(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルターの吐出不良が発生する目詰まりまでの時間を容易に且つ低コストで把握することができると共に小型化を図ることができる液体噴射装置の駆動方法及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体を噴射するノズルと、前記ノズルに連通する圧力発生室と、前記圧力発生室内の液体に圧力変動を付与する駆動素子と、前記圧力発生室に連通し、液体が流れる流路中にフィルターを有する流路と、を備えた液体噴射装置の駆動方法であって、前記流路における圧力損失を印刷時よりも大きくした状態で前記駆動素子を駆動して、前記ノズルからの吐出不良を検出し、検出結果に応じて前記フィルターの目詰まり状態を報知する。【選択図】図９
2018103530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記圧力発生室内の液体に圧力変動を付与する駆動素子と、
前記圧力発生室に連通し、液体が流れる流路中にフィルターを有する流路と、を備えた液体噴射装置の駆動方法であって、
前記流路における圧力損失を印刷時よりも大きくした状態で前記駆動素子を駆動して、前記ノズルからの吐出不良を検出し、検出結果に応じて前記フィルターの目詰まり状態を報知することを特徴とする液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２】
前記流路中の流速を印刷時の流速よりも速い第１流速となるように前記駆動素子を駆動することで、前記流路の圧力損失を印刷時よりも大きくし、前記第１流速で前記ノズルからの吐出不良を検出することを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項３】
前記流路中の流速を印刷時の流速よりも速く、且つ前記第１流速とは異なる第２流速となるように前記駆動素子を駆動することで、前記流路の圧力損失を印刷時よりも大きくし、前記第２流速で前記ノズルからの吐出不良を検出することを特徴とする請求項２記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項４】
前記流路に供給する液体の供給圧を低くすることで、前記流路の圧力損失を印刷時よりも大きくし、印刷時の駆動信号で前記駆動素子を駆動することで前記ノズルからの吐出不良を検出する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の駆動方法。
【請求項５】
前記第１流速となるように前記駆動素子を駆動させる際に当該駆動素子に供給する駆動信号は、印刷時の駆動信号とは、周波数及び電位差の少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項２又は３記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項６】
前記ノズルからの吐出不良の検出は、前記駆動素子の残留振動から検出する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の駆動方法。
【請求項７】
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、
前記圧力発生室内の液体に圧力変動を付与する駆動素子と、
前記圧力発生室に連通し、液体が流れる流路中にフィルターを有する流路と、を具備する液体噴射装置であって、
前記流路における圧力損失を印刷時よりも大きく調整する圧力損失調整部と、
前記圧力損失調整部が圧力損失を調整した状態で前記駆動素子を駆動して、前記ノズルからの吐出不良を検出する吐出不良検出部と、
前記吐出不良検出部が検出した検出結果に基づいて前記フィルターの目詰まり状態を報知する報知部と、
を具備することを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルターを具備する液体噴射装置の駆動方法及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録装置の駆動方法及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、液体としてインクを吐出させて紙や記録シートなどの被噴射媒体（被記録媒体）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。
【０００３】
このようなインクジェット式記録装置には、流路内の気泡やゴミなどの異物を取り除くためのフィルターが設けられている。
【０００４】
また、フィルターより上流側に位置する流量検出手段で検出する流動圧と、フィルターより下流側に位置する流量検出手段で計測される流動圧と、の圧力差からフィルターの目詰まりの程度を判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２８１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フィルターに異物等が詰まり、フィルターの流路抵抗が大きくなると、流路の圧力損失が大きくなり、圧力損失がノズルのインクのメニスカス耐圧より大きくなると、メニスカスが流路側に引き込まれ、ノズルのメニスカスが破壊されることにより、インク滴の吐出不良が発生するという問題がある。このようなフィルターの目詰まりは、フィルターを定期的に交換することで対応する必要があるものの、フィルターを交換するためのダウンタイムが生じると共に、印刷不良によってインクや被噴射媒体の無駄な消費が増大してしまうという問題がある。特に連続して印刷する環境において、インク滴の吐出不良が生じてからフィルターを交換すると、連続した印刷が行えなくなるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１では、フィルターの目詰まりを判定することができるが、フィルターの上流及び下流の両方に流量検出手段を設けなくてはならず、コストが増大してしまうと共に大型化してしまうという問題がある。
【０００８】
近年、被噴射媒体の対応性を広げるために様々なインクが用いられるようになったが、インクによっては高濃度の樹脂を含有するものがある。このようなインクを用いた場合、フィルターに樹脂が付着して目詰まりが短時間で生じ易いが、使用状況やインクの種類によってフィルターの目詰まりが発生するまでの時間を予測することが困難であった。
【０００９】
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。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、フィルターの吐出不良が発生する目詰まりまでの時間を容易に且つ低コストで把握することができると共に小型化を図ることができる液体噴射装置の駆動方法及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、前記ノズルに連通する圧力発生室と、前記圧力発生室内の液体に圧力変動を付与する駆動素子と、前記圧力発生室に連通し、液体が流れる流路中にフィルターを有する流路と、を備えた液体噴射装置の駆動方法であって、前記流路における圧力損失を印刷時よりも大きくした状態で前記駆動素子を駆動して、前記ノズルからの吐出不良を検出し、検出結果に応じて前記フィルターの目詰まり状態を報知することを特徴とする液体噴射装置の駆動方法にある。
【００１２】
かかる態様では、実際にフィルターの目詰まりによって吐出不良が発生する前に、吐出不良が発生するフィルターの目詰まりまでの寿命を把握することができる。また、吐出不良によって印刷不良が発生するのを抑制することができるため、液体及び被噴射媒体の無駄な消費を抑制することができる。また、圧力損失を大きくするだけで、フィルターの目詰まりの状態を把握することができるので、大型の機械が不要となって小型化及びコストの低減を図ることができる。
【００１３】
ここで、前記流路中の流速を印刷時の流速よりも速い第１流速となるように前記駆動素子を駆動することで、前記流路の圧力損失を印刷時よりも大きくし、前記第１流速で前記ノズルからの吐出不良を検出することが好ましい。これによれば、流速を変化させるだけで、圧力損失を容易に印刷時よりも大きくすることができる。また、流速を変化させるだけなので、特別な装置が不要となりインクジェット式記録装置１が大型化するのを抑制することができると共にコストを低減することができる。
【００１４】
