JP2018187846A - 液体噴射装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低温環境下での圧力発生室の故障を高精度に判定することができる液体噴射装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】液体を噴射するノズルと、前記ノズルと連通する圧力発生室と、温度を測定するセンサー１４０と、前記圧力発生室の故障を判定する判定部２４０と、を備え、前記判定部２４０は、第１の温度変化率により故障と判定する第１閾値温度に対して、前記第１の温度変化率よりも小さい第２の温度変化率により到達した場合に、故障と判定しない。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射装置及びその制御方法に関し、特に、液体としてインクを噴射するインクジェット式記録装置及びその制御方法に関する。

被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、例えば、液体としてインクを噴射させて紙や記録シートなどの被記録媒体、すなわち、被噴射媒体に印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。

このようなインクジェット式記録装置では、低温環境下において圧力発生室内のインクが凍結して膨張した場合に、圧力発生室のインクの逃げ場がないと、圧力発生室を画成する部材、例えば、振動板や圧力発生室間の隔壁等にクラックが発生するなどの圧力発生室の故障を引き起こすという問題がある。

そこで、インクが凍結しそうな場合には、キャップによってノズルを覆うことなく、電源を切断または節電状態とする液体噴射装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−４１４９０号公報

しかしながら、低温環境下での圧力発生室の故障を高精度に判定したいという要望がある。

これは、例えば、圧力発生室内のインクを排出することで、インクの凍結による圧力発生室の故障を抑制することができるが、インクの無駄な消費が増大してしまうため、故障の判定を高精度に行って、圧力発生室の故障を回避する対策を無駄に行いたくないからである。

なお、このような問題は、インクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、低温環境下での圧力発生室の故障を高精度に判定することができる液体噴射装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズルと、前記ノズルと連通する圧力発生室と、温度を測定するセンサーと、前記圧力発生室の故障を判定する判定部と、を備え、前記判定部は、第１の温度変化率により故障と判定する第１閾値温度に対して、前記第１の温度変化率よりも小さい第２の温度変化率により到達した場合に、故障と判定しないことを特徴とする液体噴射装置にある。

かかる態様では、閾値温度と温度変化率とに基づいて故障を判定するため、故障の判定精度を向上することができる。したがって、故障が生じないと判定した場合に故障を回避する動作を実行する必要がなく、無駄な液体の消費や無駄な電力の消費を抑制することができる。また、故障と判定した場合に確実に故障を回避する動作を行うことができ、故障を予防することができる。

また、前記判定部は、前記第２の温度変化率により前記第１閾値温度よりも低い第２閾値温度に到達した場合に、故障と判定することが好ましい。これによれば、閾値温度と温度変化率とに基づいて故障を判定するため、故障の判定精度を向上することができる。

また、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズルと、前記ノズルに連通する圧力発生室と、温度を測定するセンサーと、前記温度の到達温度と変化率とに基づいて、前記圧力発生室の故障を判定する判定部と、を備えることを特徴とする液体噴射装置にある。

かかる態様では、判定部は、センサーが測定した到達温度と温度変化率とに基づいて圧力発生室の故障を判定するため、故障の判定精度を向上することができる。したがって、故障が生じないと判定した場合に故障を回避する動作を実行する必要がなく、無駄な液体の消費や無駄な電力の消費を抑制することができる。また、故障と判定した場合に確実に故障を回避する動作を行うことができ、故障を予防することができる。

また、前記判定部は、前記圧力発生室の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを、当該判定部の判定結果に応じて行うことが好ましい。これによれば、判定部は、複数のモードから何れかのモードを選択して実行することで、無駄な液体の消費や無駄な電力消費を抑制して最適なモードを実行することができる。

また、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズルと、前記ノズルと連通する圧力発生室と、温度を測定するセンサーと、前記センサーが測定した測定結果に応じて、前記圧力発生室の故障を回避するための複数のモードから何れかのモードを行うことを特徴とする液体噴射装置にある。

かかる態様では、複数のモードから何れかのモードを選択して実行することで、無駄なインクの消費や無駄な電力消費を抑制して最適なモードを実行することができる。

また、液体噴射装置を使用しない期間の入力を受け付ける入力手段を備え、前記入力手段の入力結果に基づいて前記圧力発生室の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを行うことが好ましい。これによれば、不使用期間の長短に応じて最適なモードを実行することができ、故障を確実に回避することができる。また、本実施形態では、不使用期間に基づいて故障回避効果の異なる複数のモードから何れかのモードを選択して実行することで、無駄な液体の消費や無駄な電力消費を抑制して最適なモードを実行することができる。

また、本発明の他の態様は、液体を噴射する液体噴射装置であって、液体を噴射するノズルと、前記ノズルと連通する圧力発生室と、前記液体噴射装置を使用しない期間をユーザーに入力させるための入力手段と、を備え、前記入力手段の入力結果に基づいて前記圧力発生室の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを行うことを特徴とする液体噴射装置にある。

かかる態様では、不使用期間の長短に応じて最適なモードを実行することができ、故障を確実に回避することができる。また、本実施形態では、不使用期間に基づいて故障回避効果の異なる複数のモードから何れかのモードを選択して実行することで、無駄な液体の消費や無駄な電力消費を抑制して最適なモードを実行することができる。

また、温度を測定するセンサーを具備し、前記モードから復帰する際の前記センサーの測定した温度は、前記モードへ移行する際の前記センサーの測定した温度よりも高いことが好ましい。これによれば、復帰を行う際の温度（閾値）は、故障回避の効果が低いモードから高いモードに移行する際の温度（閾値）よりも高い温度とすることで、より安全性を高めて、故障の発生をさらに抑制することができる。

また、前記モードを行った後、温度を測定するセンサーの測定結果に基づいて別のモードを行うことが好ましい。これによれば、実行したモードで不十分な場合に、別のモードに移行することで、圧力発生室の故障をさらに確実に抑制することができる。また、実行したモードで過剰な場合には、最適なモードに移行することができ、無駄な電力消費等を抑制することができる。

また、前記モードにより前記圧力発生室内の液体を排出した後、別のモードを行わないことが好ましい。これによれば、継続して圧力発生室の故障を抑制することができると共に別のモードに移行しないことで無駄な電力消費を抑制することができる。

また、熱伝導率が異なる複数のキャップを備え、複数の前記キャップは、前記ノズルを覆う凹部の容積が互いに異なることが好ましい。これによれば、機能の異なるキャップを実現できる。

また、熱伝導率が異なる複数のキャップを備え、複数の前記キャップは、前記ノズルが設けられたノズル面と接する面積が違いに異なることが好ましい。これによれば、機能の異なるキャップを実現できる。

また、前記圧力発生室を温めるヒーターを備え、前記判定結果または前記測定結果に基づいて前記ヒーターにより前記圧力発生室を温めることが好ましい。これによれば、ヒーターによって圧力発生室内の液体を加熱することができ、圧力発生室の故障を抑制することができる。

また、前記センサーは複数あり、前記圧力発生室に関する温度の到達温度と温度変化率とを、複数の前記センサーにより特定することが好ましい。これによれば、複数のセンサーによって測定精度を向上することができる。

また、ユーザーに対してエラーを通知するための通知手段を備え、前記判定結果又は前記測定結果に基づいて前記通知手段によりエラーを通知することが好ましい。これによれば、通知手段によって故障の判定結果をエラーとしてユーザーに通知することができ、ユーザーは通知されたエラーに基づいて最適な対策を実行することができる。

また、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズルと、前記ノズルと連通する圧力発生室と、温度を測定するセンサーと、前記圧力発生室の故障を判定する判定部と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、前記判定部は、第１の温度変化率により故障と判定する第１閾値温度に対して、前記第１の温度変化率よりも小さい第２の温度変化率により到達した場合に、故障と判定しないことを特徴とする液体噴射装置の制御方法にある。

かかる態様では、閾値温度と温度変化率とに基づいて故障を判定するため、故障の判定精度を向上することができる。したがって、故障が生じないと判定した場合に故障を回避する動作を実行する必要がなく、無駄な液体の消費や無駄な電力の消費を抑制することができる。また、故障と判定した場合に確実に故障を回避する動作を行うことができ、故障を予防することができる。

また、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズルと、前記ノズルに連通する圧力発生室と、温度を測定するセンサーと、判定部と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、前記判定部は、前記温度の到達温度と変化率とに基づいて、前記圧力発生室の故障を判定することを特徴とする液体噴射装置の制御方法にある。

かかる態様では、判定部は、センサーが測定した到達温度と温度変化率とに基づいて圧力発生室の故障を判定するため、故障の判定精度を向上することができる。したがって、故障が生じないと判定した場合に故障を回避する動作を実行する必要がなく、無駄な液体の消費や無駄な電力の消費を抑制することができる。また、故障と判定した場合に確実に故障を回避する動作を行うことができ、故障を予防することができる。

また、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズルと、前記ノズルと連通する圧力発生室と、温度を測定するセンサーと、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、前記センサーが測定した測定結果に応じて、前記圧力発生室の故障を回避するための複数のモードから何れかのモードを行うことを特徴とする液体噴射装置の制御方法にある。

かかる態様では、複数のモードから何れかのモードを選択して実行することで、無駄なインクの消費や無駄な電力消費を抑制して最適なモードを実行することができる。

また、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズルと、前記ノズルと連通する圧力発生室と、液体噴射装置を使用しない期間をユーザーに入力させるための入力手段と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、前記入力手段の入力結果に基づいて前記圧力発生室の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを行うことを特徴とする液体噴射装置の制御方法にある。

かかる態様では、不使用期間の長短に応じて最適なモードを実行することができ、故障を確実に回避することができる。また、本実施形態では、不使用期間に基づいて故障回避効果の異なる複数のモードから何れかのモードを選択して実行することで、無駄な液体の消費や無駄な電力消費を抑制して最適なモードを実行することができる。

