所定の回数未満であるノズル１６を異常ノズルであると判定してもよい。あるいは、前回のパージからの液滴噴射回数が多いノズル１６の個別流路３７においては、上流側からインクが供給される頻度が高く、気泡が運ばれてくる機会が増えることから、気泡が混入する可能性が高くなる。そこで、噴射状態判定部６４は、上記とは逆に、前記液滴噴射回数がある所定の回数以上であるノズル１６を異常ノズルであると判定してもよい。
【００９５】
（変更形態１０）
あるノズル１６から長期間液滴が噴射されていないと、そのノズル１６内のインクの増粘がかなり進行している可能性が高い。そこで、制御装置８のヘッド制御部６１が、複数のノズル１６のそれぞれについて、液滴を噴射しない待機時間を計測した上で、噴射状態判定部６４は、前記待機時間が所定時間以上であるノズル１６を異常ノズルと判定してもよい。
【００９６】
また、前記実施形態のインクジェットヘッド４では、複数のノズル１６が、４種類（４色）のインクをそれぞれ噴射する４列のノズル列（ノズル群）に分かれているが、このような場合には、ノズル列毎（インクの種類毎）に異常ノズルの判定、及び、インクの加熱を行ってもよい。この具体例を以下に挙げる。
【００９７】
（変更形態１１）
インクジェットヘッド４側でインクが消費されたときに、その消費された分だけ、インクカートリッジ１７からインクジェットヘッド４にインクを速やかに供給することができるように、通常、カートリッジ装着部２０に装着された状態で、インクカートリッジ１７の内部は大気に連通している。それ故、インクカートリッジ１７の交換が長期間行われていないと、乾燥によって、そのインクカートリッジ１７内部のインクの粘度が徐々に上昇し、ノズル１６に噴射不良を生じさせやすくなる。
【００９８】
そこで、所定期間以上交換されていないインクカートリッジ１７のインクを噴射するノズル列３３の、全てのノズル１６を一律に異常ノズルと判定してもよい。具体的には、図１３に示すように、４つのカートリッジ装着部２０に、インクカートリッジ１７の着脱を検出する着脱検出センサ７３がそれぞれ設けられる一方で、制御装置８は、この着脱検出センサ７３によって装着が検出されているインクカートリッジ１７の、現時点までの装着期間を計測する装着期間計測部６７を有する。そして、噴射状態判定部６４は、ある色のインクカートリッジ１７について、装着期間計測部６７によって計測された装着期間が所定期間以上である場合には、その色のインクを噴射するノズル列３３に属する全てのノズル１６を、異常ノズルと判定する。
【００９９】
（変更形態１２）
製造されたインクカートリッジ１７が完全に密閉されていない場合に、製造時期の古いインクカートリッジ１７においては、製造時点から時間が経過するに従ってインクの乾燥が進行し、粘度が高くなる。一方で、インクカートリッジ１７にその製造時期を示すタグ等が設けられていると、プリンタ１側でインクカートリッジ１７の製造時期を把握することが可能である。そこで、以下のように、インクカートリッジ１７の製造時期に基づいて異常ノズルを判定することも可能である。
【０１００】
即ち、図１４に示すように、制御装置８が、装着されたインクカートリッジ１７のタグ等から製造時期を検出する、製造時期検出部６８を有し、噴射状態判定部６４は、製造時期検出部６８によって検出された製造時期から、装着されたインクカートリッジ１７の製造時点からの現時点までの経過期間を求める。そして、噴射状態判定部６４は、前記経過期間が所定期間以上である場合には、そのインクカートリッジ１７のインクを噴射するノズル列３３に属する全てのノズル１６を、異常ノズルと判定する。
【０１０１】
（変更形態１３）
一般的なインクジェットプリンタにおいては、常に全ての種類（色）のインクを使用するのではなく、一部のインクのみを使用して記録を行うモードを備えていることが多い。例えば、前記実施形態において、プリンタ１は、ブラックインクと、イエロー、シアン、マゼンタの３色のカラーインクを使用するものであるが、テキスト（文字）の記録を行う場合にはブラックインクのみを使用するテキスト記録モード（液滴噴射モード）を選択し、画像の記録を行う場合には、少なくとも３色のカラーインクを使用する画像記録モードを選択するように構成される。尚、この画像記録モードは外部装置であるＰＣ７０から入力されてもよいし、あるいは、ＰＣ７０から入力された記録データからプリンタ１（制御装置８）側で適切なモードを選択してもよい。
【０１０２】
ここで、上記のように、使用するインクの種類が異なる複数の記録モードのうちから、１つの記録モードを選択して実行するプリンタにおいて、例えば、ブラックインクのみを使用するテキスト記録モードが多用された場合には、カラーインクのノズル列３３の使用頻度が低くなり、これらノズル列３３に属するノズル１６内のインクの増粘が進行しやすくなる。そこで、噴射状態判定部６４は、複数の記録モードのそれぞれの選択頻度から使用頻度の低い色のノズル列３３を導き出し、そのノズル列３３に属する全てのノズル１６を異常ノズルと判定し、加熱手段で加熱するようにしてもよい。あるいは、使用頻度の高いノズル列３３では気泡の混入が生じやすくなることもあるため、使用頻度の高い色のノズル列３３を導き出し、上記とは逆に、この使用頻度の高いノズル列３３に属する全てのノズル１６を異常ノズルと判定してもよい。
【０１０３】
６］前記実施形態では、ノズル１６の噴射不良を解消するパージとして、ノズル１６側からインクを吸引して排出する吸引パージが挙げられているが、この吸引パージに代えて、複数の個別流路３７の上流側に接続されたポンプ等によりインクを加圧することによって、複数のノズル１６からインクを排出させる、いわゆる、加圧パージを採用することもできる（変更形態１４）。この場合でも、異常ノズルの個別流路３７のインクの粘度をパージ前に低下させておけば、ポンプ等による加圧力を低くしても異常ノズルの噴射不良を解消でき、且つ、他の正常なノズル１６からのインクの排出量を少なくすることができる。
【０１０４】
以上説明した実施形態及びその変更形態は、記録用紙に画像を記録するインクジェットプリンタに適用したものであるが、画像記録以外の用途で使用される液滴噴射装置においても、ノズルの噴射不良という問題は生じ得ることから、液滴噴射装置の用途にかかわらず本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ インクジェットプリンタ
４ インクジェットヘッド
６ 噴射状態検査ユニット
７ メンテナンスユニット
１６ ノズル
１７ インクカートリッジ
２０ カートリッジ装着部
２１ キャップ部材
２３ 吸引ポンプ
３１ 圧電アクチュエータ
３３ ノズル列
３４ 圧力室
３７ 個別流路
４１ 圧電層
４２ 個別電極
４６ 活性部
４７ ドライバＩＣ
６４ 噴射状態判定部
６６ 記憶部
６７ 装着期間計測部
７１ 発熱体
７２ 発熱体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液滴を噴射する液滴噴射装置として、その液体流路内への気泡や塵の混入、あるいは、ノズル内の液体の乾燥による粘度増加（増粘）等によって、液滴を噴射するノズルに噴射不良が生じたときに、流路内の液体をノズルから強制的に排出させることによって、噴射不良の原因である気泡等を排出すること（以下、パージという）が可能に構成されたものがある。
【０００３】
上記のような液滴噴射装置として、例えば、特許文献１には、インクの液滴を噴射するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドの複数のノズルの噴射不良を検出する検出装置と、複数のノズルのパージを行うパージユニットを備えている。また、パージユニットは、インクジェットヘッドに装着されて複数のノズルを覆うパージキャップと、パージキャップに接続されたポンプを有する。そして、検出装置によって、何れかのノズルに噴射不良が生じていることが検出されたときには、パージユニットはパージキャップが複数のノズルを覆っている状態でポンプを駆動し、パージキャップ内の密閉空間を減圧することによって、複数のノズルからパージキャップ内へインクを排出させる（吸引パージ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８０７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献１のプリンタのように、パージによって、異常ノズルの噴射不良を解消する場合に、気泡や増粘した液体等を異常ノズルから確実に排出するために、流路内にノズルに向かう強い流れを生じさせることが好ましい（特許文献１の構成では、ポンプによって強い吸引力をノズル開口側から作用させる）。しかし、その一方で、パージは複数の液体流路のそれぞれにおいてノズルへの流れを生じさせ、複数のノズルから同時に液体を排出させるものであり、噴射不良が生じている異常ノズルだけでなく、正常なノズルからも液体が排出される。そのため、異常ノズルの噴射不良を解消するために、パージによって液体流路内に強い液体の流れを生じさせたときに、正常なノズルからは多量の液体が不必要に排出されてしまうことになり、廃棄される液体量が増えるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、パージによって異常ノズルの噴射不良を確実に解消するとともに、パージで排出される液体の総量を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射する複数のノズルをそれぞれ含む、複数の個別流路を有する液滴噴射ヘッドと、前記液滴噴射ヘッドの前記複数の個別流路に接続され、これら複数の個別流路内の液体にそれぞれ前記ノズルへ向かう流れを生じさせて、前記複数のノズルから同時に液体を排出させるパージを実行するパージ手段と、前記複数のノズルのそれぞれについて、噴射不良が生じる異常ノズルであるか否かを判定する判定手段と、 前記複数の個別流路内の液体をそれぞれ加熱する加熱手段を備え、