また、前記流路中の流速を印刷時の流速よりも速く、且つ前記第１流速とは異なる第２流速となるように前記駆動素子を駆動することで、前記流路の圧力損失を印刷時よりも大きくし、前記第２流速で前記ノズルからの吐出不良を検出することが好ましい。これによれば、フィルターの目詰まりの状態を第１流速と第２流速との２段階で把握することができ、吐出不良が発生するフィルターの目詰まりまでの寿命を正確に把握することができる。
【００１５】
また、前記流路に供給する液体の供給圧を低くすることで、前記流路の圧力損失を印刷時よりも大きくし、印刷時の駆動信号で前記駆動素子を駆動することで前記ノズルからの吐出不良を検出するようにしてもよい。
【００１６】
また、前記第１流速となるように前記駆動素子を駆動させる際に当該駆動素子に供給する駆動信号は、印刷時の駆動信号とは、周波数及び電位差の少なくとも一方が異なることが好ましい。これによれば、印刷時の駆動信号の周波数及び電位差の少なくとも一方を異ならせるだけで、印刷時の流速よりも速い第１流速に容易に調整することができる。
【００１７】
また、前記ノズルからの吐出不良の検出は、前記駆動素子の残留振動から検出することが好ましい。これによれば、液体の無駄な消費を抑制することができる。
【００１８】
さらに、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、前記圧力発生室内の液体に圧力変動を付与する駆動素子と、前記圧力発生室に連通し、液体が流れる流路中にフィルターを有する流路と、を具備する液体噴射装置であって、前記流路における圧力損失を印刷時よりも大きく調整する圧力損失調整部と、前記圧力損失調整部が圧力損失を調整した状態で前記駆動素子を駆動して、前記ノズルからの吐出不良を検出する吐出不良検出部と、前記吐出不良検出部が検出した検出結果に基づいて前記フィルターの目詰まり状態を報知する報知部と、を具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００１９】
かかる態様では、実際にフィルターの目詰まりによって吐出不良が発生する前に、吐出不良が発生するフィルターの目詰まりまでの寿命を把握することができる。また、吐出不良によって印刷不良が発生するのを抑制することができるため、液体及び被噴射媒体の無駄な消費を抑制することができる。また、圧力損失を大きくするだけで、フィルターの目詰まりの状態を把握することができるので、大型の機械が不要となって小型化及びコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】記録装置の概略構成を示す図である。
【図２】記録ヘッド及びバルブユニットの断面図である。
【図３】ヘッド本体の断面図である。
【図４】ヘッド本体の要部を拡大した断面図である。
【図５】記録装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】制御処理部の機能実現部を示すブロック図である。
【図７】駆動信号を示す駆動波形である。
【図８】流速と圧力損失との関係を示すグラフである。
【図９】記録装置の駆動方法を説明するフローチャートである。
【図１０】駆動信号の変形例を示す駆動波形である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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平面図である。
【００２２】
図１に示すように、インクジェット式記録装置１は平面視矩形状をなす本体フレーム２を備えている。この本体フレーム２内には紙や記録シート等のインク滴が着弾する被噴射媒体（図示略）を支持する媒体支持部材３が主走査方向となる第１の方向Ｘに沿って延設されている。媒体支持部材３上には、図示しない紙送り機構により被噴射媒体が副走査方向となる第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙに沿って給送されるようになっている。また、本体フレーム２内における媒体支持部材３の上方には、媒体支持部材３の第１の方向Ｘと平行に延びる棒状のガイド軸４が架設されている。なお、本実施形態では、図２に示すように、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に交差する方向を第３の方向Ｚと称する。また、本実施形態では、各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の関係を直交とするが、各構成の配置関係が必ずしも直交するものに限定されるものではない。
【００２３】
ガイド軸４には、キャリッジ５がガイド軸４に沿って第１の方向Ｘに往復移動可能な状態で支持されている。キャリッジ５は、本体フレーム２に設けられた一対のプーリー６ａ間に掛装された無端状のタイミングベルト６を介して本体フレーム２に設けられたキャリッジモーター７に連結されている。これにより、キャリッジ５は、キャリッジモーター７の駆動によってガイド軸４に沿って往復移動される。
【００２４】
キャリッジ５には、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）２０と、液体貯留手段であるインクタンク８からのインクを記録ヘッド２０に供給する流路部材であるバルブユニット５０と、が搭載されている。
【００２５】
記録ヘッド２０の媒体支持部材３に相対向する面には、複数のノズル３３４が設けられており、記録ヘッド２０内に設けられた駆動素子である圧電アクチュエーター３１０（図４参照）を駆動することにより、各ノズル３３４から媒体支持部材３上に給送された被噴射媒体にインク滴が噴射されることでインク滴によるドットの着弾、すなわち、印刷が行われるようになっている。
【００２６】
本体フレーム２の第１の方向Ｘの一端側にはタンクホルダー９が設けられており、タンクホルダー９には液体貯留手段である複数のインクタンク８がそれぞれ着脱可能に装着されている。本実施形態ではインクタンク８は、２個設けられている。各インクタンク８には、互いに種類（色）の異なるインクが収容されている。
【００２７】
タンクホルダー９に装着された各インクタンク８は、チューブ等の供給管１０を介して本実施形態の流路部材であるバルブユニット５０に接続されている。バルブユニット５０は、各インクタンク８から各供給管１０を介して供給される各色のインクをそれぞれ一時貯留するようになっており、個別に一時貯留した各色のインクはそれぞれ記録ヘッド２０に供給される。
【００２８】
本体フレーム２内における第１の方向Ｘの一端部寄りの位置であって、キャリッジ５のホームポジション領域には、記録ヘッド２０のクリーニング等のメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット１１が設けられている。このメンテナンスユニット１１は、記録ヘッド２０の各ノズル３３４を囲うように該記録ヘッド２０に当接したり各ノズル３３４からフラッシングによって吐出されるインクを受容したりするためのキャップ１２と、キャップ１２内を吸引可能な吸引ポンプ（図示略）とを備えている。そして、記録ヘッド２０の各ノズル３３４を囲うように記録ヘッド２０にキャップ１２を当接した状態でキャップ１２内を吸引ポンプ（図示略）によって吸引することで、各ノズル３３４から増粘したインクや気泡などをキャップ１２内に強制的に排出させる、いわゆるクリーニングが行われるようになっている。
【００２９】
このようなインクジェット式記録装置に用いられる記録ヘッド２０の一例について図２〜図４を参照して説明する。なお、図２は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド２０及びバルブユニット５０の断面図であり、図３は、ヘッド本体３０の断面図であり、図４は、ヘッド本体３０の要部を拡大した断面図である。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態の記録ヘッド２０は、インク滴を噴射するヘッド本体３０と、ヘッド本体３０にインクを供給する流路ユニット４０と、を具備する。               
【００３１】
ヘッド本体３０は、図３に示すように、アクチュエーターユニット３１と、アクチュエーターユニット３１を内部に収容可能なケース３２と、ケース３２の一方面に接合されたヘッド流路ユニット３３と、ケース３２の他方面に固定された配線基板３４と、を具備する。
【００３２】
本実施形態のアクチュエーターユニット３１は、本実施形態の駆動素子である複数の圧電アクチュエーター３１０がノズル３３４の並設方向に沿って並設された圧電アクチュエーター形成部材３１１と、圧電アクチュエーター形成部材３１１の先端部（一端部）側が自由端となるようにその基端部（他端部）側が固定端として接合される固定板３１２とを有する。