実施形態１に係る記録装置の斜視図である。 実施形態１に係るキャップを説明する模式図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態１に係る記録ヘッドのノズル面側の平面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態１に係る吸引キャップの断面図である。 実施形態１に係る断熱キャップの断面図である。 実施形態１に係るヒーターによる加熱状態を示す断面図である。 実施形態１に係る記録装置の電気的構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る制御処理部の機能実現部を示すブロック図である。 圧力発生室の故障を説明する図である。 温度と温度変化率とに基づく故障の有無を示すグラフである。 二次元テーブルを示す図である。 モード４を説明する図である。 実施形態１に係る制御方法を示すフローチャートである。 実施形態１に係る記録装置の変形例を示すブロック図である。 実施形態２に係る記録装置を示すブロック図である。 実施形態２に係る制御方法を示すフローチャートである。 実施形態３に係る記録装置を示すブロック図である。 実施形態３に係る制御方法を示すフローチャートである。 実施形態３に係る制御方法を示すフローチャートである。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図、図２は、キャップを示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態のインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッドユニット１（以下、ヘッドユニット１とも言う）がキャリッジ２に搭載されている。そして、ヘッドユニット１が搭載されたキャリッジ２は、装置本体３に取り付けられたキャリッジ軸２ａに対して軸方向へ移動可能に設けられている。本実施形態では、記録シートＳの搬送方向を第１の方向Ｘ、キャリッジ軸２ａの軸方向を第２の方向Ｙと称する。また、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方に直交する方向、本実施形態では、ヘッドユニット１から記録シートＳに向かう方向を第３の方向Ｚと称する。なお、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚは、互いにそれぞれ直交する方向としたが、特にこれに限定されず、直交以外の角度で交差する方向であってもよい。

また、装置本体３には、液体としてインクが貯留された貯留手段４が設けられており、貯留手段４からのインクは、キャリッジ２に搭載されたヘッドユニット１にチューブ等の供給管４ａを介して供給される。また、供給管４ａの貯留手段４の近傍には、貯留手段４内のインクをヘッドユニット１に向かって圧送する加圧ポンプ等の圧送手段５が設けられている。なお、圧送手段としては、加圧ポンプに限定されず、例えば、貯留手段４を外部から押圧する押圧手段や、吸引ポンプ等であってもよい。また、圧送手段として、ヘッドユニット１と貯留手段４との鉛直方向の相対位置を調整して発生する水頭圧差を用いるようにしてもよい。

そして、駆動モーター６の駆動力が複数のプーリー６ａおよびタイミングベルト６ｂを介してキャリッジ２に伝達されることで、ヘッドユニット１を搭載したキャリッジ２はキャリッジ軸２ａに沿って移動される。一方、装置本体３には搬送手段としての搬送ローラー７が設けられており、紙等の被噴射媒体である記録シートＳが搬送ローラー７により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。

このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、キャリッジ２がキャリッジ軸２ａに沿って移動されると共にヘッドユニット１によってインクが噴射されて被噴射媒体である記録シートＳに着弾、すなわち、印刷される。

また、キャリッジ２の移動方向の端部である搬送ローラー７の側方の被印刷領域には、熱伝導率の異なる複数のキャップが設けられている。本実施形態では、複数のキャップは、吸引キャップ１１０と断熱キャップ１２０とからなる。吸引キャップ１１０と断熱キャップ１２０とについては詳しくは後述する。

ここで、このようなインクジェット式記録装置Ｉに搭載されるヘッドユニット１を構成するインクジェット式記録ヘッドの一例について図３〜図５を参照して説明する。なお、図３は、インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図４は、インクジェット式記録ヘッドのノズル面側の平面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ′線断面図である。また、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッドの各方向について、インクジェット式記録装置Ｉに搭載された際の方向、すなわち、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚに基づいて説明する。もちろん、インクジェット式記録ヘッドのインクジェット式記録装置Ｉ内の配置は以下に示すものに限定されるものではない。

図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩＩ（以下、記録ヘッドＩＩとも言う）は、ヘッド本体１１、ケース部材４０等の複数の部材を備え、これら複数の部材が接着剤等によって接合されている。本実施形態では、ヘッド本体１１は、流路形成基板１０と連通板１５とノズルプレート２０と保護基板３０とコンプライアンス基板４５とを具備する。

ヘッド本体１１を構成する流路形成基板１０は、ステンレス鋼やＮｉなどの金属、ＺｒＯ_２あるいはＡｌ_２Ｏ_３を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、ＭｇＯ、ＬａＡｌＯ_３のような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板１０には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って並設されている。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列、第２の方向Ｙに設けられている。

また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部側に、当該圧力発生室１２よりも開口面積が狭く、圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。

また、流路形成基板１０の一方面側には、連通板１５が接合されている。また、連通板１５には、各圧力発生室１２に連通する複数のノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が接合されている。

連通板１５には、圧力発生室１２とノズル２１とを連通するノズル連通路１６が設けられている。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このようにノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることでコストの削減を図ることができる。

また、連通板１５には、複数の圧力発生室１２に共通する共通液室であるマニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８とが設けられている。

第１マニホールド部１７は、連通板１５を厚さ方向（連通板１５と流路形成基板１０との積層方向）に貫通して設けられている。

また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を厚さ方向に貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられている。

さらに、連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給連通路１９が、圧力発生室１２毎に独立して設けられている。この供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力発生室１２とを連通する。

このような連通板１５としては、ステンレスやＮｉなどの金属、またはジルコニウムなどのセラミックなどを用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板１５として流路形成基板１０と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板１０と連通板１５との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板１５として流路形成基板１０と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

また、ノズルプレート２０には、各圧力発生室１２とノズル連通路１６を介して連通するノズル２１が形成されている。すなわち、ノズル２１は、同じ種類の液体（インク）を噴射するものが第１の方向Ｘに並設され、この第１の方向Ｘに並設されたノズル２１の列が第２の方向Ｙに２列形成されている。

このようなノズルプレート２０としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート２０としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート２０と連通板１５との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

一方、流路形成基板１０の連通板１５とは反対面側には、振動板５０が形成されている。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２と、を設けるようにした。なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面側、すなわち、ノズルプレート２０が接合された面側から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２等の液体流路の他方面は、弾性膜５１によって画成されている。

また、振動板５０の絶縁体膜５２上には、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０とが、本実施形態では、成膜及びリソグラフィー法によって積層形成されて圧電アクチュエーター３００を構成している。ここで、圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第１電極６０を圧電アクチュエーター３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電アクチュエーター３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、第１電極６０が、複数の圧力発生室１２に亘って連続して設けられているため、第１電極６０が振動板の一部として機能するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、上述の弾性膜５１及び絶縁体膜５２の何れか一方又は両方を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。

また、流路形成基板１０の圧電アクチュエーター３００側の面には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００を保護するための空間である保持部３１を有する。また、保護基板３０には、第３の方向Ｚに貫通する貫通孔３２が設けられている。リード電極９０の第２電極８０に接続された一端部とは反対側の他端部は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、リード電極９０と駆動ＩＣ等の駆動回路１０１を実装した配線基板１０２とが、貫通孔３２内で電気的に接続されている。なお、配線基板１０２は、ヘッドユニット１を構成する中継基板１０３に電気的に接続されている。中継基板１０３は、例えば、複数の記録ヘッドＩＩの配線基板１０２が共通して接続される基板であり、配線や電子部品が設けられた回路基板からなる。インクジェット式記録装置Ｉの制御装置からの制御信号は、中継基板１０３を介して記録ヘッドＩＩの配線基板１０２に入力される。

また、このような構成のヘッド本体１１には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００をヘッド本体１１と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。具体的には、ケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。これにより、流路形成基板１０の外周部には、ケース部材４０とヘッド本体１１とによって第３マニホールド部４２が画成されている。そして、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８と、ケース部材４０とヘッド本体１１とによって画成された第３マニホールド部４２と、によって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。

なお、ケース部材４０の材料としては、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。ちなみに、ケース部材４０として、樹脂材料を成形することにより、低コストで量産することができる。

また、連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口する面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の第３の方向Ｚの記録シートＳ側である正側の開口を封止している。

このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、封止膜４６と、固定基板４７と、を具備する。封止膜４６は、可撓性を有する薄膜（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やステンレス鋼（ＳＵＳ）等により形成された厚さが２０μｍ以下の薄膜）からなり、固定基板４７は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部となっている。なお、本実施形態では、連通板１５のノズルプレート２０が接合された面にコンプライアンス部を有するコンプライアンス基板４５を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、コンプライアンス部を、マニホールド１００の側面、すなわち、ケース部材４０の第２の方向Ｙの側面に設けるようにしてもよく、また、コンプライアンス部をケース部材４０の連通板１５とは反対側に設けるようにしてもよい。

また、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通して配線基板１０２が挿通される接続口４３が設けられている。

このような構成の記録ヘッドＩＩでは、インクを噴射する際に、貯留手段４から導入路４４を介してインクを取り込み、マニホールド１００からノズル２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１０１からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する各圧電アクチュエーター３００に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター３００と共に振動板５０をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室１２内の圧力が高まり所定のノズル２１からインクが噴射される。

また、ヘッド本体１１の第３の方向Ｚの正側には、本実施形態の保護部材であるカバーヘッド１０５が設けられている。カバーヘッド１０５は、コンプライアンス基板４５の連通板１５とは反対面側に接合されており、コンプライアンス部４９の流路（マニホールド１００）とは反対側の空間を封止する。なお、カバーヘッド１０５には、ノズル２１を露出する露出開口部１０６が設けられている。本実施形態では、露出開口部１０６は、ノズルプレート２０を露出する大きさ、つまり、コンプライアンス基板４５と同じ開口の大きさを有する。

また、カバーヘッド１０５は、本実施形態では、ヘッド本体１１の側面（ノズル２１が開口する面とは交差する面）を覆うように、端部が屈曲して設けられている。

このようなカバーヘッド１０５は、本実施形態では、インク（液体）の吐出方向において、ノズルプレート２０よりも記録シートＳ側に突出して設けられている。このように、カバーヘッド１０５を記録シートＳ側に突出させることで、記録シートＳがノズルプレート２０に接触し難くなり、記録シートＳがノズルプレート２０に接触することによるノズルプレート２０の変形及び剥離等の発生を抑制することができる。

このようなカバーヘッド１０５が設けられた記録ヘッドＩＩにおいて、ノズルプレート２０とカバーヘッド１０５との記録シートＳに対向する面、すなわち、第３の方向Ｚの正側の面が本実施形態のノズル面２０ａとなっている。なお、本実施形態では、ノズル面２０ａとなるカバーヘッド１０５を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、カバーヘッド１０５を設けずに、ノズルプレート２０のみがノズル面２０ａとなっていてもよい。