前記加熱手段が、前記複数の個別流路のうちの、前記判定手段によって前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む、一部の前記個別流路内の液体を加熱しつつ、前記パージ手段が、前記複数のノズルのパージを実行することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、液滴噴射ヘッドの複数の個別流路のうち、判定手段によって異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む一部の個別流路について液体の加熱を行って液体の粘度を下げることにより、異常ノズルから液体は排出されやすくなる。一方、他の正常なノズルの個別流路においては、加熱は行われず液体の粘度は低下しない。従って、異常ノズルについては、パージ手段の液体排出力を低くしても噴射不良を解消することが可能となり、また、正常ノズルについては液体の排出量が少なくなることから、パージの実行によって複数のノズルから排出される液体の総量を抑制できる。尚、本発明では、加熱手段による個別流路内の液体の加熱とパージ手段によるパージの実行とが、同時並行で行われてもよいし、液体の加熱が終了した後にパージが実行されてもよい。
【０００９】
第２の発明の液滴噴射装置は、前記第１の発明において、前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路についてのみ、液体の加熱を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
このように、異常ノズルの個別流路についてのみ液体の加熱を行うことで、パージによって排出される液体の総量を一層抑制できる。
【００１１】
第３の発明の液滴噴射装置は、前記第１又は第２の発明において、前記液滴噴射ヘッドは、前記複数の個別流路内の液体に個別に噴射エネルギーを付与することにより、前記複数のノズルから選択的に液滴を噴射させるアクチュエータを備え、前記パージ手段による前記パージを行う際に、前記アクチュエータは、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路内の液体にエネルギーを付与することによって、この個別流路内の液体を加熱することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、液滴噴射用のアクチュエータによるエネルギー付与によって個別流路内の液体を加熱することから、専用の加熱手段が不要となる。また、１つのノズル（個別流路）単位で液体を加熱することができることから、異常ノズルの個別流路のみを加熱することも容易である。
【００１３】
第４の発明の液滴噴射装置は、前記第３の発明において、前記アクチュエータは、前記個別流路内の液体を加熱するときには、前記ノズルから液滴を噴射させるときと比べて、液体に付与するエネルギーを小さくすることを特徴とするものである。
【００１４】
アクチュエータによって個別流路内の液体にエネルギーを付与したときに、ノズルから液滴が噴射されると、アクチュエータによって付与されたエネルギーの大部分が液滴の噴射によって外部に放出されるため、加熱効率が低下する。本発明では、加熱するために液体に付与するエネルギーを、液滴を噴射させる場合よりも小さくすることで液滴が噴射しにくくなり、加熱効率が高まる。また、液体の加熱時に、液体が無駄に消費（排出）されてしまうことが抑制される。
【００１５】
第５の発明の液滴噴射装置は、前記第４の発明において、各個別流路は、前記ノズルに連通する圧力室を有し、前記アクチュエータは、各個別流路について前記圧力室を区画する壁部を変形させる圧電素子を有する圧電アクチュエータであり、前記圧電素子に所定電圧の駆動パルス信号を印加する駆動装置を有することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明においては、駆動装置から駆動パルス信号が印加されたときに、圧電アクチュエータの圧電素子によって圧力室の壁部が変形されることで、圧力室内の液体に圧力が付与されてノズルから液滴が噴射される。
【００１７】
また、前記第５の発明において、前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号のパルス幅を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記パルス幅とは異ならせてもよい（第６の発明）。このように、駆動パルス信号のパルス幅を異ならせることで、加熱時に液体に付与するエネルギーを小さくすることができる。
【００１８】
あるいは、前記第５の発明において、前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号の電圧を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記駆動パルス信号の電圧よりも低くしてもよい（第７の発明）。このように、駆動パルス信号の電圧を低くすることで、加熱時に液体に付与するエネルギーを小さくすることができる。
【００１９】
第８の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記複数のノズルの液滴噴射状態を個別に検出する噴射状態検出手段を有し、前記判定手段は、前記噴射状態検出手段の検出結果に基づいて、前記複数のノズルのそれぞれについて、異常ノズルであるか否かを判定することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明によれば、噴射状態検出手段によって複数のノズルの噴射状態をそれぞれ検出することで、判定手段による異常ノズルの判定を精度よく行うことができる。
【００２１】
第９の発明の液滴噴射装置は、前記第８の発明において、前記噴射状態検出手段による前記複数のノズルの液滴噴射状態検出の、過去の検出結果を記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記過去の検出結果に基づいて、前記異常ノズルの判定を行うことを特徴とするものである。
【００２２】
特に、ノズルの数が多い場合には、これらのノズルの液滴噴射状態を個別に検出するのにかなりの時間がかかってしまう。本発明では、過去の検出結果を利用して異常ノズルの推測を行うことで、複数のノズルの液滴噴射状態の検出を適宜省略することが可能となり、速やかにパージを実行することができる。
【００２３】
第１０の発明の液滴噴射装置は、前記第９の発明において、前記記憶手段は、複数回の過去の検出結果を記憶しており、前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数回の過去の検出結果から、噴射不良が検出された回数が所定回数以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とするものである。
【００２４】
過去の検出結果において、噴射不良が複数回検出されているノズルは、噴射不良が生じやすいノズルであると推測できる。従って、噴射不良が所定回数以上検出されているノズルを異常ノズルと判定することで、判定の精度が高まる。
【００２５】
第１１の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、前回のパージが終了してからの液滴噴射回数に応じて、異常ノズルか否かを判定することを特徴とするものである。
【００２６】
前回のパージからの液滴噴射回数が少ないノズルにおいては、ノズル内の増粘が進行している可能性が高い。一方で、前回のパージからの液滴噴射回数が多いノズルにおいては、上流側からの液体の供給頻度が高く、気泡が運ばれてくる機会が増えることから、気泡が混入する可能性が高くなる。このように、ノズルの液滴噴射頻度と噴射不良の発生には関連性があることから、本発明では、液滴噴射回数に応じて異常ノズルの判定（推測）を行う。
【００２７】
第１２の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、液滴を噴射しない待機時間が所定の時間以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とするものである。
【００２８】
ノズルから長期間液滴が噴射されていないと、ノズル内の増粘が進行している可能性が高いことから、本発明では、待機時間が所定時間以上であるノズルを異常ノズルと判定する。
【００２９】
