記録装置及び吐出性能回復方法
【課題】液体の消費を抑えつつ吐出性能を回復させやすい。
【解決手段】吐出口において吐出不良が生じており、その原因が、メニスカスが破壊されて個別インク流路内へと気泡が混入したことである場合（ステップＳ２１、気泡混入）には、メニスカス復元動作（ステップＳ２２）を実行する。メニスカス復元動作では、まず吐出面をキャップで被覆すると共に、キャップ内を吸引して減圧する。その後、吐出不良が生じている吐出口に対応する個別電極へと、パルス幅ＴがＴ＞Ｔｏを満たすような電圧パルス信号を供給する。Ｔｏは、吐出口からの液体の吐出速度が最大且つ極大となるようなパルス幅の大きさに相当する。
【解決手段】吐出口において吐出不良が生じており、その原因が、メニスカスが破壊されて個別インク流路内へと気泡が混入したことである場合（ステップＳ２１、気泡混入）には、メニスカス復元動作（ステップＳ２２）を実行する。メニスカス復元動作では、まず吐出面をキャップで被覆すると共に、キャップ内を吸引して減圧する。その後、吐出不良が生じている吐出口に対応する個別電極へと、パルス幅ＴがＴ＞Ｔｏを満たすような電圧パルス信号を供給する。Ｔｏは、吐出口からの液体の吐出速度が最大且つ極大となるようなパルス幅の大きさに相当する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する吐出口が設けられた液体吐出ヘッドを有する記録装置及び吐出性能回復方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ノズルキャップでノズルを被覆した後、ノズルキャップ内の圧力を低下させることにより、ノズルの内部でインクのメニスカスを移動させてインクを流動させ、インクの乾燥を防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３６０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体を吐出する吐出口へと液体を供給する液体流路内に空気が滞留することにより、液体の吐出性能が低下する問題が生じることがある。そこで、吐出性能を回復するため、液体を強制的に排出させることで、滞留した空気を吐出口内から外部へ排出することが考えられる。例えば、上述の特許文献１の技術を利用し、キャップ内の圧力を低下させることで、吐出口内の液体を吸引し、滞留した空気を液体と共に吐出口から排出することが考えられる。
【０００５】
しかし、吐出性能を回復させるたびに液体を吐出させると、液体の無駄な消費が増えるので好ましくない。
【０００６】
本発明の目的は、液体の消費を抑えつつ吐出性能を回復させやすい記録装置及び吐出性能回復方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の記録装置は、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口へと液体を供給する液体流路と、前記液体流路の途中に設けられた圧力室と、前記圧力室の容積をＶ１からＶ１より大きいV２に変更した後、Ｖ１へと戻す容積変更動作を実行することにより前記吐出口から液体を吐出させるアクチュエータとを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口が開口した吐出面に当接して前記吐出口が形成された吐出領域を覆うキャッピング手段と、前記キャッピング手段が前記吐出領域を覆った状態で、前記キャッピング手段と前記吐出面に囲まれる内包空間内の圧力を変更する圧力変更手段と、前記圧力変更手段及びアクチュエータを制御して前記吐出口の吐出性能の回復動作処理を実行する回復動作制御手段とを備えており、前記アクチュエータが、前記圧力室の容積をＶ１からＶ２に変更し始めてからＶ１に戻し始めるまでの時間Ｔに関して、Ｔ＝Ｔｏ（Ｔｏ＞０）となるように前記容積変更動作が実行されたときに、前記吐出口から吐出される液体の吐出速度が最大且つ極大となる特性を有しており、前記回復動作処理が、液体のメニスカスが形成されている前記吐出口から液体が排出されない範囲で前記内包空間内を減圧する圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、Ｔ＞Ｔｏであり且つ前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を前記アクチュエータに実行させる処理を含んでいる。
【０００８】
本発明の別の観点における記録装置は、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口へと液体を供給する液体流路と、前記液体流路の途中に設けられた圧力室と、前記圧力室の容積をＶ１からＶ１より大きいＶ２に変更した後、Ｖ１へと戻す容積変更動作を実行することにより前記吐出口から液体を吐出させるアクチュエータとを有する液体吐出ヘッドと、液体を貯留する液体貯留手段と、前記液体貯留手段内の液体を前記液体流路へと流入させる液体流入手段と、前記液体流入手段及びアクチュエータを制御して前記吐出口の吐出性能の回復動作処理を実行する回復動作制御手段とを備えており、前記アクチュエータが、前記圧力室の容積をＶ１からＶ２に変更し始めてからＶ１に戻し始めるまでの時間Ｔに関して、Ｔ＝Ｔｏ（Ｔｏ＞０）となるように前記容積変更動作が実行されたときに、前記吐出口から吐出される液体の吐出速度が最大且つ極大となる特性を有しており、前記回復動作処理が、前記液体流入手段に前記吐出口から液体が吐出されない範囲の圧力で前記液体流路へと液体を流入させた後に、Ｔ＞Ｔｏであり且つ前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を前記アクチュエータに実行させる処理を含んでいる。
【０００９】
本発明の吐出性能回復方法は、上記の記録装置において前記吐出口の吐出性能を回復する吐出性能回復方法であって、前記記録装置が、前記複数の吐出口のそれぞれから記録媒体へと液体を吐出させて記録媒体上に検査パターンを形成するステップと、前記記録媒体上に形成された前記検査パターンに基づいて、前記複数の吐出口のうち、吐出性能が低下したものを特定するステップと、前記回復動作制御手段が、前記圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、吐出性能が低下したと特定された前記吐出口に対応する前記アクチュエータのみに、Ｔ＞Ｔｏであり且つ当該吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行させるステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の記録装置によると、まず、内包空間内を減圧することにより、液体流路内の液体をある程度吐出口へと引き出せる。これにより、吐出口付近に滞留した空気の一部を吐出口から排出できる。このとき、液体のメニスカスが形成されている吐出口から液体が排出されない範囲で内包空間内が減圧されるため、液体の消費が抑制される。その後、アクチュエータに容積変更動作を実行させると、圧力室の容積がＶ１からＶ２になった際、液体流路内の液体をさらに吐出口側へと移動させ、残りの空気をさらに外部に押し出すことができる。ここで、Ｔ＝Ｔｏになるようにアクチュエータを動作させると、吐出口から液体が吐出されてしまうおそれがある。また、Ｔ＜Ｔｏになるようにアクチュエータを動作させると、液体流路内の液体を吐出口側へと十分に移動させる前に圧力室の容積がＶ１に戻る。このため、吐出口付近に滞留した空気を十分に外部に押し出すことができない。これに対して、本発明のように、Ｔ＞Ｔｏになるようにアクチュエータを動作させることにより、吐出口から液体を吐出させないようにしながら、液体流路内の液体を吐出口側へと十分に移動させることができる。つまり、吐出口付近に滞留した空気を十分に外部に押し出すことができる。
【００１１】
また、別の観点の記録装置においては、内包空間を減圧させる代わりに液体を流入させることで、上記と同様の作用効果を奏する。さらに、本発明の吐出性能回復方法によると、検査パターンに基づいて吐出性能が低下したと特定された吐出口に関してのみ、容積変更動作の実行が可能であるので、吐出性能が低下していない吐出口に関してまで容積変更動作が無駄に実行されなくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの内部構成を概略的に示す正面から見た模式図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のプリンタにおいてワイパがヘッドの吐出面を払拭する状態を示す側面図である。図２（ｂ）は、キャップがヘッドを覆う状態を示す、キャップの一断面を含む側面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のキャップの平面図である。
【図３】図１のヘッド本体の平面図である。
【図４】図３の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。
【図５】ヘッド吐出面の部分拡大図である。
【図６】図３のヘッド本体の部分断面図である。
【図７】図６のアクチュエータユニットの部分断面図である。
【図８】図８（ａ）は、図７の個別電極に供給される電圧パルス信号の波形を示す。図８（ｂ）は、図８（ａ）のパルス幅と液体の吐出速度との関係を示すグラフである。
【図９】プリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【図１０】プレコート用のヘッドの吐出不良を検査するための検査パターンである。
【図１１】インク用のヘッドの吐出不良を検査するための検査パターンである。
【図１２】プリンタによる動作の一連の流れを示すフローチャートである。
【図１３】図１２の回復動作ステップの流れを示すフローチャートである。
【図１４】第１の変形例に係るヘッド周辺の構成を概略的に示す模式図である。
【図１５】図１５（ａ）は、第２の変形例に係るプレコート用のヘッドの吐出不良を検査するための検査パターンを示す。図１５（ｂ）は、吐出面の拡大図、及び、吐出口と吐出口群の区分との関係を示す模式図である。
【図１６】第３〜第６の変形例に係るプレコート用のヘッドの吐出不良を検査するための検査パターンである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
先ず、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１の全体構成について説明する。インクジェットプリンタ１は、画質を向上させるための透明なプレコート液を吐出するプレコートヘッド２と、インクを吐出するインクジェットヘッド３とを有している。ヘッド２及び３は、いずれも一方向（図１の紙面に直交する方向）に沿って長尺なラインヘッドであり、その長手方向を主走査方向として、インクジェットプリンタ１に組み込まれている。プリンタ１は、ライン式のカラーインクジェットプリンタである。
【００１５】
プレコート液用成分としては、顔料インクに対しては顔料色素を凝集させるものが使用され、染料インクに対しては染料色素を析出させるものが使用される。プレコート液は、水を主溶媒とし、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドポリマー、ジアリルメチルアンモニウム塩ポリマー等のカチオン系高分子に加え、マグネシウム塩、カルシウム塩等の多価金属塩を適宜に選択して調整される。かかるプレコート液があらかじめ塗布された用紙Ｐの領域にインクが着弾すると、多価金属塩等がインクの着色剤である染料又は顔料に作用して、不溶性又は難溶性の金属複合体等が形成（凝集又は析出）される。その結果、付着したインクの用紙Ｐ内への浸透度が低下し、インクを用紙Ｐ上に定着させやすくなる。なお、本実施の形態では、画像形成に顔料インクが用いられる。
【００１６】
プリンタ１は、直方体形状の筐体５０１ａを有している。筐体５０１ａの天板上部には、排紙部５３１が設けられている。筐体５０１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ，Ｂは、排紙部５３１に連なる用紙搬送経路が形成された空間である。空間Ａでは、用紙Ｐの搬送と用紙Ｐへの画像形成が行われる。空間Ｂでは、給紙に係る動作が行われる。空間Ｃには、画像形成用の液体を貯留するタンクユニット６０が筐体５０１ａに対して着脱可能に配置されている。タンクユニット６０は、トレイ６３、１つのタンク６１及び４つのタンク６２を有している。トレイ６３内には、各タンク６１、６２が副走査方向に並設されている。タンク６１にはプレコート液が貯留され、タンク６２にはインクが貯留されている。
【００１７】
空間Ａには、１つのヘッド２、４つのヘッド３、メンテナンスユニット８０、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット５２１、用紙Ｐをガイドするガイド部等が配置されている。空間Ａの上部には、プリンタ１各部の動作を制御してプリンタ１全体の動作を司るコントローラ１００が配置されている。また、コントローラ１００には、プリンタ１の外部から印刷用の画像データを取得する印刷データ取得部１１０が接続されている。印刷データ取得部１１０は、ＵＳＢメモリなどのデジタルデータの記録メディアに記録された画像データを読み取ってもよいし、インタフェースやネットワークを介してプリンタ１と接続されたコンピュータ等から画像データを取得してもよい。
【００１８】
ヘッド２、３は、それぞれ略直方体形状を有している。用紙搬送方向に沿って最も上流には、１つのヘッド２、その下流側には４つのヘッド３が順番に所定ピッチで配置されている。ヘッド２及び４つのヘッド３は、ヘッドフレーム５０３に固定されており、図示しない駆動機構により上下方向に移動可能に、筐体５０１ａ内に設置されている。ヘッド２、３には、図示しないインクチューブを通じて、タンク６１及びタンク６２から、プレコート液、マゼンタインク、シアンインク、イエローインク及びブラックインクがそれぞれ供給される。
【００１９】
プレコート液用のヘッド２の下面は、平坦な吐出面２ａであって、液滴を吐出する複数の吐出口８が開口している。ヘッド２の内部には、プレコート液を吐出口へと導く液体流路が形成されている。インク用のヘッド３は、ヘッド２と同様の構造を有しており、吐出面３ａにも複数の吐出口８が開口し、内部に液体流路が形成されている。４つのヘッド３は、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインク滴を吐出する。吐出面２ａ及び３ａは互いに平行に配置されている。
【００２０】
搬送ユニット５２１は、２つのベルトローラ５０６，５０７、両ローラ５０６，５０７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト５０８、搬送ベルト５０８の外側に配置されたニップローラ５０４及び剥離プレート５０５、搬送ベルト５０８の内側に配置されたプラテン５１９等を有する。ベルトローラ５０７は、駆動ローラであって、コントローラ１００による制御の下、搬送モータ（図示せず）の駆動により回転し、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ５０７の回転に伴い、搬送ベルト５０８が図１中の矢印方向に走行する。ベルトローラ５０６は、従動ローラであって、搬送ベルト５０８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。ニップローラ５０４は、ベルトローラ５０６に対向配置され、上流側ガイド部（後述）から供給された用紙Ｐを搬送ベルト５０８の外周面５０８ａに押さえつける。外周面５０８ａには、弱粘着性のシリコン層が形成されている。剥離プレート５０５は、ベルトローラ５０７に対向配置され、用紙Ｐを外周面５０８ａから剥離して下流側ガイド部（後述）へと導く。プラテン５１９は、５つのヘッド２，３に対向配置され、搬送ベルト５０８の上側ループをベルト内周面側から支持する。これにより、外周面５０８ａと吐出面２ａ，３ａとの間に、画像形成に適した所定の間隙が形成される。
【００２１】
ガイド部は、搬送ユニット５２１を挟んで両側に配置されている。上流側ガイド部は、２つのガイド５２７ａ，５２７ｂ及び一対の送りローラ５２６を有する。当該ガイド部は、給紙ユニット５０１ｂ（後述）と搬送ユニット５２１とを繋ぐ。下流側ガイド部は、２つのガイド５２９ａ，５２９ｂ及び二対の送りローラ５２８を有する。当該ガイド部は、搬送ユニット５２１と排紙部５３１とを繋ぐ。
【００２２】