また、カバーヘッド１０５のノズル面２０ａとは反対面側には、温度を測定するためのセンサー１４０が設けられている。センサー１４０は、熱電抵抗体、熱電対、サーミスターなどの接触式の温度センサーが挙げられる。また、センサー１４０として、例えば、被検査対象に接触することなく測定する非接触式のセンサー（放射温度計）であってもよい。なお、非接触式のセンサーを用いる場合には、例えば、ノズル２１内のインクの温度を直接測定することも可能である。

このようにカバーヘッド１０５にセンサー１４０を設けることで、ノズル２１近傍の記録ヘッドＩＩの温度を測定することができる。

なお、センサー１４０を複数設け、複数のセンサー１４０から記録ヘッドＩＩの温度を測定しても良い。ちなみに、センサー１４０を複数設ける場合には、例えば、カバーヘッド１０５に複数のセンサー１４０を設けるようにしてもよく、配線基板１０２にセンサーを設けるようにしてもよい。なお、配線基板１０２にセンサー１４０を設けることで、センサー１４０用の配線を新たに引き回す必要がなく、構造を簡略化することができる。また、配線基板１０２が接続される中継基板１０３等にセンサー１４０を設けるようにしてもよい。もちろん、センサー１４０は、記録ヘッドＩＩに設ける構成に限定されず、装置本体３の何れの箇所に設けるようにしてもよい。また、センサー１４０を複数設ける場合には、熱伝導率の異なる部材に設け、熱伝導率が異なる部材から測定した温度に基づいて、実際の温度を高精度に推測することができる。

このようなセンサー１４０によって記録ヘッドＩＩの温度と温度変化率とを測定する。なお、温度変化率とは、単位時間当たりの温度の変化率のことであり、温度勾配ともいい、例えば、温度変化率は、温度（℃）／時間（ｈ）で表される。温度変化率が高ければ単位時間当たりの温度が大きく変化したことを示し、温度変化率が低ければ単位時間当たりの温度が小さく変化したことを示す。なお、センサー１４０が温度変化率を測定する頻度は、特に限定されず、１分毎、１時間毎などの単位時間毎にセンサー１４０によって温度を測定して、前回の測定した温度と今回測定した温度との温度差から温度変化率を算出すればよい。また、センサー１４０に常に温度を測定させて、センサーが測定した温度がある一定幅の温度変化を測定したら、変化に要した時間と変化した温度（温度差）とによって温度変化率を算出してもよい。ちなみに、単位時間毎にセンサーによって温度を測定する方が、常に温度を監視する必要がないため消費電力を抑えることができる。なお、複数のセンサー１４０を熱伝導率の異なる部材に設けることで、１回の温度の測定によって温度変化率を算出することも可能である。つまり、熱伝導率の異なる部材は、温度が変化した際に実際の温度になるまでに時間差が生じるため、熱伝導率の異なる部材の温度差によって温度変化率を算出することも可能である。ただし、単位時間毎に温度を測定して温度変化率を算出した方が高精度な測定を行うことができる。また、ノズル面２０ａに対して複数のセンサー１４０が設けられている場合、すなわち、ノズル面２０ａを分割して、分割したノズル面２０ａ毎にセンサー１４０が設けられている場合には、ノズル面２０ａに複数のヒーターを設けることで、センサー１４０が測定した温度が低い部分及び温度変化率が高い部分をヒーターによって選択的に加熱することも可能である。

このような記録ヘッドＩＩは、第２の方向Ｙがキャリッジ２の移動方向である主走査方向となるように、インクジェット式記録装置Ｉに搭載される。

ここで、インクジェット式記録装置Ｉに設けられた複数のキャップ、本実施形態では、吸引キャップ１１０と断熱キャップ１２０とヒーター１３０とについてさらに図６〜図８を参照して説明する。なお、図６は、吸引キャップを示す断面図であり、図７は断熱キャップを示す断面図であり、図９は、ヒーターによる過熱状態を示す断面図である。

図２及び図６に示すように、吸引キャップ１１０は、チューブ等の吸引管１１５を介して真空ポンプ等の吸引装置１１６が接続されている。吸引キャップ１１０は、記録ヘッドＩＩのノズルプレート２０に相対向して設けられ、ノズルプレート２０に設けられている複数のノズル２１の全てを覆う大きさを有する。具体的には、吸引キャップ１１０は、ノズルプレート２０に相対向して全てのノズル２１に亘って開口する第１凹部１１１を有する。この第１凹部１１１の開口縁部が記録ヘッドＩＩのノズル２１が開口する側のノズル面、本実施形態では、カバーヘッド１０５の表面に当接することで、吸引キャップ１１０は第１凹部１１１の内部にノズルプレート２０を内包する。

また、吸引キャップ１１０には、第１凹部１１１の開口する面とは反対側の底面に第１凹部１１１と連通する連通口１１２が設けられており、この連通口１１２に吸引装置１１６がチューブ等の吸引管１１５を介して接続されている。

このような吸引キャップ１１０は、第１凹部１１１の縁部をノズル面２０ａ、本実施形態では、ノズル面２０ａとなるカバーヘッド１０５の表面に当接し、第１凹部１１１の内部にノズルプレート２０を内包した状態で、吸引装置１１６がインクを吸引することでノズル２１を介して記録ヘッドＩＩの流路内のインクを吸引して気泡等による印刷不良を防止する吸引動作時に用いられる。また、本実施形態の吸引キャップ１１０は、吸引装置１１６による吸引動作を行わずに、ノズル２１の全てを覆うことでノズル２１近傍のインクの乾燥及び増粘を防止する役割を有する。

このように吸引キャップ１１０は、ノズル２１からインクを吸引するために用いられるものであるため、少なくとも記録ヘッドＩＩのノズル面２０ａに当接する部分が密着性の高い材料、例えば、ゴムやエラストマー等の弾性部材で形成されているのが好ましい。本実施形態の吸引キャップ１１０は、樹脂で形成された本体１１０ａと記録ヘッドに当接するゴム等の弾性部材で形成された当接部１１０ｂとを具備する。

また、吸引キャップ１１０は、第１凹部１１１の容積は、比較的小さくするのが好ましい。このように吸引キャップ１１０の第１凹部１１１の容積を小さくすることで、吸引キャップ１１０がノズル面２０ａに当接した状態で内部に形成される空間の容積を小さくすることができる。このように、吸引キャップ１１０がノズル面２０ａに当接した状態で内部に形成される空間の容積を小さくすることで、吸引キャップ１１０によってノズル２１を覆った際にノズル２１のインクの蒸発量が少なくても空間の湿度を一定に保ち易く、ノズル２１近傍のインクの蒸発を効果的に抑制することができる。

断熱キャップ１２０は、図２及び図７に示すように、記録ヘッドＩＩのノズル面２０ａに相対向してノズル面２０ａ側を覆うように開口する第２凹部１２１を有する。第２凹部１２１が記録ヘッドＩＩの第３の方向Ｚの正側の端部を覆うことで、内部にノズル面２０ａを内包する。すなわち、断熱キャップ１２０は、第２凹部１２１の内壁面を記録ヘッドＩＩの側面に当接して記録ヘッドＩＩのノズル面２０ａの全体を覆う。

このような断熱キャップ１２０は、吸引キャップ１１０に比べて熱伝導率が低い。本実施形態では、断熱キャップ１２０は、第２凹部１２１を形成する壁が二重構造で、且つ壁の内部が大気圧よりも低い圧力となっている状態、所謂、真空又は真空に近い状態である真空構造とすることで、吸引キャップ１１０に比べて熱伝導率が低くなっている。なお、断熱キャップ１２０は、真空構造に限定されず、壁が二重構造で内部に空気等の気体が充填された中空構造や二重構造の壁内に樹脂等の断熱材が充填された構造等であってもよい。ちなみに、断熱キャップ１２０は、真空構造、中空構造、中空構造の内部に樹脂が充填された構造等とすることで、吸引キャップ１１０と同じ材料、具体的には本体１１０ａと同じ材料を用いても、吸引キャップ１１０よりも熱伝導率を低くすることができる。すなわち、熱伝導率とは、第２凹部１２１を形成する壁の両面における熱伝導の大きさを表すものであり、吸引キャップ１１０の第１凹部１１１を形成する壁の熱伝導率に比べて、断熱キャップ１２０の第２凹部１２１を形成する壁の熱伝導率が低ければよい。

また、吸引キャップ１１０は、ノズル面２０ａに密着する必要があるため、ある程度の剛性が必要であるが、断熱キャップ１２０は、ノズル面２０ａの外部環境に起因する温度変化を緩やかにさせるためのものであるため、吸引キャップ１１０に比べて剛性は必要ない。したがって、断熱キャップ１２０の材料として吸引キャップ１１０のように密着性を考慮した材料を選択する必要がなく、第２凹部１２１を形成する壁を二重構造や中空構造等とすることなく、吸引キャップ１１０に比べて熱伝導率が低い材料を用いることもできる。もちろん、断熱キャップ１２０は、熱伝導率が低い材料で形成すると共に真空構造や中空構造とすることで断熱効果をより高めることができる。また、断熱キャップ１２０は、記録ヘッドＩＩに密着した方が断熱効果は高まるため、断熱キャップ１２０の少なくとも記録ヘッドＩＩに当接する部分には、ゴムやエラストマー等の弾性部材を設けるのが好ましい。

このような断熱キャップ１２０は、第２凹部１２１の容積、すなわち、記録ヘッドＩＩのノズル面２０ａを覆った状態で内部に形成される空間の容積は、比較的大きい方が好ましい。このように、断熱キャップ１２０がノズル面２０ａを覆った状態で形成される空間の容積を大きくすることで、この空間内の気体が断熱材として機能して、ノズル面２０ａの断熱効果を高めることができる。すなわち、断熱キャップ１２０の第２凹部１２１の容積と、吸引キャップ１１０の第１凹部１１１の容積とは互いに異なり、且つ、断熱キャップ１２０の第２凹部１２１の容積は、吸引キャップ１１０の第１凹部１１１の容積よりも大きいことが好ましい。

