JP2018144304A - 液滴吐出装置及び遠隔監視システム並びに液滴吐出ヘッドの交換要否判断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルからの液滴の吐出状態を精度良く維持することができる液滴吐出装置を提供する。【解決手段】液滴吐出装置１は、液体供給源から液体供給路を介して供給される液体を液滴として吐出するノズルを複数有し記録媒体に対してノズルから液滴を吐出することにより記録処理を行う液滴吐出ヘッドと、ノズルに連通する圧力室を振動させるアクチュエーターの駆動によって振動した圧力室の振動波形を検出することによって圧力室内の状態を検出する第一検出部１０Ａと、ノズルから液滴を吐出することにより記録媒体上に形成されたパターンを読み取ることによって液滴の吐出状態を検出する第二検出部１０Ｂと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、液滴吐出装置及び遠隔監視システム並びに液滴吐出ヘッドの交換要否判断方法に関する。

現在、液体供給源に収容されたインク（液体）を液体供給路を介して液滴吐出ヘッドに供給し、液滴吐出ヘッドのノズルから記録媒体に噴射することで印刷を行うインクジェット式のプリンター（液滴吐出装置）が提案され、実用化されている。かかるプリンターにおいては、インク中の気泡やインクの増粘等の影響でノズルからインクを良好に噴射できなくなる（すなわち、ノズルが目詰まりする）ことがあるため、ノズルを通じてヘッド内を吸引するクリーニング機構が設けられている。

しかし、例えばインクの増粘が進行して固化してしまうと、クリーニング機構が実行するクリーニングではノズルの目詰まり（噴射不良）を十分に回復させることができないことがある。そして、そのように目詰まりの回復が困難なノズルに関しては、同様のクリーニングを繰り返し実行しても、目詰まりが回復される見込みは薄く、インクが無駄に消費されるだけであった。

そこで、近年においては、インクを貯留する液体室の容積を変化させる圧電素子と、圧電素子に対してノズルから液体を噴射しない範囲で液体室の容積を変化させる駆動信号を出力する一方、圧電素子が検出した液体室の残留振動情報を取得することによりノズル毎におけるインクの噴射状態を検査する検査部と、を備えた液滴吐出ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる構成を採用すると、ノズルからインクを噴射することなく噴射不良ノズルか否かを検査することができ、消費されるインクの量を低減することができる、とされている。

特開２０１４−９４４４９号公報

しかし、特許文献１に記載された技術を採用しても、実際にノズルから噴射されたインクが記録媒体上に精度良く付着（着弾）しているかどうかを確認することができなかった。このため、ノズルからの液滴の吐出状態を精度良く判断することができず、ひいては、液滴吐出ヘッドの交換要否を精確に判断することができない可能性があった。なお、こうした課題は、インクを噴射するプリンターに限らず、液滴を吐出する液滴吐出装置においては概ね共通したものとなっている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ノズルからの液滴の吐出状態を維持することができる液滴吐出装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る液滴吐出装置は、液体供給源から液体供給路を介して供給される液体を液滴として吐出するノズルを複数有し、記録媒体に対してノズルから液滴を吐出することにより記録処理を行う液滴吐出ヘッドと、ノズルに連通する圧力室を振動させるアクチュエーターの駆動によって振動した圧力室の振動波形を検出することによって圧力室内の状態を検出する第一検出部と、ノズルから液滴を吐出することにより記録媒体上に形成されたパターンを読み取ることによって液滴の吐出状態を検出する第二検出部と、を備えるものである。

かかる構成を採用すると、第一検出部により圧力室内の状態を検出することができ、かつ、第二検出部により液滴の吐出状態（着弾ずれ量）を検出することができる。従って、これらの検出結果を用いて、液滴吐出ヘッドの交換要否を正確に判断することができる。

本発明に係る液滴吐出装置において、液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部と、検出部における検出結果に基づいて液滴吐出ヘッドの交換要否を判断する判断部と、を備えることができる。かかる場合において、判断部は、メンテナンス部によるメンテナンス動作の後に、圧力室内の状態が正常でないこと及び吐出状態が正常でないことのうち少なくとも何れか一方が検出部で所定回数検出された場合、液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断することができる。

かかる構成を採用すると、メンテナンス部によるメンテナンス動作の後に、圧力室内の状態が正常でないこと及びノズルからの液滴の吐出状態が正常でないことのうち少なくとも何れか一方が所定回数検出された場合、液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断することができる。

本発明に係る液滴吐出装置において、判断部で液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断した場合にその旨をオペレーターに告知する告知部を備えることができる。

かかる構成を採用すると、液滴吐出ヘッドの交換が必要であることをオペレーター（例えばユーザーやサービスマン）に告知することができる。

本発明に係る液滴吐出装置において、判断部は、液体供給路に配置された機能部及びメンテナンス部が正常に機能していることを確認した上で、液滴吐出ヘッドの交換要否を判断することができる。

液体供給路に配置された機能部及びメンテナンス部が正常に機能していないと、液滴吐出ヘッドの状態を検出部で正確に検出できなかったり、ノズルや圧力室内の状態が悪化したりする場合がある。かかる構成を採用すると、機能部及びメンテナンス部が正常に機能していることを確認した上で、液滴吐出ヘッドの交換要否を判断することができるため、正確な検出結果に基づいた判断を行うことができるとともに、ノズルや圧力室内の状態の悪化を防ぐことができる。

本発明に係る液滴吐出装置において、第一検出部は、メンテナンス動作前における圧力室の振動波形を検出するとともに、メンテナンス動作中及びメンテナンス動作後のうち少なくとも一方における圧力室の振動波形を検出することができる。かかる場合において、判断部は、第一検出部で検出した振動波形に基づいて、メンテナンス動作によって圧力室内の気泡が増加したものと判断した場合に、メンテナンス部が機能不全であると判断することができる。

かかる構成を採用すると、第一検出部で検出された振動波形に基づいて、メンテナンス動作によって圧力室内の気泡が増加したものと判断した場合に、メンテナンス動作に伴ってノズルから気泡が混入したものと推測することができる。従って、メンテナンス動作を行ったメンテナンス部が機能不全であると判断することができる。

本発明に係る液滴吐出装置において、メンテナンス部は、液滴吐出ヘッドに接触してノズルが臨む空間を閉塞するキャップ部と、空間と大気とを連通させる大気連通部と、を有する保湿キャップを含み、メンテナンス動作として、キャップ部に空間を閉塞させることができる。かかる場合において、第一検出部は、キャップ部が空間を閉塞する前の圧力室の振動波形を検出するとともに、空間を閉塞したキャップ部が空間を開放した後の圧力室の振動波形を検出し、判断部は、圧力室内の状態の変化が圧力室内の気泡の増加である場合、大気連通部の機能不全であると判断することができる。

大気連通部は、例えば液体が付着して固化することにより、ノズルが臨む空間であってキャップ部により閉塞された空間と大気とを連通させる機能を果たさなくなることがある。そして、大気連通部の機能が不十分な保湿キャップでノズルが臨む空間を密閉すると、その密閉された空間の圧力が高まってノズルから空気が混入してしまうことがある。その点、この構成によれば、キャップ部が液滴吐出ヘッドに接触してノズルが臨む空間を密閉する前と開放した後で気泡が増加しているか否かを検出することにより大気連通部の機能不全を判断することができる。

本発明に係る液滴吐出装置において、機能部は、液体供給路に配置され異物を捕集するフィルターを含むことができ、メンテナンス部は、メンテナンス動作としてノズルから液体を吐出させることができる。かかる場合において、判断部は、メンテナンス動作の前後に検出された圧力室内の状態の変化が圧力室内の気泡の増加である場合、フィルターが目詰まりしていると判断することができる。

液体供給路に配置された機能部のフィルターが目詰まりすると、単位時間当たりに通過可能な液体の量である流量が減少する。そのため、フィルターを通過可能な流量が、単位時間当たりにノズルから吐出される量よりも少なくなると、ノズルから空気が入り込んでしまうことがある。その点、この構成によれば、ノズルから液滴を吐出する前後の圧力室内の状態の変化に基づいてフィルターの異物を捕集する機能の不全を判断することができる。

本発明に係る液滴吐出装置において、外部装置との通信接続が可能な通信手段を備えることができる。かかる場合において、通信手段を介して通信可能に接続された外部装置に対して、第一検出部により検出された圧力室内の状態に関する情報と、第二検出部により検出された液滴の吐出状態に関する情報と、を送信可能とすることができる。

本発明に係る遠隔監視システムは、本発明に係る液滴吐出装置を備えるとともに、第一検出部により検出された圧力室内の状態に関する情報と、第二検出部により検出された液滴の吐出状態に関する情報と、を収集して管理する外部装置としての遠隔監視用情報管理装置を備えるものである。

かかる構成を採用すると、液滴吐出装置から離れた位置においても、第一検出部により検出された圧力室内の状態に関する情報と、第二検出部により検出された液滴の吐出状態（着弾ずれ量）に関する情報と、に基づいて、液滴吐出ヘッドの交換要否を判断することができる。

本発明に係る遠隔監視システムにおいて、第一検出部により検出された圧力室内の状態と、第二検出部により検出された液滴の吐出状態と、に基づいて、液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断された液滴吐出装置について、サービスマンの出動を要請する情報を発生させるメンテナンスサービス要請情報発生手段を備えることができる。

かかる構成を採用すると、液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断された場合に、サービスマンの出動を要請することができるので、適正なメンテナンスサービスを提供することができる。

本発明に係る液滴吐出ヘッドの交換要否判断方法は、液体供給源から液体供給路を介して供給される液体を液滴として吐出するノズルを複数有し記録媒体に対してノズルから液滴を吐出することで記録処理を行う液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部と、ノズルに連通する圧力室を振動させるアクチュエーターの駆動により振動した圧力室の振動波形を検出することによって圧力室内の状態を検出する第一検出部と、ノズルから液滴を吐出することにより記録媒体上に形成されたパターンを読み取ることによってノズルからの液滴の吐出状態を検出する第二検出部と、を備える液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドの交換要否を判断する方法であって、メンテナンス動作の後に、圧力室内の状態が正常でないこと及び吐出状態が正常でないことのうち少なくともいずれか一方が検出部で所定回数検出された場合、液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断する工程を含むものである。

かかる方法を採用すると、メンテナンス部によるメンテナンス動作の後に、圧力室内の状態が正常でないこと及びノズルからの液滴の吐出状態が正常でないことのうち少なくとも何れか一方が所定回数検出された場合、液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断することができる。

本発明によれば、ノズルからの液滴の吐出状態を維持することができる液滴吐出装置を提供することが可能となる。

本発明の第一実施形態に係るプリンターの構成を示す概略図。 プリンターの主要部を概略的に示すブロック図。 図１に示すプリンターにおけるヘッドユニット（インクジェットヘッド）の概略的な断面図。 図３のヘッドユニットの構成を示す分解斜視図。 図３のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の駆動信号入力時の各状態を示す状態図。 図３の振動板の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図。 図３の振動板の正常吐出の場合の残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフ。 図３のキャビティ内に気泡が混入した場合のノズル付近の概念図。 キャビティへの気泡混入によりインク滴が吐出しなくなった状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフ。 図３のノズル付近のインクが乾燥により固着した場合のノズル付近の概念図。 ノズル付近のインクの乾燥増粘状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフ。 吐出異常検出手段の概略的なブロック図。 メンテナンス部の構成を示す模式図。 図１３のメンテナンス部の一部を模式的に示す平面図。 保湿機構を示す斜視図。 剛性部材の斜視図。 剛性部材の斜視図。 キャップの断面図。 下方位置に位置する保湿機構の模式図。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの交換要否判断方法を説明するためのフローチャート。 遠隔監視システムの構成図。 本発明の第二実施形態に係るプリンターの構成を示す模式図。