空間Ｂには、給紙ユニット５０１ｂが配置されている。給紙ユニット５０１ｂは、給紙トレイ５２３及び給紙ローラ５２５を有し、給紙トレイ５２３が筐体５０１ａに対して着脱可能である。給紙トレイ５２３は、上方に開口する箱であり、複数の用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ５２５は、コントローラ１００による制御の下、給紙トレイ５２３の最も上方にある用紙Ｐを送り出し、上流側ガイド部に供給する。
【００２３】
空間Ａ，Ｂには、上述のように、給紙ユニット５０１ｂから搬送ユニット５２１を介して排紙部５３１に至る、用紙搬送経路が形成されている。記録指令に基づいて、コントローラ１００の画像記録制御部１０１（図９参照）は、給紙トレイ５２３から用紙Ｐを送り出させる。用紙Ｐは、上流側ガイド部を介して搬送ユニット２０に送られる。用紙Ｐがヘッド２の真下を副走査方向（用紙搬送方向）に沿って通過する際、ヘッド２からプレコート液滴が吐出される。下流側の各ヘッド３からはインク滴が順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。このとき、先に用紙Ｐに着弾するプレコート液滴の着弾位置は、次に着弾するインク滴の着弾位置と一致するように調整されている。これにより、用紙Ｐにインク滴が着弾した際、先に着弾したプレコート液滴によって顔料の凝集が生じる。その結果、次に着弾したインク滴が用紙Ｐに浸透しにくくなり、用紙Ｐ上に形成される画像の品質が向上する。その後。用紙Ｐは、下流側ガイド部により上方に送られ、開口部５３０から排紙部５３１に排紙される。なお、副走査方向とは、用紙搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは、副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。
【００２４】
用紙搬送方向に関して４つのヘッド３より下流には、ライン型の画像センサ７１が設置されている。画像センサ７１には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等が用いられる。画像センサ７１は、ヘッド２、３によって形成された用紙Ｐ上の画像を撮像する。画像センサ７１は、主走査方向に並べられた複数の受光素子を有し、用紙Ｐ上の画像形成領域の最大幅を撮像可能である。画像センサ７１は、撮像された画像を画像データとしてコントローラ１００へと送信する。かかる画像データは、後述の通り、吐出性能に係る検査パターンの解析に用いられる。
【００２５】
空間Ａのメンテナンスユニット８０は、ヘッド２の吐出面２ａ及びヘッド３の吐出面３ａを払拭するワイパ８１と、吐出面２ａ及び３ａを被覆するキャップ８２（キャッピング手段）とを有している。ワイパ８１及びキャップ８２は、ヘッド２、３のそれぞれに設けられている。以下においては、ヘッド３に対して設けられたワイパ８１及びキャップ８２について説明するが、ヘッド２についても同様である。ヘッド２、３は、用紙Ｐに画像を形成する画像形成位置、ワイパ８１による払拭が可能な払拭位置、キャップ８２による被覆が可能な被覆位置の間で適宜移動する。
【００２６】
ワイパ８１は、ワイパブレード８１ａとこれを支持する支持基台とを有する。ワイパブレード８１ａの先端は、図２（ａ）に示すように、払拭位置の吐出面３ａと当接する位置に配置されている。ワイパ８１は、矢印Ｄ１に沿って往復移動する。このとき、ワイパブレード８１ａの先端が、吐出面３ａを払拭する。
【００２７】
キャップ８２は、図２（ｂ）に示すように、被覆位置の吐出面３ａを被覆し、吐出口８内のインクの乾燥を防ぐ。キャップ８２は、上面が平坦なキャップ台８２ａと、この上面から上方に突出したリップ８２ｂとを有している。キャップ台８２ａは、図２（ｃ）に示すように、長方形の平面形状であり、リップ８２ｂが長方形の外縁に沿って配置されている。キャップ台８２ａ内には空洞の流路８２ｃが形成されている。流路８２ｃの一端はキャップ台８２ａの上面中央部に開口し、他端はキャップ台８２ａの側面に開口している。側面側の開口にはエアチューブ８３が接続されており、エアチューブ８３を介してポンプ８５（圧力変更手段）が接続されている。リップ８２ｂは、吐出面３ａに当接する弾性部材であり、吐出面３ａに密着する。キャップ８２が吐出面３ａを覆った際、吐出面３ａとキャップ台８２ａとの間で空隙が形成され、平面視で全ての吐出口８がリップ８２ｂに包囲される。
【００２８】
キャップ８２は、図２（ｂ）の矢印Ｄ２に沿って往復移動が可能である。ヘッド３がキャップ８２より上方に配置されている状態で、キャップ８２がヘッド３の下方に移動した後、ヘッド３が被覆位置まで下降することにより、リップ８２ｂの先端が吐出面２ａに押し当てられる。これにより、キャップ８２と吐出面３ａとで囲まれた内包空間（空隙）８４が形成される。内包空間８４の空気は、流路８２ｃ及びエアチューブ８３を介して、ポンプ８５によって吸引される。
【００２９】
ヘッド２、３の構成について図３〜６を参照しつつより詳細に説明する。各ヘッド２、３は、インクが一時的に貯留される上部構造体とインクを吐出するヘッド本体４との積層体である。各ヘッド２、３は、同様の構成を有しており、ヘッド２は下部にヘッド本体４を有する。ヘッド３も、下部にヘッド本体５を有している。以下においては、主にヘッド本体５についてのみ説明する。ヘッド本体５は、流路ユニット９と、その上面に貼り付けられた８つのアクチュエータユニット２１とを有している。８つのアクチュエータユニット２１は、台形の平面形状を有し、図３に示すように、２列の千鳥状に配置されている。アクチュエータユニット２１の上面には、コントローラ１００からの駆動信号を供給する図示しないフレキシブルプリント基板が接続されている。流路ユニット９の上面には、アクチュエータユニット２１の配置領域を避けてインク供給口５ｘが形成され、フィルタ７２によって覆われている。フィルタ７２は、上部構造体から流路ユニット９へと流れ込むインクをろ過する。
【００３０】
流路ユニット９は、図６に示すように、ステンレス鋼からなる複数の金属製のプレート２２〜３０による積層体である。プレート２２〜３０には、それぞれ複数の貫通孔が形成されている。プレート２２〜３０は、位置合わせされて積層され、各貫通孔が連通したインク流路を内部に有している。インク流路は、マニホールド流路５１、副マニホールド流路５１ａ及び個別インク流路３２を含む。図３及び図４に示すように、マニホールド流路５１の一端はインク供給口５ｘに連通し、他端はヘッド長手方向に延びる副マニホールド路５１ａに連通している。副マニホールド流路５１ａからは、複数の個別インク流路３２が分岐している。図６に示すように、個別インク流路３２は、副マニホールド流路５１ａの出口を一端とし、圧力室１０及びアパーチャ１２を経て吐出面３ａの吐出口８に至る。なお、図４では、説明の都合上から、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１０、アパーチャ１２及び吐出口８を実線で描いている。
【００３１】
吐出面３ａでは、図５に示すように、複数の吐出口８が主走査方向に沿って等間隔で配置されている。これらの吐出口８は、主走査方向に関して、印刷解像度に対応した単位距離ｐのｎ倍（ｎ：自然数）の間隔で並んで、吐出口列を構成する。吐出口列は、ｎ本あり、隣接する列同士で主走査方向に間隔ｐづつシフトしながら副走査方向に等間隔で並んでいる。これにより、全ての吐出口８は、副走査方向に作る射影点が、主走査方向に延びる仮想直線Ｌ０上で等間隔ｐで並ぶことになる。ヘッド２の吐出口８も、これと同様の態様で並ぶ。さらに、ヘッド２の吐出口８とヘッド３の吐出口８とは、主走査方向に同じ位置に配置され、副走査方向に１対１で重なっている。
【００３２】
流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。インク供給口５ｘに供給されたインクは、マニホールド流路５１から副マニホールド流路５１ａに分配される。副マニホールド流路５１ａ内のインクは、各個別インク流路３２に流れ込み、圧力室１０を介して吐出口８に至る。
【００３３】
次に、アクチュエータユニット２１についてより詳細に説明する。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する。図７に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなり、３枚の圧電層４１〜４３から構成されている。最上層の圧電層４１は、その厚み方向に分極されている。また、圧電層４１の上面には、複数の個別電極３５が形成されている。圧電層４１とその下側の圧電層４２との間には、シート全面に形成された共通電極３４が介在している。
【００３４】
個別電極３５は、圧力室１０と対向している。個別電極３５の先端には、個別ランド３６が電気的に接続されている。個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にして圧電層４１に分極方向の電界が印加されると、圧電層４１における電界印加部分が、圧電効果により歪む駆動活性部として働く。圧力室１０に近い下側２枚の圧電層４２、４３は、非活性層であって、電界が印加されても自発的に変形しない。このため、個別電極３５と圧力室１０とで挟まれた部分が、個別のユニモルフ型アクチュエータとして働く。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１０の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれた圧電素子である。
【００３５】
共通電極３４は、すべての圧力室１０に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極３５には、駆動信号が選択的に供給される。
【００３６】
ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、駆動活性部は分極方向に直交する方向（平面方向）に縮む。一方、圧電層４２，４３は自発的変形がない。圧電層４１と圧電層４２、４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電層４１〜４３全体が圧力室１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。
【００３７】
ヘッド２は駆動制御部２ｂを有し、ヘッド３は駆動制御部３ｂを有している（図９参照）。駆動制御部３ｂ（２ｂ）からは、図８（ａ）に示すように、個別電極３５に対して駆動信号である電圧パルス信号Ｓが供給される。電圧パルス信号Ｓは、幅Ｔ、高さＥの方形パルスを含む。本実施形態では、あらかじめ各個別電極３５が、電位Ｅ（＞０）の状態に維持されている。したがって、圧電層４１〜４３は、ユニモルフ変形した状態で待機している。このときの圧力室１０の容積をＶ１とする。そして、インク吐出の要求が発生するたびに、電圧パルス信号Ｓが個別電極３５に供給される。電圧パルス信号Ｓが１つ供給されると、時刻ｔ１において、個別電極３５の電位がグランド電位へと低下し始める。個別電極３５がグランド電位になると、圧電層４１〜４３が変形前の状態に戻り、圧力室１０の容積がＶ２（＞Ｖ１）となる。この容積増大動作により、圧力室１０内のインクに負圧が印加され、副マニホールド流路５１ａから個別インク流路３２へとインクが吸い込まれる。時刻ｔ１から時間Ｔだけ経過した時刻ｔ２において、個別電極３５の電位がＥに戻り始める。個別電極３５の電位がＥに戻ると、圧電層４１〜４３が再びユニモルフ変形した状態になり、圧力室１０の容積もＶ１に戻る。この容積縮小動作により、圧力室１０内のインクに正圧が印加され、吐出口８からインクが吐出される。電圧パルス信号Ｓの供給により圧力室１０の容積をＶ１からＶ２を経てＶ１に戻すアクチュエータユニット２１の一連の動作が、本発明における容積変更動作に対応する。
【００３８】
吐出口８から吐出されるインクの速度は、パルスの高さＥが同じとき、パルス幅Ｔの大きさによって異なる。時刻ｔ１において圧力室１０内に負圧が印加されると、個別インク流路３２内のインクに固有振動が励起（圧力波が生成）される。この固有振動によって圧力室１０内の正圧がちょうど最大となるタイミングで正圧が印加された場合、この正圧が固有振動に最も効率よく重畳する。このとき、インク滴が最大の吐出速度で吐出される。このようなパルス幅Ｔを、Ｔｏとする。図８のグラフには、パルス幅Ｔに対するインクの吐出速度の関係が示されている。インクの吐出速度は、Ｔ＝Ｔｏにおいて最大となり、ＴがＴｏから離れるほど小さくなる。また、Ｔ＝３＊Ｔｏ、Ｔ＝５＊Ｔｏ等のように、時刻ｔ１を起点としてＴ＝（Ｔｏの奇数倍）となるその他の時点でも、吐出速度が極大を取り得る。ただし、Ｔｏに対する倍率が大きいと時間が経過して振動が減衰してしまうので、インクが吐出されたとしてもＴ＝Ｔｏのときよりも吐出速度は小さい。一方、Ｔ＝（Ｔｏの偶数倍）のときは、時刻ｔ１に生じる固有振動と時刻ｔ２に印加される正圧とが逆位相で重畳することになり、互いに打ち消し合ってインクは吐出されない。Ｔｏは、個別インク流路３２内のインクにおける固有振動周期に依存する。本実施形態においては、インク中を副マニホールド流路５１ａの出口から吐出口８まで圧力波が伝播するのに要する時間ＡＬとＴｏが等しくなるように設計されている。
【００３９】
図８（ｃ）は、本実施形態において使用される電圧パルス信号Ｓａ〜Ｓｃを示している。いずれもパルスの高さＥは同じであるが、互いにパルス幅が異なっている。パルス幅については、電圧パルス信号ＳａはＴｏより小さく、電圧パルス信号ＳｂはＴｏに等しく、電圧パルス信号ＳｃはＴｏより大きい。電圧パルス信号Ｓｂは、ヘッド２や３からインクやプレコート液を吐出させる際に使用される。電圧パルス信号ＳａやＳｃのパルス幅は、個別電極３５に供給した際、吐出口８からインク等が吐出しないように調整されている。電圧パルス信号Ｓａ又はＳｃがどのような場合に使用されるかは後述する。
【００４０】
以下、コントローラ１００による制御について図９〜図１３を参照しつつより詳細に説明する。コントローラ１００は、印刷用の画像データに基づいて用紙Ｐ上に画像を形成させる画像記録制御と、ヘッド２及び３において吐出口８の吐出性能が低下したか否かを評価するための吐出性能評価制御と、吐出口８の吐出性能を回復させる回復動作制御とを実行する。
【００４１】
画像記録制御においては、コントローラ１００に設けられた画像記録制御部１０１が、印刷データ取得部１１０が取得した印刷用の画像データに基づいて、ヘッド２、３及び搬送ユニット５２１を制御する。これにより、画像データに対応した画像が用紙Ｐ上に形成されることは、上述のとおりである。
【００４２】
吐出性能評価制御においては、以下のとおりである。コントローラ１００は、図９に示すように、用紙Ｐ上に検査パターンを形成する検査パターン記録制御部１０４と、検査パターンに基づいて吐出不良に関する情報を取得する不吐出情報取得部１０２（性能低下情報取得手段）とを有している。検査パターンは、ヘッド２とヘッド３とで異なる。ヘッド２用の検査パターンには、図１０に示すパターン１２１が用いられる。パターン１２１を用紙Ｐ上に形成するには、パターン１３１に示すように、プレコート液の液滴及びインク滴を用紙Ｐに着弾させる。パターン１３１において、白丸ｓ１がプレコート液の液滴の着弾位置に対応し、黒丸ｓ２がインク滴の着弾位置に対応している。パターン１３１において、主走査方向に沿って白丸ｓ１と黒丸ｓ２とが交互に並んだドット行１３１ａが、副走査方向に繰り返し並んでいる。つまり、副走査方向に沿って白丸ｓ１が並んだドット列１３１ｂと、副走査方向に関して黒丸ｓ２が並んだドット列１３１ｃとが、主走査方向に交互に並んでいる。
【００４３】
検査パターン記録制御部１０４は、以下のように、プレコート液の液滴とインク滴とをパターン１３１が示すドット位置へと吐出させる。まず、ヘッド２において、主走査方向に関して１つおきに並んだ吐出口８からなる吐出口群から、１本のドット行１３１ａに含まれる各ドット位置ｓ１へとプレコート液の液滴を吐出させる。そして、いずれかのヘッド３（例えば、ブラックのヘッド３）において、上記吐出口群の吐出口８とは主走査方向に関して互い違いに並んだ吐出口８からなる吐出口群から、ドット行１３１ａに含まれる各ドット位置ｓ２へとインク滴を吐出させる。例えば、図５に示すように、ヘッド２において左から奇数番目の各吐出口８からなる吐出口群８ｘからドット位置ｓ１へとプレコート液の液滴を吐出させる。そして、ヘッド３において左から偶数番目の各吐出口８からなる吐出口群８ｙからドット位置ｓ２へとインク滴を吐出させる。これにより、１本のドット行１３１ａを用紙Ｐ上に形成させる。このようなドット行１３１ａへの吐出を副走査方向に繰り返すことにより、パターン１３１に示す全てのドット位置ｓ１及びｓ２へとプレコート液の液滴及びインク滴を着弾させる。これにより、用紙Ｐ上にパターン１２１が形成される。