第１３の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記液滴噴射ヘッドの前記複数のノズルは、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数のノズル群に区分され、前記パージ手段は、前記複数のノズル群を構成する前記複数のノズルを共通に覆うように前記液滴噴射ヘッドに装着されるキャップと、前記キャップに接続された吸引手段を有し、前記吸引手段により前記キャップ内を減圧することによって、前記複数のノズルから前記キャップ内へ同時に液体を排出させる、吸引パージを実行するものであり、
前記判定手段は、１つの前記ノズル群単位で前記異常ノズルか否かの判定を行い、前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定された前記ノズル群に属する全てのノズルについて、前記個別流路内の加熱を行うことを特徴とするものである。
【００３０】
液滴噴射ヘッドの複数のノズルが、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数のノズル群に分かれている場合には、ノズル群毎（液体の種類毎）に異常ノズルの判定、及び、液体の加熱を行ってもよい。
【００３１】
第１４の発明の液滴噴射装置は、前記第１３の発明において、前記複数種類の液体をそれぞれ貯留する複数種類の液体カートリッジがそれぞれ交換可能に装着される、複数のカートリッジ装着部を有し、前記判定手段は、ある液体カートリッジが所定期間以上交換されていない場合に、その液体カートリッジの液体を噴射する前記ノズル群に属する全てのノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とするものである。
【００３２】
液体カートリッジの交換が一定期間なされていないと、そのカートリッジ内部の液体の粘度が上昇し、ノズルに噴射不良を生じさせやすくなる。従って、本発明では、所定期間以上交換されていない液体カートリッジに対応するノズル群については異常ノズルと判定し、パージ前に液体の加熱を行う。
【００３３】
第１５の発明の液滴噴射装置は、前記第１３の発明において、前記液滴噴射ヘッドは、使用する前記ノズル群が異なっている複数の液滴噴射モードのうちから、１つの液滴噴射モードを選択して実行するように構成され、前記判定手段は、前回の吸引パージが終了してからの、前記複数の液滴噴射モードのそれぞれの選択頻度に応じて、前記複数のノズル群のそれぞれについて、前記異常ノズルか否かの判定を行うことを特徴とするものである。
【００３４】
一部のノズル群のみ使用する液滴噴射モードが多用されると、それ以外のノズル群の使用頻度が低くなり、ノズル内の増粘が進行しやすくなる。あるいは、逆に、使用頻度の高い一部のノズル群において気泡の混入が生じやすくなることもある。従って、本発明では、液滴噴射モードの選択頻度に応じて、複数のノズル群のそれぞれについて、異常ノズルか否かの判定を行う。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、液滴噴射ヘッドの複数の個別流路のうち、判定手段によって異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む一部の個別流路についてのみ液体の加熱を行うことで、異常ノズルについてはパージ手段の液体排出力を低くしても０噴射不良を解消することが可能となる一方で、正常ノズルについては液体の排出量が少なくなる。従って、パージの実行によって複数のノズルから排出される液体の総量を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】インクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】図３のIV-IV線断面図である。
【図５】図３のV-V線断面図である。
【図６】ドライバＩＣから圧電アクチュエータに印加される駆動パルス信号のパルス波形図であり、（ａ）は液滴噴射用、（ｂ）はインク加熱用の駆動パルス信号をそれぞれ示す。
【図７】噴射状態検査ユニットの断面図である。
【図８】キャッピング状態におけるインクジェットヘッドとキャップ部材の断面図である。
【図９】プリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。
【図１０】変更形態６のインクジェットヘッドの図５相当の断面図である。
【図１１】変更形態７のインクジェットヘッドの平面図である。
【図１２】変更形態８のプリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。
【図１３】変更形態１１のプリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。
【図１４】変更形態１２のプリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１（液滴噴射装置）は、記録用紙Ｐが載置されるプラテン２と、このプラテン２と平行な走査方向に往復移動可能なキャリッジ３と、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４（液滴噴射ヘッド）と、記録用紙Ｐを走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送機構５と、インクジェットヘッド４のノズル１６の液滴噴射状態を検査する噴射状態検査ユニット６（噴射状態検出手段）と、インクジェットヘッド４の液滴噴射性能の回復・維持に関する各種メンテナンス作業を行うメンテナンスユニット７（パージ手段）と、インクジェットプリンタ１の全体制御を司る制御装置８等を備えている。これらのプリンタ１の主要構成について、以下順を追って説明する。
【００３８】
（画像記録用の構成）
プラテン２の上面には図示しない給紙機構から供給された記録用紙Ｐが載置される。また、プラテン２の上方には、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイドレール１０，１１が設けられ、キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って走査方向に往復移動可能に構成されている。また、２本のガイドレール１０，１１は、プラテン２から走査方向に沿って図１の左方及び右方に離れた位置まで延在しており、キャリッジ３は、プラテン２上の記録用紙Ｐと対向する領域（記録領域）から、非記録領域である、プラテン２から左右方向に離れた位置まで移動可能に構成されている。また、キャリッジ３には、２つのプーリ１２，１３間に巻き掛けられた無端ベルト１４が連結されており、キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が走行駆動されたときに、キャリッジ３は、無端ベルト１４の走行に伴って走査方向に移動する。
【００３９】
尚、プリンタ１のプリンタ本体１ａには、走査方向に間隔を空けて配列された多数の透光部（スリット）を有するリニアエンコーダ２４が設けられている。一方、キャリッジ３には、発光素子と受光素子とを有する透過型のフォトセンサ２５が設けられている。そして、プリンタ１は、キャリッジ３の移動中にフォトセンサ２５が検出したリニアエンコーダ２４の透光部の計数値（検出回数）から、キャリッジ３の走査方向に関する現在位置を認識できるようになっている。
【００４０】
インクジェットヘッド４は、キャリッジ３の下部に取り付けられており、プラテン２の上面と平行な、インクジェットヘッド４の下面（図１の紙面向こう側の面）が、複数のノズル１６が開口する液滴噴射面となっている。また、図１に示すように、プリンタ１のプリンタ本体１ａにはホルダ９が固定的に設けられ、このホルダ９の４つのカートリッジ装着部２０には、４色のインク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）がそれぞれ貯留された４つのインクカートリッジ１７が交換可能に着脱される。また、図示は省略するが、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４とホルダ９とが４本のチューブ（図示省略）で接続され、４つのインクカートリッジ１７内のインクが、４本のチューブを介してインクジェットヘッド４にそれぞれ供給されるようになっている。そして、インクジェットヘッド４は、複数のノズル１６から、４色のインクをプラテン２に載置された記録用紙Ｐに対して噴射する。インクジェットヘッド４の構造の詳細については後ほど説明する。
【００４１】
搬送機構５は、搬送方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有し、これら２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙Ｐを搬送方向（図１の前方）に搬送する。
【００４２】
そして、インクジェットプリンタ１は、プラテン２上に載置された記録用紙Ｐに対して、キャリッジ３とともに走査方向（図１の左右方向）に往復移動するインクジェットヘッド４からインクを噴射させるとともに、２つの搬送ローラ１８，１９によって記録用紙Ｐを搬送方向（図１の前方）に搬送することにより、記録用紙Ｐに所望の画像や文字等を印刷する。
【００４３】
（インクジェットヘッドの構造）