【００３３】
圧電アクチュエーター形成部材３１１は、圧電材料３１３と、電極形成材料３１４及び３１５とを交互に挟んで積層することにより形成されている。
【００３４】
この圧電アクチュエーター形成部材３１１には、例えば、ワイヤーソー等によって複数のスリット３１６が形成され、その先端部側が櫛歯状に切り分けられて圧電アクチュエーター３１０が第２の方向Ｙに並設されて１つの列をなしている。本実施形態では、２列の圧電アクチュエーター３１０を有し、その列の並設方向は、ノズル３３４の列の並設方向であって、上述したインクジェット式記録装置１に搭載された際に、第１の方向Ｘとなるように配置される。したがって、以降、ノズル３３４の列の並設方向を第１の方向Ｘと称し、第１の方向Ｘに直交する方向をインクジェット式記録装置１と同様に第２の方向Ｙと称する。もちろん、記録ヘッド２０は、インクジェット式記録装置１に搭載された際に、ノズル３３４の列の並設方向が第１の方向Ｘと一致する方向ではなくてもよく、特に限定されるものではない。
【００３５】
ここで、圧電アクチュエーター３１０の固定板３１２に接合される領域は、振動に寄与しない不活性領域となっており、圧電アクチュエーター３１０を構成する電極形成材料３１４及び３１５間に電圧を印加すると、固定板３１２に接合されていない先端部側の領域のみが振動する。そして、圧電アクチュエーター３１０の先端面が、後述する振動板３３１に固定される。
【００３６】
また、アクチュエーターユニット３１の各圧電アクチュエーター３１０には、当該圧電アクチュエーター３１０を駆動するための駆動ＩＣ等の駆動回路３１７が搭載されたＣＯＦ等の回路基板３１８が接続されている。
【００３７】
ヘッド流路ユニット３３は、流路形成基板３３０、振動板３３１及びノズルプレート３３２を具備する。
【００３８】
流路形成基板３３０には、複数の圧力発生室３３３が並設され、流路形成基板３３０の両側は、各圧力発生室３３３に対応してノズル３３４を有するノズルプレート３３２と、振動板３３１とにより封止されている。本実施形態では、圧力発生室３３３が並設された列が２列設けられている。また、流路形成基板３３０には、圧力発生室３３３毎にそれぞれインク供給路３３５を介して連通されて列毎に複数の圧力発生室３３３の共通のインク室となるマニホールド３３６が形成されている。すなわち、本実施形態では、圧力発生室３３３の列毎にマニホールド３３６が形成されている。
【００３９】
そして、流路形成基板３３０の振動板３３１の各圧力発生室３３３に対向する領域にそれぞれ圧電アクチュエーター３１０の先端が固定されている。
【００４０】
また、振動板３３１のマニホールド３３６に対応する領域は、コンプライアンス部３３７が設けられている。なお、このコンプライアンス部３３７は、マニホールド３３６内に圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部３３７が変形することによって圧力変化を吸収し、マニホールド３３６内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。
【００４１】
ケース３２は、ヘッド流路ユニット３３に接合されて、インクタンク８に接続されたバルブユニット５０からのインクをマニホールド３３６に供給するインク導入路３２１が設けられている。本実施形態では、マニホールド３３６の各々に対して１つずつ、合計２つのインク導入路３２１が設けられている。そして、インクタンク８からバルブユニット５０を介してインク導入路３２１に供給されたインクは、マニホールド３３６に供給され、インク供給路３３５を介して各圧力発生室３３３に分配される。
【００４２】
また、ケース３２には、圧力発生室３３３の列に対応して、収容部３２２が設けられている。すなわち、本実施形態では、２つの収容部３２２が設けられており、各収容部３２２内にアクチュエーターユニット３１がそれぞれ固定されている。
【００４３】
さらに、ケース３２のヘッド流路ユニット３３とは反対側には、配線基板３４が設けられており、アクチュエーターユニット３１に一端が接続された回路基板３１８の他端部が配線基板３４に接続されている。
【００４４】
このようなヘッド本体３０では、圧電アクチュエーター３１０及び振動板３３１の変形によって各圧力発生室３３３の容積を変化させて圧力変動を付与して所定のノズル３３４からインク滴を吐出させるようになっている。
【００４５】
また、流路ユニット４０は、図２に示すように、一方面にバルブユニット５０が固定されて、他方面に固定されたヘッド本体３０にバルブユニット５０からのインクを供給するものである。
【００４６】
具体的には、流路ユニット４０には、インク連通路４１が設けられており、インク連通路４１が開口する一方面には、インクに含まれるゴミや気泡などの異物を除去する第１フィルター４２と、第１フィルター４２上に設けられた供給針４３とが設けられている。
【００４７】
供給針４３は、詳しくは後述するバルブユニット５０に挿入されるものである。バルブユニット５０からのインクは、供給針４３の内部を通過して第１フィルター４２で異物が除去された後、インク連通路４１を介してヘッド本体３０に供給される。
【００４８】
なお、第１フィルター４２は、金属や樹脂等の繊維を細かく織る又は編むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、金属や樹脂等の板状部材に複数の微細孔を貫通させたものなどを用いることができる。また、第１フィルター４２は、例えば、金属や樹脂等の不織布を用いてもよい。このように第１フィルター４２を設けることで、インクに含まれる異物がヘッド本体３０に供給されて、インク滴の吐出不良が発生するのを抑制することができる。
【００４９】
このような流路ユニット４０に接続されてインクタンク８からのインクを記録ヘッド２０に供給するバルブユニット５０についてさらに図２を参照して説明する。
【００５０】
本実施形態では、図２に示すように、１つの記録ヘッド２０に対して種類の異なる２つのインクが供給されるため、流路ユニット４０には、２つのバルブユニット５０が固定されている。
【００５１】
図２に示すように、各バルブユニット５０は、インクが流れる流路の途中に設けられて当該流路を開閉するバルブである。具体的には、本実施形態のバルブユニット５０は、弁座５１と、弁体５５と、を具備する。
【００５２】
弁座５１は、本実施形態のフレームである支持部材５１０に一体に設けられている。ここで、弁座５１が支持部材５１０に一体に設けられているとは、弁座５１と支持部材５１０とが接着剤等によって接合されていないことをいう。すなわち、弁座５１は、支持部材５１０の一部のことをいう。
【００５３】
支持部材５１０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）等の樹脂材料やステンレス鋼等の金属で形成されている。なお、支持部材５１０は、樹脂材料を用いて成形により安価に形成することができる。
【００５４】
支持部材５１０には、インクタンク８に供給管１０を介して接続される流入路５１５と、流入路５１５に連通する収容室５１１と、収容室５１１に流入口５１２を介して連通すると共に、記録ヘッド２０のインク連通路４１に連通する圧力調整室５１３と、が設けられている。
【００５５】
流入路５１５は、一端が支持部材５１０のＺ方向の記録ヘッド２０とは反対側に向かって突出して設けられた凸部５７の先端に開口して設けられている。この凸部５７に供給管１０を介してインクタンク８が接続される。
【００５６】
また、凸部５７の先端面には、インクに含まれるゴミや気泡などの異物を除去する第２フィルター５８が設けられている。本実施形態では、この第２フィルター５８は、凸部５７の先端面から着脱可能とした。このような第２フィルター５８としては、第１フィルター４２と同様の材料を用いることができる。ちなみに、第２フィルター５８は、第１フィルター４２に比べて開口率が大きいものを用いるのが好ましい。なお、開口率とは、単位面積当たりに開口する割合のことをいう。第２フィルター５８の開口率を第１フィルター４２よりも大きくすることで、第１フィルター４２と第２フィルターとの両方を設けても、圧力損失が著しく大きくなるのを抑制することができる。また、第１フィルター４２を設けることで、インクに含まれるゴミなどの異物が第２フィルター５８を通過したとしても、第２フィルター５８を通過した異物が第１フィルター４２よりも下流側のヘッド本体３０に供給されるのを抑制して、異物による吐出不良が発生するのを抑制することができる。また、第２フィルター５８を設けることで、インクに含まれる異物が第２フィルター５８よりも下流側、すなわち、圧力調整室５１３等に侵入するのを抑制して、異物による弁体５５の動作不良を抑制することができる。さらに、本実施形態では、第２フィルター５８を凸部５７の先端から着脱可能とすることで、第２フィルター５８に目詰まりが生じた際に第２フィルター５８を容易に交換又は洗浄することができる。もちろん、第２フィルター５８は、凸部５７の先端、又は、流入路５１５の途中に容易に着脱できない構成、例えば、接着剤による接着や溶着によって固定されていてもよい。この場合には、第２フィルター５８が目詰まりした際には、バルブユニット５０自体の交換となる。