【００４４】
パターン１２１において、ドット列１３１ｃにはインク滴が着弾するため、用紙Ｐ上にはインク色のライン１２１ｃが形成される。ここで、プレコート液の液滴が適切に着弾したドット位置ｓ１には、隣接するドット位置ｓ２に着弾したインク滴が浸入しにくい。このため、ドット列１３１ｂの位置には、用紙Ｐの色がそのまま表れたライン１２１ａが形成される。一方、プレコート液の液滴が適切に着弾しなかったドット位置ｓ１には、隣接するドット位置ｓ２に着弾したインク滴が浸入しやすい。このため、プレコート液が着弾しなかったドット列１３１ｂの位置には、隣接するドット位置ｓ２からインクが滲んだライン１２１ｂが形成される。特に、主走査方向に両側からドット列１３１ｃに挟まれたドット列１３１ｂでは、ライン１２１ｂのように両側からインクが滲む。ライン１２１ｂは、ライン１２１ａに比べて細くなるか、全体的に薄くインクの色を帯びる。このような両ライン１２１ａ、１２１ｂ間の違いから、ヘッド２の吐出口８に吐出不良が発生していることがパターン１２１上に明瞭に表れる。
【００４５】
次に、検査パターン記録制御部１０４は、パターン１３１とはドット位置ｓ１とドット位置ｓ２とを入れ替えたパターンを、用紙Ｐ上の別の位置（あるいは、別の用紙Ｐ）に形成する。例えば、初めに図５の吐出口群８ｘ及び８ｙを用いてパターン１２１を形成した場合、次には、ヘッド２における吐出口群８ｘ以外の吐出口８とヘッド３における吐出口群８ｙ以外の吐出口８とを用いてパターンを形成する。これにより、残りの吐出口８においても吐出不良が発生しているか否かがパターン上に明瞭に表れる。
【００４６】
ヘッド３用の検査パターンには、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すパターン１２２又は１２３が用いられる。パターン１２２は、内部が塗りつぶされた長方形のパターンであり、いわゆるベタ画像のパターンである。パターン１２２は、１つのヘッド３における全ての吐出口８からインクを吐出させて主走査方向に沿ったラインを形成すると共に、このライン形成を副走査方向に繰り返すことにより形成される。図１１（ａ）の白抜き矢印は、各アクチュエータユニット２１と、そのアクチュエータユニット２１に対応する吐出口８から吐出されたインクによるパターン形成部分との対応関係を示している。ヘッド３においていずれかのアクチュエータユニット２１（例えば、図１１（ａ）のアクチュエータユニット２１ａ）に対応するいずれかの吐出口８に吐出不良が生じている場合、その吐出口８に相当する位置には、用紙Ｐの地色によるライン１２２ａが表れる。パターン１２３は、主走査方向に沿った横ラインと副走査方向に沿った縦ラインとを規則正しく配列した煉瓦状模様のパターンである。パターン１２３は、いずれの吐出口８に吐出不良が発生したのかを、吐出不良に対応するライン１２３ａと縦ラインとの位置関係に基づいて目視等により把握するのが容易である。
【００４７】
用紙Ｐ上に検査パターンが形成されると、本実施の形態では、画像センサ７１が検査パターンを逐次読み取っていき、読み取ったパターンに対応する読み取り画像データを不吐出情報取得部１０２へと出力する。不吐出情報取得部１０２では、この読み取り画像データに基づいて、ヘッド２又は３における吐出不良の有無を評価し、不良の吐出口８を特定する。吐出口８の特定は、パターン１２１〜１２３において、ライン１２１ｂ、１２２ａ又は１２３ａの主走査方向に関する位置を検出することによりなされる。不吐出情報取得部１０２は、主走査方向に関する位置と吐出口８との関係を示す情報を有しており、この情報と検出された位置とに基づいて吐出不良が生じている吐出口８を特定する。特に、不吐出情報取得部１０２は、ライン１２１ｂのようなインクの滲みが生じている部分において、滲みがどの程度であるかを評価する。この評価は、例えば、ライン１２１ａなどの他のラインと比較したり、インクの濃淡がどの程度であるかを基準値と比較して評価したりすることによりなされる。
【００４８】
吐出不良の原因は、（１）流路に接着剤等による詰まりが生じていること、（２）プレコート液やインクの粘度が増加していること、及び、（３）メニスカスが破壊されて個別インク流路３２内に気泡が入り込んでいることの主に３つが存在する。このうち、（１）の原因による吐出不良は、恒常的な吐出不良であり、例えば装置の初期出荷の段階において抽出され、除去される。また、（２）の原因による吐出不良の場合、吐出動作を繰り返すことにより徐々に改善する。このため、検査パターンには、濃度が一定なライン１２１ｂ、１２２ａ又は１２３ａとは異なり、副走査方向に関して徐々に濃度が回復するような線が表れる。
【００４９】
一方、（３）の原因による吐出不良は、図６の破線Ｑに示すように、吐出口８から気泡が入り込んで滞留し、メニスカスが流路の奥へと後退しているときに生じる。このような場合、通常の吐出動作を繰り返すだけでは、メニスカスが吐出口端に戻らないことが多い。したがって、（３）を原因とした吐出不良の場合、ライン１２１ｂ、１２２ａ又は１２３ａとして検査パターンに表れやすい。そこで、不吐出情報取得部１０２は、ラインに濃度の変化が生じているか否かに基づいて、吐出不良が（３）の原因によるものか否かを判定する。このとき、所定のライン長さの間で濃度変化がなければ（３）の原因による不良と判定し、濃度が単調に変化する傾向を示せば（２）の原因による不良と判定する。
【００５０】
回復動作制御は以下のとおりである。コントローラ１００は、ヘッド２、３及びメンテナンスユニット８０に所定の回復動作処理を実行させる回復動作制御部１０３を有している。本実施形態の回復動作には以下の３種類がある。
【００５１】
回復動作の１つ目は、上記（３）の原因による吐出不良が生じている吐出口８においてメニスカスを復元するメニスカス復元動作である。この動作では、まず、回復動作制御部１０３がメンテナンスユニット８０を制御して、図２（ｂ）に示すように、キャップ８２で吐出面２ａや３ａを被覆する。そして、ポンプ８５に内包空間８４内の空気を吸引させ、内包空間８４を減圧させる（内包空間８４の圧力を大気圧に比べて負とする）。このとき、インクやプレコート液が漏れ出さない範囲で、内包空間８４内はメニスカス耐圧に近い圧力まで減圧される。メニスカス耐圧は、吐出口８において、メニスカスが外気圧に抗して維持される最大圧力である。内包空間８４内の圧力の管理は、内包空間８４に対して圧力測定手段を設けて、メニスカスが破壊されないように減圧されても良い。あるいは、予めこのような圧力範囲に調整された駆動量でポンプ８５が駆動されても良い。（３）の原因による吐出不良の場合、図６に示すように、吐出口８のメニスカスが破壊されて気泡が入り込んでいる。内包空間８４の減圧により、個別インク流路３２内部のメニスカスが吐出口８側へと引っ張り出される。この減圧に対して、吐出不良のない吐出口８では、メニスカスは吐出口８の開口に留まっている。
【００５２】
ここで、個別インク流路３２内のメニスカスは、部分２９ａまで引っ張り出されたとしても、以下の理由から、吐出口８の開口までは到達しにくい。減圧によってメニスカスに作用する力の大きさは、メニスカスの面積が小さくなるほど小さい。個別インク流路３２は、図６に示すように、吐出口８の開口に向かって先細りになっている。つまり、開口端付近では、メニスカスに作用する力も小さくなり、メニスカスを移動させにくくなる。
【００５３】
そこで、回復動作制御部１０３は、内包空間８４を減圧した後、駆動制御部２ｂ又は３ｂを制御して、吐出不良が生じていると特定された吐出口８に対応するアクチュエータを駆動させる。具体的には、駆動制御部２ｂ又は３ｂから、特定された吐出口８に対応する個別電極３５へと、図８（ｃ）に示す電圧パルス信号Ｓｃを複数供給させる。電圧パルス信号Ｓｃのパルス幅Ｔは、１．５＊Ｔｏ＜Ｔ＜２．５＊Ｔｏを満たしていることが好ましい。このようなパルスの印加により、他の吐出口８からインク等が吐出されるのを確実に抑制しつつ、副マニホールド流路５１ａから問題の個別インク流路３２へとインク等が供給され、メニスカスを吐出口８側へと押し出すことができる。これによって、吐出口８から外部へと気泡を押し出し、メニスカスを復元することができる。なお、電圧パルス信号Ｓｃをいくつか個別電極３５に供給した直後に、メニスカスの振動を打ち消すような追加の電圧パルス信号Ｓを供給してもよい。
【００５４】
なお、内包空間８４内を減圧する際、正常なメニスカスを微小に振動させることが好ましい。メニスカスが微小に振動するとメニスカス耐圧が向上することが確認されている。つまり、メニスカスの微小振動により、内包空間８４内が減圧されてもインク等の液体が正常な吐出口８から排出されにくくなる。具体的には、吐出不良が生じていない、つまり、正常な吐出口８に対応する個別電極３５に、図８（ｃ）に示す電圧パルス信号Ｓａを連続して供給する。これにより、メニスカスが微小に振動する。
【００５５】
回復動作の２つ目は、上記（２）の原因による吐出不良を回復するためのフラッシング動作である。この動作では、まず、回復動作制御部１０３がメンテナンスユニット８０を制御して、図２（ｂ）に示すように、キャップ８２で吐出面２ａや３ａを被覆する。そして、吐出口８から強制的にインクやプレコート液を内包空間８４へと吐出させる。具体的には、個別電極３５へとＴ＝Ｔｏとなる電圧パルス信号Ｓを多数供給したり、パルスの高さＥが大きい電圧パルス信号Ｓを供給したりする。これにより、吐出口８から粘度が増加したインク等が排出され、吐出不良が解消する。
【００５６】
回復動作の３つ目は、メニスカスを整えるワイパ動作である。この動作では、回復動作制御部１０３がメンテナンスユニット８０を制御して、図２（ａ）に示すように、ワイパ８１に吐出面２ａや３ａを払拭させる。これにより、各吐出口８においてメニスカスの状態が一様に整えられる。このとき、ワイパ８１による払拭に先立って、各吐出口８から強制的にインク等を排出させる。インク等の排出は、アクチュエータの駆動によらず、例えば、インクの供給側から正圧を加えて行う。ヘッド２又は３のサイズが小さければ、上述のように、キャップ８２で吐出面２ａや３ａを被覆し、ポンプ８５でメニスカスを破壊するほどに内包空間８４内を減圧しても良い。
【００５７】
以下、プリンタ１が実行する動作の一連のステップを、図１２を参照しつつ説明する。まず、コントローラ１００が、ユーザにより吐出性能を検査するように指示があったか否かを判定する（ステップＳ１）。ユーザからの指示は、プリンタ１の操作パネルやプリンタ１と接続されたコンピュータ等から入力される。吐出性能を検査するように指示があった場合には（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、コントローラ１００は、給紙ユニット５０１ｂ及び搬送ユニット５２１等を制御して、ヘッド２及び３へと検査用紙を搬送させる（ステップＳ２）。このとき、通常の記録用紙を検査用紙としても良いし、記録用紙と異なる専用紙を用いても良い。
【００５８】
次に、ヘッド２からプレコート液を吐出させると共にヘッド３からインクを吐出させて用紙上にパターン１２１〜１２３を形成させる（ステップＳ３）。そして、画像センサ７１が生成した検査パターン１２１〜１２３に関する画像データに基づいて、不吐出情報取得部１０２が吐出口８に吐出不良が生じているか否かを判定する（Ｓ４）。このとき、不吐出情報取得部１０２は、吐出不良が生じている吐出口８を特定すると共に、吐出不良の原因を評価する。この評価ステップでは、例えば、各ドット列１３１ｂに対応して色差が求められ、用紙Ｐ自体の色差と比較される。色差には、閾値が設けられており、この閾値に関して測定された色差が用紙Ｐ自体に近ければ吐出は良好とされ、ヘッド３の色インクに近ければ吐出不良とされる。
【００５９】
吐出不良が生じていない場合には（ステップＳ４、Ｎｏ）、プリンタ１はステップＳ１の動作に戻る。吐出不良が生じている場合には（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、プリンタ１はユーザに対してディスプレイ表示やアラーム等により警告を発する（ステップＳ５）。そして、吐出不良を解消させる回復動作を実行するか否かの指示をユーザから受け付け、指示があった場合には（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、プリンタ１は回復動作を実行する（ステップＳ７）。指示がなかった場合には（ステップＳ６、Ｎｏ）、ステップＳ１の動作に戻る。回復動作ステップの詳細は後述する。
【００６０】
ステップＳ１において検査の指示がなかった場合には（ステップＳ１、Ｎｏ）、前回の検査から所定の時間が経過したか否かをコントローラ１００が判定する（ステップＳ８）。前回の検査から所定の時間が経過したとコントローラ１００が判定した場合には（ステップＳ８、Ｙｅｓ）、プリンタ１はステップＳ２からの動作を実行する。つまり、検査の指示がない場合にも、前回の検査から所定の時間が経過した場合には、吐出性能の検査が実行される。前回の検査から所定の時間が経過していないと判定した場合には（ステップＳ８、Ｎｏ）、コントローラ１００は、印刷ジョブがあるか否かを判定し（ステップＳ９）、印刷ジョブがあると判定した場合には（ステップＳ９，Ｙｅｓ）、印刷ジョブを実行する（ステップＳ１０）。プリンタ１は、印刷ジョブが完了していない間は印刷ジョブを実行し続け（ステップＳ１１、Ｎｏ→ステップＳ１０）、印刷ジョブが完了した場合には（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１の動作に戻る。ステップＳ９において印刷ジョブがないと判定した場合には（ステップＳ９、Ｎｏ）、プリンタ１は印刷ジョブが発生するまで待機する。
【００６１】
ステップＳ７の回復動作ステップについて、図１３を参照しつつより詳細に説明する。まず、コントローラ１００は、不吐出情報取得部１０２が評価した結果に基づいて、吐出不良の原因が上記（２）の粘度増加によるものであるか、上記（３）の気泡の混入によるものであるかを判定する（ステップＳ２１）。吐出不良の原因が（２）によるものとコントローラ１００が判定した場合には（ステップＳ２１、粘度増加）、回復動作制御部１０３が、ヘッド２、３及びメンテナンスユニット８０に上述のフラッシング動作を実行させる。この後、プリンタ１はステップＳ１の動作に戻る。一方、吐出不良の原因が（３）によるものとコントローラ１００が判定した場合には（ステップＳ２１、気泡混入）、回復動作制御部１０３が、ヘッド２、３及びメンテナンスユニット８０に上述のメニスカス復元動作を実行させる（ステップＳ２２）。ステップＳ２４においては、回復動作制御部１０３が、メンテナンスユニット８０に上述のワイパ動作を実行させる。そして、プリンタ１はステップＳ１の動作に戻る。
【００６２】
以上説明した本実施形態によると、図６に示すようにメニスカスが破壊されて、吐出口８から流路内へと気泡が混入していることが検出された場合には、回復動作処理としてメニスカス復元動作を実行する。メニスカス復元動作によると、まず、内包空間８４をメニスカスが破壊されない範囲でメニスカス耐圧付近まで減圧する。これにより、正常な吐出口８からインク等が吐出されるのを防止しつつ、流路内へと後退したメニスカスを吐出口８側へと引き出せる。
【００６３】
次に、１．５＊Ｔｏ＜Ｔ＜２．０＊Ｔｏとなるような電圧パルス信号Ｓを、吐出不良が生じている吐出口８に対応する個別電極３５に供給する。これにより、吐出口８からインク等が吐出されるのを防止しつつメニスカスを復元できる。ここで、Ｔ＜Ｔｏとなるような電圧パルス信号Ｓを供給した場合には、最初の負圧の印加から短い時間で次の正圧を印加することとなるため、副マニホールド流路５１ａから個別インク流路３２へと十分にインク等が供給されないおそれがある。これに対して、Ｔｏ＜Ｔとすることで、副マニホールド流路５１ａから個別インク流路３２へと十分にインク等が供給され、メニスカスを吐出口８側へと十分に移動させることができる。また、１．５＊Ｔｏ＜Ｔ＜２．５＊Ｔｏを満たす場合、パルス幅Ｔは、負圧と正圧とが打ち消し合う２＊Ｔｏ付近の値となる。このため、吐出口８からインク等が吐出するのを確実に抑制できる。このように、本実施形態のメニスカス復元動作では、インク等を無駄に消費することなくメニスカスを復元できる。
【００６４】