図２は、インクジェットヘッド４の平面図、図３は図２のＡ部拡大図、図４は図３のIV-IV線断面図、図５は図３のV-V線断面図である。図２〜図５に示すように、インクジェットヘッド４は、複数のノズル１６及び複数のノズル１６にそれぞれ連通する複数の圧力室３４が形成された流路ユニット３０と、流路ユニット３０の上面に配置された圧電アクチュエータ３１とを備えている。
【００４４】
図４、図５に示すように、流路ユニット３０は４枚のプレートが積層された構造を有し、この流路ユニット３０の下面は、複数のノズル１６が開口した液滴噴射面４ａとなっている。また、図２に示すように、これら複数のノズル１６は搬送方向に配列され、走査方向に並ぶ４列のノズル列３３を構成している。４列のノズル列３３にそれぞれ属するノズル１６からは、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクがそれぞれ噴射される。
【００４５】
また、流路ユニット３０には、複数のノズル１６にそれぞれ連通する複数の圧力室３４が形成されている。これら複数の圧力室３４は、流路ユニット３０の上面において開口した上で、後述する圧電アクチュエータ３１の振動板４０によって塞がれた構造となっている。また、４列のノズル列３３に対応して、複数の圧力室３４も４列に配列されている。さらに、流路ユニット３０には、それぞれ搬送方向に延在し、４列の圧力室列にブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクを供給する４本のマニホールド３５が形成されている。尚、４本のマニホールド３５は、流路ユニット３０の上面に形成された４つのインク供給口３６に接続されている。そして、図４に示すように、流路ユニット３０内には、マニホールド３５から圧力室３４を経てノズル１６に至る個別流路３７が複数形成されている。
【００４６】
図２〜図５に示すように、圧電アクチュエータ３１は、流路ユニット３０の上面に接合された振動板４０と、この振動板４０の上面に複数の圧力室３４と対向するように形成された圧電層４１と、この圧電層４１の上面に配置された複数の個別電極４２とを備えている。
【００４７】
振動板４０は、平面視で略矩形状の、ステンレス鋼等の金属製の板部材である。この振動板４０は、流路ユニット３０の上面に、上述した複数の圧力室３４を覆うように接合されており、複数の圧力室３４を区画する壁部の一部を構成している。また、導電性を有する振動板４０の上面は、複数の個別電極４２との間で圧電層４１を挟み、この圧電層４１に厚み方向の電界を生じさせる共通電極を兼ねており、後述するドライバＩＣ４７に接続されて常時グランド電位に保持されている。
【００４８】
振動板４０の上面（圧力室３４と反対側の面）には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする、圧電材料からなる圧電層４１が形成されている。この圧電層４１は、複数の圧力室３４に跨って平面的に形成されている。
【００４９】
圧電層４１の上面には、圧力室３４よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有する複数の個別電極４２が形成されている。これら個別電極４２は、対応する圧力室３４の中央部と対向する位置にそれぞれ配置されている。さらに、複数の個別電極４２からは、それぞれ圧力室３４と対向しない領域まで複数の接続端子４５が引き出されている。これら複数の接続端子４５には、ドライバＩＣ４７（駆動装置）を実装したフレキシブルプリント配線板（図示省略）が接続される。
【００５０】
尚、圧電層４１の、複数の個別電極４２と共通電極としての振動板４０とに挟まれた部分は、予め、その厚み方向に分極されており、個別電極４２と振動板４０の間に電圧が印加されたときに、圧電層４１に変形（圧電歪）を生じさせる活性部４６（本願発明の圧電素子に相当する）となる。
【００５１】
ドライバＩＣ４７（駆動装置）は、複数の接続端子３５に接続される、図示しないフレキシブルプリント配線板に実装されている。そして、このドライバＩＣ４７は、フレキシブルプリント配線板に形成された複数の配線を介して、複数の個別電極４２のそれぞれに対して、図６（ａ）に示す、所定のパルス幅Ｂ１とパルス高さ（駆動電圧Ｖ）のパルスＰ１を有する駆動パルス信号を印加する。
【００５２】
図６（ａ）のパルス波形から分かるように、ドライバＩＣ４７は、パルスＰ１の印加前の待機状態では、個別電極４２に駆動電圧Ｖを印加する。即ち、個別電極４２と共通電極としての振動板４０に挟まれた圧電層４１の活性部４６に駆動電圧Ｖが印加され、活性部４６には厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層４１の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層４１はその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮し、活性部４６の収縮変形に伴って、振動板４０の圧力室３４と対向する部分が圧力室３４側に凸となるように撓む（ユニモルフ変形）。つまり、待機状態では、圧力室３４の容積が減少した状態となっている。
【００５３】
上記の待機状態から、ドライバＩＣ４７がパルスＰ１を個別電極に印加すると、個別電極４２がグランドとなって活性部４６に電圧が印加されない状態となる。このとき、圧力室３４側に凸となるように変形していた振動板４０が一旦元に戻るため、圧力室３４の容積が増加して、圧力室３４内に負の圧力波が発生する。尚、この負の圧力波は個別流路３７のマニホールド３５との連通部において正圧に反転して圧力室３４に戻る。即ち、圧力室３４とマニホールド３５との間を圧力波が往復するのに要する伝播時間（Acoustic Length：以下、ＡＬという）毎に、圧力室３４内の圧力が正負反転する。従って、図４の駆動パルス信号のパルス幅Ｂが上記のＡＬに近い値に設定されると、圧力室３４に正圧の圧力波が反転して戻ってくるタイミングで活性部４６に電圧が印加されることになり、正圧が重ね合わされて、圧力室３４内のインクに効率よく高い圧力（噴射エネルギー）が付与される。これによって、圧力室３４に連通するノズル１６からインクの液滴が噴射される。
【００５４】
尚、ドライバＩＣ４７は、図６（ａ）の液滴噴射用の駆動パルス信号の他に、図６（ｂ）に示すように、パルス幅Ｂ２がＢ１（＝ＡＬ）とは異なる所定電圧の駆動パルス信号を個別電極４２に印加することが可能である。この駆動パルス信号は、パルス幅がＡＬからずれているために、（ａ）の駆動パルス信号と比べると、圧力室３４内のインクへの圧力付与の効率が悪い、即ち、インクに与えるエネルギーが小さくなっている。尚、図６では、（ｂ）のパルス幅Ｂ２が（ａ）のパルス幅Ｂ１よりも小さい例が示されているが、パルス幅Ｂ２がパルス幅Ｂ１よりも大きくてもよい。この図６（ｂ）の駆動パルス信号は、後述するように、個別流路３７内のインクの加熱を行う際に用いるものであるが、この個別流路３７内の加熱については後ほど説明する。
【００５５】
（噴射状態検査ユニット）
図１に戻り、インクジェットヘッド４の複数のノズルの液滴噴射状態を検査する、噴射状態検査ユニット６は、プラテン２に対して走査方向一方側（図１の右側）に離れた位置に配置されている。
【００５６】
噴射状態検査ユニット６の構成は特定のものに限定されるものではないが、以下に具体例を１つ挙げる。図７は、噴射状態検査ユニット６の断面図である。図７に示すように、噴射状態検査ユニット６は、液滴着弾板５０と、この液滴着弾板５０に設けられた変形検出センサ５１とを有する。
【００５７】
液滴着弾板５０は、支持部材５２によって水平な姿勢で片持ち支持されている。そして、インクジェットヘッド４の液滴噴射面４ａが液滴着弾板５０と対向した状態で、インクジェットヘッド４のノズル１６から噴射された液滴が着弾すると、液滴着弾板５０は僅かに撓むようになっている。また、変形検出センサ５１は、液滴が着弾したときの液滴着弾板５０の変形（撓み）を検出する。変形検出センサ５１としては、圧電センサや、ひずみゲージ、あるいは、加速度センサ等の公知のセンサを用いることができる。
【００５８】
従って、ドライバＩＣ４７によって、あるノズル１６に対応する個別電極４２に対して駆動パルス信号が印加されたときに、変形検出センサ５１によって液滴着弾板５０の変形（撓み）が検出されるか否かによって、そのノズル１６から液滴が噴射されたか、即ち、、液滴を噴射する正常なノズルか、液滴を噴射しない（噴射不良が生じている）異常なノズルであるかが検出される。
【００５９】
（メンテナンスユニット）
メンテナンスユニット７（パージ手段）は、噴射状態検査ユニット６によって、一部のノズル１６に噴射不良が生じていることが検出されたときに、そのノズル１６の噴射不良を解消する吸引パージを実行するものである。図１に示すように、メンテナンスユニット７は、噴射状態検査ユニット６とは、プラテン２を挟んで反対側（図中左側）の位置に配置されている。このメンテナンスユニット７は、インクジェットヘッド４の下面（液滴噴射面４ａ）に密着して複数のノズル１６を覆うキャップ部材２１と、キャップ部材２１に接続された吸引ポンプ２３と、液滴噴射面４ａに付着したインクを拭き取るワイパー２２等を備えている。
【００６０】