【００５７】
収容室５１１は、支持部材５１０の一方面に形成された凹部を蓋部材５１４で封止することで形成されている。また、収容室５１１には、流入路５１５の一端が連通して設けられている。
【００５８】
圧力調整室５１３は、支持部材５１０の収容室５１１とは反対側の側面に開口する凹形状を有する。また、支持部材５１０の圧力調整室５１３が開口する面には、フィルム５１６が貼付されており、圧力調整室５１３の開口はフィルム５１６によって封止されている。また、圧力調整室５１３には、流出路５１７の一端が連通しており、流出路５１７の他端は、記録ヘッド２０の供給針４３及び第１フィルター４２を介してインク連通路４１と接続されている。なお、流出路５１７の圧力調整室５１３と連通する一端部とは反対側の他端部には、シール部材５１９が設けられている。流路ユニット４０の供給針４３は、シール部材５１９に挿入されて流出路５１７と接続されている。
【００５９】
ここで、フィルム５１６は、液体に対して耐性を有する可撓性材料を用いることができる。また、フィルム５１６としては、水分透過率や液酸素や窒素等のガス透過率の低い材料を用いるのが好ましい。フィルム５１６の材料としては、例えば、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレン（ＰＰ）フィルムに、塩化ビニリデン（サラン）をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成が挙げられる。また、他の材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などを使用してもよい。また、フィルム５１６の接合方法は、特に限定されず、熱溶着、振動溶着、接着剤による接着などを用いることができる。
【００６０】
このようなフィルム５１６の圧力調整室５１３の壁面の一部を構成する部分は、ダイヤフラム５１６ａとなっている。また、ダイヤフラム５１６ａの圧力調整室５１３側の面には、受圧板５１８が設けられている。受圧板５１８は、ダイヤフラム５１６ａよりも小さな外形の円盤形状を有する。このような受圧板５１８は、流入口５１２を開閉する弁体５５が直接フィルム５１６に当接するのを避けるために設けられたものであり、ダイヤフラム５１６ａよりも剛性の高い材料、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。
【００６１】
圧力調整室５１３の底面、すなわち、支持部材５１０のダイヤフラム５１６ａに相対向する壁面には、厚さ方向に貫通して圧力調整室５１３と収容室５１１とを連通する流入口５１２が設けられている。収容室５１１からのインクは、流入口５１２を介して圧力調整室５１３に流入される。
【００６２】
流入口５１２の収容室５１１側の開口縁部は、収容室５１１内に向かって突出して設けられており、この突出した部分が弁座５１となっている。なお、特に図示していないが、弁座５１には、バルブユニット５０内を流れるインク（液体）をはじく性質（撥液性）を有する撥液膜が設けられている。
【００６３】
弁体５５は、流入口５１２に挿通された軸部５５１及び軸部５５１の収容室５１１内の端部に設けられたフランジ部５５２を有する固定部材５５０と、固定部材５５０のフランジ部５５２に固定された弾性部材５６０と、を具備する。
【００６４】
軸部５５１は、流入口５１２よりも若干小さな外径を有し、圧力調整室５１３内の一端部が受圧板５１８の中央部に当接する。また、軸部５５１の受圧板５１８に当接するのとは反対側の他端部は、収容室５１１内に配置されており、収容室５１１内の他端部には、フランジ部５５２が一体的に形成されている。
【００６５】
フランジ部５５２は、円形の板状部材からなる。また、フランジ部５５２には、弾性部材５６０が固定されている。弾性部材５６０は、ゴム又はエラストマー等からなる環形状を有し、弁座５１に向かって先端が突出した形状を有する。このような弾性部材５６０は、フランジ部５５２の弁座５１側の面に固定されており、突出した先端が弁座５１に当接することで、流入口５１２を閉弁する。
【００６６】
このような弁体５５のフランジ部５５２と収容室５１１を画成する蓋部材５１４との間には、コイルバネ５６が介装されており、コイルバネ５６の付勢力によって弁体５５は軸部５５１の軸方向を移動軸方向として圧力調整室５１３側に付勢されている。
【００６７】
ここで弁体５５に働く力には、フィルム５１６の反力と、圧力調整室５１３のインク圧を受けて受圧板５１８とダイヤフラム５１６ａとに働く力と、コイルバネ５６の付勢力と、インクの供給圧を受けて弁体５５に働く力と、がある。
【００６８】
フィルム５１６の反力とは、撓み変形したダイヤフラム５１６ａが元の形状に復元しようとする力である。ダイヤフラム５１６ａの変形量、すなわち、撓み量が大きいほど、フィルム５１６の反力は大きくなる。このようなフィルム５１６の反力は受圧板５１８を介して軸部５５１に伝達される。
【００６９】
圧力調整室５１３のインク圧を受けて受圧板５１８とダイヤフラム５１６ａとに働く力とは、インク圧を受ける受圧板５１８とダイヤフラム５１６ａとの受圧面積とインク圧との積で表される。圧力調整室５１３内の液体が流出路５１７から下流に流されて、圧力調整室５１３内のインクが減少すると、インク圧と大気圧との差圧が大きくなり、受圧板５１８とダイヤフラム５１６ａとに働く力は大きくなる。この受圧板５１８とダイヤフラム５１６ａとに働く力は、軸部５５１を介して弁体５５に開弁方向の力として働く。
【００７０】
コイルバネ５６の付勢力は、弁体５５を閉弁方向に付勢する力である。このように、本実施形態では、弁体５５は、コイルバネ５６によって、圧力調整室５１３のインクの圧力によって受圧板５１８とダイヤフラム５１６ａとに働く力とは反対向きの力を受圧板５１８に与えるので、受圧板５１８を弁体５５が開弁位置に達するまで変位させるためには、コイルバネ５６の付勢力に相当する分だけ、圧力調整室５１３内のインクをより低い圧力まで減圧させる必要がある（動作圧）。
【００７１】
そして、このようなバルブユニット５０では、圧力調整室５１３内のインクが下流に流されて圧力調整室５１３内が大気圧よりも負圧に減圧されることで、ダイヤフラム５１６ａが圧力調整室５１３の底面側（図２中左側）に移動し、受圧板５１８が弁体５５をコイルバネ５６の付勢力に抗して押圧することで弁体５５の弾性部材５６０と弁座５１との間に隙間が生じて、流入口５１２が開口、すなわち開弁する。また、この開弁によって収容室５１１から圧力調整室５１３内にインクが供給されることで、圧力調整室５１３内の減圧が解消されると、ダイヤフラム５１６ａがコイルバネ５６の付勢力によって元の位置に戻り、閉弁する。
【００７２】
なお、バルブユニット５０には、インクタンク８から供給管１０を介してインクが供給され、バルブユニット５０に供給されたインクが、記録ヘッド２０に供給される。
【００７３】
また、本実施形態のインクジェット式記録装置には、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の全体の制御をする要素であり、図１に示すように、インクジェット式記録装置に設けられた制御装置２００内に設けられている。
【００７４】
図５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被噴射媒体に画像を記録する要素であり、記録ヘッド２０と、紙送り機構２２１と、キャリッジモーター７、タイミングベルト６、プーリー６ａ、ガイド軸４等のキャリッジ機構２２２と、を有する。
【００７５】
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１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２０の各ノズル３３４からのインク滴の噴射／非噴射を圧電アクチュエーター３１０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２０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２０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２０に送信される。