以下、液滴吐出装置の実施形態について、図を参照して説明する。本実施形態に係る液滴吐出装置は、例えば、記録用紙等の記録媒体に、液体の一例であるインクを吐出することによって印刷を行うインクジェット式のプリンターである。

＜第一実施形態＞
図１は、第一実施形態における液滴吐出装置としてのインクジェットプリンター（以下、単に「プリンター」ということがある）１の構成を示す概略図である。なお、以下の説明では、図１中、鉛直方向における上側を「上部」、鉛直方向における下側を「下部」という。まず、プリンター１の機械的構成について説明する。

図１に示すプリンター１は、装置本体２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口２２と、上部面に操作パネル７と、が設けられている。

操作パネル７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）と、を備えている。

また、装置本体２の内部には、主に、往復動する印字手段３を備える印刷装置４と、記録用紙Ｐを印刷装置４に対し供給・排出する給紙装置５と、印刷装置４及び給紙装置５を制御する制御部６と、を有している。

制御部６の制御により、給紙装置５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、印字手段３の下部近傍を通過する。このとき、印字手段３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。すなわち、印字手段３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査及び副走査となって、インクジェット方式の印刷が行われる。

印刷装置４は、印字手段３と、印字手段３を主走査方向に移動（往復動）させる駆動源となるキャリッジモーター４１と、キャリッジモーター４１の回転を受けて印字手段３を往復動させる往復動機構４２と、を備えている。

印字手段３は、複数のヘッドユニット３５と、各ヘッドユニット３５にインクを供給するインクカートリッジ（Ｉ／Ｃ）３１（液体供給源）と、各ヘッドユニット３５及びインクカートリッジ３１を搭載したキャリッジ３２と、を有している。なお、インクの消費量が多いインクジェットプリンターの場合には、インクカートリッジ３１がキャリッジ３２に搭載されず別な場所に設置され、チューブでヘッドユニット３５と連通されインクが供給されるように構成してもよい。このような構成については、図２１を用いて第二実施形態で説明する。

なお、インクカートリッジ３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。この場合、印字手段３には、各色にそれぞれ対応したヘッドユニット３５が設けられることになる。ここで、図１では、４色のインクに対応した４つのインクカートリッジ３１を示しているが、印字手段３は、その他の色、例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエロー、特色インクなどのインクカートリッジ３１をさらに備えるように構成されてもよい。

往復動機構４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸４２２と、キャリッジガイド軸４２２と平行に延在するタイミングベルト４２１と、を有している。

キャリッジ３２は、往復動機構４２のキャリッジガイド軸４２２に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト４２１の一部に固定されている。キャリッジモーター４１の作動により、プーリーを介してタイミングベルト４２１を正逆走行させると、キャリッジガイド軸４２２に案内されて、印字手段３が往復動する。そして、この往復動の際に、印刷されるイメージデータ（印刷データ）に対応して、ヘッドユニット３５の各インクジェットヘッド１００から適宜インク滴が吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。

給紙装置５は、その駆動源となる給紙モーター５１と、給紙モーター５１の作動により回転する給紙ローラー５２と、を有している。給紙ローラー５２は、記録用紙Ｐの搬送経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラー５２ａと駆動ローラー５２ｂとで構成され、駆動ローラー５２ｂは給紙モーター５１に連結されている。これにより、給紙ローラー５２は、トレイ２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置４に向かって１枚ずつ送り込んだり印刷装置４から１枚ずつ排出したりするようになっている。なお、トレイ２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。

さらに給紙モーター５１は、印字手段３の往復動作と連動して、画像の解像度に応じた記録用紙Ｐの紙送りも行う。給紙動作と紙送り動作については、それぞれ別のモーターで行うことも可能であり、また、電磁クラッチなどのトルク伝達の切り替えを行う部品によって同じモーターで行うことも可能である。

制御部６は、例えば、パーソナルコンピューター（ＰＣ）やデジタルカメラ（ＤＣ）等のホストコンピューター８から入力された印刷データに基づいて、印刷装置４や給紙装置５等を制御することにより記録用紙Ｐに印刷処理を行うものである。また、制御部６は、操作パネル７の表示部にエラーメッセージ等を表示させ、あるいはＬＥＤランプ等を点灯／点滅させるとともに、操作部から入力された各種スイッチの押下信号に基づいて、対応する処理を各部に実行させるものである。さらに、制御部６は、必要に応じてエラーメッセージや吐出異常などの情報をホストコンピューター８に転送することもある。

ここで、本実施形態に係るプリンター１の機能的構成について、図２を用いて説明する。プリンター１は、図２に示すように、ホストコンピューター８から入力された印刷データなどを受け取るインターフェース（ＩＦ：Interface）９と、制御部６と、キャリッジモーター４１と、キャリッジモーター４１を駆動制御するキャリッジモータードライバー４３と、給紙モーター５１と、給紙モーター５１を駆動制御する給紙モータードライバー５３と、ヘッドユニット３５と、ヘッドユニット３５を駆動制御するヘッドドライバー３３と、吐出異常検出手段１０Ａ（第一検出部）と、ＲＧＢカメラ１０Ｂ（第二検出部）と、操作パネル７と、メンテナンス部７２と、通信手段５００と、を備える。なお、通信手段５００については、図２０を用いて後述する。

この図２において、制御部６は、印刷処理や吐出異常検出処理などの各種処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、ホストコンピューター８からＩＦ９を介して入力される印刷データを図示しないデータ格納領域に格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）（記憶手段）６２と、後述する吐出異常検出処理などを実行する際に各種データを一時的に格納し、あるいは印刷処理などのアプリケーションプログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）６３と、各部を制御する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるＰＲＯＭ６４と、を備えている。なお、制御部６の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。

既に述べたように、印字手段３は、各色のインクに対応した複数のヘッドユニット３５を備える。また、各ヘッドユニット３５は、複数のノズル１１０と、これらの各ノズル１１０にそれぞれ対応する静電アクチュエーター１２０と、を備える。すなわち、ヘッドユニット３５は、１組のノズル１１０及び静電アクチュエーター１２０を有してなるインクジェットヘッド１００（液滴吐出ヘッド）を複数個備えた構成になっている。そして、ヘッドドライバー３３は、各インクジェットヘッド１００の静電アクチュエーター１２０を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する駆動回路１８と、切替手段２３と、から構成される（図１２参照）。

制御部６は、ＩＦ９を介して、ホストコンピューター８から印刷データを入手すると、その印刷データをＥＥＰＲＯＭ６２に格納する。そして、ＣＰＵ６１は、この印刷データに所定の処理を実行して、この処理データ及び各種センサーからの入力データに基づいて、各ドライバー３３、４３、５３に駆動信号を出力する。各ドライバー３３、４３、５３を介してこれらの駆動信号が入力されると、ヘッドユニット３５の複数の静電アクチュエーター１２０、印刷装置４のキャリッジモーター４１及び給紙装置５がそれぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷処理が実行される。

また、制御部６は、吐出異常検出手段１０Ａ及びＲＧＢカメラ１０Ｂ（検出部）における検出結果に基づいてインクジェットヘッド１００の交換要否を判断する。具体的には、制御部６は、メンテナンス部７２によるメンテナンス動作の後に、キャビティ１４１（後述）内の状態が正常でないこと及び吐出状態が正常でないことのうち少なくとも何れか一方が検出部で所定回数検出された場合、インクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断する。すなわち、制御部６は、本発明における判断部として機能する。

また、制御部６は、メンテナンス部７２が正常に機能していることを確認した上で、インクジェットヘッド１００の交換要否を判断する。吐出異常検出手段１０Ａは、メンテナンス動作前におけるキャビティ１４１の振動波形を検出するとともに、メンテナンス動作中及びメンテナンス動作後のうち少なくとも一方におけるキャビティ１４１の振動波形を検出し、制御部６は、吐出異常検出手段１０Ａで検出した振動波形に基づいて、メンテナンス動作によってキャビティ１４１内の気泡が増加したものと判断した場合に、メンテナンス部７２が機能不全であると判断する。

また、制御部６は、インクジェットヘッド１００（後述）の交換が必要であると判断した場合に、操作パネル７の表示部にその旨を表示することにより、オペレーターに告知する。すなわち、操作パネル７は、本発明における告知部として機能する。

次に、印字手段３内の各ヘッドユニット３５の構造を説明する。図３は、図１に示すヘッドユニット３５（インクジェットヘッド１００）の概略的な断面図であり、図４は、１色のインクに対応するヘッドユニット３５の概略的な構成を示す分解斜視図である。なお、図３及び図４は、通常使用される状態とは上下逆に示されている。

図３に示すように、ヘッドユニット３５は、インク取り入れ口１３１、ダンパ室１３０及びインク供給チューブ３１１を介して、インクカートリッジ３１に接続されている。ここで、ダンパ室１３０は、ゴムからなるダンパ１３２を備えている。このダンパ室１３０により、キャリッジ３２が往復走行する際のインクの揺れ及びインク圧の変化を吸収することができ、これにより、ヘッドユニット３５に所定量のインクを安定的に供給することができる。

また、ヘッドユニット３５は、シリコン基板１４０を挟んで、上側に同じくシリコン製のノズルプレート１５０と、下側にシリコンと熱膨張率が近いホウ珪酸ガラス基板（ガラス基板）１６０と、がそれぞれ積層された３層構造をなしている。中央のシリコン基板１４０には、独立した複数のキャビティ（圧力室）１４１と、１つのリザーバー（共通インク室）１４３と、このリザーバー１４３を各キャビティ１４１に連通させるインク供給口（オリフィス）１４２としてそれぞれ機能する溝と、が形成されている。各溝は、例えば、シリコン基板１４０の表面からエッチング処理を施すことにより形成することができる。このノズルプレート１５０と、シリコン基板１４０と、ガラス基板１６０と、がこの順序で接合され、各キャビティ１４１、リザーバー１４３、各インク供給口１４２が区画形成されている。

これらのキャビティ１４１は、それぞれ短冊状（直方体状）に形成されており、後述する振動板１２１の振動（変位）によりその容積が可変であり、この容積変化によりノズル１１０からインク（液状材料）を吐出するよう構成されている。ノズルプレート１５０には、各キャビティ１４１の先端側の部分に対応する位置に、ノズル１１０が形成されており、これらが各キャビティ１４１に連通している。また、リザーバー１４３が位置しているガラス基板１６０の部分には、リザーバー１４３に連通するインク取り入れ口１３１が形成されている。インクは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１（液体供給路）及びダンパ室１３０を経てインク取り入れ口１３１を通り、リザーバー１４３に供給される。リザーバー１４３に供給されたインクは、各インク供給口１４２を通って、独立した各キャビティ１４１に供給される。なお、各キャビティ１４１は、ノズルプレート１５０と、側壁（隔壁）１４４と、底壁１２１と、によって区画形成されている。

独立した各キャビティ１４１は、その底壁１２１が薄肉に形成されており、底壁１２１は、その面外方向（厚さ方向）、すなわち、図３において上下方向に弾性変形（弾性変位）可能な振動板（ダイヤフラム）として機能するように構成されている。したがって、この底壁１２１の部分を、以後の説明の都合上、振動板１２１と称して説明することもある（すなわち、以下、「底壁」と「振動板」のいずれにも符号１２１を用いる）。