図８は、キャップ部材２１のキャッピング状態でのインクジェットヘッド４とキャップ部材２１の断面図である。キャップ部材２１は、図８の上下方向に移動可能に構成され、キャップ駆動モータ２６（図６参照）を含む適宜のキャップ駆動機構によって、インクジェットヘッド４の液滴噴射面４ａに対して離接駆動される。そして、キャップ部材２１がインクジェットヘッド４の液滴噴射面４ａに密着したときには（キャッピング）、複数のノズル１６の全てを共通に覆うことによって複数の個別流路３７に接続される。その状態で、吸引ポンプ２３がキャップ部材２１内の空気を吸引して減圧することで、複数の個別流路３７のそれぞれにおいてノズル１６へ向かう流れを生じさせ、複数のノズル１６からキャップ部材２１へ同時にインクを排出させる（吸引パージ）。このとき、ノズル１６の噴射不良の原因となる、塵や気泡、あるいは、乾燥によって粘度の高くなったインク（増粘インク）などが、インクとともにノズル１６から排出されることになる。尚、この吸引パージによって、個別流路３７内のインクは全て排出され、吸引パージ後には新しいインクがマニホールド３５から個別流路３７内に供給されるため、その後のインクジェットヘッド４による記録動作を良好に行うことができる。
【００６１】
ワイパー２２はキャップ部材２１よりもプラテン２側の位置に立設されており、吸引パージ後に、このワイパー２２の先端がインクジェットヘッド４の液滴噴射面４ａに接触した状態でキャリッジ３が走査方向に移動することによって、ワイパー２２が液滴噴射面４ａに付着したインクを拭き取る。
【００６２】
（プリンタの制御構成）
次に、制御装置８を中心とするインクジェットプリンタ１の制御系について、図９のブロック図を参照して詳細に説明する。図９に示されるプリンタ１の制御装置８は、例えば、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタ１の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータを備え、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵで実行されることにより、以下に説明するような種々の制御を行う。あるいは、制御装置８は、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェア的なものであってもよい。
【００６３】
この制御装置８は、インクジェットヘッド４を制御するヘッド制御部６１と、キャリッジ３を走査方向に駆動するキャリッジ駆動モータ１５を制御するキャリッジ制御部６２と、搬送機構５を制御する搬送制御部６３とを含む、印刷制御部６０を有する。印刷制御部６０は、ＰＣ７０から入力された、印刷する画像等に関するデータ（印字データ）に基づき、インクジェットヘッド４のドライバＩＣ４７、キャリッジ駆動モータ１５、及び、搬送機構５をそれぞれ制御して、記録用紙Ｐへの印刷を行わせる。
【００６４】
また、制御装置８は、噴射状態検査ユニット６の検査結果に基づいて、複数のノズル１６のそれぞれについて異常ノズルであるか否かを判定する、噴射状態判定部６４（判定手段）と、噴射状態判定部６４によって何れかのノズル１６が異常ノズルであると判定された場合に、メンテナンスユニット７の吸引ポンプ２３やキャップ部材２１を昇降駆動するキャップ駆動モータ２６等を制御して、前述した吸引パージを含む一連のメンテナンス動作を制御するメンテナンス制御部６５を備えている。
【００６５】
尚、印刷制御部６０、噴射状態判定部６４、及び、メンテナンス制御部６５のそれぞれの機能は、実際には、上述したマイクロコンピュータの動作、あるいは、演算回路を含む各種回路の動作によって実現される。
【００６６】
次に、ノズル１６の噴射不良の判定から吸引パージに至る、一連のメンテナンス動作について詳細に説明する。まず、噴射状態検査ユニット６により、インクジェットヘッド４の複数のノズル１６の液滴噴射状態が個別に検査される。この検査は、例えば、プリンタ１の電源投入直後のタイミングや、前回のパージが行われてから所定期間経過したタイミングで行う。そして、その検査結果に基づいて噴射状態判定部６４が複数のノズル１６のそれぞれについて異常ノズルであるか否かの判定を行う。
【００６７】
噴射不良が生じている異常ノズルが存在すると判定した場合には、噴射状態判定部６４は、ヘッド制御部６１に、異常ノズルの個別流路３７内のインクを加熱する信号を送る。この信号を受けて、ヘッド制御部６１は、インクジェットヘッド４のドライバＩＣ４７を制御して、異常ノズルに対応する個別電極４２にのみ、図６（ｂ）に示すインク加熱用の駆動パルス信号を印加させる。
【００６８】
ドライバＩＣ４７から異常ノズルに対応する個別電極４２に駆動パルス信号が印加されると、その圧力室３４における振動板４０の変形によって圧力室３４内のインクにエネルギーが付与される。ここで、この駆動パルス信号の印加時には、圧力室３４内のインクに付与されたエネルギーによってインクの圧力が上昇する一方、圧電層４１の誘電損失による等価直列抵抗分の自己発熱や、ヒステリシス損による自己発熱がインクに伝わり、インクの温度が上昇する。
【００６９】
従って、図６（ｂ）の駆動パルス信号が異常ノズルに対応する個別電極４２に印加されることによって、圧力室３４を含む個別流路３７内のインクが加熱され、インクの粘度が低下する。例えば、インクの温度を２５℃→４５℃まで上昇させたときに、粘度は、３ｃＰ→１．５ｃＰまで低下し、粘度が半減すると流路内のインク流速は２倍になる。一方で、ドライバＩＣ４７は、正常なノズル１６に対応する個別電極４２には駆動パルス信号を印加しないため、この正常なノズル１６の個別流路３７においてはインクの粘度は低下しない（例えば、２５℃で粘度が３ＣＰ）。つまり、正常ノズルよりも異常ノズルの方がインクの粘度が低くなる。これによって、吸引パージ時における異常ノズルからの気泡等の排出が容易になる。
【００７０】
尚、本実施形態では、液滴を噴射させる際に圧力室３４内のインクに圧力（噴射エネルギー）を付与する圧電アクチュエータ３１が、本願発明の加熱手段に相当する。
【００７１】
また、インク加熱用の駆動パルス信号（図６（ｂ））は、液滴噴射用の駆動パルス信号（図６（ａ））とはパルス幅が異なり、ＡＬからずれているため、圧電アクチュエータ３１によるインクへのエネルギー（圧力）の付与効率が悪く、液滴を噴射させるときと比べて、インクに付与されるエネルギーは小さくなる。駆動パルス信号の具体例を挙げると、図６（ａ）において、液滴噴射用の駆動パルス信号がＶ＝２０Ｖ、Ｂ１＝ＡＬ＝６μｓであるのに対し、図６（ｂ）において、加熱用の駆動パルス信号はＶ＝２０Ｖ、Ｂ２＝３μｓ程度である。従って、インク加熱用の駆動パルス信号の印加時にノズル１６から液滴が噴射されにくく、与えられたエネルギーが液滴の噴射によって外部に運ばれるということが起こりにくい。また、液滴が噴射されにくくなることで、インクが無駄に消費（排出）されてしまうことが抑制される。
【００７２】
このように、異常ノズルの個別流路３７についてのみインクの加熱後に、メンテナンス制御部６５は、メンテナンスユニット７を制御してキャップ部材２１及び吸引ポンプ２３を駆動させ、吸引パージを実行させる。ここで、図８からも分かるように、吸引パージでは、キャップ部材２１で覆われる複数のノズル１６の全てからインクが排出されることになる。ここで、異常ノズルの個別流路３７においては、正常なノズル１６の個別流路３７よりもインクの粘度が低下しているため、異常ノズルから気泡や増粘インク等を排出するために必要な、吸引パージによる吸引力（インク排出力）を低くすることができる。一方で、吸引力を低くすることで正常なノズル１６から排出されるインク量は少なくなる。従って、吸引パージによって複数のノズル１６から排出されるインクの総量が抑制される。特に、ノズル１６の数が多い長尺のインクジェットヘッド４では、複数のノズル１６が狭い領域に並ぶので、キャップ部材２１によって多くのノズル１６が一度にキャッピングされることになる。そのため、異常ノズルの噴射不良の解消のために大きな吸引力でパージを行うと、より多くの無駄なインクが排出されてしまうが、本実施形態によれば、無駄なインク排出を防止することにいっそう寄与できる。
【００７３】
尚、上の説明では、異常ノズルの個別流路３７内のインクを加熱した後に、吸引ポンプ２３による吸引パージを行っているが、インクの加熱を行っている途中（即ち、加熱用の駆動パルス信号の印加途中）に吸引パージを開始してもよい。また、この場合、加熱中には吸引ポンプ２３の吸引力を弱めに設定し、加熱終了後には吸引力を強くしてもよい。あるいは、先に吸引ポンプ２３によって弱い吸引力で吸引パージを開始した後に、吸引パージの途中で異常ノズルの個別流路３７内のインクの加熱を行ってもよい。
【００７４】
特に、本実施形態では、噴射状態検査ユニット６による液滴噴射状態の検査結果に基づいて、個々のノズル１６について異常ノズルであるか否かを精度よく判定し、その上で、このような異常ノズルの個別流路３７についてのみインクの加熱を行う。従って、本当に噴射不良が生じているノズル１６の個別流路３７においてのみインクの粘度が低下することから、吸引パージによって排出されるインクの総量を十分少なく抑えることができる。
【００７５】
また、液滴噴射用の圧電アクチュエータ３１によるエネルギー付与によって異常ノズルの個別流路３７内のインクを加熱することから、専用の加熱手段が不要となる。また、１つのノズル１６（個別流路３７）単位でインクを加熱することができることから、異常ノズルと判定されたノズル１６の個別流路３７についてのみインクを加熱することが容易である。