また、吸引キャップ１１０と断熱キャップ１２０とは、ノズル面２０ａと接する面積が互いに異なる。ここで、ノズル面２０ａと接する面積とは、吸引キャップ１１０及び断熱キャップ１２０によってノズル面２０ａを覆う面積のことである。吸引キャップ１１０は、上述のようにノズル面２０ａに密着してノズル２１からインクを吸引するため、ノズル面２０ａに当接するように形成されており、ノズル面２０ａと接する面積、すなわち、ノズル面２０ａを覆う面積が小さい。このように吸引キャップ１１０がノズル面２０ａと接する面積を小さくすることで、第１凹部１１１の容積を小さくすることができ、ノズル２１近傍のインクの蒸発を効果的に抑制することができる。これに対して、断熱キャップ１２０は、ノズル面２０ａを断熱するために本実施形態ではノズル面２０ａの全面を覆う。このため、ノズル面２０ａと接する面積、すなわち、ノズル面２０ａを覆う面積は大きい。このように断熱キャップ１２０がノズル面２０ａと接する面積を大きくすることで、第２凹部１２１の容積を大きくすることができ、断熱キャップ１２０による断熱効果を向上することができる。つまり、本実施形態では、断熱キャップ１２０のノズル面２０ａと接する面積は、吸引キャップ１１０のノズル面２０ａと接する面積よりも大きい。

さらに、断熱キャップ１２０の第２凹部１２１内には、図７及び図８に示すように、発熱体であるヒーター１３０が設けられている。ヒーター１３０は、記録ヘッドＩＩのノズル面２０ａに相対向して設けられて、非接触で記録ヘッドＩＩのノズル面２０ａ側を加熱する。このようなヒーター１３０としては、例えば、赤外線ヒーターを用いることができる。なお、本実施形態では、断熱キャップ１２０内にヒーター１３０を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、記録シートＳの記録ヘッドＩＩに対向する表面とは反対側の裏面側を支持する支持部材（図示なし）にヒーターを設けるようにしてもよい。また、記録ヘッドＩＩのマニホールド１００付近にヒーターを設けるようにしてもよい。もちろん、装置本体３内の任意の場所、例えば、記録ヘッドＩＩの近傍や、貯留手段４、供給管４ａ等にヒーターを設けるようにしてもよい。さらに、記録ヘッドＩＩ内に設けられた圧力発生素子である圧電アクチュエーター３００やスイッチング素子を有する駆動素子である駆動回路１０１は、駆動することによって発熱するため、これらをヒーターとして用いるようにしてもよい。例えば、圧電アクチュエーター３００をヒーターとして用いる場合には、ノズル２１からインク滴が吐出しない程度に圧電アクチュエーター３００を駆動させれば、インクの無駄な消費を抑制することができると共に、駆動回路１０１もヒーターとして機能する。なお、本実施形態では、断熱キャップ１２０内に設けられたヒーター１３０による記録ヘッドＩＩの加熱は、図８に示すように、断熱キャップ１２０がノズル面２０ａを覆った状態で行われる。これにより、ヒーター１３０の熱が断熱キャップ１２０の外部に逃げるのを抑制して、ヒーター１３０によって記録ヘッドＩＩのノズル面２０ａ側を効率よく加熱することができる。

また、本実施形態では、複数のキャップとして吸引キャップ１１０と断熱キャップ１２０とを設けるようにしたが、特にこれに限定されず、吸引キャップ及び断熱キャップとは熱伝導率の異なるその他のキャップを設けるようにしてもよい。

このようなインクジェット式記録装置Ｉは、制御部２１０を有する。ここで、制御部２１０は、インクジェット式記録装置Ｉの全体を制御する要素であり、図１に示すように、インクジェット式記録装置Ｉに設けられた制御装置２００内に設けられている。

図９に示すように、制御部２１０は、ＣＰＵ等を含んで構成した制御処理部２１１と記憶部２１２と駆動信号生成部２１３と外部Ｉ／Ｆ（interface）２１４と内部Ｉ／Ｆ２１５とを有する。被噴射媒体に印刷される画像を示す印刷データがホストコンピューターなどの外部装置２３０から外部Ｉ／Ｆ２１４に送信され、内部Ｉ／Ｆ２１５にはプリントエンジン２２０が接続される。プリントエンジン２２０は、制御部２１０による制御のもとで記録シートＳに画像を記録する要素であり、記録ヘッドＩＩと、搬送ローラー７等を有する紙送り機構２２１と、駆動モーター６、プーリー６ａ、タイミングベルト６ｂ、キャリッジ軸２ａ等を有するキャリッジ機構２２２と、を有する。

記憶部２１２は、制御プログラム等を記録するＲＯＭと、画像の印刷に必要な各種のデータを一時的に記録するＲＡＭとを含む。制御処理部２１１は、記憶部２１２に記録された制御プログラムを実行することによりインクジェット式記録装置Ｉの各要素を統括的に制御する。また、制御処理部２１１は、外部装置から外部Ｉ／Ｆ２１４に送信される印刷データを、記録ヘッドＩＩの各ノズル２１からのインク滴の噴射／非噴射を圧電アクチュエーター３００毎に指示するヘッド制御信号、例えば、クロック信号ＣＬＫ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、画素データＳＩ、設定データＳＰ等に変換し、内部Ｉ／Ｆ２１５を介して記録ヘッドＩＩに送信する。また、駆動信号生成部２１３は、駆動信号（ＣＯＭ）を生成し内部Ｉ／Ｆ２１５を介して記録ヘッドＩＩに送信する。すなわち、ヘッド制御データや駆動信号等の噴射データは、送信部である内部Ｉ／Ｆ２１５を介して記録ヘッドＩＩに送信される。

制御部２１０からヘッド制御信号及び駆動信号等の噴射データが供給された記録ヘッドＩＩは、ヘッド制御信号及び駆動信号から駆動パルスを生成し、駆動パルスを圧電アクチュエーター３００に印加する。すなわち、駆動パルスとは、圧電アクチュエーター３００に印加する印加パルスのことである。

ここで、制御部２１０の制御処理部２１１は、電源オフ又は節電状態とする際に、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とに基づいて凍結によって圧力発生室１２を形成する振動板５０や流路形成基板１０にクラック等が発生、すなわち、圧力発生室１２の故障を判定する。また、本実施形態では、制御処理部２１１は、判定結果に基づいて圧力発生室１２の故障を回避するモード（以下、故障回避モードともいう）を実行するように制御する。すなわち、制御処理部２１１は、記憶部２１２に記録された制御プログラムを実行することにより、圧力発生室１２の故障を判定する機能と故障を回避するモードを実行する機能とを実現する。このような制御プログラムは、外部Ｉ／Ｆ２１４を介して直接接続された、又はホストコンピューターを介して接続されたフロッピィディスクやＣＤＲＯＭ、ＤＶＤＲＯＭ、ＵＳＢメモリー等の記録媒体から読み込まれる。もちろん、制御プログラムは、ホストコンピューターにプリンタードライバーとして備えられていてもよい。このように制御プログラムがホストコンピューターに備えられた場合には、制御部は、制御プログラムを具備するホストコンピューターとなる。

また、制御処理部２１１は、外部装置から外部Ｉ／Ｆ２１４を介して受信した印刷データから紙送り機構２２１及びキャリッジ機構２２２の移動制御信号を生成し、内部Ｉ／Ｆ２１５を介して紙送り機構２２１及びキャリッジ機構２２２に送信し、紙送り機構２２１及びキャリッジ機構２２２の制御を行う。さらに、制御処理部２１１は、吸引キャップ、断熱キャップ及びヒーターの制御を行って各モードを実行する。

ここで、制御処理部２１１の判定を行う機能実現部についてさらに図１０を参照して説明する。なお、図１０は、制御処理部の機能実現部を示すブロック図である。

図１０に示すように、制御処理部２１１は、判定部２４０を具備する。判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とに基づいてインクの凍結によって圧力発生室１２を形成する振動板５０や流路形成基板１０にクラック等の故障、いわゆる、圧力発生室１２の故障が発生したか判定する。

ここで、インクの凍結による圧力発生室１２の故障について説明する。なお、図１１は、圧力発生室１２の故障が生じる状態を示すものであり、図１１において、インクはドットパターンで表し、凍結したものはハッチングで表す。

図１１に示すように、ノズル２１からマニホールド１００まで液体が充填された状態で凍結が生じると、ノズル２１とマニホールド１００の下部とから凍結が略同時に始まる。そして、凍結が進んでいくと、圧力発生室１２のノズル２１に連通する側のノズル連通路１６と、マニホールド１００に連通する側の供給連通路１９とが凍結し、圧力発生室１２内のインクが凍結する際には膨張の圧力の逃げ場がない状態となり、圧力発生室１２を画成する部材、すなわち、振動板５０や流路形成基板１０の隔壁等にクラックが生じる。なお、圧力発生室１２内のインクが凍結しなくても、圧力発生室１２内の圧力が高まり、振動板５０や隔壁等にクラックが生じる場合もある。

ここで到達温度と温度変化率との関係を図１２に示す。なお、図１２は、到達温度と温度変化率とに基づくクラック等の故障の発生を示すグラフであり、クラックが発生していないものを丸、クラックが発生したものをバツで表している。

図１２に示すように、到達温度に達するまでの温度変化率が高ければ振動板５０にクラックが発生するが、同じ到達温度であっても温度変化率が低ければ振動板５０にクラックが発生しない。つまり、温度変化率が高ければ、到達温度が低くてもクラックが発生するが、温度変化率が低ければ、到達温度が高くてもクラックが発生しない。このように温度変化率が低ければ到達温度が高くてもクラックが発生しないのは、凍結によってインクの流動性が低下して圧力発生室１２内の圧力の逃げ道が完全に塞がる前に体積膨張した分のインクがノズル２１から外部やマニホールド１００内等へ移動するからだと考えられる。

このため、判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とから振動板５０にクラック等が発生して圧力発生室１２が故障したか判定する。なお、判定部２４０が故障を判定するとは、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とによって実際にクラックが発生したことを判定することも、凍結によるクラックが発生すると予測することも含む。

本実施形態では、判定部２４０は、到達温度と温度変化率とから故障を判定するための二次元テーブルに基づいて判定する。ここで、二次元テーブルの一例を図１３に示す。なお、図１３は、二次元テーブルを説明する図である。