【００７６】
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２０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３１０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３１０に印加する印加パルスのことである。
【００７７】
提示部２１６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、詳しくは後述するフィルターの目詰まり状態を提示する。
【００７８】
ここで、制御部２１０の制御処理部２１１は、外部装置２３０からの指令、図示しない操作パネル等のユーザーからの指令、一定時刻毎、印刷時間の累計時間などが一定時間毎などの所望のタイミングで、フィルターの目詰まりの状態を検出するように制御し、フィルターの目詰まり状態をユーザーに報知する。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、フィルターの目詰まり状態を検査させる機能及び報知する機能を実現する。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、特許請求の範囲に記載の制御部は、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。
【００７９】
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。
【００８０】
ここで、制御処理部２１１のフィルターの目詰まりを検出する具体的な機能実現部についてさらに図６を参照して説明する。なお、図６は、制御処理部の機能実現部を示すブロック図である。
【００８１】
図６に示すように、制御処理部２１１は、フィルターが設けられた流路の圧力損失を調整する圧力損失調整部２４１と、インク滴の吐出不良を検出する吐出不良検出部２４２と、吐出不良検出部２４２が検出したインク滴の吐出不良の有無に基づいて提示部２１６にフィルターの目詰まり状態を提示させて、ユーザーにフィルターの目詰まり状態を報知する報知部２４３と、を具備する。
【００８２】
圧力損失調整部２４１は、フィルターの目詰まり状態を検出するために、フィルターが設けられた流路の圧力損失が印刷時よりも大きくなるように調整する。ここで、圧力損失とは、フィルターが設けられた流路、すなわち、インクタンク８から圧力発生室３３３の間でインクが流れることで発生する単位時間当たりの圧力の損失を示す。圧力損失は、流路抵抗Ｒ×流速×粘度ηで規定される。なお、ここでいうフィルターとは、インクタンク８から圧力発生室３３３までの間の流路に設けられたフィルターのことをいう。本実施形態では、インクタンク８から圧力発生室３３３までの間に第１フィルター４２及び第２フィルター５８が設けられているため、これら第１フィルター４２及び第２フィルター５８を含むものである。
【００８３】
そして、フィルターの目詰まりが生じると流路抵抗Ｒが大きくなり、圧力損失が大きくなる。この大きくなった圧力損失が、ノズル３３４のメニスカス耐圧を超えると、メニスカスが圧力発生室３３３側に引き込まれてメニスカスが破壊され空気が圧力発生室３３３内に充填されることによって、その後いくら圧電アクチュ―エータ３１０に吐出用の駆動信号を供給してもノズル３３４からインク滴が吐出されないインク滴の吐出不良が発生する。このため、圧力損失調整部２４１がフィルターの設けられた流路の圧力損失を印刷時よりも大きくすることで、フィルターの目詰まりが進行した状態を擬似的に作成する。
【００８４】
そして、圧力損失調整部２４１がフィルターの目詰まりが擬似的に進行した状態で、吐出不良検出部２４２が、ノズル３３４からのインク滴の吐出不良を検出することで、フィルターの目詰まりの状態、すなわち、インク滴の吐出不良が発生するまでのフィルターの寿命を把握することができる。
【００８５】
なお、本実施形態では、詳しくは後述するが、圧力損失調整部２４１は、フィルターが設けられた流路内を流れるインクの流速を印刷時よりも速い流速とすることで、流路内の圧力損失が印刷時よりも大きくなるように調整する。本実施形態では、圧力損失調整部２４１は、フィルターが設けられた流路内のインクの流速が、印刷時よりも速い第１流速と、印刷時よりも早く、第１流速とは異なる流速となる第２流速とに調整するようにした。
【００８６】
吐出不良検出部２４２は、圧力損失調整部２４１が流路内の圧力損失を印刷時よりも大きくなるように調整した状態で、ノズル３３４からのインク滴の吐出不良を検出するように制御する。
【００８７】
ここで、インク滴の吐出不良の検出は、例えば、インクジェット式記録装置１にテストパターンを印刷させて、この印刷されたテストパターンを画像として読み込み吐出不良（ドット抜け）を検出するスキャナー等の光学系センサーなどを用いることができる。もちろん、テストパターンを光学系センサーによって検出せずに、ユーザーに視認させることで検出するようにしてもよい。また、吐出不良の検出は、例えば、液体吸収体からなる検査領域とノズルプレート３３２（ノズル３３４）との間に電圧を印加することによりインクを帯電させ、帯電したインクをインク滴として吐出させることで、検査領域とノズルプレート３３２との間の電位の変化を表す電位信号を出力させることにより、この電位信号の振幅に基づき吐出不良を検出する方法を用いるようにしてもよい。さらに、吐出不良の検出は、圧電アクチュエーター３１０を駆動した後に、圧電アクチュエーター３１０に発生する過剰電圧（起電圧）を検出し、その振動（残留振動）の状態、例えば、残留振動の周期や振幅から吐出不良を検出するものであってもよい。これは、圧電アクチュエーター３１０を駆動した後に、圧電アクチュエーター３１０に発生する過剰電圧（起電圧）は、メニスカスが破壊されインクが充填されていない圧力発生室３３３に対応する圧電アクチュエーター３１０と、メニスカスが破壊されておらずインクが充填された圧力発生室３３３に対応する圧電アクチュエーター３１０とでは、その振動（残留振動）の状態、例えば、残留振動の周期や振幅が異なるからである。事前に、メニスカス破壊が発生した圧力発生室３３３に対応する圧電アクチュエーター３１０に発生する過剰電圧（起電圧）の振動（残留振動）の状態、例えば、残留振動の周期や振幅を把握し、その振動（残留振動）の状態の検出をノズル３３４からのインク滴の吐出不良の検出とすることができる。なお、圧電アクチュエーター３１０に発生する過剰電圧（起電圧）を検出する場合は、通常の印刷時の駆動パルスまたはメニスカスが破壊されていないノズル３３４からインクが吐出されない程度に圧力発生室３３３内部のインクに振動を与える駆動パルスで、圧電アクチュエーター３１０の１つを１回駆動させ、その後の圧力発生室３３３内の振動、すなわち圧電アクチュエーター３１０に発生する過剰電圧（起電圧）を検出することで正確に振動を読み取ることができる。しかし、メニスカス破壊が発生したかどうか（吐出不良が発生したかどうか）が検出できれば、同時に駆動させる圧電アクチュエーター３１０の数、圧電アクチュエーター３１０を駆動する回数は適宜設定することができる。もちろん、吐出不良の検出は、上述したものに限定されず、従来周知のものを用いることができる。なお、吐出不良の検出は、圧電アクチュエーター３１０の残留振動を測定して吐出不良を検出する方法を用いるのが好ましい。これによれば、インクの無駄な消費を抑制することができる。
【００８８】
このように吐出不良検出部２４２が吐出不良の有無を検出したら、圧力損失調整部２４１が調整した圧力損失と吐出不良検出部２４２が検出した吐出不良の有無とに基づいて、報知部２４３は、ユーザーにフィルターの目詰まり状態を報知する。本実施形態では、報知部２４３は、提示部２１６にフィルターの目詰まり状態を提示させることで、ユーザーに報知している。なお、報知部２４３によるユーザーへのフィルターの目詰まり状態の報知は、例えば、ディスプレイに表示することや、ランプを点灯・消灯することなどが挙げられる。また、本実施形態では、報知部２４３は、提示部２１６に提示するようにしたが、特にこれに限定されず、報知部２４３が、スピーカーから音声や警報音によって報知してもよい。また、報知部２４３は、被噴射媒体に印刷することで、ユーザーに報知を行うようにしてもよい。
【００８９】