また、本実施形態においては、ヘッド２の吐出不良を検査するために図１０のパターン１２１を用いている。これは、以下の理由による。吐出不良を検査するには、プレコート液が透明であるため、プレコート液単独の検査は非常に困難である。また、プレコート液の液滴とインク滴とを用紙Ｐ上の同じ位置に着弾させ、プレコート液が適切に着弾した位置と適切に着弾しなかった位置とにおけるインクの発色の違いを目視で検出することも考えられる。しかし、プレコート液の有無は発色の濃淡の違いとして表れる。つまり、同色のインク同士で濃淡の違いを判断しないといけないので、その違いを画像センサや目視で判断することは難しい。さらに、プレコート液の有無による発色の違いがそれほど顕著でない場合もある。したがって、これらの方法での検査には限界がある。一方、図１０のパターン１２１を用いると、吐出口８の吐出不良は、ライン１２１ａと１２１ｂとに示すように、用紙Ｐの色とインクの色との差として表れる。したがって、同色のインクにおける発色の濃淡の差として表れる他の検査パターンと比べてその差が顕著であるので、吐出口８の吐出不良を検査しやすい。
【００６５】
また、パターン１２１によれば、主走査方向に両側のドット位置ｓ２からドット位置ｓ１へとインクが滲むため、ライン１２１ｂのようにライン１２１ａとの違いがはっきり表れる。さらに、同じ吐出口８に対応するドット位置ｓ１が並んだドット列１２１ｂと、同じ吐出口８に対応するドット位置ｓ２が並んだドット列１２１ｃとが隣接している。このため、吐出口８に吐出不良がある場合には、ドット列１２１ｃに着弾したインクが列全体からドット列１２１ｂへと滲むので、ライン１２１ｂに示すように、ライン全体に亘ってライン１２１ａとの違いがはっきり表れる。これらにより、吐出口８の吐出不良を検査しやすい。
【００６６】
さらに、パターン１２１によれば、主走査方向に関してドット位置ｓ１とドット位置ｓ２とが交互に並んでおり、ドット位置ｓ１にはそれぞれ異なる吐出口８から液滴が吐出される。この場合、ライン１２１ｂのようなインクの滲みが何番目のラインに表れるのかを把握すれば、どの吐出口８に吐出不良が生じているのかを把握できる。したがって、吐出不良が生じた吐出口８を特定しやすい。
【００６７】
以下、本実施形態の各種変形例について説明する。第１の変形例は、図１４に示すように、インクを流入させるポンプ９１（液体流入手段）がヘッド２及びヘッド３ごとに設けられたものである。以下においては重複を避けるため、ヘッド３について説明し、ヘッド２については説明を省略する。ヘッド３の上部構造体の内部には、流路３３が形成されている。流路３３は複数の流路３３ａへと分岐しており、各流路３３ａは各インク供給口５ｘと連通している。ポンプ９１は、タンク６２のインクをヘッド３へと強制的に流入させる。流路３３内へと流入したインクは、流路３３ａ及びインク供給口５ｘを介してヘッド本体５内へと流れ込む。第１の変形例においては、メニスカス復元動作の際、内包空間８４を減圧する代わりに、吐出口８からインクが吐出されない範囲の圧力でヘッド３内へとインクを流入させるように、回復動作制御部１０３がポンプ９１を制御する。これによって、内包空間８４の減圧と同様に、流路内へと後退したメニスカス（図６参照）を吐出口８側へと押し出すことができる。その他の動作については上述の実施形態と同様である。
【００６８】
第２の変形例は、パターン１３１の代わりに用いられるパターン２３１に関する。パターン２３１では、図１５（ａ）に示すように、白丸ｓ１同士の間には３つの黒丸ｓ２が配置されている。白丸ｓ１のそれぞれは２つの黒丸ｓ２によって主走査方向に挟まれている。このように形成されたドット行２３１ａが、副走査方向に繰り返し並んでいる。第２の変形例では、ヘッド２の吐出口８が複数の吐出口群に区分されると共に、吐出口群ごとに、パターン２３１に応じた検査パターンが形成される。各吐出口群は、主走査方向に３つの吐出口８を置いて離隔した吐出口８からなる。図１５（ｂ）は吐出口群の具体例である。吐出口８は、図１５（ｂ）に示すように、全体的には２４００ｄｐｉに対応する間隔で形成されている。一方、吐出口群８ａ〜８ｄのそれぞれにおいては、吐出口８が６００ｄｐｉに対応する間隔で配列されている。そして、吐出口群８ａからパターン２３１の各位置ｓ１へとプレコート液が吐出される。また、ヘッド３からは、主走査方向に関して吐出口群８ａの吐出口８同士に挟まれた吐出口８から位置ｓ２へとインクが吐出される。これにより、パターン２３１に対応する１つの検査パターンが用紙Ｐ上に形成される。これと同様に、吐出口群８ｂ〜８ｄのそれぞれに関して、パターン２３１に対応する１つの検査パターンが、用紙Ｐ上のそれぞれ別の位置（あるいは、別の用紙Ｐ上）に形成される。
【００６９】
第２の変形例によると、各検査パターンにおいて、比較的広い間隔且つ一定間隔でプレコート液によるラインが形成されるので、プレコート液の吐出不良が生じた吐出口８が容易に判別可能である。また、２４００ｄｐｉの吐出口８に対して６００ｄｐｉでプレコート液によるラインが形成されるため、６００ｄｐｉの低解像度の画像センサによって吐出不良を検出することが可能となる。
【００７０】
第３の変形例に係るパターン３３１は、図１６（ａ）に示すように、１つのドット位置ｓ１の周囲に８個のドット位置ｓ２が隣接しており、これらのドット位置ｓ２がドット位置ｓ１を取り囲んでいる。パターン３３１に基づいて検査パターンを形成すると、プレコート液の液滴がドット位置ｓ１に適切に着弾した場合は、ドット位置ｓ２からのインクの滲みが抑制される。このため、パターン３３２ａに示すように、中心に用紙Ｐの地色がそのまま表れた検査パターンが、用紙Ｐ上に形成される。一方、プレコート液の液滴がｓ２の位置に着弾しなかった場合には、周囲のドット位置ｓ２からインクが滲むため、パターン３３２ｂに示すように、中心がインクによって薄く塗りつぶされた検査パターンが、用紙Ｐ上に形成される。検査パターンが３３２ａ及び３３２ｂのいずれになるかを判別することにより、吐出口８における吐出不良を検出することができる。
【００７１】
第４の変形例に係るパターン４３１は、図１６（ｂ）に示すように、単に１個のドット位置ｓ１と１個のドット位置ｓ２とを互いに隣接させたものである。このような場合にも、プレコート液の液滴がドット位置ｓ１に適切に着弾したか否かによって、ドット位置ｓ２からドット位置ｓ１へとインクが滲む程度が変わるので、吐出口８の吐出不良を検査できる。しかしながら、ドット位置ｓ１とｓ２を単に隣接させるだけよりは、第５の変形例に係る図１６（ｃ）のパターン５３２のように、ドット位置ｓ１と隣接するドット位置ｓ２がドット位置ｓ１を挟んでいるパターンの方が、吐出口８の吐出不良の有無に応じてインクの滲む程度に生じる差が大きくなる。また、第６の変形例に係る図１６（ｄ）のパターン６３１のように、２つ以上のドット位置ｓ２が互いに異なる方向に関してドット位置ｓ１と隣接していてもよい。
【００７２】
第７の変形例は、吐出不良の特定方法に関する。上述の実施形態では、吐出不良が生じている吐出口８を特定しているが、第７の実施例は、吐出不良が生じている吐出口群を判別するように構成されている。例えば、吐出口８をアクチュエータユニット２１ごとに１つの吐出口群に区分し、いずれのアクチュエータユニット２１に対応する吐出口群に吐出不良が生じているかを検査パターンから判別してもよい。図１１の例では、アクチュエータユニット２１ａに対応する吐出口群に吐出不良が発生しているため、この吐出口群が、吐出不良が発生している吐出口群として判別される。そして、回復動作処理においては吐出口群単位で各種の回復動作が実行される。つまり、吐出不良が発生していると判別された吐出口群に属する全ての吐出口８についてメニスカス復元動作やフラッシング動作が実行されるが、その他の吐出口８については実行されない。第７の実施例によると、吐出口群単位で回復動作を実行するため、簡易な制御になると共に、吐出不良が生じていない吐出口群について回復動作を無駄に実行せずに済む。
【００７３】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００７４】
例えば、上述の実施形態では、図１０の白丸ｓ１にはプレコート液の液滴のみが着弾し、黒丸ｓ２にはインク滴のみが着弾する場合が想定されている。しかし、黒丸ｓ２の位置にプレコート液の液滴及びインク滴の両方が着弾してもよい。この場合、黒丸ｓ２から白丸ｓ１へのインクの滲みが若干弱くなるかもしれないが、白丸ｓ１の位置にプレコート液の液滴が着弾しなかった場合にはやはり、黒丸ｓ２から白丸ｓ１へインクが滲みやすくなる。したがってこの場合も、吐出口８の吐出不良を検出可能である。
【００７５】
上述の実施形態では、吐出口８の吐出不良としてインクやプレコート液が全く吐出されない場合が想定されている。しかし、吐出口８の吐出性能が低下することにより、吐出はするが、吐出量が規定量より小さくなっている場合が想定されてもよい。例えば、パターン１３１において、白丸ｓ１の位置にプレコート液の液滴が全く着弾しなかった場合が想定されてもよいし、多少とも液滴が着弾するような場合が想定されてもよい。多少とも液滴が着弾するような場合も、適切に着弾する場合と比べて液滴の量が少ない場合にはインクが滲みやすくなるので、吐出口８に関する吐出性能の低下を検出できる。また、滲みの程度を正確に検出できれば、吐出口８の吐出性能がどの程度低いかを評価することもできる。
【００７６】
上述の実施形態では、ヘッド３用の検査パターンとして、パターン１２２、１２３を用いている。このうち、パターン１２２に対しては、パターン形成後の読み取り性の向上の観点から、パターン形成領域に予めプレコート液のドットを検査パターンと同じパターンで形成しておいても良い。
【００７７】
また、上述の実施形態では、画像センサ７１が読み取った検査パターンの画像データに基づいて吐出口８の吐出不良を検出している。しかし、用紙Ｐ上に形成された検査パターンをユーザが肉眼観察し、吐出不良を示すライン１２２ｂ、１２２ａ又は１２３ａが生じていると認めれば、ユーザがプリンタ１に回復動作を実行するように指示してもよい。このとき、いずれの吐出口群又はいずれの吐出口８に吐出不良が生じているかまでユーザが判断し、吐出不良が生じていると判断した吐出口群又は吐出口８をユーザがプリンタ１に入力できるように構成してもよい。この場合、ユーザからの入力を受け付ける手段が、本発明における性能低下情報取得手段に対応する。
【符号の説明】
【００７８】
Ｓ，Ｓａ〜Ｓｃ 電圧パルス信号
ｓ１，ｓ２ ドット位置
１２１-１２３ 検査パターン
１ インクジェットプリンタ（プリンタ）
２ プレコートヘッド（ヘッド）
２ａ 吐出面
３ インクジェットヘッド（ヘッド）
３ａ 吐出面
８ 吐出口
１０ 圧力室
２１ アクチュエータユニット
３２ 個別インク流路
３５ 個別電極
７１ 画像センサ
８０ メンテナンスユニット
８２ キャップ
８４ 内包空間
８５ ポンプ
１００ コントローラ
１０１ 画像記録制御部
１０２ 不吐出情報取得部
１０３ 回復動作制御部
１０４ 検査パターン記録制御部
１１０ 印刷データ取得部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する吐出口が設けられた液体吐出ヘッドを有する記録装置及び吐出性能回復方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ノズルキャップでノズルを被覆した後、ノズルキャップ内の圧力を低下させることにより、ノズルの内部でインクのメニスカスを移動させてインクを流動させ、インクの乾燥を防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３６０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体を吐出する吐出口へと液体を供給する液体流路内に空気が滞留することにより、液体の吐出性能が低下する問題が生じることがある。そこで、吐出性能を回復するため、液体を強制的に排出させることで、滞留した空気を吐出口内から外部へ排出することが考えられる。例えば、上述の特許文献１の技術を利用し、キャップ内の圧力を低下させることで、吐出口内の液体を吸引し、滞留した空気を液体と共に吐出口から排出することが考えられる。
【０００５】
しかし、吐出性能を回復させるたびに液体を吐出させると、液体の無駄な消費が増えるので好ましくない。
【０００６】
本発明の目的は、液体の消費を抑えつつ吐出性能を回復させやすい記録装置及び吐出性能回復方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の記録装置は、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口へと液体を供給する液体流路と、前記液体流路の途中に設けられた圧力室と、前記圧力室の容積をＶ１からＶ１より大きいV２に変更した後、Ｖ１へと戻す容積変更動作を実行することにより前記吐出口から液体を吐出させるアクチュエータとを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口が開口した吐出面に当接して前記吐出口が形成された吐出領域を覆うキャッピング手段と、前記キャッピング手段が前記吐出領域を覆った状態で、前記キャッピング手段と前記吐出面に囲まれる内包空間内の圧力を変更する圧力変更手段と、前記圧力変更手段及びアクチュエータを制御して前記吐出口の吐出性能の回復動作処理を実行する回復動作制御手段とを備えており、前記アクチュエータが、前記圧力室の容積をＶ１からＶ２に変更し始めてからＶ１に戻し始めるまでの時間Ｔに関して、Ｔ＝Ｔｏ（Ｔｏ＞０）となるように前記容積変更動作が実行されたときに、前記吐出口から吐出される液体の吐出速度が最大且つ極大となる特性を有しており、前記回復動作処理が、液体のメニスカスが形成されている前記吐出口から液体が排出されない範囲で前記内包空間内を減圧する圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、Ｔ＞Ｔｏであり且つ前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を前記アクチュエータに実行させる処理を含んでいる。
【０００８】
本発明の別の観点における記録装置は、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口へと液体を供給する液体流路と、前記液体流路の途中に設けられた圧力室と、前記圧力室の容積をＶ１からＶ１より大きいＶ２に変更した後、Ｖ１へと戻す容積変更動作を実行することにより前記吐出口から液体を吐出させるアクチュエータとを有する液体吐出ヘッドと、液体を貯留する液体貯留手段と、前記液体貯留手段内の液体を前記液体流路へと流入させる液体流入手段と、前記液体流入手段及びアクチュエータを制御して前記吐出口の吐出性能の回復動作処理を実行する回復動作制御手段とを備えており、前記アクチュエータが、前記圧力室の容積をＶ１からＶ２に変更し始めてからＶ１に戻し始めるまでの時間Ｔに関して、Ｔ＝Ｔｏ（Ｔｏ＞０）となるように前記容積変更動作が実行されたときに、前記吐出口から吐出される液体の吐出速度が最大且つ極大となる特性を有しており、前記回復動作処理が、前記液体流入手段に前記吐出口から液体が吐出されない範囲の圧力で前記液体流路へと液体を流入させた後に、Ｔ＞Ｔｏであり且つ前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を前記アクチュエータに実行させる処理を含んでいる。
【０００９】
本発明の吐出性能回復方法は、上記の記録装置において前記吐出口の吐出性能を回復する吐出性能回復方法であって、前記記録装置が、前記複数の吐出口のそれぞれから記録媒体へと液体を吐出させて記録媒体上に検査パターンを形成するステップと、前記記録媒体上に形成された前記検査パターンに基づいて、前記複数の吐出口のうち、吐出性能が低下したものを特定するステップと、前記回復動作制御手段が、前記圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、吐出性能が低下したと特定された前記吐出口に対応する前記アクチュエータのみに、Ｔ＞Ｔｏであり且つ当該吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行させるステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の記録装置によると、まず、内包空間内を減圧することにより、液体流路内の液体をある程度吐出口へと引き出せる。これにより、吐出口付近に滞留した空気の一部を吐出口から排出できる。このとき、液体のメニスカスが形成されている吐出口から液体が排出されない範囲で内包空間内が減圧されるため、液体の消費が抑制される。その後、アクチュエータに容積変更動作を実行させると、圧力室の容積がＶ１からＶ２になった際、液体流路内の液体をさらに吐出口側へと移動させ、残りの空気をさらに外部に押し出すことができる。ここで、Ｔ＝Ｔｏになるようにアクチュエータを動作させると、吐出口から液体が吐出されてしまうおそれがある。また、Ｔ＜Ｔｏになるようにアクチュエータを動作させると、液体流路内の液体を吐出口側へと十分に移動させる前に圧力室の容積がＶ１に戻る。このため、吐出口付近に滞留した空気を十分に外部に押し出すことができない。これに対して、本発明のように、Ｔ＞Ｔｏになるようにアクチュエータを動作させることにより、吐出口から液体を吐出させないようにしながら、液体流路内の液体を吐出口側へと十分に移動させることができる。つまり、吐出口付近に滞留した空気を十分に外部に押し出すことができる。