ガラス基板１６０のシリコン基板１４０側の表面には、シリコン基板１４０の各キャビティ１４１に対応した位置に、それぞれ、浅い凹部１６１が形成されている。したがって、各キャビティ１４１の底壁１２１は、凹部１６１が形成されたガラス基板１６０の対向壁１６２の表面に、所定の間隙を介して対峙している。すなわち、キャビティ１４１の底壁１２１と後述するセグメント電極１２２の間には、所定の厚さ（例えば、０．２ミクロン程度）の空隙が存在する。なお、前記凹部１６１は、例えば、エッチングなどで形成することができる。

ここで、各キャビティ１４１の底壁（振動板）１２１は、ヘッドドライバー３３から供給される駆動信号によってそれぞれ電荷を蓄えるための各キャビティ１４１側の共通電極１２４の一部を構成している。すなわち、各キャビティ１４１の振動板１２１は、それぞれ、後述する対応する静電アクチュエーター１２０の対向電極（コンデンサーの対向電極）の一方を兼ねている。そして、ガラス基板１６０の凹部１６１の表面には、各キャビティ１４１の底壁１２１に対峙するように、それぞれ、共通電極１２４に対向する電極であるセグメント電極１２２が形成されている。また、図３に示すように、各キャビティ１４１の底壁１２１の表面は、シリコンの酸化膜（ＳｉＯ２）からなる絶縁層１２３により覆われている。このように、各キャビティ１４１の底壁１２１、すなわち、振動板１２１と、それに対応する各セグメント電極１２２と、はキャビティ１４１の底壁１２１の図３中下側の表面に形成された絶縁層１２３と凹部１６１内の空隙とを介し、対向電極（コンデンサーの対向電極）を形成（構成）している。したがって、振動板１２１と、セグメント電極１２２と、これらの間の絶縁層１２３及び空隙と、により、静電アクチュエーター１２０の主要部が構成される。

図３に示すように、これらの対向電極の間に駆動電圧を印加するための駆動回路１８を含むヘッドドライバー３３は、制御部６から入力される印字信号（印字データ）に応じて、これらの対向電極間の充放電を行う。ヘッドドライバー３３の一方の出力端子は、個々のセグメント電極１２２に接続され、他方の出力端子は、シリコン基板１４０に形成された共通電極１２４の入力端子１２４ａに接続されている。なお、シリコン基板１４０には不純物が注入されており、それ自体が導電性をもつために、この共通電極１２４の入力端子１２４ａから底壁１２１の共通電極１２４に電圧を供給することができる。また、例えば、シリコン基板１４０の一方の面に金や銅などの導電性材料の薄膜を形成してもよい。これにより、低い電気抵抗で（効率良く）共通電極１２４に電圧（電荷）を供給することができる。この薄膜は、例えば、蒸着あるいはスパッタリング等によって形成すればよい。ここで、本実施形態では、例えば、シリコン基板１４０とガラス基板１６０とを陽極接合によって結合（接合）させるので、その陽極結合において電極として用いる導電膜をシリコン基板１４０の流路形成面側（図３に示すシリコン基板１４０の上部側）に形成している。そして、この導電膜をそのまま共通電極１２４の入力端子１２４ａとして用いる。なお、例えば、共通電極１２４の入力端子１２４ａを省略してもよく、また、シリコン基板１４０とガラス基板１６０との接合方法は、陽極接合に限定されない。

図４に示すように、ヘッドユニット３５は、複数のノズル１１０が形成されたノズルプレート１５０と、複数のキャビティ１４１、複数のインク供給口１４２、１つのリザーバー１４３が形成されたシリコン基板（インク室基板）１４０と、絶縁層１２３と、を備え、これらがガラス基板１６０を含む基体１７０に収納されている。基体１７０は、例えば、各種樹脂材料や各種金属材料等で構成されており、この基体１７０にシリコン基板１４０が固定、支持されている。

図５は、図３のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の駆動信号入力時の各状態を示す。ヘッドドライバー３３から対向電極間に駆動電圧が印加されると、対向電極間にクーロン力が発生し、底壁（振動板）１２１は、初期状態（図５（ａ））に対して、セグメント電極１２２側へ撓み、キャビティ１４１の容積が拡大する（図５（ｂ））。この状態において、ヘッドドライバー３３の制御により、対向電極間の電荷を急激に放電させると、振動板１２１は、その弾性復元力によって図中上方に復元し、初期状態における振動板１２１の位置を越えて上部に移動し、キャビティ１４１の容積が急激に収縮する（図５（ｃ））。このときキャビティ１４１内に発生する圧縮圧力により、キャビティ１４１を満たすインク（液状材料）の一部が、このキャビティ１４１に連通しているノズル１１０からインク滴として吐出される。

各キャビティ１４１の振動板１２１は、この一連の動作（ヘッドドライバー３３の駆動信号によるインク吐出動作）により、次の駆動信号（駆動電圧）が入力されて再びインク滴を吐出するまでの間、減衰振動をしている。以下、この減衰振動を残留振動とも称する。振動板１２１の残留振動は、ノズル１１０やインク供給口１４２の形状、あるいはインク粘度等による音響抵抗ｒと、流路内のインク重量によるイナータンスｍと、振動板１２１のコンプライアンスＣｍと、によって決定される固有振動周波数を有するものと想定される。

上記想定に基づく振動板１２１の残留振動の計算モデルについて説明する。図６は、振動板１２１の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。このように、振動板１２１の残留振動の計算モデルは、音圧Ｐと、上述のイナータンスｍ、コンプライアンスＣｍ及び音響抵抗ｒと、で表せる。そして、図６の回路に音圧Ｐを与えた時のステップ応答を体積速度ｕについて計算すると、次式が得られる。

この式から得られた計算結果と、別途行ったインク滴の吐出後の振動板１２１の残留振動の実験における実験結果と、を比較する。図７は、振動板１２１の残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。この図７に示すグラフからも分かるように、実験値と計算値の２つの波形は、概ね一致している。

さて、ヘッドユニット３５の各インクジェットヘッド１００では、前述したような吐出動作を行ったにもかかわらずノズル１１０からインク滴が正常に吐出されない現象、すなわち液滴の吐出異常が発生する場合がある。この吐出異常が発生する原因としては、後述するように、（１）キャビティ１４１内への気泡の混入、（２）ノズル１１０付近でのインクの乾燥・増粘（固着）、（３）ノズル１１０出口付近への紙粉付着、等が挙げられる。

この吐出異常が発生すると、その結果としては、典型的にはノズル１１０から液滴が吐出されないこと、すなわち液滴の不吐出現象が現れ、その場合、記録用紙Ｐに印刷（描画）した画像における画素のドット抜けを生じる。また、吐出異常の場合には、ノズル１１０から液滴が吐出されたとしても、液滴の量が過少であったり、その液滴の飛行方向（弾道）がずれたりして適正に着弾しないので、やはり画素のドット抜けとなって現れる。このようなことから、以下の説明では、液滴の吐出異常のことを単に「ドット抜け」と言う場合もある。

以下においては、図７に示す比較結果に基づいて、インクジェットヘッド１００のノズル１１０に発生する印刷処理時のドット抜け（吐出異常）現象（液滴不吐出現象）の原因別に、振動板１２１の残留振動の計算値と実験値がマッチ（概ね一致）するように、音響抵抗ｒやイナータンスｍの値を調整する。

まず、ドット抜けの１つの原因であるキャビティ１４１内への気泡の混入について検討する。図８は、図３のキャビティ１４１内に気泡Ｂが混入した場合のノズル１１０付近の概念図である。この図８に示すように、発生した気泡Ｂは、キャビティ１４１の壁面に発生付着しているものと想定される（図８では、気泡Ｂの付着位置の一例として、気泡Ｂがノズル１１０付近に付着している場合を示す）。

このように、キャビティ１４１内に気泡Ｂが混入した場合には、キャビティ１４１内を満たすインクの総重量が減り、イナータンスｍが低下するものと考えられる。また、気泡Ｂは、キャビティ１４１の壁面に付着しているので、その径の大きさだけノズル１１０の径が大きくなったような状態となり、音響抵抗ｒが低下するものと考えられる。

したがって、インクが正常に吐出された図７の場合に対して、音響抵抗ｒ、イナータンスｍをともに小さく設定して、気泡混入時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図９のような結果（グラフ）が得られた。図７及び図９のグラフから分かるように、キャビティ１４１内に気泡が混入した場合には、正常吐出時に比べて周波数が高くなる特徴的な残留振動波形が得られる。なお、音響抵抗ｒの低下などにより、残留振動の振幅の減衰率も小さくなり、残留振動は、その振幅をゆっくりと下げていることも確認することができる。

次に、ドット抜けのもう１つの原因であるノズル１１０付近でのインクの乾燥（固着、増粘）について検討する。図１０は、図３のノズル１１０付近のインクが乾燥により固着した場合のノズル１１０付近の概念図である。この図１０に示すように、ノズル１１０付近のインクが乾燥して固着した場合、キャビティ１４１内のインクは、キャビティ１４１内に閉じこめられたような状況となる。このように、ノズル１１０付近のインクが乾燥、増粘した場合には、音響抵抗ｒが増加するものと考えられる。

したがって、インクが正常に吐出された図７の場合に対して、音響抵抗ｒを大きく設定して、ノズル１１０付近のインク乾燥固着（増粘）時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図１１のような結果（グラフ）が得られた。なお、図１１に示す実験値は、数日間図示しないキャップを装着しない状態でヘッドユニット３５を放置し、ノズル１１０付近のインクが乾燥、増粘したことによりインクを吐出することができなくなった（インクが固着した）状態における振動板１２１の残留振動を測定したものである。図７及び図１１のグラフから分かるように、ノズル１１０付近のインクが乾燥により固着した場合には、正常吐出時に比べて周波数が極めて低くなるとともに、残留振動が過減衰となる特徴的な残留振動波形が得られる。これは、インク滴を吐出するために振動板１２１が図３中下方に引き寄せられることによって、キャビティ１４１内にリザーバー１４３からインクが流入した後に、振動板１２１が図３中上方に移動するときに、キャビティ１４１内のインクの逃げ道がないために、振動板１２１が急激に振動できなくなるため（過減衰となるため）である。

次に、ドット抜けのさらにもう１つの原因であるノズル１１０出口付近への紙粉付着について検討する。ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合、キャビティ１４１内から紙粉を介してインクが染み出してしまうとともに、ノズル１１０からインクを吐出することができなくなる。このように、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着し、ノズル１１０からインクが染み出している場合には、振動板１２１から見てキャビティ１４１内および染み出し分のインクが正常時よりも増えることにより、イナータンスｍが増加するものと考えられる。また、ノズル１１０の出口付近に付着した紙粉の繊維によって音響抵抗ｒが増大するものと考えられる。したがって、ノズル１１０の出口付近に紙粉が付着した場合には、正常吐出時に比べて周波数が低く、インクの乾燥の場合よりは、残留振動の周波数が高くなる特徴的な残留振動波形が得られる。

次に、吐出異常検出手段１０Ａについて説明する。図１２は、図３に示す吐出異常検出手段１０Ａの概略的なブロック図である。図１２に示すように、吐出異常検出手段１０Ａは、発振回路１１と、Ｆ／Ｖ変換回路１２と、波形整形回路１５と、から構成される残留振動検出手段１６と、残留振動検出手段１６によって検出された残留振動波形データから周期や振幅などを計測する計測手段１７と、計測手段１７によって計測された周期などに基づいてインクジェットヘッド１００の吐出異常を判定する判定手段２０と、を備えている。吐出異常検出手段１０Ａでは、残留振動検出手段１６は、静電アクチュエーター１２０の振動板１２１の残留振動に基づいて、発振回路１１が発振し、その発振周波数からＦ／Ｖ変換回路１２及び波形整形回路１５において振動波形を形成して、検出する。そして、計測手段１７は、検出された振動波形に基づいて残留振動の周期などを計測し、判定手段２０は、計測された残留振動の周期などに基づいて、印字手段３内の各ヘッドユニット３５が備える各インクジェットヘッド１００の吐出異常を検出、判定する。すなわち、吐出異常検出手段１０Ａは、本発明における第一検出部に相当する。