なお、報知部２４３によるユーザーへの報知、すなわち、提示部２１６への提示は、フィルターの目詰まり状態の大きさによって段階的に行うようにしてもよい。すなわち、フィルターの目詰まりの状態を複数段階にレベル分けし、レベルに応じた報知を行うようにしてもよい。例えば、フィルターの目詰まりが全く発生していない初期状態をレベル１とし、フィルターの目詰まりが中程度発生している状態をレベル２とし、フィルターの目詰まりがレベル２よりも多く、目詰まりによって吐出不良が発生する直前の状態をレベル３として、レベル１〜３に基づいて報知を行うようにすればよい。もちろん、レベル２をさらに複数のレベルに分割してもよい。また、報知部２４３は、レベル１では、報知を行わず、レベル２以降で、又はレベル３のみで報知を行うようにしてもよい。さらに、レベル２では、目詰まりが中程度進んでいる忠告を報知し、レベル３では、ユーザーにフィルターの交換を促す報知を行うようにしてもよい。
【００９０】
ここで、制御部２１０の駆動信号生成部２１３が生成した駆動信号を含む駆動信号（ＣＯＭ）について説明する。なお、図７は、駆動信号を示す駆動波形である。
図７に示すように、本実施形態の駆動信号ＣＯＭは、単位周期Ｔ（吐出周期Ｔ）毎に駆動信号生成部２１３から繰り返し生成される。単位周期Ｔは、被噴射媒体に印刷する画像等の１画素分に対応する。本実施形態においては、単位周期ＴがＴ１、Ｔ２、Ｔ３の３つの期間に区切られている。そして、第１の期間Ｔ１では、印刷時に圧電アクチュエーター３１０に印加される第１吐出駆動パルスＤＰ１が生成される。また、第２の期間Ｔ２では、第２吐出駆動パルスＤＰ２が生成され、第３の期間Ｔ３では、第３吐出駆動パルスＤＰ３が生成される。本実施形態では、第２吐出駆動パルスＤＰ２及び第３吐出駆動パルスＤＰ３は、第１吐出駆動パルスＤＰ１と同じ波形を有する。このため、以降、第１吐出駆動パルスＤＰ１、第２吐出駆動パルスＤＰ２及び第３吐出駆動パルスＤＰ３を総称して吐出駆動パルスと記載する。もちろん、第２吐出駆動パルスＤＰ２及び第３吐出駆動パルスＤＰ３の何れか一方又は両方は、第１吐出駆動パルスＤＰ１と異なる波形であってもよい。
【００９１】
通常の印刷中において被噴射媒体の記録領域に１行分（１ラスター分）のドットパターンを形成するとき、各ノズル３３４に対応する圧電アクチュエーター３１０には、第１吐出駆動パルスＤＰ１が選択的に印加される。また、詳しくは後述するが、フィルターの目詰まり状態を検査する際には、第１吐出駆動パルスＤＰ１と共に第２吐出駆動パルスＤＰ２及び第３吐出駆動パルスＤＰ３の何れか一方又は両方が圧電アクチュエーター３１０に印加される。すなわち、第１吐出駆動パルスＤＰ１と第２吐出駆動パルスＤＰ２及び第３吐出駆動パルスＤＰ３とは同じ駆動波形であるため、単位周期Ｔにおいて第１吐出駆動パルスＤＰ１と、第２吐出駆動パルスＤＰ２又は第３吐出駆動パルスＤＰ３と、を圧電アクチュエーター３１０に印加することで、通常の印刷時に比べて吐出駆動パルス（第１吐出駆動パルスＤＰ１）が１／２の周期、すなわち、２倍の周波数で圧電アクチュエーター３１０に印加されることになる。同様に、単位周期Ｔにおいて第１吐出駆動パルスＤＰ１と第２吐出駆動パルスＤＰ２と第３吐出駆動パルスＤＰ３とを圧電アクチュエーター３１０に印加することで、通常の印刷時に比べて吐出駆動パルス（第１吐出駆動パルスＤＰ１）が１／３の周期、すなわち、３倍の周波数で圧電アクチュエーター３１０に印加されることになる。
【００９２】
このような駆動信号（ＣＯＭ）は、圧電アクチュエーター３１０の共通電極を基準電位（Ｖｂｓ）として、個別電極に供給される。すなわち、駆動波形によって個別電極に印加される電圧は、基準電位（Ｖｂｓ）を基準としての電位として表される。
【００９３】
具体的には、第１吐出駆動パルスＤＰ１（ＤＰ２、ＤＰ３も同じ）は、中間電位Ｖｍが印加された状態から第１電位Ｖ１まで印加して圧力発生室３３３の容積を基準容積から膨張させる第１膨張要素Ｐ０１と、第１膨張要素Ｐ０１によって膨張した圧力発生室３３３の容積を一定時間維持する第１ホールド要素Ｐ０２と、第１電位Ｖ１から中間電位Ｖｍまで印加して圧力発生室３３３の容積を基準容積まで収縮する第１収縮要素Ｐ０３と、を具備する。そして、このような第１吐出駆動パルスＤＰ１が圧電アクチュエーター３１０に供給されると、第１膨張要素Ｐ０１によって、圧電アクチュエーター３１０が圧力発生室３３３の容積を膨張させる方向に変形して、ノズル３３４内のメニスカスを圧力発生室３３３側に引きこむと共に流路内にインクタンクからのインクが供給される。そして、圧力発生室３３３の膨張状態は、第１ホールド要素Ｐ０２で維持される。次に、第１収縮要素Ｐ０３が供給されることにより、圧力発生室３３３は膨張容積から中間電位Ｖｍに対応する基準容積まで急激に収縮され、圧力発生室３３３内のインクが加圧されてノズル３３４からインク滴が吐出される。
【００９４】
このように単位周期Ｔにおいて、第１吐出駆動パルスＤＰ１が圧電アクチュエーター３１０に印加されることで通常の印刷が行われる。すなわち、印刷時の駆動信号とは、単位周期Ｔにおいて第１吐出駆動パルスＤＰ１のみを圧電アクチュエーター３１０に印加するものをいう。
【００９５】
また、本実施形態の圧力損失調整部２４１は、上述したように、フィルターが設けられた流路内を流れるインクの流速を印刷時よりも速い流速とすることで、流路内の圧力損失が印刷時よりも大きくなるように調整する。具体的には、フィルターの目詰まり状態を検査する際には、圧力損失調整部２４１は、上述した駆動振動（ＣＯＭ）において、単位周期Ｔに第１吐出駆動パルスＤＰ１と、第２吐出駆動パルスＤＰ２及び第３吐出駆動パルスＤＰ３の何れか一方又は両方と、を圧電アクチュエーター３１０に印加する。
【００９６】
例えば、単位周期Ｔに第１吐出駆動パルスＤＰ１と第２吐出駆動パルスＤＰ２又は第３吐出駆動パルスＤＰ３とを圧電アクチュエーター３１０に印加すると、印刷時に比べて吐出駆動パルス（第１吐出駆動パルスＤＰ１）が１／２の周期、すなわち、２倍の周波数で圧電アクチュエーター３１０に印加されることになる。このため、単位周期Ｔ（単位時間）でインク滴が２滴吐出されることになり、インク消費量が２倍になるため、流路内を流れるインクの流速は２倍になる。本実施形態では、印刷時の流速の２倍の流速を第１流速と称する。
【００９７】
また、単位周期Ｔに第１吐出駆動パルスＤＰ１と第２吐出駆動パルスＤＰ２と第３吐出駆動パルスＤＰ３とを印加すると、印刷時に比べて吐出駆動パルス（第１吐出駆動パルスＤＰ１）が１／３の周期、すなわち、３倍の周波数で圧電アクチュエーター３１０に印加されることになる。このため、単位周期Ｔ（単位時間）にインクが３滴吐出されることになり、インクの消費量が３倍になるため、流路内を流れるインクの流速は３倍になる。本実施形態では、印刷時の流速の３倍の流速を第２流速と称する。
【００９８】
このように、圧力損失調整部２４１が、フィルターが設けられた流路内を流れるインクの流速を印刷時に比べて速い第１流速や第２流速とすることで、流路の圧力損失を印刷時よりも大きくすることができる。そして、圧力損失調整部２４１が圧力損失を印刷時よりも大きくした状態で、吐出不良検出部２４２は、ノズル３３４からのインク滴の吐出不良を検出する。なお、本実施形態のインク滴の吐出不良の検出は、例えば、通常の印刷時の駆動信号、すなわち、第１吐出駆動パルスＤＰ１のみを圧電アクチュエーター３１０に印加することによって行うことができる。つまり、圧力損失がメニスカス耐圧を超えてメニスカスが破壊されていれば、圧力発生室３３３内にはインクが充填されておらず、通常の印刷時の駆動信号を印加しても、メニスカスが破壊されたノズル３３４からはインク滴が吐出されない。このため、フィルターの目詰まりを検出する駆動信号によってインク滴を吐出させて吐出不良を検出する場合に比べて、印刷時の駆動信号によってインク滴を吐出させて吐出不良を検出する方が、インクの消費量を抑制することができる。もちろん、圧電アクチュエーター３１０の残留振動を測定して吐出不良を検出する場合には、実際にインク滴を吐出させる必要は無いため、インクの消費量をさらに抑制することができる。
【００９９】
ここで、図８は、流速と圧力損失との関係を示すグラフである。×記号と実線で示されるメニスカス耐圧以下の領域は、ノズル３３４内のメニスカスが破壊されない範囲をしめし、×記号と実線で示されるメニスカス耐圧以上の領域は、ノズル３３４内のメニスカスが破壊される範囲を示す。メニスカス耐圧は、ノズル３３４の径、ノズルプレート３３２の材質、インクの表面張力により決定する。図８に示すように、フィルターの目詰まりがほとんど発生していない初期状態のレベル１の場合には、印刷時の流速の２倍の第１流速であっても、３倍の第２流速であっても、圧力損失がノズル３３４のメニスカス耐圧を超えず、インク滴の吐出不良が検出されない。したがって、第１流速及び第２流速で吐出不良が検出されない場合には、報知部２４３は、フィルターの目詰まりがほとんど発生していない初期状態（レベル１）であることをユーザーに報知、本実施形態では、提示部２１６に提示させる。なお、報知部２４３は、レベル１の場合には、ユーザーに報知しなくてもよい。