【００１１】
また、別の観点の記録装置においては、内包空間を減圧させる代わりに液体を流入させることで、上記と同様の作用効果を奏する。さらに、本発明の吐出性能回復方法によると、検査パターンに基づいて吐出性能が低下したと特定された吐出口に関してのみ、容積変更動作の実行が可能であるので、吐出性能が低下していない吐出口に関してまで容積変更動作が無駄に実行されなくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの内部構成を概略的に示す正面から見た模式図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のプリンタにおいてワイパがヘッドの吐出面を払拭する状態を示す側面図である。図２（ｂ）は、キャップがヘッドを覆う状態を示す、キャップの一断面を含む側面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のキャップの平面図である。
【図３】図１のヘッド本体の平面図である。
【図４】図３の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。
【図５】ヘッド吐出面の部分拡大図である。
【図６】図３のヘッド本体の部分断面図である。
【図７】図６のアクチュエータユニットの部分断面図である。
【図８】図８（ａ）は、図７の個別電極に供給される電圧パルス信号の波形を示す。図８（ｂ）は、図８（ａ）のパルス幅と液体の吐出速度との関係を示すグラフである。
【図９】プリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【図１０】プレコート用のヘッドの吐出不良を検査するための検査パターンである。
【図１１】インク用のヘッドの吐出不良を検査するための検査パターンである。
【図１２】プリンタによる動作の一連の流れを示すフローチャートである。
【図１３】図１２の回復動作ステップの流れを示すフローチャートである。
【図１４】第１の変形例に係るヘッド周辺の構成を概略的に示す模式図である。
【図１５】図１５（ａ）は、第２の変形例に係るプレコート用のヘッドの吐出不良を検査するための検査パターンを示す。図１５（ｂ）は、吐出面の拡大図、及び、吐出口と吐出口群の区分との関係を示す模式図である。
【図１６】第３〜第６の変形例に係るプレコート用のヘッドの吐出不良を検査するための検査パターンである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
先ず、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１の全体構成について説明する。インクジェットプリンタ１は、画質を向上させるための透明なプレコート液を吐出するプレコートヘッド２と、インクを吐出するインクジェットヘッド３とを有している。ヘッド２及び３は、いずれも一方向（図１の紙面に直交する方向）に沿って長尺なラインヘッドであり、その長手方向を主走査方向として、インクジェットプリンタ１に組み込まれている。プリンタ１は、ライン式のカラーインクジェットプリンタである。
【００１５】
プレコート液用成分としては、顔料インクに対しては顔料色素を凝集させるものが使用され、染料インクに対しては染料色素を析出させるものが使用される。プレコート液は、水を主溶媒とし、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドポリマー、ジアリルメチルアンモニウム塩ポリマー等のカチオン系高分子に加え、マグネシウム塩、カルシウム塩等の多価金属塩を適宜に選択して調整される。かかるプレコート液があらかじめ塗布された用紙Ｐの領域にインクが着弾すると、多価金属塩等がインクの着色剤である染料又は顔料に作用して、不溶性又は難溶性の金属複合体等が形成（凝集又は析出）される。その結果、付着したインクの用紙Ｐ内への浸透度が低下し、インクを用紙Ｐ上に定着させやすくなる。なお、本実施の形態では、画像形成に顔料インクが用いられる。
【００１６】
プリンタ１は、直方体形状の筐体５０１ａを有している。筐体５０１ａの天板上部には、排紙部５３１が設けられている。筐体５０１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ，Ｂは、排紙部５３１に連なる用紙搬送経路が形成された空間である。空間Ａでは、用紙Ｐの搬送と用紙Ｐへの画像形成が行われる。空間Ｂでは、給紙に係る動作が行われる。空間Ｃには、画像形成用の液体を貯留するタンクユニット６０が筐体５０１ａに対して着脱可能に配置されている。タンクユニット６０は、トレイ６３、１つのタンク６１及び４つのタンク６２を有している。トレイ６３内には、各タンク６１、６２が副走査方向に並設されている。タンク６１にはプレコート液が貯留され、タンク６２にはインクが貯留されている。
【００１７】
空間Ａには、１つのヘッド２、４つのヘッド３、メンテナンスユニット８０、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット５２１、用紙Ｐをガイドするガイド部等が配置されている。空間Ａの上部には、プリンタ１各部の動作を制御してプリンタ１全体の動作を司るコントローラ１００が配置されている。また、コントローラ１００には、プリンタ１の外部から印刷用の画像データを取得する印刷データ取得部１１０が接続されている。印刷データ取得部１１０は、ＵＳＢメモリなどのデジタルデータの記録メディアに記録された画像データを読み取ってもよいし、インタフェースやネットワークを介してプリンタ１と接続されたコンピュータ等から画像データを取得してもよい。
【００１８】
ヘッド２、３は、それぞれ略直方体形状を有している。用紙搬送方向に沿って最も上流には、１つのヘッド２、その下流側には４つのヘッド３が順番に所定ピッチで配置されている。ヘッド２及び４つのヘッド３は、ヘッドフレーム５０３に固定されており、図示しない駆動機構により上下方向に移動可能に、筐体５０１ａ内に設置されている。ヘッド２、３には、図示しないインクチューブを通じて、タンク６１及びタンク６２から、プレコート液、マゼンタインク、シアンインク、イエローインク及びブラックインクがそれぞれ供給される。
【００１９】
プレコート液用のヘッド２の下面は、平坦な吐出面２ａであって、液滴を吐出する複数の吐出口８が開口している。ヘッド２の内部には、プレコート液を吐出口へと導く液体流路が形成されている。インク用のヘッド３は、ヘッド２と同様の構造を有しており、吐出面３ａにも複数の吐出口８が開口し、内部に液体流路が形成されている。４つのヘッド３は、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインク滴を吐出する。吐出面２ａ及び３ａは互いに平行に配置されている。
【００２０】
搬送ユニット５２１は、２つのベルトローラ５０６，５０７、両ローラ５０６，５０７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト５０８、搬送ベルト５０８の外側に配置されたニップローラ５０４及び剥離プレート５０５、搬送ベルト５０８の内側に配置されたプラテン５１９等を有する。ベルトローラ５０７は、駆動ローラであって、コントローラ１００による制御の下、搬送モータ（図示せず）の駆動により回転し、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ５０７の回転に伴い、搬送ベルト５０８が図１中の矢印方向に走行する。ベルトローラ５０６は、従動ローラであって、搬送ベルト５０８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。ニップローラ５０４は、ベルトローラ５０６に対向配置され、上流側ガイド部（後述）から供給された用紙Ｐを搬送ベルト５０８の外周面５０８ａに押さえつける。外周面５０８ａには、弱粘着性のシリコン層が形成されている。剥離プレート５０５は、ベルトローラ５０７に対向配置され、用紙Ｐを外周面５０８ａから剥離して下流側ガイド部（後述）へと導く。プラテン５１９は、５つのヘッド２，３に対向配置され、搬送ベルト５０８の上側ループをベルト内周面側から支持する。これにより、外周面５０８ａと吐出面２ａ，３ａとの間に、画像形成に適した所定の間隙が形成される。
【００２１】
ガイド部は、搬送ユニット５２１を挟んで両側に配置されている。上流側ガイド部は、２つのガイド５２７ａ，５２７ｂ及び一対の送りローラ５２６を有する。当該ガイド部は、給紙ユニット５０１ｂ（後述）と搬送ユニット５２１とを繋ぐ。下流側ガイド部は、２つのガイド５２９ａ，５２９ｂ及び二対の送りローラ５２８を有する。当該ガイド部は、搬送ユニット５２１と排紙部５３１とを繋ぐ。
【００２２】
空間Ｂには、給紙ユニット５０１ｂが配置されている。給紙ユニット５０１ｂは、給紙トレイ５２３及び給紙ローラ５２５を有し、給紙トレイ５２３が筐体５０１ａに対して着脱可能である。給紙トレイ５２３は、上方に開口する箱であり、複数の用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ５２５は、コントローラ１００による制御の下、給紙トレイ５２３の最も上方にある用紙Ｐを送り出し、上流側ガイド部に供給する。
【００２３】
空間Ａ，Ｂには、上述のように、給紙ユニット５０１ｂから搬送ユニット５２１を介して排紙部５３１に至る、用紙搬送経路が形成されている。記録指令に基づいて、コントローラ１００の画像記録制御部１０１（図９参照）は、給紙トレイ５２３から用紙Ｐを送り出させる。用紙Ｐは、上流側ガイド部を介して搬送ユニット２０に送られる。用紙Ｐがヘッド２の真下を副走査方向（用紙搬送方向）に沿って通過する際、ヘッド２からプレコート液滴が吐出される。下流側の各ヘッド３からはインク滴が順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。このとき、先に用紙Ｐに着弾するプレコート液滴の着弾位置は、次に着弾するインク滴の着弾位置と一致するように調整されている。これにより、用紙Ｐにインク滴が着弾した際、先に着弾したプレコート液滴によって顔料の凝集が生じる。その結果、次に着弾したインク滴が用紙Ｐに浸透しにくくなり、用紙Ｐ上に形成される画像の品質が向上する。その後。用紙Ｐは、下流側ガイド部により上方に送られ、開口部５３０から排紙部５３１に排紙される。なお、副走査方向とは、用紙搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは、副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。
【００２４】
用紙搬送方向に関して４つのヘッド３より下流には、ライン型の画像センサ７１が設置されている。画像センサ７１には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等が用いられる。画像センサ７１は、ヘッド２、３によって形成された用紙Ｐ上の画像を撮像する。画像センサ７１は、主走査方向に並べられた複数の受光素子を有し、用紙Ｐ上の画像形成領域の最大幅を撮像可能である。画像センサ７１は、撮像された画像を画像データとしてコントローラ１００へと送信する。かかる画像データは、後述の通り、吐出性能に係る検査パターンの解析に用いられる。
【００２５】
空間Ａのメンテナンスユニット８０は、ヘッド２の吐出面２ａ及びヘッド３の吐出面３ａを払拭するワイパ８１と、吐出面２ａ及び３ａを被覆するキャップ８２（キャッピング手段）とを有している。ワイパ８１及びキャップ８２は、ヘッド２、３のそれぞれに設けられている。以下においては、ヘッド３に対して設けられたワイパ８１及びキャップ８２について説明するが、ヘッド２についても同様である。ヘッド２、３は、用紙Ｐに画像を形成する画像形成位置、ワイパ８１による払拭が可能な払拭位置、キャップ８２による被覆が可能な被覆位置の間で適宜移動する。
【００２６】
ワイパ８１は、ワイパブレード８１ａとこれを支持する支持基台とを有する。ワイパブレード８１ａの先端は、図２（ａ）に示すように、払拭位置の吐出面３ａと当接する位置に配置されている。ワイパ８１は、矢印Ｄ１に沿って往復移動する。このとき、ワイパブレード８１ａの先端が、吐出面３ａを払拭する。
【００２７】
キャップ８２は、図２（ｂ）に示すように、被覆位置の吐出面３ａを被覆し、吐出口８内のインクの乾燥を防ぐ。キャップ８２は、上面が平坦なキャップ台８２ａと、この上面から上方に突出したリップ８２ｂとを有している。キャップ台８２ａは、図２（ｃ）に示すように、長方形の平面形状であり、リップ８２ｂが長方形の外縁に沿って配置されている。キャップ台８２ａ内には空洞の流路８２ｃが形成されている。流路８２ｃの一端はキャップ台８２ａの上面中央部に開口し、他端はキャップ台８２ａの側面に開口している。側面側の開口にはエアチューブ８３が接続されており、エアチューブ８３を介してポンプ８５（圧力変更手段）が接続されている。リップ８２ｂは、吐出面３ａに当接する弾性部材であり、吐出面３ａに密着する。キャップ８２が吐出面３ａを覆った際、吐出面３ａとキャップ台８２ａとの間で空隙が形成され、平面視で全ての吐出口８がリップ８２ｂに包囲される。
【００２８】
キャップ８２は、図２（ｂ）の矢印Ｄ２に沿って往復移動が可能である。ヘッド３がキャップ８２より上方に配置されている状態で、キャップ８２がヘッド３の下方に移動した後、ヘッド３が被覆位置まで下降することにより、リップ８２ｂの先端が吐出面２ａに押し当てられる。これにより、キャップ８２と吐出面３ａとで囲まれた内包空間（空隙）８４が形成される。内包空間８４の空気は、流路８２ｃ及びエアチューブ８３を介して、ポンプ８５によって吸引される。
【００２９】
ヘッド２、３の構成について図３〜６を参照しつつより詳細に説明する。各ヘッド２、３は、インクが一時的に貯留される上部構造体とインクを吐出するヘッド本体４との積層体である。各ヘッド２、３は、同様の構成を有しており、ヘッド２は下部にヘッド本体４を有する。ヘッド３も、下部にヘッド本体５を有している。以下においては、主にヘッド本体５についてのみ説明する。ヘッド本体５は、流路ユニット９と、その上面に貼り付けられた８つのアクチュエータユニット２１とを有している。８つのアクチュエータユニット２１は、台形の平面形状を有し、図３に示すように、２列の千鳥状に配置されている。アクチュエータユニット２１の上面には、コントローラ１００からの駆動信号を供給する図示しないフレキシブルプリント基板が接続されている。流路ユニット９の上面には、アクチュエータユニット２１の配置領域を避けてインク供給口５ｘが形成され、フィルタ７２によって覆われている。フィルタ７２は、上部構造体から流路ユニット９へと流れ込むインクをろ過する。
【００３０】
流路ユニット９は、図６に示すように、ステンレス鋼からなる複数の金属製のプレート２２〜３０による積層体である。プレート２２〜３０には、それぞれ複数の貫通孔が形成されている。プレート２２〜３０は、位置合わせされて積層され、各貫通孔が連通したインク流路を内部に有している。インク流路は、マニホールド流路５１、副マニホールド流路５１ａ及び個別インク流路３２を含む。図３及び図４に示すように、マニホールド流路５１の一端はインク供給口５ｘに連通し、他端はヘッド長手方向に延びる副マニホールド路５１ａに連通している。副マニホールド流路５１ａからは、複数の個別インク流路３２が分岐している。図６に示すように、個別インク流路３２は、副マニホールド流路５１ａの出口を一端とし、圧力室１０及びアパーチャ１２を経て吐出面３ａの吐出口８に至る。なお、図４では、説明の都合上から、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１０、アパーチャ１２及び吐出口８を実線で描いている。
【００３１】
吐出面３ａでは、図５に示すように、複数の吐出口８が主走査方向に沿って等間隔で配置されている。これらの吐出口８は、主走査方向に関して、印刷解像度に対応した単位距離ｐのｎ倍（ｎ：自然数）の間隔で並んで、吐出口列を構成する。吐出口列は、ｎ本あり、隣接する列同士で主走査方向に間隔ｐづつシフトしながら副走査方向に等間隔で並んでいる。これにより、全ての吐出口８は、副走査方向に作る射影点が、主走査方向に延びる仮想直線Ｌ０上で等間隔ｐで並ぶことになる。ヘッド２の吐出口８も、これと同様の態様で並ぶ。さらに、ヘッド２の吐出口８とヘッド３の吐出口８とは、主走査方向に同じ位置に配置され、副走査方向に１対１で重なっている。