図１３に示すように、二次元テーブルは、到達温度と温度変化率と故障の判定とが関連付けられた情報であり、記録ヘッドＩＩ固有のものであり、例えば、制御部２１０の記憶部２１２に記憶されている。

ここで、例えば、判定部２４０が、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とから実際に故障が発生したことを判定する場合には、判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率との両方が、図１２及び図１３において閾値を示す線Ｌ_０よりも上回っていた場合に故障と判定する。また、判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率との両方が、図１２及び図１３において閾値を示す線Ｌ_０よりも下回っていた場合に故障と判定しない。つまり、図１３に示す二次元テーブルにおいて、到達温度が同じ−２１℃であっても、温度変化率が−１℃／ｈ以下は故障が発生しないが、温度変化率が−１℃／ｈより大きい場合には故障が発生すると判定する。

つまり、判定部２４０は、第１閾値温度に第１の温度変化率によって到達した場合に故障と判定し、判定部２４０は、第１閾値に対して、第１の温度変化率よりも小さい第２の温度変化率により到達した場合に故障と判定しない。

また、判定部２４０は、小さい第２の温度変化率によって第１閾値温度よりも低い第２閾値温度（第１閾値温度＞第２閾値温度）に到達した場合には、故障と判定する。これは、すなわち、温度変化率が小さくても到達した温度が低い場合には故障が発生するからである。

ちなみに、故障が発生するか否かは、記録ヘッドＩＩの構造や材料、すなわち、流路の構造や、振動板５０、圧電アクチュエーター３００の材料や厚さによって決定されるものであるため、このような閾値を示す線Ｌ_０、すなわち、第１閾値温度と第１の温度変化率と第２の温度変化率とは実際の実験やシミュレーション等によって測定した結果に基づいて決定すればよい。

また、判定部２４０が、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とによって凍結によるクラック等の故障が発生すると予測する場合には、判定結果に基づいて図１０に示すように、複数のモード、本実施形態では、故障回避効果の異なる複数のモード１〜４から１つのモードを選択して実行する。

つまり、判定部２４０は、故障の予測を判定する場合には、判定部２４０は、故障の判定に基づいて異なる複数のモード、本実施形態では、モード１〜４から１つを選択して実行する。すなわち、判定部２４０は、故障の危険度を段階分けして判定し、段階分けした故障の危険度に基づいて故障回避効果の異なる複数のモードから１つを選択して実行する。

ここで、各モード１〜４は、圧力発生室１２やマニホールド１００内のインクの凍結によって圧力発生室１２内の圧力が上昇し、圧力発生室１２を画成する振動板５０や流路形成基板１０の隔壁等にクラックが発生する圧力発生室１２の故障を抑制するために実行されるものである。

モード１では、図６に示すように、吸引キャップ１１０によってノズル２１を覆う。吸引キャップ１１０によってノズル２１を覆うことで、ノズル２１近傍のインクの蒸発を抑制する。吸引キャップ１１０は、断熱キャップ１２０に比べて熱伝導率が高いため、吸引キャップ１１０によってノズル２１を覆うことで、ノズル２１近傍のインクの温度変化率は、全く覆ってない状態（ノズル２１がむき出しの状態）に比べて低くなる。

モード２では、図７に示すように、断熱キャップ１２０によってノズル面２０ａを覆う。断熱キャップ１２０は、吸引キャップ１１０よりも熱伝導率が低いため、断熱キャップ１２０によってノズル面２０ａを覆うことで、ノズル２１及びカバーヘッド１０５近傍のインクの温度変化率をモード１に比べて低くすることができる。

モード３では、図８に示すように、ヒーター１３０によって記録ヘッドＩＩを加熱する。ヒーター１３０によって記録ヘッドＩＩを加熱することで、記録ヘッドＩＩ内のインクの凍結を抑制することができる。本実施形態では、モード３では、断熱キャップ１２０によって記録ヘッドＩＩのノズル面２０ａ側を外部環境から断熱すると共にヒーター１３０によってノズル面２０ａを加熱するため、ヒーター１３０による加熱効率を向上することができる。また、モード３におけるヒーター１３０の加熱は、連続的であってもよく、断続的であってもよい。ちなみに、ヒーター１３０の加熱が連続的とは、ヒーター１３０が一定の温度で放熱し続けることであり、温度の自動調節装置（サーモスタット）によって温度が一定に調整された状態も含む。また、ヒーター１３０の加熱が断続的とは、ヒーター１３０からの放熱温度が上下することであり、ヒーター１３０への通電自体が行われない期間を有することをいう。ヒーター１３０の加熱を連続的に行えば消費電力は高くなるが、故障回避を確実に行える。これに対して、ヒーター１３０の加熱を断続的に行えば消費電力は低減できるが、故障回避の信頼性は低くなる。

モード４では、図１４に示すように、記録ヘッドＩＩ内のインク、特に、圧力発生室１２内のインクを排出する。例えば、インクの排出は、インクの供給を停止した状態で、圧電アクチュエーター３００を駆動してインク滴を吐出させることで、ノズル２１から空気を吸い込ませて、ノズル連通路１６、圧力発生室１２及び供給連通路１９のインクを空気に置換、すなわち排出させることができる。もちろん、インクの排出は、圧電アクチュエーター３００の駆動に限定されず、例えば、インクの供給を停止した状態で、吸引キャップ１１０によってノズル２１から記録ヘッドＩＩ内のインクを吸引し、吸引キャップ１１０によるノズル２１の密封を解除することでノズル２１から気体を吸い込ませてインクの排出を行わせることもできる。

このようなモード１〜４では、凍結によるクラックを発生させない故障回避効果としてはモード１が最も低く、モード１よりもモード２の方が高く、モード２よりもモード３の方が高く、モード３よりもモード４の方が高くなっている。つまり、モード１では、ノズル面２０ａを露出した場合に比べると断熱効果はあるものの、ノズル面２０ａの断熱効果は断熱キャップ１２０に比べて低いため、温度変化率が高くなり易く、凍結によるクラック等の故障は比較的発生し易い。これに対して、モード２は、モード１の吸引キャップ１１０に比べて断熱効果が高い断熱キャップ１２０でノズル面２０ａを覆うため、ノズル面２０ａの温度変化率がモード１よりも低くなり、モード１に比べて凍結によるクラック等の故障は発生し難い。また、モード３では、ヒーター１３０がノズル面２０ａを加熱するため、モード２に比べて凍結によるクラック等の故障は発生し難い。さらに、モード４では、圧力発生室１２からインクを排出してしまうため、凍結自体が発生せずに、モード３に比べて凍結によるクラックが発生し難い。すなわち、モード１〜４は、モードの数字が増えるに従ってクラック等の故障がより発生し難く、故障回避効果が高い。

判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とに基づいて、故障の危険度、すなわち故障の度合いを段階的に判定する。本実施形態では、判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とから図１３に示す二次元テーブルに基づいて故障を判定する。

ここで、図１３に示すように、二次元テーブルは、到達温度及び温度変化率とモードを選択可能な故障の判定とが関連付けられた情報である。例えば、図１２に示すグラフ及び図１３に示す二次元テーブルにおいて、到達温度と温度変化率との両方が閾値を示す線Ｌ_１よりも小さい第１領域２０１の場合には、凍結によるクラック等の故障が発生する危険性が低いため、判定部２４０はモード２を実行する。

また、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率との両方が閾値を示す線Ｌ_１と線Ｌ_２との間の第２領域２０２の場合には、凍結によるクラック等の故障が発生する危険性は中となるため、判定部２４０はモード３を実行する。

また、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率との両方が閾値を示す線Ｌ_２と線Ｌ_０との間の第３領域２０３の場合には、故障が発生する危険性が高いため、判定部２４０は、モード４を実行する。

さらに、センサー１４０が測定した到達温度が、インクが凍結しない温度、すなわち、インクの凝固点よりも高い温度（第１領域２０１よりも高い温度）の場合には、インクが凍結しないため、判定部２４０はモード１を実行して吸引キャップ１１０によってノズル面２０ａを保護すると共にノズル２１近傍のインクの蒸発を抑制する。もちろん、モード１の吸引キャップ１１０では、断熱キャップ１２０に比べて断熱効果は劣るものの、ノズル２１が露出された状態に比べてノズル面２０ａの断熱を行うため、インクが凍結する到達温度及び温度変化率であって、閾値を示す線Ｌ_１よりも低い到達温度においてモード１が実行されるようにしてもよい。

このように判定部２４０は、凍結による故障が発生する危険度（度合い）を判定して、判定した危険度に応じてモード１〜４を選択して実行する。

また、センサー１４０は、モード１〜４を実行した後も到達温度と温度変化率とを測定し続け、判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とに基づいて異なるモードに移行する。例えば、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とが第１領域２０１で判定部２４０がモード２を実行した後（実行中）に、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とが第２領域２０２となった場合には、判定部２４０は別のモード３を実行する。もちろん、モード２を実行中にセンサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とが第３領域２０３となった場合には、モード２からモード４を実行してもよい。このように、判定部２４０は、実行中のモードから、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とに基づいて異なるモードを実行することで、振動板５０のクラック等の圧力発生室１２の故障を確実に抑制することができる。

また、例えば、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とが第２領域２０２で判定部２４０がモード３を実行中に、センサー１４０が第２領域２０２よりも高い温度、すなわち、第１領域２０１を測定した場合には、判定部２４０はモード２を実行する。このように、故障回避効果が高いモードから低いモードに移行することを故障回避モードからの復帰という。なお、復帰には、故障回避を行うモードから、モードを全く行わない、すなわち、ノズル２１を吸引キャップ１１０によって覆わずに露出するものも含まれる。また、復帰を行う際の閾値は、故障回避の効果が低いモードから高いモードに移行する際の閾値よりも高い温度とするのが好ましい。例えば、同じ温度変化率−１℃／ｈにおいて、モード２を実行中の到達温度が−１５℃から、到達温度が−１６℃になった場合にモード３に移行するのに対し、モード３を実行中に−１５℃ではモード２に移行せずに、モード２からモード３に移行する温度よりも高い温度、例えば−１４℃でモード２に移行すればよい。これにより、安全性を高めて、故障の発生をさらに抑制することができる。なお、上述した例では、故障回避効果の高いモードに移行する温度よりも、効果の低いモードに復帰する際の温度を高くするようにしたが、特にこれに限定されず、温度変化率についても故障回避効果の低いモードに復帰する際の温度変化率を、故障回避効果の高いモードに移行する温度変化率よりも低く（温度勾配が小さく）してもよい。もちろん、故障回避効果の高いモードに移行する際よりも、効果の低いモードに復帰する際の温度を高くすると共に温度変化率を低くするようにしてもよい。