【０１００】
また、フィルターの目詰まりが中程度のレベル２の場合には、第１流速による圧力損失はメニスカス耐圧を超えず、インク滴の吐出不良は発生しないが、第２流速による圧力損失はメニスカス耐圧を超えてインク滴の吐出不良が発生する。したがって、第１流速によってインク滴の吐出不良が検出されず、第２流速によってインク滴の吐出不良が検出された場合には、報知部２４３は、フィルターの目詰まりが中程度（レベル２）であることをユーザーに報知、すなわち、提示部２１６に提示する。もちろん、報知部２４３は、レベル２の場合には、ユーザーに報知しなくてもよい。
【０１０１】
さらに、フィルターの目詰まりがレベル２よりも多い状態のレベル３の場合には、第１流速の場合も第２流速の場合も圧力損失がメニスカス耐圧を超えて、インク滴の吐出不良が発生する。したがって、第１流速及び第２流速の両方で吐出不良が検出された場合には、報知部２４３は、フィルターの目詰まりが多く（大）、通常の印刷でも目詰まりによって吐出不良が発生するまでの寿命が短い状態（レベル３）であることをユーザーに報知、すなわち、提示部２１６に提示する。そして、報知部２４３に通常の印刷でも目詰まりによって吐出不良が発生するまでの寿命が短い状態（レベル３）であることを報知されたら、ユーザーは比較的早い段階でフィルターの交換を行えばよい。ちなみに、ユーザーは、フィルターの寿命までの期間の長短が分かることで、例えば、連続印刷を行わないインクタンク８の交換時などのメンテナンス時に同時にフィルターの交換や洗浄などを行うようにすれば、ダウンタイムを最小として印刷効率を向上することができる。また、実際の印刷時にフィルターの目詰まりによるインクの吐出不良が発生する前に、フィルターの交換を行うことができるため、実際の印刷時にインクの吐出不良によって失敗するのを抑制することができる。したがって、印刷の失敗によるインクや被噴射媒体の無駄な消費を抑制することができる。
【０１０２】
ここで、制御部２１０によるフィルターの目詰まりの検出と検出結果に基づいた報知を行うインクジェット式記録装置１の駆動方法について図９を参照して説明する。なお、図９は、記録ヘッドの駆動方法を示すフローチャートである。
【０１０３】
図９に示すように、まずステップＳ１で制御部２１０は、流路内を流れるインクの流速を第１流速とする。具体的には、上述したように、制御部２１０は、第１吐出駆動パルスＤＰ１と第２吐出駆動パルスＤＰ２又は第３吐出駆動パルスＤＰ３とを圧電アクチュエーター３１０に印加して、流路内を流れるインクの流速を第１流速とする。次に、ステップＳ２で、インク滴の吐出不良を検出する。なお、インク滴の吐出不良は、第１流速となる吐出駆動パルスで所定期間圧電アクチュエーター３１０を駆動した後に、インク滴の吐出の有無を検出する。ステップＳ３で、インク滴の吐出不良を検出した場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４で、フィルターの目詰まりをレベル３、すなわち、通常の印刷時においてもフィルターの目詰まりが大きく、インク滴の吐出不良が発生する直前であるレベルに設定する。
【０１０４】
また、ステップＳ３で、インク滴の吐出不良を検出しなかった場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ５で、制御部２１０は、流路内を流れるインクの流速を第２流速とする。具体的には、上述したように、制御部２１０は、第１吐出駆動パルスＤＰ１と第２吐出駆動パルスＤＰ２と第３吐出駆動パルスＤＰ３とを圧電アクチュエーター３１０に印加して、流路内を流れるインクの流速を第２流速とする。次に、ステップＳ６で、インク滴の吐出不良を検出する。なお、インク滴の吐出不良は、第２流速となる吐出駆動パルスで圧電アクチュエーター３１０を所定期間駆動した後に、インク滴の吐出の有無を検出する。ステップＳ７で、インク滴の吐出不良を検出した場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ８で、フィルターの目詰まりをレベル２に、すなわち、フィルターの目詰まりが中程度発生しているレベルに設定する。
【０１０５】
また、ステップＳ７で、インク滴の吐出不良を検出しなかった場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ９でフィルターの目詰まりをレベル１に、すなわち、ほとんどフィルターの目詰まりが発生していない初期状態のレベルに設定する。
【０１０６】
そして、ステップＳ１０で、設定したフィルターの目詰まりのレベル１〜３に基づいて報知部は、ユーザーに報知する。なお、報知部は、レベル３の場合のみ、又はレベル２及びレベル３の場合のみユーザーに報知するようにしてもよい。
【０１０７】
なお、その後、記録ヘッド２０の各ノズル３３４を囲うように記録ヘッド２０にキャップ１２を当接した状態でキャップ１２内を吸引ポンプ（図示略）によって吸引することで、全てのノズル３３４内にメニスカスを再形成することができる。
【０１０８】
なお、フィルターの目詰まりの検出は、第１フィルター４２及び第２フィルター５８の何れが目詰まりしているか特定することはできない。このため、上記のフィルターの目詰まりの検出を行ってフィルターを交換する際には、容易に着脱可能な第２フィルター５８を交換した後に、再度、フィルターの目詰まりの検出を行えばよい。すなわち、第２フィルター５８を交換しても、フィルターの目詰まりがレベル３で検出される場合には、第１フィルター４２の目詰まりが進んでいると特定することができるため、記録ヘッド２０自体や流路ユニット４０自体を交換して第１フィルター４２を交換すればよい。もちろん、第１フィルター４２を着脱可能とすれば、記録ヘッド２０自体や流路ユニット４０自体を交換する必要がなく、コストを低減することができる。また、本実施形態では、フィルターとして第１フィルター４２及び第２フィルター５８を設けるようにしたが、第１フィルター４２及び第２フィルター５８の何れ一方のみを設けるようにすれば、特定のフィルターの目詰まりを検出することができる。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態では、フィルターの設けられた流路における圧力損失を印刷時よりも大きくした状態で圧電アクチュエーター３１０を所定期間駆動した後に、ノズル３３４からの吐出不良を検出し、検出結果に応じてフィルターの目詰まり状態を報知するようにした。このため、実際にフィルターの目詰まりによって吐出不良が発生する前に、吐出不良が発生するフィルターの目詰まりまでの寿命を把握することができる。したがって、連続印刷を停止することなく、メンテナンス時にフィルターの交換又は洗浄等を行うことができる。また、吐出不良によって印刷不良が発生するのを抑制することができるため、インク及び被噴射媒体の無駄な消費を抑制することができる。また、圧力損失を大きくするだけで、フィルターの目詰まりの状態を把握することができるので、大型の機械が不要となって小型化及びコストの低減を図ることができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、流路内を流れるインクの流速を印刷時の流速よりも速い第１流速とすることで、フィルターが設けられた流路の圧力損失を印刷時よりも大きくした。このように、流速を変化させるだけで、圧力損失を容易に印刷時よりも大きくすることができる。また、流速を変化させるだけなので、特別な装置が不要となりインクジェット式記録装置１が大型化するのを抑制することができると共にコストを低減することができる。
【０１１１】
また、本実施形態では、印刷時よりも速い第１流速と、印刷時よりも速く第１流速とは異なる第２流速とで吐出不良を検出するようにしたため、フィルターの目詰まりの状態を第１流速と第２流速との２段階で把握することができ、吐出不良が発生するフィルターの目詰まりまでの寿命を正確に把握することができる。
【０１１２】
また、圧力損失を大きくする流速の調整は、圧電アクチュエーター３１０を駆動する駆動信号として、印刷時の駆動信号よりも周波数を大きくした駆動信号によって圧電アクチュエーター３１０を駆動することで行うことができる。このように駆動信号の周波数を調整するという簡便な方法で流速を調整することができるため、特別な装置が不要となってコストを低減することができる。
【０１１３】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述したものに限定されるものではない。