次に、インクジェットヘッド１００のメンテナンス動作を行うメンテナンス部７２について、図１３及び図１４を参照して説明する。

プリンター１は、図１３に示すように、装置本体２内において記録用紙Ｐを支持する支持台７１と、インクジェットヘッド１００のメンテナンスを行うためのメンテナンス部７２と、を備えている。

支持台７１は、キャリッジ３２の主走査方向（図１３及び図１４においては左右方向）に延びる走査領域における中央付近に配置されている一方、メンテナンス部７２は同走査領域における端部に配置されている。本実施形態において、主走査方向においてメンテナンス部７２が配置された側（図１３における右側）を「１桁側」といい、その反対側（図１３における左側）を「８０桁側」という場合がある。また、１桁側から８０桁側に向かうキャリッジ３２の移動方向を第１走査方向＋Ｘとするとともに、８０桁側から１桁側に向かうキャリッジ３２の移動方向を第２走査方向−Ｘとする。

支持台７１は、液滴を受容した記録用紙Ｐの乾燥を促進するための乾燥機構として機能するように、発熱体を内蔵していてもよい。また、記録用紙Ｐの乾燥を促進するための乾燥機構として、キャリッジ３２の上方から記録用紙Ｐを加熱する発熱体や記録用紙Ｐに向けて送風する送風装置等を設けてもよい。

支持台７１が配置された領域は、インクジェットヘッド１００から記録用紙Ｐに対して液滴が吐出される記録領域ＰＡとなっている一方、メンテナンス部７２が配置された領域は、記録用紙Ｐに対する記録（印刷）が行われない非記録領域ＮＡとなっている。そして、キャリッジ３２は、例えば記録領域ＰＡをほぼ一定の速度で第１走査方向＋Ｘに往路移動した後、８０桁側の非記録領域ＮＡにおいて減速して主走査方向における端部で方向転換する。そして、方向転換したキャリッジ３２は、８０桁側の非記録領域ＮＡにおいて加速した後、再び記録領域ＰＡをほぼ一定の速度で第２走査方向−Ｘに復路移動する。

すなわち、非記録領域ＮＡは、往復移動するキャリッジ３２が方向転換するための領域でもあり、インクジェットヘッド１００は、記録処理の実行時に、記録用紙Ｐが配置される記録領域ＰＡと、記録領域ＰＡの外側に位置する非記録領域ＮＡと、の間を往復移動する。本実施形態において、キャリッジ３２が第１走査方向＋Ｘ又は第２走査方向−Ｘに１走査（移動）することを１パスといい、記録用紙Ｐにおいてキャリッジ３２が１パスする間にインクジェットヘッド１００によって記録を施すことができる帯状の領域Ｌｎ（図１３に二点鎖線で示す領域）を１ラインということがある。また、キャリッジ３２が非記録領域ＮＡにおいて方向転換することをリターンということがある。

記録用紙Ｐは、給紙装置５（図１参照）により、主走査方向と交差する副走査方向に沿う搬送方向Ｙに搬送されることによって、支持台７１上に配置されたり、支持台７１上から退避したりする。記録用紙Ｐは、キャリッジ３２が非記録領域ＮＡにおいて方向転換する間に、搬送方向Ｙに所定距離（１ラインに対応する距離）搬送される。すなわち、プリンター１は、記録領域ＰＡにおける１ライン分の記録と、記録用紙Ｐの間欠的な搬送と、を繰り返すことによって、記録用紙Ｐの全体に記録を施す。

図１４に示すように、インクジェットヘッド１００には、複数のノズル１１０が副走査方向に並んでノズル列１１０Ｎを形成しているとともに主走査方向に沿って複数のノズル列１１０Ｎが配置されている。ノズル列１１０Ｎを構成する複数のノズル１１０は同じ種類の液体（例えば同じ色のインク）を吐出するものであり、複数のノズル列１１０Ｎは、異なる種類の液体（例えばシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックなど、異なる色のインク）を噴射するものである。

１桁側の非記録領域ＮＡに配置されたメンテナンス部７２は、主走査方向において記録領域ＰＡに近い位置から順に並ぶように配置されたワイピングユニット８１と、液体受容部７３を有するフラッシングユニット７４と、クリーニング機構９１と、を有している。

ワイピングユニット８１は、液体を吸収可能な払拭部材（ワイピング部材）８２と、払拭部材８２を保持する保持機構８３と、ワイピングモーター８４と、を備える。払拭部材８２は、例えば合成樹脂などの不織布で形成することによって、合成樹脂の繊維と繊維の隙間に液体を吸収する構成を実現することができる。

払拭部材８２は、保持機構８３に対して着脱可能に取り付けられる。そのため、払拭部材８２は、使用後などには新しいものに交換することができる。払拭部材８２は、保持機構８３に取り付けられた場合にその一部が外部に突出して、インクジェットヘッド１００のノズル１１０が開口するノズル面３６を払拭可能な払拭部８５として機能する。

保持機構８３は、副走査方向に延びる一対のガイド軸８６に支持されているとともに、ワイピングモーター８４が駆動したときに、ワイピングモーター８４の駆動力によってガイド軸８６に沿って副走査方向に移動して、払拭部８５がノズル面３６を払拭するワイピングを行う。

クリーニング機構９１は、少なくとも１つの吸引用のキャップ９２と、複数の保湿用のキャップ９３と、吸引ポンプ９４と、キャッピングモーター９５と、を備える。キャッピングモーター９５が駆動すると、キャップ９２，９３はインクジェットヘッド１００に近づく方向に相対移動して、ノズル列１１０Ｎを形成する複数のノズル１１０が開口する閉空間を形成する。

吸引用のキャップ９２は、複数のノズル１１０のうちの一部（例えば、同じ種類の液体を吐出するノズル１１０）が開口する閉空間を形成する。そして、吸引用のキャップ９２が閉空間を形成した状態で吸引ポンプ９４が駆動すると、閉空間が負圧となって、閉空間に開口するノズル１１０からインクが排出される吸引クリーニング（ポンプ吸引処理）が実行される。吸引クリーニングはノズル１１０の吐出異常を解消するために行われるメンテナンス動作の一種であり、吸引用のキャップ９２で囲まれるノズル群毎に行われる。

保湿用のキャップ９３は、ノズル１１０が開口する閉空間を形成することで、ノズル１１０の乾燥を抑制する。例えば、保湿用のキャップ９３はノズル列１１０Ｎ毎に設けられ、複数のノズル１１０をノズル列単位で分割する態様で閉空間を形成する。なお、保湿用のキャップ９３の構成については、後に詳述することとする。

インクジェットヘッド１００は、記録を行わないときや電源オフ時などには、保湿用のキャップ９３が配置された待機位置ＨＰに移動する。すると、保湿用のキャップ９３がインクジェットヘッド１００に近づく方向に相対移動してノズル１１０が開口する閉空間を形成する。このように、キャップ９２又はキャップ９３によってノズル１１０が開口する空間を囲むことをキャッピングという。そして、インクジェットヘッド１００は、記録を行わないときなどには、待機位置ＨＰにおいて保湿用のキャップ９３によってキャッピングされる。

また、インクジェットヘッド１００が液体受容部７３と対応する位置（例えば、液体受容部７３の鉛直方向上方）に配置されたとき、インクジェットヘッド１００は液体受容部７３に向けて液滴を吐出するフラッシング処理を行う。

本実施形態においては、記録用紙Ｐに対する記録処理の実行中にインクジェットヘッド１００が液体受容部７３に対して定期的に液滴を吐出するフラッシングを行うことで、ノズル１１０の目詰まりを予防又は解消する。以下の説明においては、記録領域ＰＡにおける記録動作の合間に非記録領域ＮＡにおいて定期的に行うフラッシングを、インク増粘時の回復動作（メンテナンス動作）として行うフラッシングと区別して、定期フラッシングと称する。

なお、定期フラッシングは、インクジェットヘッド１００が走査領域を一往復して液体受容部７３と対応する位置に配置される都度行ってもよいし、インクジェットヘッド１００が複数回往復移動する毎に行ってもよい。また、１回の定期フラッシングにおいて、一部のノズル１１０から液滴を吐出してもよいし、全てのノズル１１０から液滴を吐出してもよい。

次に、ＲＧＢカメラ１０Ｂについて、図１４を用いて説明する。ＲＧＢカメラ１０Ｂは、図１４に示すように、キャリッジ３２の主走査方向における一方の端部（図１４では左側の端部）に取り付けられており、ノズル１１０から液滴を吐出することにより記録用紙Ｐ上に形成されたパターンを読み取ることによって液滴の吐出状態を検出するものである。すなわち、ＲＧＢカメラ１０Ｂは、本発明における第二検出部に相当する。ＲＧＢカメラ１０Ｂは、ＲＧＢの色分解によりカラー画像の読み取りが可能である。制御部６は、ＲＧＢカメラ１０Ｂで検出された記録用紙Ｐ上に形成されたパターンの画質が所定の許容量を超えた場合（例えば、インクの着弾位置が所定の領域に入っていないような場合）には、インクの吐出状態が正常でないものと判断する。

ここで、保湿用のキャップ９３について、図１５〜図１９を参照して説明する。

図１５に示すように、メンテナンス部の一例としての保湿機構３６１は、キャップホルダー３６２と、キャップホルダー３６２に保持された保湿キャップ３６３と、を備えている。この保湿キャップ３６３は、ヘッドユニット３５に接触してノズル１１０が臨む空間２６３（図１８参照）を閉塞するキャップ部の一例としてのキャップ９３と、少なくとも１つのキャップ９３を支持する支持部３６５と、を備えている。

保湿用のキャップ９３は、ヘッドユニット３５のノズル列１１０Ｎ（図１５では図示略）と対応するように、キャリッジ３２の走査方向に互いに間隔を有してノズル列１１０Ｎと同数配置されている。そして、各キャップ９３は、エラストマーなどの弾性部材からなる平面視で略長方形をした枠部３６７と、枠部３６７に対して嵌合された剛性部材３６８と、を備える。

図１６及び図１７に示すように、剛性部材３６８は、ＰＰ（polypropylene）等の気体バリア性の高い硬質の合成樹脂によって構成されている。なお、剛性部材３６８の材質としては、気体バリア性の高い硬質の材料であれば任意の材質を採用することができ、例えば、ＰＥ（polyethylene）、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）等を採用してもよい。

剛性部材３６８は、略直方体状をなす本体部３７０と、本体部３７０から突出して円管状をなす突出部３７１と、を有している。すなわち、突出部３７１は、内部に中空部３７２を有している。

そして、以下の説明では、本体部３７０において突出部３７１が形成された面を下面とし、下面とは反対側の面を上面３７０ａとする。すなわち、上面３７０ａは、剛性部材３６８が枠部３６７に嵌合された場合に、キャップ９３の内底面を構成する面である。そして、上下方向と交差する方向であって、本体部３７０の長短の方向をそれぞれ長手方向、短手方向とする。さらに、本体部３７０の側面のうち、短手方向の両側面のうちの一方を第１側面３７０ｂ、他方を第２側面３７０ｃとする。