【００３２】
流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。インク供給口５ｘに供給されたインクは、マニホールド流路５１から副マニホールド流路５１ａに分配される。副マニホールド流路５１ａ内のインクは、各個別インク流路３２に流れ込み、圧力室１０を介して吐出口８に至る。
【００３３】
次に、アクチュエータユニット２１についてより詳細に説明する。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する。図７に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなり、３枚の圧電層４１〜４３から構成されている。最上層の圧電層４１は、その厚み方向に分極されている。また、圧電層４１の上面には、複数の個別電極３５が形成されている。圧電層４１とその下側の圧電層４２との間には、シート全面に形成された共通電極３４が介在している。
【００３４】
個別電極３５は、圧力室１０と対向している。個別電極３５の先端には、個別ランド３６が電気的に接続されている。個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にして圧電層４１に分極方向の電界が印加されると、圧電層４１における電界印加部分が、圧電効果により歪む駆動活性部として働く。圧力室１０に近い下側２枚の圧電層４２、４３は、非活性層であって、電界が印加されても自発的に変形しない。このため、個別電極３５と圧力室１０とで挟まれた部分が、個別のユニモルフ型アクチュエータとして働く。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１０の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれた圧電素子である。
【００３５】
共通電極３４は、すべての圧力室１０に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極３５には、駆動信号が選択的に供給される。
【００３６】
ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、駆動活性部は分極方向に直交する方向（平面方向）に縮む。一方、圧電層４２，４３は自発的変形がない。圧電層４１と圧電層４２、４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電層４１〜４３全体が圧力室１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。
【００３７】
ヘッド２は駆動制御部２ｂを有し、ヘッド３は駆動制御部３ｂを有している（図９参照）。駆動制御部３ｂ（２ｂ）からは、図８（ａ）に示すように、個別電極３５に対して駆動信号である電圧パルス信号Ｓが供給される。電圧パルス信号Ｓは、幅Ｔ、高さＥの方形パルスを含む。本実施形態では、あらかじめ各個別電極３５が、電位Ｅ（＞０）の状態に維持されている。したがって、圧電層４１〜４３は、ユニモルフ変形した状態で待機している。このときの圧力室１０の容積をＶ１とする。そして、インク吐出の要求が発生するたびに、電圧パルス信号Ｓが個別電極３５に供給される。電圧パルス信号Ｓが１つ供給されると、時刻ｔ１において、個別電極３５の電位がグランド電位へと低下し始める。個別電極３５がグランド電位になると、圧電層４１〜４３が変形前の状態に戻り、圧力室１０の容積がＶ２（＞Ｖ１）となる。この容積増大動作により、圧力室１０内のインクに負圧が印加され、副マニホールド流路５１ａから個別インク流路３２へとインクが吸い込まれる。時刻ｔ１から時間Ｔだけ経過した時刻ｔ２において、個別電極３５の電位がＥに戻り始める。個別電極３５の電位がＥに戻ると、圧電層４１〜４３が再びユニモルフ変形した状態になり、圧力室１０の容積もＶ１に戻る。この容積縮小動作により、圧力室１０内のインクに正圧が印加され、吐出口８からインクが吐出される。電圧パルス信号Ｓの供給により圧力室１０の容積をＶ１からＶ２を経てＶ１に戻すアクチュエータユニット２１の一連の動作が、本発明における容積変更動作に対応する。
【００３８】
吐出口８から吐出されるインクの速度は、パルスの高さＥが同じとき、パルス幅Ｔの大きさによって異なる。時刻ｔ１において圧力室１０内に負圧が印加されると、個別インク流路３２内のインクに固有振動が励起（圧力波が生成）される。この固有振動によって圧力室１０内の正圧がちょうど最大となるタイミングで正圧が印加された場合、この正圧が固有振動に最も効率よく重畳する。このとき、インク滴が最大の吐出速度で吐出される。このようなパルス幅Ｔを、Ｔｏとする。図８のグラフには、パルス幅Ｔに対するインクの吐出速度の関係が示されている。インクの吐出速度は、Ｔ＝Ｔｏにおいて最大となり、ＴがＴｏから離れるほど小さくなる。また、Ｔ＝３＊Ｔｏ、Ｔ＝５＊Ｔｏ等のように、時刻ｔ１を起点としてＴ＝（Ｔｏの奇数倍）となるその他の時点でも、吐出速度が極大を取り得る。ただし、Ｔｏに対する倍率が大きいと時間が経過して振動が減衰してしまうので、インクが吐出されたとしてもＴ＝Ｔｏのときよりも吐出速度は小さい。一方、Ｔ＝（Ｔｏの偶数倍）のときは、時刻ｔ１に生じる固有振動と時刻ｔ２に印加される正圧とが逆位相で重畳することになり、互いに打ち消し合ってインクは吐出されない。Ｔｏは、個別インク流路３２内のインクにおける固有振動周期に依存する。本実施形態においては、インク中を副マニホールド流路５１ａの出口から吐出口８まで圧力波が伝播するのに要する時間ＡＬとＴｏが等しくなるように設計されている。
【００３９】
図８（ｃ）は、本実施形態において使用される電圧パルス信号Ｓａ〜Ｓｃを示している。いずれもパルスの高さＥは同じであるが、互いにパルス幅が異なっている。パルス幅については、電圧パルス信号ＳａはＴｏより小さく、電圧パルス信号ＳｂはＴｏに等しく、電圧パルス信号ＳｃはＴｏより大きい。電圧パルス信号Ｓｂは、ヘッド２や３からインクやプレコート液を吐出させる際に使用される。電圧パルス信号ＳａやＳｃのパルス幅は、個別電極３５に供給した際、吐出口８からインク等が吐出しないように調整されている。電圧パルス信号Ｓａ又はＳｃがどのような場合に使用されるかは後述する。
【００４０】
以下、コントローラ１００による制御について図９〜図１３を参照しつつより詳細に説明する。コントローラ１００は、印刷用の画像データに基づいて用紙Ｐ上に画像を形成させる画像記録制御と、ヘッド２及び３において吐出口８の吐出性能が低下したか否かを評価するための吐出性能評価制御と、吐出口８の吐出性能を回復させる回復動作制御とを実行する。
【００４１】
画像記録制御においては、コントローラ１００に設けられた画像記録制御部１０１が、印刷データ取得部１１０が取得した印刷用の画像データに基づいて、ヘッド２、３及び搬送ユニット５２１を制御する。これにより、画像データに対応した画像が用紙Ｐ上に形成されることは、上述のとおりである。
【００４２】
吐出性能評価制御においては、以下のとおりである。コントローラ１００は、図９に示すように、用紙Ｐ上に検査パターンを形成する検査パターン記録制御部１０４と、検査パターンに基づいて吐出不良に関する情報を取得する不吐出情報取得部１０２（性能低下情報取得手段）とを有している。検査パターンは、ヘッド２とヘッド３とで異なる。ヘッド２用の検査パターンには、図１０に示すパターン１２１が用いられる。パターン１２１を用紙Ｐ上に形成するには、パターン１３１に示すように、プレコート液の液滴及びインク滴を用紙Ｐに着弾させる。パターン１３１において、白丸ｓ１がプレコート液の液滴の着弾位置に対応し、黒丸ｓ２がインク滴の着弾位置に対応している。パターン１３１において、主走査方向に沿って白丸ｓ１と黒丸ｓ２とが交互に並んだドット行１３１ａが、副走査方向に繰り返し並んでいる。つまり、副走査方向に沿って白丸ｓ１が並んだドット列１３１ｂと、副走査方向に関して黒丸ｓ２が並んだドット列１３１ｃとが、主走査方向に交互に並んでいる。
【００４３】
検査パターン記録制御部１０４は、以下のように、プレコート液の液滴とインク滴とをパターン１３１が示すドット位置へと吐出させる。まず、ヘッド２において、主走査方向に関して１つおきに並んだ吐出口８からなる吐出口群から、１本のドット行１３１ａに含まれる各ドット位置ｓ１へとプレコート液の液滴を吐出させる。そして、いずれかのヘッド３（例えば、ブラックのヘッド３）において、上記吐出口群の吐出口８とは主走査方向に関して互い違いに並んだ吐出口８からなる吐出口群から、ドット行１３１ａに含まれる各ドット位置ｓ２へとインク滴を吐出させる。例えば、図５に示すように、ヘッド２において左から奇数番目の各吐出口８からなる吐出口群８ｘからドット位置ｓ１へとプレコート液の液滴を吐出させる。そして、ヘッド３において左から偶数番目の各吐出口８からなる吐出口群８ｙからドット位置ｓ２へとインク滴を吐出させる。これにより、１本のドット行１３１ａを用紙Ｐ上に形成させる。このようなドット行１３１ａへの吐出を副走査方向に繰り返すことにより、パターン１３１に示す全てのドット位置ｓ１及びｓ２へとプレコート液の液滴及びインク滴を着弾させる。これにより、用紙Ｐ上にパターン１２１が形成される。
【００４４】
パターン１２１において、ドット列１３１ｃにはインク滴が着弾するため、用紙Ｐ上にはインク色のライン１２１ｃが形成される。ここで、プレコート液の液滴が適切に着弾したドット位置ｓ１には、隣接するドット位置ｓ２に着弾したインク滴が浸入しにくい。このため、ドット列１３１ｂの位置には、用紙Ｐの色がそのまま表れたライン１２１ａが形成される。一方、プレコート液の液滴が適切に着弾しなかったドット位置ｓ１には、隣接するドット位置ｓ２に着弾したインク滴が浸入しやすい。このため、プレコート液が着弾しなかったドット列１３１ｂの位置には、隣接するドット位置ｓ２からインクが滲んだライン１２１ｂが形成される。特に、主走査方向に両側からドット列１３１ｃに挟まれたドット列１３１ｂでは、ライン１２１ｂのように両側からインクが滲む。ライン１２１ｂは、ライン１２１ａに比べて細くなるか、全体的に薄くインクの色を帯びる。このような両ライン１２１ａ、１２１ｂ間の違いから、ヘッド２の吐出口８に吐出不良が発生していることがパターン１２１上に明瞭に表れる。
【００４５】
次に、検査パターン記録制御部１０４は、パターン１３１とはドット位置ｓ１とドット位置ｓ２とを入れ替えたパターンを、用紙Ｐ上の別の位置（あるいは、別の用紙Ｐ）に形成する。例えば、初めに図５の吐出口群８ｘ及び８ｙを用いてパターン１２１を形成した場合、次には、ヘッド２における吐出口群８ｘ以外の吐出口８とヘッド３における吐出口群８ｙ以外の吐出口８とを用いてパターンを形成する。これにより、残りの吐出口８においても吐出不良が発生しているか否かがパターン上に明瞭に表れる。
【００４６】
ヘッド３用の検査パターンには、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すパターン１２２又は１２３が用いられる。パターン１２２は、内部が塗りつぶされた長方形のパターンであり、いわゆるベタ画像のパターンである。パターン１２２は、１つのヘッド３における全ての吐出口８からインクを吐出させて主走査方向に沿ったラインを形成すると共に、このライン形成を副走査方向に繰り返すことにより形成される。図１１（ａ）の白抜き矢印は、各アクチュエータユニット２１と、そのアクチュエータユニット２１に対応する吐出口８から吐出されたインクによるパターン形成部分との対応関係を示している。ヘッド３においていずれかのアクチュエータユニット２１（例えば、図１１（ａ）のアクチュエータユニット２１ａ）に対応するいずれかの吐出口８に吐出不良が生じている場合、その吐出口８に相当する位置には、用紙Ｐの地色によるライン１２２ａが表れる。パターン１２３は、主走査方向に沿った横ラインと副走査方向に沿った縦ラインとを規則正しく配列した煉瓦状模様のパターンである。パターン１２３は、いずれの吐出口８に吐出不良が発生したのかを、吐出不良に対応するライン１２３ａと縦ラインとの位置関係に基づいて目視等により把握するのが容易である。
【００４７】
用紙Ｐ上に検査パターンが形成されると、本実施の形態では、画像センサ７１が検査パターンを逐次読み取っていき、読み取ったパターンに対応する読み取り画像データを不吐出情報取得部１０２へと出力する。不吐出情報取得部１０２では、この読み取り画像データに基づいて、ヘッド２又は３における吐出不良の有無を評価し、不良の吐出口８を特定する。吐出口８の特定は、パターン１２１〜１２３において、ライン１２１ｂ、１２２ａ又は１２３ａの主走査方向に関する位置を検出することによりなされる。不吐出情報取得部１０２は、主走査方向に関する位置と吐出口８との関係を示す情報を有しており、この情報と検出された位置とに基づいて吐出不良が生じている吐出口８を特定する。特に、不吐出情報取得部１０２は、ライン１２１ｂのようなインクの滲みが生じている部分において、滲みがどの程度であるかを評価する。この評価は、例えば、ライン１２１ａなどの他のラインと比較したり、インクの濃淡がどの程度であるかを基準値と比較して評価したりすることによりなされる。
【００４８】
吐出不良の原因は、（１）流路に接着剤等による詰まりが生じていること、（２）プレコート液やインクの粘度が増加していること、及び、（３）メニスカスが破壊されて個別インク流路３２内に気泡が入り込んでいることの主に３つが存在する。このうち、（１）の原因による吐出不良は、恒常的な吐出不良であり、例えば装置の初期出荷の段階において抽出され、除去される。また、（２）の原因による吐出不良の場合、吐出動作を繰り返すことにより徐々に改善する。このため、検査パターンには、濃度が一定なライン１２１ｂ、１２２ａ又は１２３ａとは異なり、副走査方向に関して徐々に濃度が回復するような線が表れる。
【００４９】
一方、（３）の原因による吐出不良は、図６の破線Ｑに示すように、吐出口８から気泡が入り込んで滞留し、メニスカスが流路の奥へと後退しているときに生じる。このような場合、通常の吐出動作を繰り返すだけでは、メニスカスが吐出口端に戻らないことが多い。したがって、（３）を原因とした吐出不良の場合、ライン１２１ｂ、１２２ａ又は１２３ａとして検査パターンに表れやすい。そこで、不吐出情報取得部１０２は、ラインに濃度の変化が生じているか否かに基づいて、吐出不良が（３）の原因によるものか否かを判定する。このとき、所定のライン長さの間で濃度変化がなければ（３）の原因による不良と判定し、濃度が単調に変化する傾向を示せば（２）の原因による不良と判定する。
【００５０】
回復動作制御は以下のとおりである。コントローラ１００は、ヘッド２、３及びメンテナンスユニット８０に所定の回復動作処理を実行させる回復動作制御部１０３を有している。本実施形態の回復動作には以下の３種類がある。
【００５１】
回復動作の１つ目は、上記（３）の原因による吐出不良が生じている吐出口８においてメニスカスを復元するメニスカス復元動作である。この動作では、まず、回復動作制御部１０３がメンテナンスユニット８０を制御して、図２（ｂ）に示すように、キャップ８２で吐出面２ａや３ａを被覆する。そして、ポンプ８５に内包空間８４内の空気を吸引させ、内包空間８４を減圧させる（内包空間８４の圧力を大気圧に比べて負とする）。このとき、インクやプレコート液が漏れ出さない範囲で、内包空間８４内はメニスカス耐圧に近い圧力まで減圧される。メニスカス耐圧は、吐出口８において、メニスカスが外気圧に抗して維持される最大圧力である。内包空間８４内の圧力の管理は、内包空間８４に対して圧力測定手段を設けて、メニスカスが破壊されないように減圧されても良い。あるいは、予めこのような圧力範囲に調整された駆動量でポンプ８５が駆動されても良い。（３）の原因による吐出不良の場合、図６に示すように、吐出口８のメニスカスが破壊されて気泡が入り込んでいる。内包空間８４の減圧により、個別インク流路３２内部のメニスカスが吐出口８側へと引っ張り出される。この減圧に対して、吐出不良のない吐出口８では、メニスカスは吐出口８の開口に留まっている。
【００５２】
ここで、個別インク流路３２内のメニスカスは、部分２９ａまで引っ張り出されたとしても、以下の理由から、吐出口８の開口までは到達しにくい。減圧によってメニスカスに作用する力の大きさは、メニスカスの面積が小さくなるほど小さい。個別インク流路３２は、図６に示すように、吐出口８の開口に向かって先細りになっている。つまり、開口端付近では、メニスカスに作用する力も小さくなり、メニスカスを移動させにくくなる。