【０１１４】
上述した実施形態１では、フィルターの目詰まりを検出する際のインクの流速を、印刷時の流速の２倍の第１流速と、３倍の第２流速とを例示したが、特にこれに限定されず、印刷時の流速の１．５倍となるようにしてもよい。このような例を図１０に示す。なお、図１０は、フィルターの目詰まりを検出する際の第４吐出駆動パルスを含む駆動信号を示す駆動波形である。
【０１１５】
図１０に示すように、第４吐出駆動パルスＤＰ４は、印刷時の第１吐出駆動パルスＤＰ１よりも高い電圧を圧電アクチュエーター３１０に印加する。具体的には、駆動信号（ＣＯＭ）は、単位周期Ｔ毎に第４吐出駆動パルスＤＰ４が繰り返し生成されるものであり、第４吐出駆動パルスＤＰ４は、中間電位Ｖｍが印加された状態から第１吐出駆動パルスＤＰ１の第１電位Ｖ１よりも高い第２電位Ｖ２まで印加して圧力発生室３３３の容積を基準容積から膨張させる第２膨張要素Ｐ１１と、第２膨張要素Ｐ１１によって膨張した圧力発生室３３３の容積を一定時間維持する第３ホールド要素Ｐ１２と、第２電位Ｖ２から中間電位Ｖｍまで印加して圧力発生室３３３の容積を基準容積まで収縮する第２収縮要素Ｐ１３と、を具備する。第４吐出駆動パルスＤＰ４の第２電位Ｖ２を印刷時の第１吐出駆動パルスＤＰ１の第１電位Ｖ１よりも高く、例えば、１．５倍とすることで、吐出されるインク滴の１滴当たりのインク重量を増やして、単位時間当たりのインクの消費量を増大させることができ、流路内を流れるインクの流速を大きく、例えば、１．５倍にすることができる。すなわち、フィルターの目詰まりを検出する際に、フィルターが設けられた流路内のインクを流れる流速を印刷時の流速よりも早くする場合には、印刷時の駆動信号である第１吐出駆動パルスＤＰ１の周波数及び電位差の少なくとも一方を異なるようにすればよい。図１０に示すように、第４吐出駆動パルスＤＰ４として、第１吐出駆動パルスＤＰ１の電位差を変更することで、フィルターの設けられた流路内を流れるインクの流速を整数倍以外の細かな倍数で設定することが可能となり、フィルターの目詰まりの状態のレベル分けを容易に細かく行うことも可能である。もちろん、第４吐出駆動パルスＤＰ４と、上述した実施形態１の周波数の変更とを組み合わせることで、第４吐出駆動パルスＤＰ４を印加した１．５倍の流速を第１流速とし、第１吐出駆動パルスＤＰ１と第２吐出駆動パルスＤＰ２又は第３吐出駆動パルスＤＰ３とを印加した２倍の流速を第２流速としてもよい。さらに、第１流速及び第２流速に加えて、３倍の流速を第３流速として、３段階でフィルターの目詰まりを検出するようにしてもよく、流速の倍数は特に限定されるものではない。
【０１１６】
また、上述した実施形態１では、制御部２１０は、フィルターの目詰まりを検出する際に、フィルターが設けられた流路内のインクの流速を速くすることで、フィルターが設けられた流路の圧力損失を大きくするようにしたが、特にこれに限定されない。圧力損失は、流路抵抗Ｒ×流速×粘度ηによる流路圧損だけでなく、メニスカスに負圧を及ぼすことでも大きくできる。例えば、バルブユニット５０において、フィルターの目詰まり検出時での弁体５５の開弁状態を、通常の印刷時での弁体５５の開弁状態での弾性部材５６０と弁座５１との間の隙間よりも狭くなるようにすることで、流路内の流速（通常印刷時の流速、及び第１流速〜第３流速）が同じでもさらに大きな圧力損失とすることができる。また、例えば、インクタンク８からのインクの供給圧を低くすることで、圧力損失を印刷時よりも大きくしてもよい。なお、インクタンク８からのインクの供給圧は、例えば、インクタンク８の鉛直方向の位置を下げることで、水頭圧を下げて行ってもよく、インクタンク８のインクをポンプで圧送している場合には、ポンプの圧送圧力を下げるようにすればよい。
【０１１７】
さらに、上述した実施形態１では、圧力発生室３３３に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、圧電材料３１３と電極形成材料３１４、３１５とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる圧電アクチュエーター３１０を用いて説明したが、圧力発生手段としては、特にこれに限定されず、例えば、電極及び圧電材料を成膜及びリソグラフィー法により積層形成した薄膜型、グリーンシートを添付する等の方法により形成される厚膜型などの撓み振動型の圧電アクチュエーターを用いることができる。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。
【０１１８】
また、上述したインクジェット式記録装置１では、記録ヘッド２０がキャリッジ５に搭載されて第１の方向Ｘ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、記録ヘッド２０が固定されて、被噴射媒体を第２の方向Ｙ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。
【０１１９】
また、上述した例では、インクジェット式記録装置１は、液体貯留手段であるインクタンク８が本体フレーム２のタンクホルダー９に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、液体貯留手段であるインクカートリッジがキャリッジ５に搭載されていてもよい。また、バルブユニット５０は、キャリッジ５に搭載されたものに限定されず、バルブユニット５０と記録ヘッド２０とがチューブ等の供給管を介して接続されていてもよい。
【０１２０】
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置全般を対象としたものであり、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インクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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を具備する液体噴射装置に用いることが可能である。
【０１２１】
また、本発明は液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に搭載される流路部材に限定されず、その他のデバイスに搭載される流路部材についても適用可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、２…本体フレーム、３…媒体支持部材、４…ガイド軸、５…キャリッジ、６…タイミングベルト、６ａ…プーリー、７…キャリッジモーター、８…インクタンク、９…タンクホルダー、１０…供給管、１１…メンテナンスユニット、１２…キャップ、２０…記録ヘッド、３０…ヘッド本体、３１…アクチュエーターユニット、３２…ケース、３３…ヘッド流路ユニット、３４…配線基板、４０…流路ユニット、４１…インク連通路、４２…第１フィルター、４３…供給針、５０…バルブユニット、５１…弁座、５５…弁体、５６…コイルバネ、５７…凸部、５８…第２フィルター、２００…制御装置、２１０…制御部、２１１…制御処理部、２１２…記憶部、２１３…駆動信号生成部、２１６…提示部、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、２４１…圧力損失調整部、２４２…吐出不良検出部、２４３…報知部、３１０…圧電アクチュエーター（駆動素子）、３１１…圧電アクチュエーター形成部材、３１２…固定板、３１３…圧電材料、３１４…電極形成材料、３１６…スリット、３１７…駆動回路、３１８…回路基板、３２１…インク導入路、３２２…収容部、３３０…流路形成基板、３３１…振動板、３３２…ノズルプレート、３３３…圧力発生室、３３４…ノズル、３３５…インク供給路、３３６…マニホールド、３３７…コンプライアンス部、５１０…支持部材、５１１…収容室、５１２…流入口、５１３…圧力調整室、５１４…蓋部材、５１５…流入路、５１６…フィルム、５１６ａ…ダイヤフラム、５１７…流出路、５１８…受圧板、５１９…シール部材、５５０…固定部材、５５１…軸部、５５２…フランジ部、５６０…弾性部材、ＣＯＭ…駆動信号、ＤＰ１…第１吐出駆動パルス、ＤＰ２…第２吐出駆動パルス、ＤＰ３…第３吐出駆動パルス、ＤＰ４…第４吐出駆動パルス、Ｔ…単位周期（吐出周期）、Ｔ１…第１の期間、Ｔ２…第２の期間、Ｔ３…第３の期間、Ｘ…第１の方向、Ｙ…第２の方向、Ｚ…第３の方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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