本体部３７０の上面３７０ａには、長手方向の中央位置に短手方向に亘って凹部３７４が形成されている。この凹部３７４の内底面には、短手方向に延びる凸条３７５と、平面視略矩形板状をなす笠部３７６と、が本体部３７０と一体成形されている。なお、凸条３７５と笠部３７６との境目には、環状凹部３７７が形成されている。

笠部３７６の短手方向の両側面には、段差部３７８がそれぞれ形成されている。なお、各段差部３７８における長手方向の両端は、下側に向かって直角に屈曲してから斜め下方に広がるように傾斜している。

図１６に示すように、本体部３７０には、第１側面３７０ｂから短手方向に貫通する貫通孔３８０が形成されている。さらに、第１側面３７０ｂには、貫通孔３８０と環状凹部３７７とを結ぶ第１溝部３８１が蛇行して形成されている。

すなわち、第１溝部３８１は、長手方向に延びる第１長手溝部３８１ａ〜第３長手溝部３８１ｃと、上下方向に延びる第１上下溝部３８１ｄ〜第３上下溝部３８１ｆと、により構成されている。なお、第１長手溝部３８１ａ〜第３長手溝部３８１ｃは、上下方向に異なる位置に形成されているとともに、第１上下溝部３８１ｄ〜第３上下溝部３８１ｆは、長手方向及び上下方向に異なる位置に形成されている。

具体的には、第１長手溝部３８１ａは、貫通孔３８０と第１上下溝部３８１ｄの下端とを接続する。そして、第２長手溝部３８１ｂは、第１上下溝部３８１ｄの上端と第２上下溝部３８１ｅの下端とを接続し、第３長手溝部３８１ｃは、第２上下溝部３８１ｅの上端と第３上下溝部３８１ｆの下端とを接続する。さらに、第３上下溝部３８１ｆの上端は、笠部３７６の下面と対向している。

図１７に示すように、第２側面３７０ｃには、一端が貫通孔３８０に接続された第２溝部３８２が形成されているとともに、第２溝部３８２の他端と中空部３７２とを接続する接続穴３８３が形成されている。すなわち、第２溝部３８２は、貫通孔３８０と接続穴３８３とを結ぶように蛇行して形成されている。

なお、第２溝部３８２は、長手方向に延びる第４長手溝部３８２ａ及び第５長手溝部３８２ｂと、上下方向に延びる第４上下溝部３８２ｃ〜第６上下溝部３８２ｅと、により構成されている。なお、第４長手溝部３８２ａ及び第５長手溝部３８２ｂは、上下方向に異なる位置に形成されているとともに、第４上下溝部３８２ｃ〜第６上下溝部３８２ｅは、長手方向に異なる位置に形成されている。

具体的には、第４上下溝部３８２ｃの下端は、貫通孔３８０に接続されている。そして、第４長手溝部３８２ａは、第４上下溝部３８２ｃの上端と第５上下溝部３８２ｄの上端とを接続し、第５長手溝部３８２ｂは、第５上下溝部３８２ｄの下端と第６上下溝部３８２ｅの上端とを接続している。そして、第６上下溝部３８２ｅの下端は接続穴３８３に接続されている。

図１８に示すように、剛性部材３６８を枠部３６７に装着した場合には、剛性部材３６８の第１側面３７０ｂ及び第２側面３７０ｃが枠部３６７の内面と密着する。そのため、第１溝部３８１、第２溝部３８２、貫通孔３８０、接続穴３８３の開口が枠部３６７の内面によって覆われ、それぞれが通気路となるとともに、本体部３７０と笠部３７６との隙間も通気路となる。したがって、これらの通気路と中空部３７２とにより、ノズル１１０が臨む密閉空間２６３と大気とを連通させる大気連通部３８４が構成されている。なお、密閉空間２６３とは、ノズル１１０が臨む空間であってキャップ９３がヘッドユニット３５に接触することにより閉塞される空間である。そして、保湿機構３６１は、キャップ９３がヘッドユニット３５に接触してノズル１１０が臨む空間２６３を閉塞させることで、ヘッドユニット３５のメンテナンス動作の一例としてのキャッピング動作を行う。また、保湿キャップ３６３は、例えば大気連通部３８４に液体が付着して乾燥すると、ノズル１１０が臨む密閉空間２６３と大気とを連通させた状態で密閉空間２６３を閉塞する機能が低下してしまう消耗品である。

図１９に示すように、保湿機構３６１は、キャップホルダー３６２を昇降させることでキャップ９３をヘッドユニット３５に接触させたり、離間させたりすることが可能なカム機構３８６を備えている。すなわち、保湿キャップ３６３とキャップホルダー３６２は、カム機構３８６により一体的に昇降可能に構成されている。また、保湿機構３６１は、上昇したキャップホルダー３６２に接触して移動を規制する規制部３８７を備えている。

カム機構３８６は、キャッピングモーター９５（図１４参照）の回転駆動によって回転する回転軸３８８と、回転軸３８８に基端部を固定された略三角形状をなすカムフレーム３８９と、を備えている。また、カムフレーム３８９における先端部には、カムローラー３９０の軸部３９１が回動自在に軸支されている。このカムローラー３９０の軸部３９１は、カムフレーム３８９を貫通してカムフレーム３８９の両側面から突出するように構成されている。したがって、回転軸３８８の回転に伴ってカムフレーム３８９が回転軸３８８を中心として回転すると、カムフレーム３８９の先端部に軸支されたカムローラー３９０が回転軸３８８を中心として周回運動する。

また、キャップホルダー３６２において、カム機構３８６と対応する位置には、カム溝３９３が形成されている。このカム溝３９３は、下方に向かって開口する開口部３９４を有し、開口部３９４からカム機構３８６が挿入されることにより、カム機構３８６によってキャップホルダー３６２が支持されている。

より具体的には、キャップホルダー３６２のカム溝３９３は、開口部３９４の上方に位置する平面部３９５と、この平面部３９５から連続する第１斜面部３９６と、が形成されている。さらに、カム溝３９３における軸部３９１の両端と接触可能な位置には、凹面部３９７と、この凹面部３９７から連続する第２斜面部３９８と、が形成されている。なお、第１斜面部３９６と第２斜面部３９８は、略平行となる傾きで形成されている。

次に、保湿キャップ３６３の機能不全を検出する処理について説明する。なお、保湿キャップ３６３の機能不全検出処理は、定期的若しくはユーザーからの指示に基づいて実行される。

まず、制御部６は、吸引クリーニングを実行した後、吐出異常検出手段１０Ａを用いて、キャップ９３が空間を閉塞する前のキャビティ１４１の振動波形を検出する。次いで、制御部６は、ヘッドユニット３５に保湿用のキャップ９３を密着させる。すなわち、制御部６は、キャリッジモータードライバー４３に信号を入力してキャリッジ３２を移動させ、ノズル１１０が各キャップ９３と対応するように位置させる。さらに、制御部６は、キャッピングモーター９５を駆動して回転軸３８８を正方向に回転させ、キャップ９３を上昇させることでキャッピング動作を行う。

次いで、制御部６は、保湿用のキャップ９３を開放させる。すなわち、制御部６は、キャッピングモーター９５を駆動して回転軸３８８を逆方向に回転させ、キャップ９３を下降させる。続いて、制御部６は、吐出異常検出手段１０Ａを用いて、空間を閉塞したキャップ９３が空間を開放した後のキャビティ１４１の振動波形を検出する。続いて、制御部６は、二つの振動波形を比較し、ノズル１１０やキャビティ１４１に気泡が混入したか否かを判断する。制御部６は、ノズル１１０やキャビティ１４１内の気泡が増加していなかった場合には、キャップ９３の機能不全検出処理を終了する。

一方、制御部６は、キャップ９３が空間を閉塞する前の検査で気泡が混入していたキャビティ１４１の数に比べて、空間を閉塞したキャップ９３が空間を開放した後の検査で気泡が混入していたキャビティ１４１の数が増加した場合には、大気連通部３８４が機能不全であると判断し、告知部の一例としての操作パネル７に保湿用のキャップ９３の交換が必要な旨を表示させ、キャップ９３の機能不全検出処理を終了する。

次に、インクジェットヘッド１００の交換要否判断方法について、図２０のフローチャートを用いて説明する。本実施形態におけるプリンター１の制御部６は、メンテナンス部７２が正常に機能していることを確認した上で、インクジェットヘッド１００の交換要否を判断する。

すなわち、まず、制御部６は、吐出異常検出手段１０Ａを用いて、メンテナンス動作前におけるキャビティ１４１の振動波形を検出するとともに、メンテナンス動作中及びメンテナンス動作後のうち少なくとも一方におけるキャビティ１４１の振動波形を検出し、検出した振動波形に基づいて、メンテナンス動作によってキャビティ１４１内の気泡が増加したか否かを判断する（メンテナンス部正常判定工程：Ｓ１）。メンテナンス部正常判定工程Ｓ１において、制御部６は、既に述べたキャップ９３の機能不全検出処理等を採用することができる。

制御部６は、メンテナンス部正常判定工程Ｓ１において、メンテナンス動作によってキャビティ１４１内の気泡が増加したものと判断した場合に、メンテナンス部７２が機能不全であると判断し、操作パネル７にその旨を表示する（機能不全表示工程：Ｓ２）。一方、制御部６は、ンテナンス部正常判定工程Ｓ１において、メンテナンス動作によってキャビティ１４１内の気泡が増加していないと判断した場合に、キャビティ１４１内の状態が正常でないことが吐出異常検出手段１０Ａによって所定回数検出されたか否かを判断する（圧力室異常判定工程：Ｓ３）とともに、インクの吐出状態が正常でないことがＲＧＢカメラ１０Ｂによって所定回数検出されたか否かを判断する（着弾異常判定工程：Ｓ４）。

そして、制御部６は、圧力室異常判定工程Ｓ３においてキャビティ１４１内の状態が正常である（又は正常でないことが所定回数未満検出された）と判断し、かつ、着弾異常判定工程Ｓ４においてインクの吐出状態が正常である（又は正常でないことが所定回数未満検出された）と判断した場合には、インクジェットヘッド１００の交換が不要であると判断し（交換不要判定工程：Ｓ５）、制御を終了する。

一方、制御部６は、圧力室異常判定工程Ｓ３においてキャビティ１４１内の状態が正常でないことが所定回数検出されたと判断した場合、及び／又は、着弾異常判定工程Ｓ４においてインクの吐出状態が正常でないことが所定回数検出されたと判断した場合には、インクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断し（交換必要判定工程：Ｓ６）、操作パネル７にその旨を表示してオペレーターに告知する（交換情報表示工程：Ｓ７）。その後、制御を終了する。

＜遠隔監視システムの構成＞
次に、図２１を用いて、本実施形態に係るプリンター１をネットワーク経由で遠隔監視するシステム（遠隔監視システム）の例を説明する。

図２１は、遠隔監視システム６００の構成図である。ここでは、複数台のプリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃを遠隔監視センターのコンピューター（以下「遠隔監視用情報管理装置」という。）６１０によって集中管理するシステムを例に説明する。なお、図２１では３台のプリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃを示すが、監視対象とするプリンターの台数について特に制限はない。

各プリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、通信回線６２０を介して遠隔監視用情報管理装置６１０に通信可能に接続される。通信回線６２０の形態は特に限定されず、構内ＬＡＮでもよいし、インターネットのような広域通信網（ＷＡＮ）であってもよい。通信方式は特に限定されず、有線、無線を問わず、これらの組合せでもよい。

各プリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃはそれぞれ、外部装置としての遠隔監視用情報管理装置６１０との通信接続が可能な通信手段５００（図２）を備えており、吐出異常検出手段１０Ａにより検出されたキャビティ１４１内の状態に関する情報と、ＲＧＢカメラ１０Ｂにより検出されたインクの吐出状態に関する情報と、を通信回線６２０経由で遠隔監視用情報管理装置６１０に対して送信することができるように構成されている。

遠隔監視用情報管理装置６１０は、各プリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃから収集した情報を記憶装置６１２に格納し、装置別及び機種別に、吐出異常検出手段１０Ａにより検出されたキャビティ１４１内の状態に関する情報と、ＲＧＢカメラ１０Ｂにより検出されたインクの吐出状態に関する情報と、を収集して管理する。遠隔監視用情報管理装置６１０は、収集した情報に基づいて吐出異常の発生予測の演算に用いる時間ｔ（１個の吐出異常が発生する時間）の計算を行い、必要に応じてその情報を各プリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃに対して提供する。これにより、各プリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、最新のパラメーターを用いて吐出異常の発生予測を行うことが可能である。

遠隔監視用情報管理装置６１０は、メンテナンスサービスを提供するサービスセンターのコンピューター（以下「サービスセンター装置」という。）６３０と通信可能に接続されている。遠隔監視用情報管理装置６１０は、吐出異常検出手段１０Ａにより検出されたキャビティ１４１内の状態と、ＲＧＢカメラ１０Ｂにより検出されたインクの吐出状態と、に基づいて、インクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断されたプリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃについて、サービスマンの出動を要請する情報を発生させるメンテナンスサービス要請情報発生手段を備えている。遠隔監視用情報管理装置６１０は、このメンテナンスサービス要請情報発生手段で発生させた情報をサービスセンター装置６３０に送る。

サービスセンター装置６３０は、メンテナンス依頼情報を統括的に管理して、サービスマンを派遣する業務を支援する。こうして、サービスセンターから該当する装置のもとへサービスマンが派遣され、サービスマンによってヘッド交換など所要のメンテナンス作業が行われる。

なお、遠隔監視用情報管理装置６１０とサービスセンター装置６３０とは構内ＬＡＮで接続されていてもよいし、インターネットのような広域通信網（ＷＡＮ）を介して接続されてもよい。また、遠隔監視用情報管理装置６１０とサービスセンター装置６３０を共通のコンピューターで実現する態様も可能である。

以上説明した実施形態に係るプリンター１においては、吐出異常検出手段１０Ａ（第一検出部）によりキャビティ１４１内の状態を検出することができ、かつ、ＲＧＢカメラ１０Ｂ（第二検出部）によりインク液滴の吐出状態（着弾ずれ量）を検出することができる。そして、メンテナンス部７２によるメンテナンス動作の後に、キャビティ１４１内の状態が正常でないこと及びノズル１１０からの液滴の吐出状態が正常でないことのうち少なくとも何れか一方が所定回数検出された場合、インクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断することができる。このように、二つの検出結果を利用して、インクジェットヘッド１００の交換要否を正確に判断することができる。

また、以上説明した実施形態に係るプリンター１においては、制御部６でインクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断した場合に、操作パネル７９（告知部）により、その旨をオペレーター（例えばユーザーやサービスマン）に告知することができる。

また、以上説明した実施形態に係るプリンター１においては、制御部６が、メンテナンス部７２が正常に機能していることを確認した上で、インクジェットヘッド１００の交換要否を判断することができる。メンテナンス部７２が正常に機能していないと、インクジェットヘッド１００の状態を検出部（吐出異常検出手段１０Ａ及びＲＧＢカメラ１０Ｂ）で正確に検出できなかったり、ノズル１１０やキャビティ１４１内の状態が悪化したりする場合がある。本実施形態における構成を採用すると、メンテナンス部７２が正常に機能していることを確認した上で、インクジェットヘッド１００の交換要否を判断することができるため、正確な検出結果に基づいた判断を行うことができるとともに、ノズル１１０やキャビティ１４１内の状態の悪化を防ぐことができる。

また、以上説明した実施形態に係るプリンター１においては、吐出異常検出手段１０Ａで検出された振動波形に基づいて、メンテナンス動作によってキャビティ１４１内の気泡が増加したものと判断した場合に、メンテナンス動作に伴ってノズル１１０から気泡が混入したものと推測することができる。従って、メンテナンス動作を行ったメンテナンス部７２が機能不全であると判断することができる。

また、以上説明した実施形態に係るプリンター１において、吐出異常検出手段１０Ａは、キャップ９３が空間を閉塞する前のキャビティ１４１の振動波形を検出するとともに、空間を閉塞したキャップ９３が空間を開放した後のキャビティ１４１の振動波形を検出し、制御部６は、キャビティ１４１内の状態の変化がキャビティ１４１内の気泡の増加である場合、大気連通部３８４の機能不全であると判断することができる。大気連通部３８４は、例えば液体が付着して固化することにより、ノズル１１０が臨む空間であってキャップ９３により閉塞された空間と大気とを連通させる機能を果たさなくなることがある。そして、大気連通部３８４の機能が不十分な保湿キャップ３６３でノズル１１０が臨む空間を密閉すると、その密閉された空間の圧力が高まってノズル１１０から空気が混入してしまうことがある。その点、この構成によれば、キャップ９３がインクジェットヘッド１００に接触してノズル１１０が臨む空間を密閉する前と開放した後で気泡が増加しているか否かを検出することにより大気連通部３８４の機能不全を判断することができる。

また、以上説明した実施形態に係る遠隔監視システム６００においては、プリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃから離れた位置においても、吐出異常検出手段１０Ａにより検出されたキャビティ１４１内の状態に関する情報と、ＲＧＢカメラ１０Ｂにより検出されたインクの吐出状態（着弾ずれ量）に関する情報と、に基づいて、インクジェットヘッド１００の交換要否を判断することができる。

また、以上説明した実施形態に係る遠隔監視システム６００においては、吐出異常検出手段１０Ａにより検出されたキャビティ１４１内の状態と、ＲＧＢカメラ１０Ｂにより検出されたインクの吐出状態と、に基づいて、インクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断されたプリンター１Ａ、１Ｂ、１Ｃについて、サービスマンの出動を要請する情報を発生させるメンテナンスサービス要請情報発生手段を備えている。このため、インクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断された場合に、サービスマンの出動を要請することができるので、適正なメンテナンスサービスを提供することができる。
＜第二実施形態＞

次に、本発明の第二実施形態に係るプリンター１について、図２２を参照して説明する。

本実施形態に係るプリンター１は、図２２に示すように、ヘッドユニット３５と、液体供給源の一例としてのインクカートリッジ３１に収容された液体（例えばインク）をヘッドユニット３５に供給可能な少なくとも１つの供給機構２６１と、を備える。すなわち、供給機構２６１は、インクカートリッジ３１から液体供給路２６２を介してヘッドユニット３５に液体を供給する。そして、ヘッドユニット３５は、供給機構２６１により供給された液体を液滴として吐出するノズル１１０を複数有し、媒体の一例としての記録用紙Ｐ（図１参照）に対してノズル１１０から液滴を吐出して記録処理を行う。

なお、本実施形態のインクカートリッジ３１は、キャリッジ３２に搭載されず、キャリッジ３２とは異なる場所に配置されている。そして、供給機構２６１を複数設ける場合であっても、各供給機構２６１の構成は同じであるため、図２２では１つの供給機構２６１を図示して他の供給機構の説明を省略する。

また、図３に示すように、ヘッドユニット３５は、ノズル１１０に連通する圧力室の一例としてのキャビティ１４１を振動させるアクチュエーターの一例としての静電アクチュエーター１２０を備えている。すなわち、ヘッドユニット３５は、静電アクチュエーター１２０を駆動してキャビティ１４１を振動させることでノズル１１０から液滴を吐出させる。そして、制御部６（図２参照）は、静電アクチュエーター１２０の駆動によって振動したキャビティ１４１の振動波形を検出することによってキャビティ１４１の状態を検出する。さらに、静電アクチュエーター１２０は、ノズル１１０から液滴を吐出させることで増粘した液体を排出するヘッドユニット３５のメンテナンス動作の一例としてのフラッシング動作を行い、メンテナンス部の一例としても機能する。

図２２に示すように、プリンター１は、吸引用のキャップ９２と、吸引ポンプ９４と、を備える。このキャップ９２は、ヘッドユニット３５に接触してノズル１１０が臨む空間２６３を閉塞する。以下、このヘッドユニット３５にキャップ９２が接触することで閉塞される空間２６３のことを密閉空間２６３ともいう。また、吸引ポンプ９４は、密閉空間２６３に負圧を印加することによりノズル１１０から液体を排出させる吸引クリーニングを行う。そして、キャップ９２には、密閉空間２６３と大気とを連通若しくは非連通とする大気開放弁２６４が設けられている。

インクカートリッジ３１（液体供給源）は、液体を収容可能な収容容器であり、着脱可能に装着部２６６に保持されている。なお、液体供給源は、インクカートリッジ３１の代わりに装着部２６６に固定された収容タンクとしてもよい。また、収容タンクは液体を継ぎ足し可能な注入口を備えるタイプでもよい。また、装着部２６６は、収容する液体の種類や色が異なる複数のインクカートリッジ３１や収容タンクを保持可能である。

供給機構２６１は、上流側となるインクカートリッジ３１から下流側となるノズル１１０に液体を供給する液体供給路２６２を備える。そして、液体供給路２６２には、インクカートリッジ３１からノズル１１０に向かう供給方向Ａに液体を流動させる供給ポンプ２６７と、フィルタユニット２６８と、液体の圧力を調整する圧力調整弁２６９と、が設けられている。なお、供給ポンプ２６７は、例えばギヤポンプやダイヤフラムポンプとすることができる。

そして、フィルタユニット２６８、圧力調整弁２６９、ヘッドユニット３５には、機能部の一例としての第１フィルター２７１〜第３フィルター２７３が設けられている。そして、これらのフィルター２７１〜２７３は、通過する液体中の気泡や異物を捕集し、気泡や異物を捕集するほど液体を通過させる機能が低下してしまう消耗品である。

すなわち、フィルタユニット２６８は、第１フィルター２７１を備え、第１フィルター２７１によって上流室２７５及び下流室２７６に仕切られている。そして、フィルタユニット２６８は、液体供給路２６２に対して着脱可能に設けられている。また、圧力調整弁２６９は、第２フィルター２７２を備えるとともに、ヘッドユニット３５は第３フィルター２７３を備えている。そして、圧力調整弁２６９及びヘッドユニット３５は、液体供給路２６２に対して着脱可能に設けられている。すなわち、フィルター２７１〜２７３は、それぞれフィルタユニット２６８、圧力調整弁２６９、ヘッドユニット３５ごと液体供給路２６２に対して着脱可能に配置されている。

圧力調整弁２６９は、第２フィルター２７２により仕切られたフィルター室２７８と供給室２７９とを備える。さらに、圧力調整弁２６９は、供給室２７９と連通孔２８０を介して連通する圧力調整室２８１と、圧力調整室２８１と供給室２７９との間に設けられた弁体２８２と、弁体２８２を閉弁方向に付勢する付勢部材２８３と、を備える。すなわち、弁体２８２は、連通孔２８０に挿通され、付勢部材２８３に付勢された弁体２８２が連通孔２８０を塞ぐように設けられている。