【００５３】
そこで、回復動作制御部１０３は、内包空間８４を減圧した後、駆動制御部２ｂ又は３ｂを制御して、吐出不良が生じていると特定された吐出口８に対応するアクチュエータを駆動させる。具体的には、駆動制御部２ｂ又は３ｂから、特定された吐出口８に対応する個別電極３５へと、図８（ｃ）に示す電圧パルス信号Ｓｃを複数供給させる。電圧パルス信号Ｓｃのパルス幅Ｔは、１．５＊Ｔｏ＜Ｔ＜２．５＊Ｔｏを満たしていることが好ましい。このようなパルスの印加により、他の吐出口８からインク等が吐出されるのを確実に抑制しつつ、副マニホールド流路５１ａから問題の個別インク流路３２へとインク等が供給され、メニスカスを吐出口８側へと押し出すことができる。これによって、吐出口８から外部へと気泡を押し出し、メニスカスを復元することができる。なお、電圧パルス信号Ｓｃをいくつか個別電極３５に供給した直後に、メニスカスの振動を打ち消すような追加の電圧パルス信号Ｓを供給してもよい。
【００５４】
なお、内包空間８４内を減圧する際、正常なメニスカスを微小に振動させることが好ましい。メニスカスが微小に振動するとメニスカス耐圧が向上することが確認されている。つまり、メニスカスの微小振動により、内包空間８４内が減圧されてもインク等の液体が正常な吐出口８から排出されにくくなる。具体的には、吐出不良が生じていない、つまり、正常な吐出口８に対応する個別電極３５に、図８（ｃ）に示す電圧パルス信号Ｓａを連続して供給する。これにより、メニスカスが微小に振動する。
【００５５】
回復動作の２つ目は、上記（２）の原因による吐出不良を回復するためのフラッシング動作である。この動作では、まず、回復動作制御部１０３がメンテナンスユニット８０を制御して、図２（ｂ）に示すように、キャップ８２で吐出面２ａや３ａを被覆する。そして、吐出口８から強制的にインクやプレコート液を内包空間８４へと吐出させる。具体的には、個別電極３５へとＴ＝Ｔｏとなる電圧パルス信号Ｓを多数供給したり、パルスの高さＥが大きい電圧パルス信号Ｓを供給したりする。これにより、吐出口８から粘度が増加したインク等が排出され、吐出不良が解消する。
【００５６】
回復動作の３つ目は、メニスカスを整えるワイパ動作である。この動作では、回復動作制御部１０３がメンテナンスユニット８０を制御して、図２（ａ）に示すように、ワイパ８１に吐出面２ａや３ａを払拭させる。これにより、各吐出口８においてメニスカスの状態が一様に整えられる。このとき、ワイパ８１による払拭に先立って、各吐出口８から強制的にインク等を排出させる。インク等の排出は、アクチュエータの駆動によらず、例えば、インクの供給側から正圧を加えて行う。ヘッド２又は３のサイズが小さければ、上述のように、キャップ８２で吐出面２ａや３ａを被覆し、ポンプ８５でメニスカスを破壊するほどに内包空間８４内を減圧しても良い。
【００５７】
以下、プリンタ１が実行する動作の一連のステップを、図１２を参照しつつ説明する。まず、コントローラ１００が、ユーザにより吐出性能を検査するように指示があったか否かを判定する（ステップＳ１）。ユーザからの指示は、プリンタ１の操作パネルやプリンタ１と接続されたコンピュータ等から入力される。吐出性能を検査するように指示があった場合には（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、コントローラ１００は、給紙ユニット５０１ｂ及び搬送ユニット５２１等を制御して、ヘッド２及び３へと検査用紙を搬送させる（ステップＳ２）。このとき、通常の記録用紙を検査用紙としても良いし、記録用紙と異なる専用紙を用いても良い。
【００５８】
次に、ヘッド２からプレコート液を吐出させると共にヘッド３からインクを吐出させて用紙上にパターン１２１〜１２３を形成させる（ステップＳ３）。そして、画像センサ７１が生成した検査パターン１２１〜１２３に関する画像データに基づいて、不吐出情報取得部１０２が吐出口８に吐出不良が生じているか否かを判定する（Ｓ４）。このとき、不吐出情報取得部１０２は、吐出不良が生じている吐出口８を特定すると共に、吐出不良の原因を評価する。この評価ステップでは、例えば、各ドット列１３１ｂに対応して色差が求められ、用紙Ｐ自体の色差と比較される。色差には、閾値が設けられており、この閾値に関して測定された色差が用紙Ｐ自体に近ければ吐出は良好とされ、ヘッド３の色インクに近ければ吐出不良とされる。
【００５９】
吐出不良が生じていない場合には（ステップＳ４、Ｎｏ）、プリンタ１はステップＳ１の動作に戻る。吐出不良が生じている場合には（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、プリンタ１はユーザに対してディスプレイ表示やアラーム等により警告を発する（ステップＳ５）。そして、吐出不良を解消させる回復動作を実行するか否かの指示をユーザから受け付け、指示があった場合には（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、プリンタ１は回復動作を実行する（ステップＳ７）。指示がなかった場合には（ステップＳ６、Ｎｏ）、ステップＳ１の動作に戻る。回復動作ステップの詳細は後述する。
【００６０】
ステップＳ１において検査の指示がなかった場合には（ステップＳ１、Ｎｏ）、前回の検査から所定の時間が経過したか否かをコントローラ１００が判定する（ステップＳ８）。前回の検査から所定の時間が経過したとコントローラ１００が判定した場合には（ステップＳ８、Ｙｅｓ）、プリンタ１はステップＳ２からの動作を実行する。つまり、検査の指示がない場合にも、前回の検査から所定の時間が経過した場合には、吐出性能の検査が実行される。前回の検査から所定の時間が経過していないと判定した場合には（ステップＳ８、Ｎｏ）、コントローラ１００は、印刷ジョブがあるか否かを判定し（ステップＳ９）、印刷ジョブがあると判定した場合には（ステップＳ９，Ｙｅｓ）、印刷ジョブを実行する（ステップＳ１０）。プリンタ１は、印刷ジョブが完了していない間は印刷ジョブを実行し続け（ステップＳ１１、Ｎｏ→ステップＳ１０）、印刷ジョブが完了した場合には（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１の動作に戻る。ステップＳ９において印刷ジョブがないと判定した場合には（ステップＳ９、Ｎｏ）、プリンタ１は印刷ジョブが発生するまで待機する。
【００６１】
ステップＳ７の回復動作ステップについて、図１３を参照しつつより詳細に説明する。まず、コントローラ１００は、不吐出情報取得部１０２が評価した結果に基づいて、吐出不良の原因が上記（２）の粘度増加によるものであるか、上記（３）の気泡の混入によるものであるかを判定する（ステップＳ２１）。吐出不良の原因が（２）によるものとコントローラ１００が判定した場合には（ステップＳ２１、粘度増加）、回復動作制御部１０３が、ヘッド２、３及びメンテナンスユニット８０に上述のフラッシング動作を実行させる。この後、プリンタ１はステップＳ１の動作に戻る。一方、吐出不良の原因が（３）によるものとコントローラ１００が判定した場合には（ステップＳ２１、気泡混入）、回復動作制御部１０３が、ヘッド２、３及びメンテナンスユニット８０に上述のメニスカス復元動作を実行させる（ステップＳ２２）。ステップＳ２４においては、回復動作制御部１０３が、メンテナンスユニット８０に上述のワイパ動作を実行させる。そして、プリンタ１はステップＳ１の動作に戻る。
【００６２】
以上説明した本実施形態によると、図６に示すようにメニスカスが破壊されて、吐出口８から流路内へと気泡が混入していることが検出された場合には、回復動作処理としてメニスカス復元動作を実行する。メニスカス復元動作によると、まず、内包空間８４をメニスカスが破壊されない範囲でメニスカス耐圧付近まで減圧する。これにより、正常な吐出口８からインク等が吐出されるのを防止しつつ、流路内へと後退したメニスカスを吐出口８側へと引き出せる。
【００６３】
次に、１．５＊Ｔｏ＜Ｔ＜２．０＊Ｔｏとなるような電圧パルス信号Ｓを、吐出不良が生じている吐出口８に対応する個別電極３５に供給する。これにより、吐出口８からインク等が吐出されるのを防止しつつメニスカスを復元できる。ここで、Ｔ＜Ｔｏとなるような電圧パルス信号Ｓを供給した場合には、最初の負圧の印加から短い時間で次の正圧を印加することとなるため、副マニホールド流路５１ａから個別インク流路３２へと十分にインク等が供給されないおそれがある。これに対して、Ｔｏ＜Ｔとすることで、副マニホールド流路５１ａから個別インク流路３２へと十分にインク等が供給され、メニスカスを吐出口８側へと十分に移動させることができる。また、１．５＊Ｔｏ＜Ｔ＜２．５＊Ｔｏを満たす場合、パルス幅Ｔは、負圧と正圧とが打ち消し合う２＊Ｔｏ付近の値となる。このため、吐出口８からインク等が吐出するのを確実に抑制できる。このように、本実施形態のメニスカス復元動作では、インク等を無駄に消費することなくメニスカスを復元できる。
【００６４】
また、本実施形態においては、ヘッド２の吐出不良を検査するために図１０のパターン１２１を用いている。これは、以下の理由による。吐出不良を検査するには、プレコート液が透明であるため、プレコート液単独の検査は非常に困難である。また、プレコート液の液滴とインク滴とを用紙Ｐ上の同じ位置に着弾させ、プレコート液が適切に着弾した位置と適切に着弾しなかった位置とにおけるインクの発色の違いを目視で検出することも考えられる。しかし、プレコート液の有無は発色の濃淡の違いとして表れる。つまり、同色のインク同士で濃淡の違いを判断しないといけないので、その違いを画像センサや目視で判断することは難しい。さらに、プレコート液の有無による発色の違いがそれほど顕著でない場合もある。したがって、これらの方法での検査には限界がある。一方、図１０のパターン１２１を用いると、吐出口８の吐出不良は、ライン１２１ａと１２１ｂとに示すように、用紙Ｐの色とインクの色との差として表れる。したがって、同色のインクにおける発色の濃淡の差として表れる他の検査パターンと比べてその差が顕著であるので、吐出口８の吐出不良を検査しやすい。
【００６５】
また、パターン１２１によれば、主走査方向に両側のドット位置ｓ２からドット位置ｓ１へとインクが滲むため、ライン１２１ｂのようにライン１２１ａとの違いがはっきり表れる。さらに、同じ吐出口８に対応するドット位置ｓ１が並んだドット列１２１ｂと、同じ吐出口８に対応するドット位置ｓ２が並んだドット列１２１ｃとが隣接している。このため、吐出口８に吐出不良がある場合には、ドット列１２１ｃに着弾したインクが列全体からドット列１２１ｂへと滲むので、ライン１２１ｂに示すように、ライン全体に亘ってライン１２１ａとの違いがはっきり表れる。これらにより、吐出口８の吐出不良を検査しやすい。
【００６６】
さらに、パターン１２１によれば、主走査方向に関してドット位置ｓ１とドット位置ｓ２とが交互に並んでおり、ドット位置ｓ１にはそれぞれ異なる吐出口８から液滴が吐出される。この場合、ライン１２１ｂのようなインクの滲みが何番目のラインに表れるのかを把握すれば、どの吐出口８に吐出不良が生じているのかを把握できる。したがって、吐出不良が生じた吐出口８を特定しやすい。
【００６７】
以下、本実施形態の各種変形例について説明する。第１の変形例は、図１４に示すように、インクを流入させるポンプ９１（液体流入手段）がヘッド２及びヘッド３ごとに設けられたものである。以下においては重複を避けるため、ヘッド３について説明し、ヘッド２については説明を省略する。ヘッド３の上部構造体の内部には、流路３３が形成されている。流路３３は複数の流路３３ａへと分岐しており、各流路３３ａは各インク供給口５ｘと連通している。ポンプ９１は、タンク６２のインクをヘッド３へと強制的に流入させる。流路３３内へと流入したインクは、流路３３ａ及びインク供給口５ｘを介してヘッド本体５内へと流れ込む。第１の変形例においては、メニスカス復元動作の際、内包空間８４を減圧する代わりに、吐出口８からインクが吐出されない範囲の圧力でヘッド３内へとインクを流入させるように、回復動作制御部１０３がポンプ９１を制御する。これによって、内包空間８４の減圧と同様に、流路内へと後退したメニスカス（図６参照）を吐出口８側へと押し出すことができる。その他の動作については上述の実施形態と同様である。
【００６８】
第２の変形例は、パターン１３１の代わりに用いられるパターン２３１に関する。パターン２３１では、図１５（ａ）に示すように、白丸ｓ１同士の間には３つの黒丸ｓ２が配置されている。白丸ｓ１のそれぞれは２つの黒丸ｓ２によって主走査方向に挟まれている。このように形成されたドット行２３１ａが、副走査方向に繰り返し並んでいる。第２の変形例では、ヘッド２の吐出口８が複数の吐出口群に区分されると共に、吐出口群ごとに、パターン２３１に応じた検査パターンが形成される。各吐出口群は、主走査方向に３つの吐出口８を置いて離隔した吐出口８からなる。図１５（ｂ）は吐出口群の具体例である。吐出口８は、図１５（ｂ）に示すように、全体的には２４００ｄｐｉに対応する間隔で形成されている。一方、吐出口群８ａ〜８ｄのそれぞれにおいては、吐出口８が６００ｄｐｉに対応する間隔で配列されている。そして、吐出口群８ａからパターン２３１の各位置ｓ１へとプレコート液が吐出される。また、ヘッド３からは、主走査方向に関して吐出口群８ａの吐出口８同士に挟まれた吐出口８から位置ｓ２へとインクが吐出される。これにより、パターン２３１に対応する１つの検査パターンが用紙Ｐ上に形成される。これと同様に、吐出口群８ｂ〜８ｄのそれぞれに関して、パターン２３１に対応する１つの検査パターンが、用紙Ｐ上のそれぞれ別の位置（あるいは、別の用紙Ｐ上）に形成される。
【００６９】
第２の変形例によると、各検査パターンにおいて、比較的広い間隔且つ一定間隔でプレコート液によるラインが形成されるので、プレコート液の吐出不良が生じた吐出口８が容易に判別可能である。また、２４００ｄｐｉの吐出口８に対して６００ｄｐｉでプレコート液によるラインが形成されるため、６００ｄｐｉの低解像度の画像センサによって吐出不良を検出することが可能となる。
【００７０】
第３の変形例に係るパターン３３１は、図１６（ａ）に示すように、１つのドット位置ｓ１の周囲に８個のドット位置ｓ２が隣接しており、これらのドット位置ｓ２がドット位置ｓ１を取り囲んでいる。パターン３３１に基づいて検査パターンを形成すると、プレコート液の液滴がドット位置ｓ１に適切に着弾した場合は、ドット位置ｓ２からのインクの滲みが抑制される。このため、パターン３３２ａに示すように、中心に用紙Ｐの地色がそのまま表れた検査パターンが、用紙Ｐ上に形成される。一方、プレコート液の液滴がｓ２の位置に着弾しなかった場合には、周囲のドット位置ｓ２からインクが滲むため、パターン３３２ｂに示すように、中心がインクによって薄く塗りつぶされた検査パターンが、用紙Ｐ上に形成される。検査パターンが３３２ａ及び３３２ｂのいずれになるかを判別することにより、吐出口８における吐出不良を検出することができる。
【００７１】
第４の変形例に係るパターン４３１は、図１６（ｂ）に示すように、単に１個のドット位置ｓ１と１個のドット位置ｓ２とを互いに隣接させたものである。このような場合にも、プレコート液の液滴がドット位置ｓ１に適切に着弾したか否かによって、ドット位置ｓ２からドット位置ｓ１へとインクが滲む程度が変わるので、吐出口８の吐出不良を検査できる。しかしながら、ドット位置ｓ１とｓ２を単に隣接させるだけよりは、第５の変形例に係る図１６（ｃ）のパターン５３２のように、ドット位置ｓ１と隣接するドット位置ｓ２がドット位置ｓ１を挟んでいるパターンの方が、吐出口８の吐出不良の有無に応じてインクの滲む程度に生じる差が大きくなる。また、第６の変形例に係る図１６（ｄ）のパターン６３１のように、２つ以上のドット位置ｓ２が互いに異なる方向に関してドット位置ｓ１と隣接していてもよい。
【００７２】
第７の変形例は、吐出不良の特定方法に関する。上述の実施形態では、吐出不良が生じている吐出口８を特定しているが、第７の実施例は、吐出不良が生じている吐出口群を判別するように構成されている。例えば、吐出口８をアクチュエータユニット２１ごとに１つの吐出口群に区分し、いずれのアクチュエータユニット２１に対応する吐出口群に吐出不良が生じているかを検査パターンから判別してもよい。図１１の例では、アクチュエータユニット２１ａに対応する吐出口群に吐出不良が発生しているため、この吐出口群が、吐出不良が発生している吐出口群として判別される。そして、回復動作処理においては吐出口群単位で各種の回復動作が実行される。つまり、吐出不良が発生していると判別された吐出口群に属する全ての吐出口８についてメニスカス復元動作やフラッシング動作が実行されるが、その他の吐出口８については実行されない。第７の実施例によると、吐出口群単位で回復動作を実行するため、簡易な制御になると共に、吐出不良が生じていない吐出口群について回復動作を無駄に実行せずに済む。