【００７６】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００７７】
１］前記実施形態のように、駆動パルス信号のパルス幅を変える以外にも、インクを加熱する際にインクに付与するエネルギーを、ノズル１６から液滴を噴射させるときよりも小さくすることは可能である。
【００７８】
例えば、個別流路３７内のインクを加熱するときに、ドライバＩＣ４７から個別電極４２（活性部４６）に印加する駆動パルス信号の電圧を、液滴を噴射させるときよりも小さくしてもよい（変更形態１）。
【００７９】
または、駆動パルス信号のパルス数を異ならせてもよい（変更形態２）。ノズル１６からサイズの大きな液滴を噴射させる場合に従来から知られている技術であるが、一定時間の間に続けて印加するパルスの数を増やすとともに、各パルスで付与されるエネルギー（圧力）が重ね合わされるように、パルス幅やパルス間隔を適切に設定すれば、パルスが１つである場合と比べて、非常に大きいエネルギーをインクに付与することができる。従って、パルス数を異ならせることによっても、インクに付与するエネルギーを異ならせることが可能である。
【００８０】
また、液滴噴射用のアクチュエータは、圧電素子の圧電変形を利用する圧電アクチュエータには限られない。例えば、発熱体によってインクを加熱して沸騰させたときの圧力上昇を利用してノズル１６から液滴を噴射させるものであってもよい（変更形態３）。この場合は、個別流路３７内の加熱を行うときには、液滴を噴射させるときと比較して、発熱体によってインクに与える熱エネルギーを沸騰しない程度に小さくすればよい。
【００８１】
また、噴射状態判定部６４で判定された異常ノズルは、元々、液滴を噴射することが困難であるノズル１６であることから、個別流路３７内のインクを加熱する際に、多少大きなエネルギーをインクに与えても液滴は噴射されにくい。そこで、インクを加熱するときに、液滴を噴射させるときと同じ駆動パルス信号を個別電極４２に印加して、同等のエネルギーをインクに付与するようにしてもよい（変更形態４）。
【００８２】
２］複数のノズル１６の液滴噴射状態を検出する装置（噴射状態検査ユニット６）の構成は、前記実施形態のものには限られない。例えば、図７に示される前記実施形態の噴射状態検査ユニット６は、複数のノズル１６のそれぞれについて、噴射不良として、液滴を噴射しない状態（不吐出）しか検出できないが、噴射方向の傾き（吐出曲がり）を検出可能なものであってもよい。このような検査ユニットの一例としては、上述した特許文献１に記載の、レーザー光を利用したもの挙げることができる（変更形態５）。
【００８３】
３］プリンタ１が、液滴噴射用のアクチュエータとは別に、異常ノズルの個別流路３７内のインクを加熱する加熱手段を備えていてもよい。
【００８４】
（変更形態６）
インクジェットヘッド４に、複数の個別流路３７内のインクをそれぞれ加熱する複数の発熱体が設けられてもよい。例えば、図１０に示すように、振動板４０が絶縁性材料で形成された上で、この振動板の上面の複数の圧力室とそれぞれ対向する領域に、電気抵抗値の高い金属からなり、通電によって発熱する複数の発熱体７１が設けられてもよい。
【００８５】
（変更形態７）
上記変更形態６のように、微小なノズル１６（個別流路３７）の１つ１つに対して個別にインクを加熱するには、個々の加熱手段（発熱体７１）も非常に微小なものとせざるを得なくなり、また、それら発熱体７１に対応する多数の配線を引き回す必要もあるため、製造コスト等を考えると不利な点もある。そこで、加熱手段は、１つのノズル１６に対応する１つの個別流路３７単位でインクを加熱するのではなく、複数の個別流路３７からなる１つの流路群単位でインクを加熱するものであってもよい。例えば、前記実施形態のインクジェットヘッド４は、４色のインクをそれぞれ噴射する４列のノズル列３３（ノズル群）を有するが、加熱手段が、１列のノズル列３３単位でインクを加熱するものであってもよい。
【００８６】
上記の具体例を図１１に挙げる。この図１１では、圧電アクチュエータ３１の圧電層４１の上面の、４列のノズル列３３の外側の領域、及び、隣接するノズル列３３の間の領域に、それぞれノズル列３３とほぼ同じ長さを有する、合計５つの発熱体７２（加熱手段）が貼り付けられている。そして、１列のノズル列３３を挟む２つの発熱体７２によって、その１列のノズル列３３に属する、同色のインクを噴射する複数のノズル１６の個別流路３７を、同時に加熱するようになっている。
【００８７】
上記構成においては、噴射状態検査ユニット６により、ある色のインクを噴射するいくつかのノズル１６が異常ノズルであると判定された場合には、その異常ノズルが属する１列のノズル列３３の全てのノズル１６について、ノズル列３３を挟む２つの発熱体７２によって個別流路３７内のインクを加熱することになる。尚、この場合、１列のノズル列３３に属するノズル１６のうち、異常ノズルと判定されていないものについてまで、個別流路３７内のインクが加熱されてしまうことになるため、前記実施形態のように異常ノズルと判定されたノズル１６についてのみインク加熱する場合と比較すると、パージで排出されるインクの総量は若干多くなる。即ち、この変更形態７では、前記実施形態と比べて加熱手段の構成が簡単になるという利点があるものの、排出インク量を抑えるという観点では前記実施形態のように１つの個別流路３７単位で加熱する構成が好ましい。
【００８８】
４］前記実施形態では、噴射状態検査ユニット６により複数のノズル１６の液滴噴射状態を個別に検査した後に、その検査結果に応じてメンテナンスユニット７によるパージを実行しているが、特にノズル１６の数が多い場合と、複数のノズル１６の液滴噴射状態を個別に検出するのにかなりの時間がかかってしまう。
【００８９】
そこで、図１２に示すように、噴射状態判定部６４が、噴射状態検査ユニット６による複数のノズル１６の液滴噴射状態検出の、過去の検査結果を記憶する記憶部６６（記憶手段）を有し、噴射状態判定部６４は、記憶部に記憶された過去の検査結果に基づいて異常ノズルの判定を行ってもよい（変更形態８）。このように、過去の検出結果を利用して異常ノズルの判定（推測）を行うことで、複数のノズル１６の液滴噴射状態の検出を適宜省略することが可能となり、速やかにパージを実行することができる。
【００９０】
また、過去に噴射不良が複数回検出されているノズル１６は、噴射不良が生じやすいノズル１６であると推測できる。そこで、記憶部６６に過去の複数回の検出結果が記憶されている場合には、噴射状態判定部６４は、噴射不良が所定回数以上検出されているノズル１６を異常ノズルと判定してもよい。これにより、異常ノズルの判定（推測）の精度が高まる。
【００９１】
この変更形態８の異常ノズルの判定（推測）の具体例をいくつか挙げる。例えば、直近の複数回の検出において、所定回数以上噴射不良が検出されたノズル１６を異常ノズルと判定する。より具体的には、直近の検出回数の半数以上において噴射不良が生じた場合（例えば、直近５回の検出のうち、３回以上噴射不良が検出された場合）を異常ノズルと判定する。また、直前の検出まで、複数回続けて噴射不良が検出されたノズル１６を異常ノズルと判定してもよい。あるいは、過去に（例えば、プリンタ使用開始後から）噴射不良と検出された通算回数が所定回数以上であるノズル１６を、異常ノズルと判定してもよい。
【００９２】
５］複数のノズル１６について個別に液滴噴射状態を検査することなく、様々な条件から推測することによって、異常ノズルの判定を行ってもよい。
【００９３】
（変更形態９）
制御装置８のヘッド制御部６１が、メンテナンスユニット７による前回のパージが終了した後から、複数のノズル１６のそれぞれについて液滴噴射回数をカウントし、前記液滴噴射回数に応じて、個々のノズル１６が異常ノズルか否かを判定してもよい。
【００９４】
例えば、前回のパージからの液滴噴射回数が少ないノズル１６においては、ノズル１６内のインクの増粘が進行している可能性が高い。そこで、噴射状態判定部６４は、前記液滴噴射回数がある所定の回数未満であるノズル１６を異常ノズルであると判定してもよい。あるいは、前回のパージからの液滴噴射回数が多いノズル１６の個別流路３７においては、上流側からインクが供給される頻度が高く、気泡が運ばれてくる機会が増えることから、気泡が混入する可能性が高くなる。そこで、噴射状態判定部６４は、上記とは逆に、前記液滴噴射回数がある所定の回数以上であるノズル１６を異常ノズルであると判定してもよい。
【００９５】
（変更形態１０）
あるノズル１６から長期間液滴が噴射されていないと、そのノズル１６内のインクの増粘がかなり進行している可能性が高い。そこで、制御装置８のヘッド制御部６１が、複数のノズル１６のそれぞれについて、液滴を噴射しない待機時間を計測した上で、噴射状態判定部６４は、前記待機時間が所定時間以上であるノズル１６を異常ノズルと判定してもよい。
【００９６】
また、前記実施形態のインクジェットヘッド４では、複数のノズル１６が、４種類（４色）のインクをそれぞれ噴射する４列のノズル列（ノズル群）に分かれているが、このような場合には、ノズル列毎（インクの種類毎）に異常ノズルの判定、及び、インクの加熱を行ってもよい。この具体例を以下に挙げる。
【００９７】
（変更形態１１）