また、モード４によって圧力発生室１２内のインクを排出した後は、故障回避効果の低いモードに移行する必要はないため、別のモード、すなわち、復帰は行わないのが好ましい。もちろん、モード４を実行した後、ノズル面２０ａを保護するためにモード１〜３を実行してもよい。また、モード１〜３においても復帰を行わなくしてもよい。

このような制御方法について図１５を参照してさらに詳細に説明する。なお、図１５は、制御方法を説明するフローチャートである。

図１５に示すように、ステップＳ１で、センサー１４０が到達温度と温度変化率とを測定する。次にステップＳ２で、判定部２４０はセンサー１４０の測定結果が図１２及び図１３に示す第１領域２０１であるか判定する。ステップＳ２で、判定部２４０がセンサー１４０の測定結果が第１領域２０１であると判定した場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３で判定部２４０はモード２を選択して実行する。ステップＳ３でモード２を実行した後は、ステップＳ１に戻りセンサー１４０が到達温度と温度変化率とを測定し、ステップＳ２以降を行う。

ステップＳ２で、判定部２４０がセンサー１４０の測定結果が第１領域２０１ではないと判定した場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ４で、判定部２４０はセンサー１４０の測定結果が第２領域２０２であるか判定する。ステップＳ４で、センサー１４０の測定結果が第２領域２０２であると判定した場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５で判定部２４０はモード３を実行する。

なお、ステップＳ５でモード３を実行した後は、ステップＳ１に戻りセンサー１４０が到達温度と温度変化率とを測定し、ステップＳ２以降を行う。すなわち、ステップＳ５でモード３を実行した後は、ステップＳ１でセンサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とが第１領域２０１になれば（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３でモード２を実行し、第２領域２０２のままであれば（ステップＳ２：Ｎｏ、ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５でモード３が実行されたままとなる。

また、ステップＳ４でセンサー１４０の測定結果が第２領域２０２ではないと判定した場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ６で判定部２４０はセンサー１４０の測定結果が第３領域２０３であるか判定する。ステップＳ６で、センサー１４０の測定結果が第３領域２０３であると判定した場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ７で判定部２４０はモード４を実行する。このステップＳ７でモード４を実行することで、圧力発生室１２からインクは排出、すなわち、圧力発生室１２のインクは空気に置換されるため、他のモード１〜３には移動することなく終了される。

また、ステップＳ６でセンサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とが第３領域２０３ではないと判定した場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ８で判定部２４０はモード１を実行する。すなわち、到達温度と温度変化率とが第１領域２０１ではなく（ステップＳ２：Ｎｏ）、第２領域２０２ではなく（ステップＳ４：Ｎｏ）、第３領域２０３ではない（ステップＳ６：Ｎｏ）という条件を全て満たした場合には、故障の危険性が低いため、判定部２４０はモード１を実行する。モード１を実行した後は、ステップＳ１に戻りセンサー１４０が到達温度と温度変化率とを測定し、ステップＳ２以降を行う。すなわち、ステップＳ８でモード１を実行した後は、ステップＳ１でセンサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とが第１領域２０１になれば（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３でモード２を実行し、到達温度と温度変化率とが第２領域２０２になれば（ステップＳ２：Ｎｏ、ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５でモード３を実行し、到達温度と温度変化率とが第３領域２０３になれば（ステップＳ２：Ｎｏ、ステップＳ４：Ｎｏ、ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ８でモード１が実行されたままとなる。

このように、センサー１４０が測定した温度と温度変化率とに応じて、故障回避効果の異なる複数のモード１〜４を選択して行うことで、圧力発生室１２の故障の回避を確実に行うことができる。また、判定部２４０は、故障の危険度に応じて、常に圧力発生室１２のインクの排出を行うモード４を実行する訳ではないため、毎回インクの排出を行う場合に比べてインクの無駄な消費を抑制することができる。さらに、判定部２４０は、故障の危険度に応じて、常にヒーター１３０で加熱を行うモード３を実行する訳ではないため、常にヒーター１３０で加熱する場合に比べて消費電力を低減することができる。

また、ステップＳ１〜ステップＳ８においては、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とが第１領域２０１〜第３領域２０３及びそれ以外に該当する場合にモード１〜４を選択して実行するため、故障回避効果が低いモードから高いモードに移行する場合も、故障回避効果が高いモードから低いモードに移行する復帰する場合も同じ到達温度及び温度変化率としたが、上述のように、復帰を行う際の閾値は、故障回避の効果が低いモードから高いモードに移行する際の閾値よりも高い温度とするのが好ましい。

なお、本実施形態では、判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とに基づいて複数のモード１〜４から１つのモードを選択して実行するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とに基づいて故障の判定を行うと共に故障の危険度を判定し、判定結果をユーザーに報知するようにしてもよい。このような例を図１６に示す。なお、図１６は、制御処理部の機能実現部を説明する図である。

図１６に示すように、インクジェット式記録装置Ｉは、さらに通知部１５０と入力部１６０とを具備する。

通知部１５０は、判定部２４０が判定した故障の有無や故障の危険度などの判定結果をユーザーに通知する通知手段であり、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等の表示装置や、警報音や音声などのスピーカー等で構成される。

入力部１６０は、ユーザーからの指令を入力させるための入力手段であり、例えば、各種スイッチやタッチパネル等で構成される。なお、入力部１６０は、ホストコンピューターなどの外部装置２３０であってもよい。

そして、制御処理部２１１は、機能実現部として判定部２４０と報知部２４１とを具備する。

判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とに基づいて故障の判定を行うと共に故障の危険度を判定する。

報知部２４１は、判定部２４０が判定した判定結果を通知部１５０によってユーザーに通知する。また、判定部２４０は、入力部１６０によって入力されたユーザーからの指令に基づいてモードを実行する。すなわち、図１６に示す構成では、判定部２４０が判定した判定結果を報知部２４１が通知部１５０によってユーザーに通知し、通知を受けたユーザーからの指令、例えば、モード１〜４の何れのモードを実行するかの指令を入力部１６０から受け取って、判定部２４０は、ユーザーの指令に基づいてモードを実行する。

このような構成では、判定部２４０が判定した結果に対して、故障の回避を行うモードを選択する自由度を高くすることができる。例えば、判定部２４０が故障の危険度が低い第１領域２０１であると判定し、判定結果を報知部２４１が通知部１５０を介してユーザーに通知した場合であっても、ユーザーは、都合や目的に合わせて入力部１６０を介して故障回避効果の高いモード、例えばモード３やモード４を実行させることができる。

また、インクジェット式記録装置Ｉが入力部１６０を有する構成であれば、ユーザーの指令に基づいて、センサー１４０による到達温度と温度変化率との測定と、判定部２４０による判定や判定に基づくモードの選択とを実行させることができる。つまり、電源オフや節電状態以外にも、ユーザーからの指令による任意のタイミングで、センサー１４０による到達温度と温度変化率との測定と、判定部２４０による判定や判定に基づくモードの選択とを実行することができる。

なお、図１６に示す構成では、入力部１６０を設け、ユーザーからの指令に基づいてモード１〜４を実行するようにしたが、もちろんこれに限定されず、例えば、入力部１６０を設けずに、判定部２４０の判定結果を報知部２４１が通知部１５０によってユーザーに通知するだけでもよい。

以上説明したように、本実施形態では、液体としてインクを噴射するノズル２１と、ノズル２１と連通する圧力発生室１２と、温度を測定するセンサー１４０と、圧力発生室１２の故障を判定する判定部２４０と、を備え、判定部２４０は、第１の温度変化率により故障と判定する第１閾値温度に対して、第１の温度変化率よりも小さい第２の温度変化率により到達した場合に、故障と判定しない。このように、閾値温度と温度変化率とに基づいて故障を判定するため、故障の判定精度を向上することができる。したがって、故障が生じないと判定した場合に故障を回避する動作を実行する必要がなく、無駄なインクの消費や無駄な電力の消費を抑制することができる。また、故障と判定した場合に確実に故障を回避する動作を行うことができ、故障を予防することができる。

また、判定部２４０は、第２の温度変化率により第１閾値温度よりも低い第２閾値温度に到達した場合に、故障と判定することが好ましい。これによれば、閾値温度と温度変化率とに基づいて故障を判定するため、故障の判定精度を向上することができる。

液体としてインクを吐出するノズル２１と、ノズル２１に連通する圧力発生室１２と、温度を測定するセンサー１４０と、温度の到達温度と変化率とに基づいて、圧力発生室１２の故障を判定する判定部２４０と、を備える。このように、判定部２４０は、センサーが測定した到達温度と温度変化率とに基づいて圧力発生室１２の故障を判定するため、故障の判定精度を向上することができる。したがって、故障が生じないと判定した場合に故障を回避する動作を実行する必要がなく、無駄なインクの消費や無駄な電力の消費を抑制することができる。また、故障と判定した場合に確実に故障を回避する動作を行うことができ、故障を予防することができる。

また、判定部２４０は、圧力発生室１２の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを、判定部２４０の判定結果に応じて行う。本実施形態では、判定部２４０は、故障回避効果の異なる複数のモードから何れかのモードを選択して実行することで、無駄なインクの消費や無駄な電力消費を抑制して最適なモードを実行することができる。

また、モードから復帰する際の温度は、モードへ移行する際の温度よりも高いことが好ましい。このように、復帰を行う際の温度（閾値）は、故障回避の効果が低いモードから高いモードに移行する際の温度（閾値）よりも高い温度とするのが好ましい。これにより、安全性を高めて、故障の発生をさらに抑制することができる。

また、モードを行った後、温度を測定するセンサー１４０の測定結果に基づいて別のモードを行うことが好ましい。これによれば、実行したモードで不十分な場合に、別のモードに移行することで、圧力発生室１２の故障をさらに確実に抑制することができる。また、実行したモードで過剰な場合には、最適なモードに移行することができ、無駄な電力消費等を抑制することができる。