さらに、圧力調整室２８１は、壁面の一部が付勢部材２８３の付勢方向に沿って撓み変形可能なダイヤフラム２８４により構成されている。このダイヤフラム２８４は、外面側（図２２では左面側）に大気圧を受ける一方で、内面側（図２２では右面側）に圧力調整室２８１内の液体の圧力を受ける。したがって、ダイヤフラム２８４は圧力調整室２８１内の圧力と外面側に受ける圧力との差圧の変化に応じて撓み変位し、ダイヤフラム２８４の変位に伴って弁体２８２が変位することで開弁する。

液体供給路２６２は、第１接続流路２８６〜第４接続流路２８９を有している。具体的には、第１接続流路２８６は、インクカートリッジ３１と供給ポンプ２６７とを接続し、第２接続流路２８７は、供給ポンプ２６７とフィルタユニット２６８の上流室２７５とを接続する。第３接続流路２８８は、フィルタユニット２６８の下流室２７６と圧力調整弁２６９のフィルター室２７８とを接続し、第４接続流路２８９は、圧力調整弁２６９の圧力調整室２８１とヘッドユニット３５のリザーバー１４３とを接続する。

さて、液体供給路２６２は、インクカートリッジ３１とノズル１１０との間に位置する流路である。すなわち、液体供給路２６２は、第１接続流路２８６〜第４接続流路２８９、フィルタユニット２６８、圧力調整弁２６９、ヘッドユニット３５により構成され、液体供給路２６２に第１フィルター２７１〜第３フィルター２７３が配置されている。

そして、本実施形態の制御部６（図２参照）は、フィルター２７１〜２７３を通過した液体の量である通過量を記憶している。すなわち、制御部６は、ノズル１１０から液滴を吐出した回数やヘッドユニット３５のメンテナンスを行った回数をカウントしている。そして、これらの回数に基づいてインクカートリッジ３１からノズル１１０に供給されて消費された液体の量を算出し、通過量として記憶している。

次に、フィルター２７１〜２７３の目詰まりを検出する場合の作用について説明する。プリンター１において、吸引クリーニングが実行されると、キャップ９２に覆われたノズル１１０から液体とともに気泡や異物が排出される。そのため、吸引クリーニング後に制御部６が吐出異常検出手段１０Ａを用いて吐出検査処理を行うと、気泡が混入したノズル１１０やキャビティ１４１が検出される虞を低減することができる。

吐出検出処理に続いて、プリンター１がノズル１１０から液滴を吐出するフラッシング動作を行うと、インクカートリッジ３１からノズル１１０へ液体供給路２６２を介して液体が供給される。ところで、液体供給路２６２には、フィルター２７１〜フィルター２７３が設けられており、液体はこれらのフィルター２７１〜２７３を通過してノズル１１０へ供給される。そのため、フィルター２７１〜２７３が目詰まりしていると液体の流れがより阻害され、単位時間当たりにノズル１１０が吐出することができる液量よりも、単位時間当たりにフィルター２７１〜２７３を通過してノズル１１０に供給可能な液量の方が少なくなってしまうことがある。

換言すると、フィルター２７１〜２７３が目詰まりしている場合には、ノズル１１０から液滴を吐出しても十分な量の液体が供給されないことがある。すると、ノズル１１０とフィルター２７１〜２７３との間の液体供給路２６２における負圧が高まり、ノズル１１０から空気を引き込んでしまう虞が高まる。そして、吐出異常検出手段１０Ａによる吐出検査処理を行うことにより気泡が混入したノズル１１０やキャビティを検出することができる。すなわち、制御部６は、フラッシング動作の前後でキャビティ１４１の振動波形を検出し、フラッシング動作によるキャビティ１４１の状態の変化に基づいて、フィルター２７１〜２７３が目詰まりしているかを判断する。

そして、制御部６は、フラッシング動作の前後に検出されたキャビティ１４１内の状態の変化が、キャビティ１４１内の気泡の増加である場合、フィルター２７１〜２７３が詰まりしていると判断する。具体的には、フラッシング動作前より、フラッシング動作後に吐出検査処理で検出した気泡が混入しているキャビティ１４１の数が多い場合には、フラッシング動作に伴って気泡が混入したものと推測される。すなわち、供給機構２６１は、フィルター２７１〜２７３が目詰まりして十分な量の液体を供給することができない状態だと考えられる。そこで、制御部６は、フィルター２７１〜２７３が目詰まりして機能不全となっていると判断した場合、操作パネル７によりフィルター２７１〜２７３の交換を促す。

一方、制御部６は、フィルター２７１〜２７３の機能が正常であると判断した場合に、第一実施形態と同様に、キャビティ１４１内の状態が正常でないことが吐出異常検出手段１０Ａによって所定回数検出されたか否かを判断するとともに、インクの吐出状態が正常でないことがＲＧＢカメラ１０Ｂによって所定回数検出されたか否かを判断することができる。そして、制御部６は、キャビティ１４１内の状態が正常である（又は正常でないことが所定回数未満検出された）と判断し、かつ、インクの吐出状態が正常である（又は正常でないことが所定回数未満検出された）と判断した場合には、インクジェットヘッド１００の交換が不要であると判断することができる。これに対し、制御部６は、キャビティ１４１内の状態が正常でないことが所定回数検出されたと判断した場合、及び／又は、インクの吐出状態が正常でないことが所定回数検出されたと判断した場合には、インクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断し、操作パネル７にその旨を表示してオペレーターに告知することができる。

以上説明した実施形態に係るプリンター１において、制御部６は、メンテナンス動作の前後に検出されたキャビティ１４１内の状態の変化がキャビティ１４１内の気泡の増加である場合、フィルター２７１〜２７３が目詰まりしていると判断することができる。液体供給路２６２に配置された機能部のフィルター２７１〜２７３が目詰まりすると、単位時間当たりに通過可能な液体の量である流量が減少する。そのため、フィルター２７１〜２７３を通過可能な流量が、単位時間当たりにノズル１１０から吐出される量よりも少なくなると、ノズル１１０から空気が入り込んでしまうことがある。その点、この構成によれば、ノズル１１０から液滴を吐出する前後のキャビティ１４１内の状態の変化に基づいてフィルター２７１〜２７３の異物を捕集する機能の不全を判断することができる。

なお、第二実施形態で説明した第３フィルター２７３を、第一実施形態におけるヘッドユニット３５に設けることもできる。かかる場合において、制御部６は、第３フィルター２７３及びメンテナンス部７２の双方が正常に機能していることを確認した上で、インクジェットヘッド１００の交換要否を判断することができる。第３フィルター２７３が正常に機能しているか否かの判断については、既に述べた方法を採用することができる。すなわち、制御部６は、フラッシング動作の前後で吐出異常判定手段１０Ａによりキャビティ１４１の振動波形を検出し、フラッシング動作によるキャビティ１４１の状態の変化に基づいて、フィルター２７３が目詰まりしているかを判断することができる。制御部６は、フィルター２７３が目詰まりしていると判断した場合に、操作パネル７にその旨を表示することができる。

また、以上の各実施形態において、制御部６は、キャビティ１４１内の状態が正常でないこと及びインクの吐出状態が正常でないことのうち少なくとも何れか一方が検出部（吐出異常検出手段１０Ａ及びＲＧＢカメラ１０Ｂ）で所定回数検出された場合、インクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断した例を示したが、以下のような制御を採用することもできる。

例えば、第一検出部（吐出異常検出手段１０Ａ）によりキャビティ１４１内の状態が正常でないことが所定回数検出され、第二検出部（ＲＧＢカメラ１０Ｂ）によりインクの吐出状態が正常でないことが所定回数検出されていない場合（第二検出部による検出結果では正常と判断される場合）は、正常に吐出しているものの第一検出部による検出履歴を参照するとキャビティ１４１内の状態から不吐出状態に近づいていることが推定される。このような場合には、インクジェットヘッド１００の交換時期が近いと判断し、告知部（操作パネル７）によりインクジェットヘッド１００の交換時期が近いことを告示することもできる。その後、第一検出部によりキャビティ１４１内の状態が正常でないことが所定回数検出され、かつ、第二検出部によりインクの吐出状態が正常でないことが所定回数検出された場合には、インクジェットヘッド１００の交換が必要であると判断し、告知部により、あらためてその旨を告示することができる。

また、以上の各実施形態において、遠隔監視用情報管理装置６１０が、吐出異常検出手段１０Ａにより検出されたキャビティ１４１内の状態と、ＲＧＢカメラ１０Ｂにより検出されたインクの吐出状態と、に基づいて、インクジェットヘッド１００の交換要否を判断してもよい。すなわち、遠隔監視用情報管理装置６１０は、本発明における判断部として機能する。この場合、制御部６は、判断部としての機能を備えていてもよいし、判断部としての機能を備えていなくてもよい。

また、以上の各実施形態において、制御部６は、吸引用のキャップ９２をヘッドユニット３５に接触させて吸引ポンプ９４を駆動するヘッドユニット３５のメンテナンス動作の一例としての吸引クリーニング動作を行ってもよい。さらに、吸引クリーニング動作の前と、吸引クリーニング動作中にキャビティ１４１内の状態を検出してもよい。

ノズル１１０が臨む密閉空間２６３に負圧を印加すると、その密閉空間２６３と連通するノズル１１０やキャビティ１４１内も負圧となる。そのため、振動板１２１は、キャビティ１４１の容積を減少させる方向に変位する。したがって、振動板１２１が変形した状態で静電アクチュエーター１２０を駆動させると共に、静電アクチュエーター１２０の駆動によって振動したキャビティ１４１の振動波形を検出すると、振動板１２１が変形していない状態で検出した振動波形とは異なる。

そこで、制御部６は、まず吸引クリーニング動作前の負圧が印加されていない状態のキャビティ１４１の振動波形を検出する。続いて、制御部６は、吸引クリーニング動作中で負圧が印加された状態のキャビティ１４１の振動波形を検出する。さらに、制御部６は、吸引クリーニング動作前と吸引クリーニング動作中のキャビティ１４１内の状態が変化した場合にはメンテナンス機構７２の機能が正常であると判断する。

このように、キャップ９２で閉塞された密閉空間２６３に負圧を印加すると、ノズル１１０を介してキャビティ１４１にも負圧が印加される。さらに、キャビティ１４１に負圧が印加されている場合と、されていない場合とでは、キャビティ１４１の振動波形は変化する。そのため、負圧が印加されていない吸引クリーニング動作前と、負圧が印加されている吸引クリーニング動作中のキャビティ１４１内の状態が変化している場合には、キャビティ１４１に負圧が印加されてメンテナンス機構７２が正常に機能していると判断することができる。

また、同様に、制御部６は、吸引用のキャップ９２をヘッドユニット３５に接触させて、吸引ポンプ９４を駆動し、大気開放弁２６４（図２２参照）が密閉空間２６３と大気とを連通している状態（負圧が印加されていない状態）と、非連通としている状態（負圧が印加されている状態）においてキャビティ１４１内の状態を検出することにより、大気開放弁２６４が正常に機能しているかどうかを判断してもよい。

また、このように吸引クリーニング動作中にキャビティ１４１の振動波形を検出する場合には、キャビティ１４１よりも上流側に弁を設け、この弁を閉弁した状態で吸引クリーニング動作を行ってもよい。すなわち、弁を設けることにより、液体の消費を低減すると共に、振動板１２１を変形させやすくすることができる。

また、以上の各実施形態において、制御部６は、キャビティ１４１内の状態が正常でないことが吐出異常検出手段１０Ａによって所定回数検出されたか否かを判断する（圧力室異常判定工程：Ｓ３）ための静電アクチュエーター１２０の駆動をインクジェットヘッド１００が液体受容部７３と対応する位置において行ってもよいし、記録領域ＰＡに対応する位置において行ってもよい。また、以上の各実施形態において、制御部６は、メンテナンス部正常判定工程Ｓ１を行わなくてもよい。