インクジェットヘッド４側でインクが消費されたときに、その消費された分だけ、インクカートリッジ１７からインクジェットヘッド４にインクを速やかに供給することができるように、通常、カートリッジ装着部２０に装着された状態で、インクカートリッジ１７の内部は大気に連通している。それ故、インクカートリッジ１７の交換が長期間行われていないと、乾燥によって、そのインクカートリッジ１７内部のインクの粘度が徐々に上昇し、ノズル１６に噴射不良を生じさせやすくなる。
【００９８】
そこで、所定期間以上交換されていないインクカートリッジ１７のインクを噴射するノズル列３３の、全てのノズル１６を一律に異常ノズルと判定してもよい。具体的には、図１３に示すように、４つのカートリッジ装着部２０に、インクカートリッジ１７の着脱を検出する着脱検出センサ７３がそれぞれ設けられる一方で、制御装置８は、この着脱検出センサ７３によって装着が検出されているインクカートリッジ１７の、現時点までの装着期間を計測する装着期間計測部６７を有する。そして、噴射状態判定部６４は、ある色のインクカートリッジ１７について、装着期間計測部６７によって計測された装着期間が所定期間以上である場合には、その色のインクを噴射するノズル列３３に属する全てのノズル１６を、異常ノズルと判定する。
【００９９】
（変更形態１２）
製造されたインクカートリッジ１７が完全に密閉されていない場合に、製造時期の古いインクカートリッジ１７においては、製造時点から時間が経過するに従ってインクの乾燥が進行し、粘度が高くなる。一方で、インクカートリッジ１７にその製造時期を示すタグ等が設けられていると、プリンタ１側でインクカートリッジ１７の製造時期を把握することが可能である。そこで、以下のように、インクカートリッジ１７の製造時期に基づいて異常ノズルを判定することも可能である。
【０１００】
即ち、図１４に示すように、制御装置８が、装着されたインクカートリッジ１７のタグ等から製造時期を検出する、製造時期検出部６８を有し、噴射状態判定部６４は、製造時期検出部６８によって検出された製造時期から、装着されたインクカートリッジ１７の製造時点からの現時点までの経過期間を求める。そして、噴射状態判定部６４は、前記経過期間が所定期間以上である場合には、そのインクカートリッジ１７のインクを噴射するノズル列３３に属する全てのノズル１６を、異常ノズルと判定する。
【０１０１】
（変更形態１３）
一般的なインクジェットプリンタにおいては、常に全ての種類（色）のインクを使用するのではなく、一部のインクのみを使用して記録を行うモードを備えていることが多い。例えば、前記実施形態において、プリンタ１は、ブラックインクと、イエロー、シアン、マゼンタの３色のカラーインクを使用するものであるが、テキスト（文字）の記録を行う場合にはブラックインクのみを使用するテキスト記録モード（液滴噴射モード）を選択し、画像の記録を行う場合には、少なくとも３色のカラーインクを使用する画像記録モードを選択するように構成される。尚、この画像記録モードは外部装置であるＰＣ７０から入力されてもよいし、あるいは、ＰＣ７０から入力された記録データからプリンタ１（制御装置８）側で適切なモードを選択してもよい。
【０１０２】
ここで、上記のように、使用するインクの種類が異なる複数の記録モードのうちから、１つの記録モードを選択して実行するプリンタにおいて、例えば、ブラックインクのみを使用するテキスト記録モードが多用された場合には、カラーインクのノズル列３３の使用頻度が低くなり、これらノズル列３３に属するノズル１６内のインクの増粘が進行しやすくなる。そこで、噴射状態判定部６４は、複数の記録モードのそれぞれの選択頻度から使用頻度の低い色のノズル列３３を導き出し、そのノズル列３３に属する全てのノズル１６を異常ノズルと判定し、加熱手段で加熱するようにしてもよい。あるいは、使用頻度の高いノズル列３３では気泡の混入が生じやすくなることもあるため、使用頻度の高い色のノズル列３３を導き出し、上記とは逆に、この使用頻度の高いノズル列３３に属する全てのノズル１６を異常ノズルと判定してもよい。
【０１０３】
６］前記実施形態では、ノズル１６の噴射不良を解消するパージとして、ノズル１６側からインクを吸引して排出する吸引パージが挙げられているが、この吸引パージに代えて、複数の個別流路３７の上流側に接続されたポンプ等によりインクを加圧することによって、複数のノズル１６からインクを排出させる、いわゆる、加圧パージを採用することもできる（変更形態１４）。この場合でも、異常ノズルの個別流路３７のインクの粘度をパージ前に低下させておけば、ポンプ等による加圧力を低くしても異常ノズルの噴射不良を解消でき、且つ、他の正常なノズル１６からのインクの排出量を少なくすることができる。
【０１０４】
以上説明した実施形態及びその変更形態は、記録用紙に画像を記録するインクジェットプリンタに適用したものであるが、画像記録以外の用途で使用される液滴噴射装置においても、ノズルの噴射不良という問題は生じ得ることから、液滴噴射装置の用途にかかわらず本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ インクジェットプリンタ
４ インクジェットヘッド
６ 噴射状態検査ユニット
７ メンテナンスユニット
１６ ノズル
１７ インクカートリッジ
２０ カートリッジ装着部
２１ キャップ部材
２３ 吸引ポンプ
３１ 圧電アクチュエータ
３３ ノズル列
３４ 圧力室
３７ 個別流路
４１ 圧電層
４２ 個別電極
４６ 活性部
４７ ドライバＩＣ
６４ 噴射状態判定部
６６ 記憶部
６７ 装着期間計測部
７１ 発熱体
７２ 発熱体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を噴射する複数のノズルをそれぞれ含む、複数の個別流路を有する液滴噴射ヘッドと、
前記液滴噴射ヘッドの前記複数の個別流路に接続され、これら複数の個別流路内の液体にそれぞれ前記ノズルへ向かう流れを生じさせて、前記複数のノズルから同時に液体を排出させるパージを実行するパージ手段と、
前記複数のノズルのそれぞれについて、噴射不良が生じる異常ノズルであるか否かを判定する判定手段と、
前記複数の個別流路内の液体をそれぞれ加熱する加熱手段を備え、
前記加熱手段が、前記複数の個別流路のうちの、前記判定手段によって前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む、一部の前記個別流路内の液体を加熱しつつ、前記パージ手段が、前記複数のノズルのパージを実行することを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路についてのみ、液体の加熱を行うことを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
【請求項３】
前記液滴噴射ヘッドは、前記複数の個別流路内の液体に個別に噴射エネルギーを付与することにより、前記複数のノズルから選択的に液滴を噴射させるアクチュエータを備え、
前記パージ手段による前記パージを行う際に、前記アクチュエータは、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路内の液体にエネルギーを付与することによって、この個別流路内の液体を加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記個別流路内の液体を加熱するときには、前記ノズルから液滴を噴射させるときと比べて、液体に付与するエネルギーを小さくすることを特徴とする請求項３に記載の液滴噴射装置。
【請求項５】
各個別流路は、前記ノズルに連通する圧力室を有し、
前記アクチュエータは、各個別流路について前記圧力室を区画する壁部を変形させる圧電素子を有する圧電アクチュエータであり、
前記圧電素子に所定電圧の駆動パルス信号を印加する駆動装置を有することを特徴とする請求項４に記載の液滴噴射装置。
【請求項６】
前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号のパルス幅を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記パルス幅とは異ならせることを特徴とする請求項５に記載の液滴噴射装置。
【請求項７】
前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号の電圧を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記駆動パルス信号の電圧よりも低くすることを特徴とする請求項５に記載の液滴噴射装置。
【請求項８】
前記複数のノズルの液滴噴射状態を個別に検出する噴射状態検出手段を有し、
前記判定手段は、前記噴射状態検出手段の検出結果に基づいて、前記複数のノズルのそれぞれについて、異常ノズルであるか否かを判定することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項９】
前記噴射状態検出手段による前記複数のノズルの液滴噴射状態検出の、過去の検出結果を記憶する記憶手段を有し、
前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記過去の検出結果に基づいて、前記異常ノズルの判定を行うことを特徴とする請求項８に記載の液滴噴射装置。
【請求項１０】
前記記憶手段は、複数回の過去の検出結果を記憶しており、