また、モードにより圧力発生室１２内のインクを排出した後、別のモードを行わないことが好ましい。これによれば、圧力発生室１２内のインクを排出した後は、次に圧力発生室１２内にインクが充填されるまで、インクの凍結による圧力発生室１２の故障は生じないため、別のモードに移行しないことで無駄な電力消費を抑制することができる。もちろん圧力発生室１２のインクを排出した後、ノズル面２０ａを保護するなどの他の目的のために別のモードを実行してもよい。

また、本実施形態では、熱伝導率が異なる複数のキャップとして、吸引キャップ１１０と断熱キャップ１２０とを備え、複数のキャップである吸引キャップ１１０と断熱キャップ１２０とは、ノズル２１を覆う凹部である第１凹部１１１及び第２凹部１２１の容積が互いに異なることが好ましい。

吸引キャップ１１０の第１凹部１１１の容積を小さくすることで、吸引キャップ１１０がノズル面２０ａに当接した状態で内部に形成される空間の容積を小さくすることができる。したがって、吸引キャップ１１０によってノズル２１を覆った際にノズル２１のインクの蒸発量が少なくても空間の湿度を一定に保ち易く、ノズル２１近傍のインクの蒸発を効果的に抑制することができる。

また、断熱キャップ１２０の第２凹部１２１の容積を大きくすることで、第２凹部１２１内の気体が断熱材として機能して、ノズル面２０ａの断熱効果を高めることができる。

また、本実施形態では、熱伝導率が異なる複数のキャップとして吸引キャップ１１０と断熱キャップ１２０とを備え、複数のキャップである吸引キャップ１１０と断熱キャップ１２０とは、ノズル２１が設けられたノズル面２０ａと接する面積が違いに異なることが好ましい。

吸引キャップ１１０がノズル面２０ａと接する面積を小さくすることで、第１凹部１１１の容積を小さくすることができ、ノズル２１近傍のインクの蒸発を効果的に抑制することができる。

また、断熱キャップ１２０がノズル面２０ａと接する面積を大きくすることで、第２凹部１２１の容積を大きくすることができ、断熱キャップ１２０による断熱効果を向上することができる。

また、圧力発生室１２を温めるヒーター１３０を備え、判定結果または測定結果に基づいてヒーター１３０により圧力発生室１２を温めることが好ましい。これにより、インクの凍結による圧力発生室１２の故障を抑制することができる。

また、センサー１４０は複数あり、圧力発生室１２に関する温度の到達温度と温度変化率とを、複数のセンサー１４０により特定することが好ましい。複数のセンサーを設けることで、到達温度及び温度変化率を正確に測定することができる。また、複数のセンサーを熱伝導率の異なる部材に設けることで、熱伝導率が異なる部材から測定した温度に基づいて、実際の温度を高精度に推測することができる。さらに、例えば、ノズル面２０ａに対して複数のセンサー１４０を設け、ノズル面２０ａに複数のヒーターを設けることで、センサー１４０が測定した温度が低い部分及び温度変化率が高い部分をヒーターによって選択的に加熱することができる。

また、本実施形態では、ユーザーに対してエラーを通知するための通知手段である通知部１５０を備え、判定結果又は測定結果に基づいて通知部１５０によりエラーを通知することが好ましい。これによれば、通知部１５０によって故障の判定結果をエラーとしてユーザーに通知することができ、ユーザーは通知されたエラーに基づいて最適な対策を実行することができる。

（実施形態２）
図１７は、本発明の実施形態２に係る制御処理部の機能実現部を説明する図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図１７に示すように、インクジェット式記録装置Ｉは、ユーザーがインクジェット式記録装置Ｉの不使用期間を入力する入力部１６０を有する。入力部１６０は、ユーザーからの不使用期間を入力するための入力手段であり、例えば、各種スイッチやタッチパネル等で構成される。また、入力部１６０は、ホストコンピューターなどの外部装置２３０であってもよい。

また、制御処理部２１１は、判定部２４０を有し、判定部２４０は、入力部１６０から入力された不使用期間に基づいて、圧力発生室１２の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを選択して実行する。なお、不使用期間とは、インクジェット式記録装置Ｉを電源オフや節電状態として使用しない期間のことであり、例えば、時間や日数のことである。

ここで、本実施形態の制御方法について説明する。なお、図１８は、制御方法を説明するフローチャートである。

図１８に示すように、ステップＳ１１で、入力部１６０によってユーザーからの不使用期間の入力を受け付ける。

次に、ステップＳ１２で、判定部２４０は、入力部１６０によって入力されたユーザーからの不使用期間に基づいて複数のモードから１つのモードを選択して実行する。具体的には、上述した実施形態１のモード１〜４は、故障回避効果が異なるものであるため、例えば、故障回避効果が少ないモード１は不使用期間が最も短い場合（不使用期間：最短）に実行される。また、故障回避効果がモード１よりも高いモード２は、モード１よりも不使用期間が長い場合（不使用期間：短）に実行される。また、故障回避効果がモード２よりも高いモード３はモード２よりも不使用期間が長い場合（不使用期間：中）に実行される。また、故障回避効果がモード３よりも高いモード４は、モード３よりも不使用期間が長い場合（不使用期間：長）に用いられる。このように判定部２４０は、不使用期間の長さに基づいて、故障回避効果の程度が異なるモードを選択して実行する。したがって、入力された不使用期間に基づいて最適な故障を回避するモードを実行することができ、故障を確実に回避することができる。

本実施形態では、液体としてインクを噴射するインクジェット式記録装置Ｉであって、インクを噴射するノズル２１と、ノズル２１と連通する圧力発生室１２と、インクジェット式記録装置Ｉを使用しない期間をユーザーに入力させるための入力手段である入力部１６０と、を備え、入力部１６０の入力結果に基づいて圧力発生室１２の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを行う。このように不使用期間の長短に応じて最適なモードを実行することができ、故障を確実に回避することができる。また、本実施形態では、不使用期間に基づいて故障回避効果の異なる複数のモードから何れかのモードを選択して実行することで、無駄なインクの消費や無駄な電力消費を抑制して最適なモードを実行することができる。

（実施形態３）
図１９は、本発明の実施形態３に係る制御処理部の機能実現部を説明する図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図１９に示すように、インクジェット式記録装置Ｉは、センサー１４０と入力部１６０を具備する。

入力部１６０は、ユーザーがインクジェット式記録装置Ｉの不使用期間を入力するためのものであり、例えば、各種スイッチやタッチパネル等で構成される。また、入力部１６０は、ホストコンピューターなどの外部装置２３０であってもよい。

センサー１４０は、上述した実施形態１と同様に記録ヘッドＩＩの到達温度及び温度変化率を測定するためのものである。

また、制御処理部２１１は、判定部２４０を有する。判定部２４０は、入力部１６０から入力された不使用期間とセンサー１４０が測定した到達温度及び温度変化率とに基づいて故障を回避する複数のモードから何れかのモードを選択して実行する。なお、不使用期間とは、インクジェット式記録装置Ｉを電源オフや節電状態として使用しない期間のことであり、例えば、時間や日数のことである。

ここで、本実施形態の制御方法について説明する。なお、図２０は、制御方法を説明するフローチャートである。

図２０に示すように、ステップＳ２１で、入力部１６０によってユーザーからの不使用期間の入力を受け付ける。

次に、ステップＳ２２で、判定部２４０は、センサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とから故障の判定を行う。判定部２４０は、例えば、上述した実施形態１の図１３に示す二次元テーブルから故障の判定を行う。故障の判定は、例えば、故障が予測されることを判定するものである。例えば、図１３に示す二次元テーブルにおいて到達温度と温度変化率とが第１領域２０１と第２領域２０２と第３領域２０３との何れかとなった場合に故障と判定、すなわち、故障の発生が予測されると判定する。もちろん、二次元テーブルにおいて、到達温度と温度変化率とが第２領域２０２と第３領域２０３との何れかとなった場合に故障と判定してもよいし、第３領域２０３になった場合に故障と判定しても良い。

ステップＳ２２で判定部２４０が故障と判定したら、ステップＳ２３で、判定部２４０は、入力部１６０で入力された不使用期間と故障と判定した際の経過時間とから不使用期間の残り時間を算出し、残り時間に基づいて複数の故障を回避するモードから１つのモードを選択して実行する。具体的には、上述した実施形態１のモード１〜４は、故障回避効果が異なるものであるため、例えば、故障回避効果がモード１よりも高いモード２は、モード１よりも残り時間が長い場合（残り時間：短）に実行される。また、故障回避効果がモード２よりも高いモード３はモード２よりも残り時間が長い場合（残り時間：中）に実行される。また、故障回避効果がモード３よりも高いモード４は、モード３よりも残り時間が長い場合（残り時間：長）に用いられる。このように判定部は、残り時間の長さに基づいて、故障回避効果の程度が異なるモードを選択する。なお、モード１は、故障回避効果が低いため、ステップＳ２２で判定部２４０が故障と判定しない場合、すなわち故障ではないと判定した場合にモード１を実行してもよい。また、モード１は、故障回避モードの一つとして、ステップＳ２３で残り時間が最も短い場合（残り時間：最短）に実行されてもよい。

このように、入力部１６０によって入力された不使用期間とセンサー１４０が測定した到達温度及び温度変化率とに基づいて故障を回避する最適なモードを選択して実行することができるため、圧力発生室１２の凍結による故障を確実に抑制することができる。すなわち、残り時間が長い場合に故障回避効果の高いモード４のインクの排出を行うようにすれば、凍結による故障を確実に抑制することができる。また、残り時間が短い場合に故障回避効果の低いモード１〜３を行うようにすれば、インクの無駄な消費を抑制することができる。

その後は、ステップＳ２４でセンサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とから判定部２４０は、故障回避モードからの復帰を判定する。例えば、ステップＳ２３で実行した際の到達温度及び温度変化率よりも高い温度及び低い温度変化率となった場合に復帰、すなわち、故障回避効果の低いモードに移行する判定を行い判定結果に基づいてモードを実行する。また、ステップＳ２４で、判定部２４０が復帰しない判定を行った場合には、ステップＳ２３のモードが維持される。