また、以上の各実施形態において、制御部６は、圧力室異常判定工程Ｓ３においてキャビティ１４１内の状態が正常であるが、ノズル１１０出口付近への紙粉付着があると判断した場合は、ワイピングユニット８１にワイピングを行わせてもよい。また、この場合、ノズル１１０出口付近への紙粉付着があると判断したノズル数によってメンテナンス動作を選択して行ってもよい。例えば、ノズル１１０出口付近への紙粉付着があると判断したノズル数が設定したノズル数より少ない場合、ワイピングユニット８１にワイピングを行い、ノズル１１０出口付近への紙粉付着があると判断したノズル数が設定したノズル数以上の場合、吸引クリーニングを行ってもよい。

また、以上の各実施形態において、メンテナンス機構７２は８０桁側の非記録領域ＮＡに配置してもよいし、記録領域ＰＡの両側の非記録領域ＮＡにメンテナンス機構７２の構成要素を配置してもよい。例えば、１桁側の非記録領域ＮＡに全ノズル１１０を同時に囲むことのできる吸引用のキャップを有するクリーニング機構９１を配置する一方、８０桁側の非記録領域ＮＡにフラッシングユニット７４を配置してもよい。この構成によれば、いずれの非記録領域ＮＡにおいても液滴の吐出を伴う吐出異常の検出を行うことができる。

また、以上の各実施形態において、払拭部材８２は液体を吸収可能な帯状の部材に限らない。例えば、液体を吸収しないエラストマーなどからブレード状の払拭部材（ワイピング部材）を形成して、この払拭部材の弾性変形可能な先端部分を払拭部としてもよい。ただし、払拭部材が液体を吸収可能な部材とすれば、払拭に伴って液体を周囲に飛散させにくいので、好ましい。

また、以上の各実施形態において、ノズルの吐出異常とその吐出異常の原因を検出する第一検出部としての吐出異常検出手段１０Ａおよび方法は、上述のような振動板の残留振動の振動パターンを検出して解析する方法に限定されない。吐出異常の検出方法の変更例としては、以下のようなものがある。例えば、レーザー等の光学センサーを直接ノズル内のインクメニスカスに照射反射させて、受光素子によってメニスカスの振動状態を検知し、振動状態から目詰まりの原因を特定する方法がある。

あるいは、飛翔液滴がセンサーの検知範囲に入ったか否かを検出する一般的な光学式のドット抜け検出装置を用いて吐出異常の有無を検出する。そして、吐出動作後、ドット抜けが生じるおそれのある所定の乾燥時間が経過した後に発生した吐出異常については乾燥が原因であると推定し、同乾燥時間が経過する前に発生した吐出異常については異物の付着か気泡の混入が原因であると推定する方法がある。

また、上述した光学式のドット抜け検出装置に振動センサーを追加し、吐出異常が生じる前に気泡が混入しうる振動が加わったかどうかを判定し、そのような振動が加わっていた場合は気泡混入が吐出異常の原因であると推定する方法がある。

さらに、ドット抜けの検出手段は光学式に限定される必要はなく、例えば、液滴の吐出を受けて熱感知部の温度変化を検知する熱感知式の検出装置や、インク滴を帯電させて吐出し着弾した検出電極の電荷量の変化を検出する検出装置や、インク滴が電極間を通過する事によって変化する静電容量式の検出装置を用いてもよい。その他、紙粉が付着したことを検出する方法として、ノズル面の状態をカメラ等により画像情報として検出する方法や、レーザー等の光学センサーをノズル面付近で走査することで紙粉付着の有無を検出する方法などが考えられる。

また、以上の各実施形態において、液滴吐出装置がキャリッジ３２を備えず、記録媒体の幅（主走査方向における長さ）全体と対応した長尺状の固定された液滴吐出部を備える、いわゆるフルラインタイプの液滴吐出装置に変更してもよい。この場合の液滴吐出部は、ノズルが形成された複数の単位ヘッド部を並列配置することによって印刷範囲が記録用紙Ｐの幅全体に亘るようにしてもよいし、単一の長尺ヘッドに記録用紙Ｐの幅全体に亘るように多数のノズルを配置することによって、印刷範囲が記録用紙Ｐの幅全体に亘るようにしてもよい。この場合にも、液滴吐出部による１ライン分の印刷と、記録媒体の間欠的な搬送とが交互に行われるので、例えば記録媒体が搬送される間に、ワイピングなどのメンテナンス動作を実行することが可能である。

また、以上の各実施形態において、ヘッドユニット３５の圧力室の一例としてのキャビティ１４１を振動させるアクチュエーターとして、圧電素子を備えてもよい。そして、制御部６は、圧電素子の駆動によって振動したキャビティ１４１の振動波形を検出することによってキャビティ１４１の状態を検出してもよい。

また、以上の各実施形態において、ノズル１１０からインク滴を吐出するためのアクチュエーターとは別に、キャビティ１４１の振動波形を検出するセンサーを設けてもよい。そして、制御部６は、センサーによって振動したキャビティ１４１の振動波形を検出することによってキャビティ１４１の状態を検出してもよい。この場合、センサーとして圧電素子を採用してもよい。

また、以上の各実施形態において、告知部は、音や光を発して交換を促す機器としてもよく、プリンター１とは別に設けられていてもよい。例えば、ホストコンピューター８を告知部とし、交換を促すメッセージや図を表示させてもよい。また、告知部を設けなくてもよい。

本発明は、以上の各実施形態に限定されるものではなく、これら実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。すなわち、前記各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前記各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１・１Ａ・１Ｂ・１Ｃ…プリンター（液滴吐出装置）、６…制御部（判断部）、７…操作パネル（告知部）、８…ホストコンピューター、９…インターフェース、１０Ａ…吐出異常検出手段（第一検出部）、１０Ｂ…ＲＧＢカメラ（第二検出部）、３１…インクカートリッジ（液体供給源）、３３…ヘッドドライバー、３５…ヘッドユニット、４１…キャリッジモーター、４３…キャリッジモータードライバー、５１…給紙モーター、５３…給紙モータードライバー、６１…ＣＰＵ、６２…ＥＥＰＲＯＭ、６３…ＲＡＭ、６４…ＰＲＯＭ、 ７２…メンテナンス部、９３…キャップ（キャップ部）、１００…インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）、１１０…ノズル、１４１…キャビティ（圧力室）、１２０…静電アクチュエーター、２６２…液体供給路、２７１〜２７３…フィルター（機能部）、３１１…インク供給チューブ（液体供給路）、３６３…保湿キャップ、３８４…大気連通部、５００…通信手段、６００…遠隔監視システム、６１０…遠隔監視用情報管理装置（外部装置）、Ｐ…記録用紙（記録媒体）。

Claims (11)

1. 液体供給源から液体供給路を介して供給される液体を液滴として吐出するノズルを複数有し、記録媒体に対して前記ノズルから液滴を吐出することにより記録処理を行う液滴吐出ヘッドと、
   前記ノズルに連通する圧力室を振動させるアクチュエーターの駆動により振動した前記圧力室の振動波形を検出することによって前記圧力室内の状態を検出する第一検出部と、
   前記ノズルから前記液滴を吐出することにより前記記録媒体上に形成されたパターンを読み取ることによって前記液滴の吐出状態を検出する第二検出部と、
   を備える、液滴吐出装置。
2. 前記液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部と、
   前記検出部における検出結果に基づいて前記液滴吐出ヘッドの交換要否を判断する判断部と、を備え、
   前記判断部は、前記メンテナンス部によるメンテナンス動作の後に、前記圧力室内の状態が正常でないこと及び前記吐出状態が正常でないことのうち少なくとも何れか一方が前記検出部で所定回数検出された場合、前記液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記判断部で前記液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断した場合にその旨をオペレーターに告知する告知部を備える、請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記判断部は、前記液体供給路に配置された機能部及び前記メンテナンス部が正常に機能していることを確認した上で、前記液滴吐出ヘッドの交換要否を判断する、請求項２又は３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記第一検出部は、前記メンテナンス動作前における前記圧力室の振動波形を検出するとともに、前記メンテナンス動作中及び前記メンテナンス動作後のうち少なくとも一方における前記圧力室の振動波形を検出し、
   前記判断部は、前記第一検出部で検出した振動波形に基づいて、前記メンテナンス動作によって前記圧力室内の気泡が増加したものと判断した場合に、前記機能部及び前記メンテナンス部のうち少なくとも一方が機能不全であると判断する、請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記メンテナンス部は、前記液滴吐出ヘッドに接触して前記ノズルが臨む空間を閉塞するキャップ部と、前記空間と大気とを連通させる大気連通部と、を有する保湿キャップを含み、前記メンテナンス動作として、前記キャップ部に前記空間を閉塞させ、
   前記第一検出部は、前記キャップ部が前記空間を閉塞する前の前記圧力室の振動波形を検出するとともに、前記空間を閉塞した前記キャップ部が前記空間を開放した後の前記圧力室の振動波形を検出し、
   前記判断部は、前記圧力室内の状態の変化が前記圧力室内の気泡の増加である場合、前記大気連通部の機能不全であると判断する、請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記機能部は、前記液体供給路に配置され異物を捕集するフィルターを含み、
   前記メンテナンス部は、前記メンテナンス動作として前記ノズルから前記液体を吐出させ、
   前記判断部は、前記メンテナンス動作の前後に検出された前記圧力室内の状態の変化が前記圧力室内の気泡の増加である場合、前記フィルターが目詰まりしていると判断する、請求項５又は６に記載の液滴吐出装置。
8. 外部装置との通信接続が可能な通信手段を備え、
   前記通信手段を介して通信可能に接続された前記外部装置に対して、前記第一検出部により検出された前記圧力室内の状態に関する情報と、前記第二検出部により検出された前記液滴の吐出状態に関する情報と、が送信可能とされる、請求項１から７の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
9. 請求項８に記載の液滴吐出装置と、
   前記第一検出部により検出された前記圧力室内の状態に関する情報と、前記第二検出部により検出された前記液滴の吐出状態に関する情報と、を収集して管理する前記外部装置としての遠隔監視用情報管理装置と、
   を備える、遠隔監視システム。
10. 前記第一検出部により検出された前記圧力室内の状態と、前記第二検出部により検出された前記液滴の吐出状態と、に基づいて、前記液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断された液滴吐出装置について、サービスマンの出動を要請する情報を発生させるメンテナンスサービス要請情報発生手段を備える、請求項９に記載の遠隔監視システム。
11. 液体供給源から液体供給路を介して供給される液体を液滴として吐出するノズルを複数有し記録媒体に対して前記ノズルから液滴を吐出することで記録処理を行う液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部と、前記ノズルに連通する圧力室を振動させるアクチュエーターの駆動により振動した前記圧力室の振動波形を検出することによって前記圧力室内の状態を検出する第一検出部と、前記ノズルから液滴を吐出することにより前記記録媒体上に形成されたパターンを読み取ることによって前記ノズルからの液滴の吐出状態を検出する第二検出部と、を備える液滴吐出装置の前記液滴吐出ヘッドの交換要否を判断する方法であって、
    前記メンテナンス動作の後に、圧力室内の状態が正常でないこと及び前記吐出状態が正常でないことのうち少なくともいずれか一方が前記検出部で所定回数検出された場合、前記液滴吐出ヘッドの交換が必要であると判断する工程を含む、液滴吐出ヘッドの交換要否判断方法。