前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数回の過去の検出結果から、噴射不良が検出された回数が所定回数以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とする請求項９に記載の液滴噴射装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、前回のパージが終了してからの液滴噴射回数に応じて、異常ノズルか否かを判定することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、液滴を噴射しない待機時間が所定の時間以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項１３】
前記液滴噴射ヘッドの前記複数のノズルは、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数のノズル群に区分され、
前記パージ手段は、前記複数のノズル群を構成する前記複数のノズルを共通に覆うように前記液滴噴射ヘッドに装着されるキャップと、前記キャップに接続された吸引手段を有し、前記吸引手段により前記キャップ内を減圧することによって、前記複数のノズルから前記キャップ内へ同時に液体を排出させる、吸引パージを実行するものであり、
前記判定手段は、１つの前記ノズル群単位で前記異常ノズルか否かの判定を行い、
前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定された前記ノズル群に属する全てのノズルについて、前記個別流路内の加熱を行うことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項１４】
前記複数種類の液体をそれぞれ貯留する複数種類の液体カートリッジがそれぞれ交換可能に装着される、複数のカートリッジ装着部を有し、
前記判定手段は、ある液体カートリッジが所定期間以上交換されていない場合に、その液体カートリッジの液体を噴射する前記ノズル群に属する全てのノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とする請求項１３に記載の液滴噴射装置。
【請求項１５】
前記液滴噴射ヘッドは、使用する前記ノズル群が異なっている複数の液滴噴射モードのうちから、１つの液滴噴射モードを選択して実行するように構成され、
前記判定手段は、前回の吸引パージが終了してからの、前記複数の液滴噴射モードのそれぞれの選択頻度に応じて、前記複数のノズル群のそれぞれについて、前記異常ノズルか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１３に記載の液滴噴射装置。
【請求項１】
液滴を噴射する複数のノズルをそれぞれ含む、複数の個別流路を有する液滴噴射ヘッドと、
前記液滴噴射ヘッドの前記複数の個別流路に接続され、これら複数の個別流路内の液体にそれぞれ前記ノズルへ向かう流れを生じさせて、前記複数のノズルから同時に液体を排出させるパージを実行するパージ手段と、
前記複数のノズルのそれぞれについて、噴射不良が生じる異常ノズルであるか否かを判定する判定手段と、
前記複数の個別流路内の液体をそれぞれ加熱する加熱手段を備え、
前記加熱手段が、前記複数の個別流路のうちの、前記判定手段によって前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路を含む、一部の前記個別流路内の液体を加熱しつつ、前記パージ手段が、前記複数のノズルのパージを実行することを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路についてのみ、液体の加熱を行うことを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
【請求項３】
前記液滴噴射ヘッドは、前記複数の個別流路内の液体に個別に噴射エネルギーを付与することにより、前記複数のノズルから選択的に液滴を噴射させるアクチュエータを備え、
前記パージ手段による前記パージを行う際に、前記アクチュエータは、前記異常ノズルと判定されたノズルの個別流路内の液体にエネルギーを付与することによって、この個別流路内の液体を加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記個別流路内の液体を加熱するときには、前記ノズルから液滴を噴射させるときと比べて、液体に付与するエネルギーを小さくすることを特徴とする請求項３に記載の液滴噴射装置。
【請求項５】
各個別流路は、前記ノズルに連通する圧力室を有し、
前記アクチュエータは、各個別流路について前記圧力室を区画する壁部を変形させる圧電素子を有する圧電アクチュエータであり、
前記圧電素子に所定電圧の駆動パルス信号を印加する駆動装置を有することを特徴とする請求項４に記載の液滴噴射装置。
【請求項６】
前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号のパルス幅を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記パルス幅とは異ならせることを特徴とする請求項５に記載の液滴噴射装置。
【請求項７】
前記駆動装置は、前記異常ノズルの個別流路内の液体を加熱するときに前記圧電素子に印加する前記駆動パルス信号の電圧を、前記ノズルから液滴を噴射させるときの前記駆動パルス信号の電圧よりも低くすることを特徴とする請求項５に記載の液滴噴射装置。
【請求項８】
前記複数のノズルの液滴噴射状態を個別に検出する噴射状態検出手段を有し、
前記判定手段は、前記噴射状態検出手段の検出結果に基づいて、前記複数のノズルのそれぞれについて、異常ノズルであるか否かを判定することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項９】
前記噴射状態検出手段による前記複数のノズルの液滴噴射状態検出の、過去の検出結果を記憶する記憶手段を有し、
前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記過去の検出結果に基づいて、前記異常ノズルの判定を行うことを特徴とする請求項８に記載の液滴噴射装置。
【請求項１０】
前記記憶手段は、複数回の過去の検出結果を記憶しており、
前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数回の過去の検出結果から、噴射不良が検出された回数が所定回数以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とする請求項９に記載の液滴噴射装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、前回のパージが終了してからの液滴噴射回数に応じて、異常ノズルか否かを判定することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて、液滴を噴射しない待機時間が所定の時間以上であるノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項１３】
前記液滴噴射ヘッドの前記複数のノズルは、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数のノズル群に区分され、
前記パージ手段は、前記複数のノズル群を構成する前記複数のノズルを共通に覆うように前記液滴噴射ヘッドに装着されるキャップと、前記キャップに接続された吸引手段を有し、前記吸引手段により前記キャップ内を減圧することによって、前記複数のノズルから前記キャップ内へ同時に液体を排出させる、吸引パージを実行するものであり、
前記判定手段は、１つの前記ノズル群単位で前記異常ノズルか否かの判定を行い、
前記加熱手段は、前記異常ノズルと判定された前記ノズル群に属する全てのノズルについて、前記個別流路内の加熱を行うことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項１４】
前記複数種類の液体をそれぞれ貯留する複数種類の液体カートリッジがそれぞれ交換可能に装着される、複数のカートリッジ装着部を有し、
前記判定手段は、ある液体カートリッジが所定期間以上交換されていない場合に、その液体カートリッジの液体を噴射する前記ノズル群に属する全てのノズルを、前記異常ノズルと判定することを特徴とする請求項１３に記載の液滴噴射装置。
【請求項１５】
前記液滴噴射ヘッドは、使用する前記ノズル群が異なっている複数の液滴噴射モードのうちから、１つの液滴噴射モードを選択して実行するように構成され、
前記判定手段は、前回の吸引パージが終了してからの、前記複数の液滴噴射モードのそれぞれの選択頻度に応じて、前記複数のノズル群のそれぞれについて、前記異常ノズルか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１３に記載の液滴噴射装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２０６３１５（Ｐ２０１２−２０６３１５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２２４１（Ｐ２０１１−７２２４１）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]