以上説明したように、故障の予測を判定した際の残り時間から最適な故障回避モードを実行することができるため、無駄なインクの消費や電力の無駄な消費を抑制して確実に故障を回避することができる。

なお、ステップＳ２２において、判定部２４０が故障の判定を行う際に、上述した実施形態１と同様に到達温度と温度変化率とから故障の危険度（度合い）を判定し、判定部２４０は、到達温度と温度変化率とから判定した故障の度合いと残り時間とから複合的に判断して、複数の故障回避モードから最適なモードを選択するようにしてもよい。このような例について図２１を参照して説明する。なお、図２１は、実施形態３の制御方法を示すフローチャートである。

図２１に示すように、ステップＳ３１で入力部１６０によってユーザーからの不使用期間の入力を受け付ける。

次にステップＳ３２で、判定部２４０は、不使用期間に基づいて複数の故障回避モードから１つのモードを選択する。

次に、ステップＳ３３で、判定部２４０はセンサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とに基づいて故障の判定を行う。判定部２４０は、例えば、上述した実施形態１の図１３に示す二次元テーブルから故障判定を行う。本実施形態では、判定部２４０は、二次元テーブルに基づいて故障の危険度（度合い）を判定する。

ステップＳ３３で判定部２４０が故障を判定したら、ステップＳ３４で、判定部２４０は、入力部１６０で入力された不使用期間と故障と判定した際の経過時間とから不使用期間の残り時間を算出し、算出した残り時間とステップＳ３３で判定した故障の危険度とから、ステップＳ３２で不使用期間から選択したモードが、ステップＳ３３で判定した危険度に最適なモードであるか判定する。判定部２４０が最適なモードであると判定した場合には、ステップＳ３２で選択したモードを実行する。また、ステップＳ３２で選択したモードが不十分であると判定した場合には、最適なモードを選択し直して実行する。

その後は、ステップＳ３５でセンサー１４０が測定した到達温度と温度変化率とから判定部２４０は、故障回避モードからの復帰を判定する。

このように、判定部２４０が故障の判定を行う際に、到達温度と温度変化率とから故障の危険度（度合い）を判定し、判定部２４０は、到達温度と温度変化率とから判定した故障の危険度と不使用期間の残り時間とから複合的に判断して、複数の故障回避モードから最適なモードを選択することで、無駄なインクの消費は省電力化を行って故障を確実に回避することができる。

なお、ステップＳ２１及びＳ３１において、入力部１６０は不使用期間の入力を受け付けるようにしたが、これに合わせて、入力部１６０は故障回避を行うか否かをユーザーから受け付けるようにしてもよい。すなわち、ユーザーから故障回避を行うことを入力されてから、ステップＳ２１及びＳ３１以降を行うようにすれば、高い気温が安定していて凍結の虞がない季節などの環境が判明している場合には、ユーザーはセンサー１４０による測定や制御を行わせないようにすることができる。したがって、無駄な制御を行う必要がなく、制御を簡略化して消費電力を低減することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

上述した実施形態では、流路形成基板１０とノズルプレート２０との間に連通板１５を具備する構成の記録ヘッドを例示したが、連通板１５を具備しない構成であってもよい。

また、上述した実施形態のインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッドＩＩ（ヘッドユニット１）がキャリッジ２に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドＩＩが装置本体３に固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

さらに、上述した例では、インクジェット式記録装置Ｉは、インクタンク等の貯留手段４を装置本体３に固定して、貯留手段４とインクジェット式記録ヘッドＩＩとをチューブ等の供給管４ａを介して接続した例であるが、特にこれに限定されず、貯留手段４がヘッドユニット１と共にキャリッジ２に搭載されたものであってもよく、貯留手段４がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。

また、上述した各実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズルから液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。

また、上記実施の形態においては、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に適用できる。

Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、ＩＩ…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１…インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、２…キャリッジ、２ａ…キャリッジ軸、３…装置本体、４…貯留手段、４ａ…供給管、５…圧送手段、６…駆動モーター、６ａ…プーリー、６ｂ…タイミングベルト、７…搬送ローラー、１０…流路形成基板、１１…ヘッド本体、１２…圧力発生室、１５…連通板、１６…ノズル連通路、１７…第１マニホールド部、１８…第２マニホールド部、１９…供給連通路、２０…ノズルプレート、２０ａ…ノズル面、２１…ノズル、３０…保護基板、３１…保持部、３２…貫通孔、４０…ケース部材、４１…凹部、４２…第３マニホールド部、４３…接続口、４４…導入路、４５…コンプライアンス基板、４６…封止膜、４７…固定基板、４８…開口部、４９…コンプライアンス部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…絶縁体膜、６０…第１電極、７０…圧電体層、８０…第２電極、９０…リード電極、１００…マニホールド、１０１…駆動回路、１０２…配線基板、１０３…中継基板、１０５…カバーヘッド、１０６…露出開口部、１１０…吸引キャップ、１１０ａ…本体、１１０ｂ…当接部、１１１…第１凹部、１１２…連通口、１１５…吸引管、１１６…吸引装置、１２０…断熱キャップ、１２１…第２凹部、１３０…ヒーター、１４０…センサー、１５０…通知部、１６０…入力部、２００…制御装置、２０１…第１領域、２０２…第２領域、２０３…第３領域、２１０…制御部、２１１…制御処理部、２１２…記憶部、２１３…駆動信号生成部、２２０…プリントエンジン、２２１…機構、２２２…キャリッジ機構、２３０…外部装置、２４０…判定部、２４１…報知部、３００…圧電アクチュエーター、Ｓ…記録シート、Ｘ…第１の方向、Ｙ…第２の方向、Ｚ…第３の方向

Claims (19)

1. 液体を噴射するノズルと、
   前記ノズルと連通する圧力発生室と、
   温度を測定するセンサーと、
   前記圧力発生室の故障を判定する判定部と、
   を備え、
   前記判定部は、第１の温度変化率により故障と判定する第１閾値温度に対して、前記第１の温度変化率よりも小さい第２の温度変化率により到達した場合に、故障と判定しないことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記判定部は、前記第２の温度変化率により前記第１閾値温度よりも低い第２閾値温度に到達した場合に、故障と判定することを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
3. 液体を噴射するノズルと、
   前記ノズルに連通する圧力発生室と、
   温度を測定するセンサーと、
   前記温度の到達温度と変化率とに基づいて、前記圧力発生室の故障を判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする液体噴射装置。
4. 前記判定部は、前記圧力発生室の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを、当該判定部の判定結果に応じて行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
5. 液体を噴射するノズルと、
   前記ノズルと連通する圧力発生室と、
   温度を測定するセンサーと、
   前記センサーが測定した測定結果に応じて、前記圧力発生室の故障を回避するための複数のモードから何れかのモードを行うことを特徴とする液体噴射装置。
6. 液体噴射装置を使用しない期間の入力を受け付ける入力手段を備え、
   前記入力手段の入力結果に基づいて前記圧力発生室の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
7. 液体を噴射する液体噴射装置であって、
   液体を噴射するノズルと、
   前記ノズルと連通する圧力発生室と、
   前記液体噴射装置を使用しない期間をユーザーに入力させるための入力手段と、を備え、
   前記入力手段の入力結果に基づいて前記圧力発生室の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを行うことを特徴とする液体噴射装置。
8. 温度を測定するセンサーを具備し、
   前記モードから復帰する際の前記センサーの測定した温度は、前記モードへ移行する際の前記センサーの測定した温度よりも高いことを特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載の液体噴射装置。
9. 前記モードを行った後、温度を測定するセンサーの測定結果に基づいて別のモードを行うことを特徴とする請求項４〜８の何れか一項に記載の液体噴射装置。
10. 前記モードにより前記圧力発生室内の液体を排出した後、別のモードを行わないことを特徴とする請求項９記載の液体噴射装置。
11. 熱伝導率が異なる複数のキャップを備え、
    複数の前記キャップは、前記ノズルを覆う凹部の容積が互いに異なることを特徴とする請求項４〜１０の何れか一項に記載の液体噴射装置。
12. 熱伝導率が異なる複数のキャップを備え、
    複数の前記キャップは、前記ノズルが設けられたノズル面と接する面積が違いに異なることを特徴とする請求項４〜１１の何れか一項に記載の液体噴射装置。
13. 前記圧力発生室を温めるヒーターを備え、
    前記判定結果または前記測定結果に基づいて前記ヒーターにより前記圧力発生室を温めることを特徴とする請求項４〜１２の何れか一項に記載の液体噴射装置。
14. 前記センサーは複数あり、
    前記圧力発生室に関する温度の到達温度と温度変化率とを、複数の前記センサーにより特定することを特徴とする請求項１〜６、８〜１０の何れか一項に記載の液体噴射装置。
15. ユーザーに対してエラーを通知するための通知手段を備え、
    前記判定結果又は前記測定結果に基づいて前記通知手段によりエラーを通知することを特徴とする請求項１〜６、８〜１１の何れか一項に記載の液体噴射装置。
16. 液体を噴射するノズルと、
    前記ノズルと連通する圧力発生室と、
    温度を測定するセンサーと、
    前記圧力発生室の故障を判定する判定部と、
    を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
    前記判定部は、第１の温度変化率により故障と判定する第１閾値温度に対して、前記第１の温度変化率よりも小さい第２の温度変化率により到達した場合に、故障と判定しないことを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
17. 液体を噴射するノズルと、
    前記ノズルに連通する圧力発生室と、
    温度を測定するセンサーと、
    判定部と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
    前記判定部は、前記温度の到達温度と変化率とに基づいて、前記圧力発生室の故障を判定することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
18. 液体を噴射するノズルと、
    前記ノズルと連通する圧力発生室と、
    温度を測定するセンサーと、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
    前記センサーが測定した測定結果に応じて、前記圧力発生室の故障を回避するための複数のモードから何れかのモードを行うことを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
19. 液体を噴射するノズルと、
    前記ノズルと連通する圧力発生室と、
    液体噴射装置を使用しない期間をユーザーに入力させるための入力手段と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
    前記入力手段の入力結果に基づいて前記圧力発生室の故障を回避する複数のモードから何れかのモードを行うことを特徴とする液体噴射装置の制御方法。