【００７３】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００７４】
例えば、上述の実施形態では、図１０の白丸ｓ１にはプレコート液の液滴のみが着弾し、黒丸ｓ２にはインク滴のみが着弾する場合が想定されている。しかし、黒丸ｓ２の位置にプレコート液の液滴及びインク滴の両方が着弾してもよい。この場合、黒丸ｓ２から白丸ｓ１へのインクの滲みが若干弱くなるかもしれないが、白丸ｓ１の位置にプレコート液の液滴が着弾しなかった場合にはやはり、黒丸ｓ２から白丸ｓ１へインクが滲みやすくなる。したがってこの場合も、吐出口８の吐出不良を検出可能である。
【００７５】
上述の実施形態では、吐出口８の吐出不良としてインクやプレコート液が全く吐出されない場合が想定されている。しかし、吐出口８の吐出性能が低下することにより、吐出はするが、吐出量が規定量より小さくなっている場合が想定されてもよい。例えば、パターン１３１において、白丸ｓ１の位置にプレコート液の液滴が全く着弾しなかった場合が想定されてもよいし、多少とも液滴が着弾するような場合が想定されてもよい。多少とも液滴が着弾するような場合も、適切に着弾する場合と比べて液滴の量が少ない場合にはインクが滲みやすくなるので、吐出口８に関する吐出性能の低下を検出できる。また、滲みの程度を正確に検出できれば、吐出口８の吐出性能がどの程度低いかを評価することもできる。
【００７６】
上述の実施形態では、ヘッド３用の検査パターンとして、パターン１２２、１２３を用いている。このうち、パターン１２２に対しては、パターン形成後の読み取り性の向上の観点から、パターン形成領域に予めプレコート液のドットを検査パターンと同じパターンで形成しておいても良い。
【００７７】
また、上述の実施形態では、画像センサ７１が読み取った検査パターンの画像データに基づいて吐出口８の吐出不良を検出している。しかし、用紙Ｐ上に形成された検査パターンをユーザが肉眼観察し、吐出不良を示すライン１２２ｂ、１２２ａ又は１２３ａが生じていると認めれば、ユーザがプリンタ１に回復動作を実行するように指示してもよい。このとき、いずれの吐出口群又はいずれの吐出口８に吐出不良が生じているかまでユーザが判断し、吐出不良が生じていると判断した吐出口群又は吐出口８をユーザがプリンタ１に入力できるように構成してもよい。この場合、ユーザからの入力を受け付ける手段が、本発明における性能低下情報取得手段に対応する。
【符号の説明】
【００７８】
Ｓ，Ｓａ〜Ｓｃ 電圧パルス信号
ｓ１，ｓ２ ドット位置
１２１-１２３ 検査パターン
１ インクジェットプリンタ（プリンタ）
２ プレコートヘッド（ヘッド）
２ａ 吐出面
３ インクジェットヘッド（ヘッド）
３ａ 吐出面
８ 吐出口
１０ 圧力室
２１ アクチュエータユニット
３２ 個別インク流路
３５ 個別電極
７１ 画像センサ
８０ メンテナンスユニット
８２ キャップ
８４ 内包空間
８５ ポンプ
１００ コントローラ
１０１ 画像記録制御部
１０２ 不吐出情報取得部
１０３ 回復動作制御部
１０４ 検査パターン記録制御部
１１０ 印刷データ取得部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口へと液体を供給する液体流路と、前記液体流路の途中に設けられた圧力室と、前記圧力室の容積をＶ１からＶ１より大きいV２に変更した後、Ｖ１へと戻す容積変更動作を実行することにより前記吐出口から液体を吐出させるアクチュエータとを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの前記吐出口が開口した吐出面に当接して前記吐出口が形成された吐出領域を覆うキャッピング手段と、
前記キャッピング手段が前記吐出領域を覆った状態で、前記キャッピング手段と前記吐出面に囲まれる内包空間内の圧力を変更する圧力変更手段と、
前記圧力変更手段及びアクチュエータを制御して前記吐出口の吐出性能の回復動作処理を実行する回復動作制御手段とを備えており、
前記アクチュエータが、前記圧力室の容積をＶ１からＶ２に変更し始めてからＶ１に戻し始めるまでの時間Ｔに関して、Ｔ＝Ｔｏ（Ｔｏ＞０）となるように前記容積変更動作が実行されたときに、前記吐出口から吐出される液体の吐出速度が最大且つ極大となる特性を有しており、
前記回復動作処理が、
液体のメニスカスが形成されている前記吐出口から液体が排出されない範囲で前記内包空間内を減圧する圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、Ｔ＞Ｔｏであり且つ前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を前記アクチュエータに実行させる処理を含んでいることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記液体吐出ヘッドが前記吐出口を複数有しており、
吐出性能が低下した前記吐出口を含む１又は複数の前記吐出口からなる吐出口群を判別する情報を取得する性能低下情報取得手段をさらに備えており、
前記回復動作処理において、前記性能低下情報取得手段が取得した情報に基づき、吐出不良が生じた前記吐出口群に対応する前記アクチュエータのみが、Ｔ＞Ｔｏであり且つ当該吐出口群から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記性能低下情報取得手段が、吐出性能が低下した前記吐出口を特定する情報を取得し、
前記回復動作処理において、前記性能低下情報取得手段が取得した情報が特定する前記吐出口に対応する前記アクチュエータのみが、Ｔ＞Ｔｏであり且つ当該吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記回復動作処理において、
前記性能低下情報取得手段が取得した情報に基づき、吐出不良が生じた前記吐出口群以外の前記吐出口に対応する前記アクチュエータが、０＜Ｔ＜Ｔｏであり且つ当該吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項２又は３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記回復動作処理において、
前記アクチュエータが、１．５＊Ｔｏ＜Ｔ＜２．５＊Ｔｏとなるように前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項６】
前記回復動作処理において、
前記圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、前記アクチュエータが複数回の前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項７】
前記吐出口付近における吐出方向に直交する平面に沿った前記液体流路の断面が、前記吐出口に向かって小さくなるように変化していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項８】
複数の前記吐出口が前記液体吐出ヘッドに形成されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の記録装置において、前記吐出口の吐出性能を回復する吐出性能回復方法であって、
前記記録装置が、前記複数の吐出口のそれぞれから記録媒体へと液体を吐出させて記録媒体上に検査パターンを形成するステップと、
前記記録媒体上に形成された前記検査パターンに基づいて、前記複数の吐出口のうち、吐出性能が低下したものを特定するステップと、
前記回復動作制御手段が、前記圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、吐出性能が低下したと特定された前記吐出口に対応する前記アクチュエータのみに、Ｔ＞Ｔｏであり且つ当該吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行させるステップとを備えていることを特徴とする吐出性能回復方法。
【請求項９】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口へと液体を供給する液体流路と、前記液体流路の途中に設けられた圧力室と、前記圧力室の容積をＶ１からＶ１より大きいＶ２に変更した後、Ｖ１へと戻す容積変更動作を実行することにより前記吐出口から液体を吐出させるアクチュエータとを有する液体吐出ヘッドと、
液体を貯留する液体貯留手段と、
前記液体貯留手段内の液体を前記液体流路へと流入させる液体流入手段と、
前記液体流入手段及びアクチュエータを制御して前記吐出口の吐出性能の回復動作処理を実行する回復動作制御手段とを備えており、
前記アクチュエータが、前記圧力室の容積をＶ１からＶ２に変更し始めてからＶ１に戻し始めるまでの時間Ｔに関して、Ｔ＝Ｔｏ（Ｔｏ＞０）となるように前記容積変更動作が実行されたときに、前記吐出口から吐出される液体の吐出速度が最大且つ極大となる特性を有しており、
前記回復動作処理が、
前記液体流入手段に前記吐出口から液体が吐出されない範囲の圧力で前記液体流路へと液体を流入させた後に、Ｔ＞Ｔｏであり且つ前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を前記アクチュエータに実行させる処理を含んでいることを特徴とする記録装置。
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口へと液体を供給する液体流路と、前記液体流路の途中に設けられた圧力室と、前記圧力室の容積をＶ１からＶ１より大きいV２に変更した後、Ｖ１へと戻す容積変更動作を実行することにより前記吐出口から液体を吐出させるアクチュエータとを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの前記吐出口が開口した吐出面に当接して前記吐出口が形成された吐出領域を覆うキャッピング手段と、
前記キャッピング手段が前記吐出領域を覆った状態で、前記キャッピング手段と前記吐出面に囲まれる内包空間内の圧力を変更する圧力変更手段と、
前記圧力変更手段及びアクチュエータを制御して前記吐出口の吐出性能の回復動作処理を実行する回復動作制御手段とを備えており、
前記アクチュエータが、前記圧力室の容積をＶ１からＶ２に変更し始めてからＶ１に戻し始めるまでの時間Ｔに関して、Ｔ＝Ｔｏ（Ｔｏ＞０）となるように前記容積変更動作が実行されたときに、前記吐出口から吐出される液体の吐出速度が最大且つ極大となる特性を有しており、
前記回復動作処理が、
液体のメニスカスが形成されている前記吐出口から液体が排出されない範囲で前記内包空間内を減圧する圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、Ｔ＞Ｔｏであり且つ前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を前記アクチュエータに実行させる処理を含んでいることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記液体吐出ヘッドが前記吐出口を複数有しており、
吐出性能が低下した前記吐出口を含む１又は複数の前記吐出口からなる吐出口群を判別する情報を取得する性能低下情報取得手段をさらに備えており、
前記回復動作処理において、前記性能低下情報取得手段が取得した情報に基づき、吐出不良が生じた前記吐出口群に対応する前記アクチュエータのみが、Ｔ＞Ｔｏであり且つ当該吐出口群から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記性能低下情報取得手段が、吐出性能が低下した前記吐出口を特定する情報を取得し、
前記回復動作処理において、前記性能低下情報取得手段が取得した情報が特定する前記吐出口に対応する前記アクチュエータのみが、Ｔ＞Ｔｏであり且つ当該吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記回復動作処理において、
前記性能低下情報取得手段が取得した情報に基づき、吐出不良が生じた前記吐出口群以外の前記吐出口に対応する前記アクチュエータが、０＜Ｔ＜Ｔｏであり且つ当該吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項２又は３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記回復動作処理において、
前記アクチュエータが、１．５＊Ｔｏ＜Ｔ＜２．５＊Ｔｏとなるように前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項６】
前記回復動作処理において、
前記圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、前記アクチュエータが複数回の前記容積変更動作を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項７】
前記吐出口付近における吐出方向に直交する平面に沿った前記液体流路の断面が、前記吐出口に向かって小さくなるように変化していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項８】
複数の前記吐出口が前記液体吐出ヘッドに形成されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の記録装置において、前記吐出口の吐出性能を回復する吐出性能回復方法であって、
前記記録装置が、前記複数の吐出口のそれぞれから記録媒体へと液体を吐出させて記録媒体上に検査パターンを形成するステップと、
前記記録媒体上に形成された前記検査パターンに基づいて、前記複数の吐出口のうち、吐出性能が低下したものを特定するステップと、
前記回復動作制御手段が、前記圧力低下動作を前記圧力変更手段に実行させた後に、吐出性能が低下したと特定された前記吐出口に対応する前記アクチュエータのみに、Ｔ＞Ｔｏであり且つ当該吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を実行させるステップとを備えていることを特徴とする吐出性能回復方法。
【請求項９】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口へと液体を供給する液体流路と、前記液体流路の途中に設けられた圧力室と、前記圧力室の容積をＶ１からＶ１より大きいＶ２に変更した後、Ｖ１へと戻す容積変更動作を実行することにより前記吐出口から液体を吐出させるアクチュエータとを有する液体吐出ヘッドと、
液体を貯留する液体貯留手段と、
前記液体貯留手段内の液体を前記液体流路へと流入させる液体流入手段と、
前記液体流入手段及びアクチュエータを制御して前記吐出口の吐出性能の回復動作処理を実行する回復動作制御手段とを備えており、
前記アクチュエータが、前記圧力室の容積をＶ１からＶ２に変更し始めてからＶ１に戻し始めるまでの時間Ｔに関して、Ｔ＝Ｔｏ（Ｔｏ＞０）となるように前記容積変更動作が実行されたときに、前記吐出口から吐出される液体の吐出速度が最大且つ極大となる特性を有しており、
前記回復動作処理が、
前記液体流入手段に前記吐出口から液体が吐出されない範囲の圧力で前記液体流路へと液体を流入させた後に、Ｔ＞Ｔｏであり且つ前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記容積変更動作を前記アクチュエータに実行させる処理を含んでいることを特徴とする記録装置。
【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１５】
【図１６】
【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】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１１１１７４（Ｐ２０１２−１１１１７４Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６３４９３（Ｐ２０１０−２６３４９３）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【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６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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