JP2010214882A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】シングルパスのインクジェットヘッドにおいて外乱要因により吐出方向安定性が悪化してもすじムラを目立ち難くする。
【解決手段】シングルパス印字用のインクジェットヘッドであって、インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に搬送しながら前記記録媒体に向けてノズル開口部からインクを吐出するためのノズルが前記インクジェットヘッドのインク吐出面に複数形成され、前記ノズル開口部の断面形状は、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向の幅よりも、該相対搬送方向と略直交する方向の幅が大きく形成されたことを特徴とするインクジェットヘッドを提供することにより前記課題を解決する。
【選択図】図８

Description

本発明は、インクジェットヘッドに係り、特に、シングルパスのインクジェットヘッドにおいて、吐出方向の曲がりによる印字ムラを目立ち難くしたインクジェットヘッドに関する。

従来、インクジェットヘッドにインクを供給し、インクジェットヘッドのノズルから記録用紙に向けて、インクを微小なインク滴として吐出させて記録を行うインクジェットプリンタが知られている。インクジェットプリンタは、ノズルからインクを吐出させることによって記録を行っているため、吐出したインクの一部が微細なミスト状となって飛散する。インクの吐出を繰り返していると、このように霧状となって飛散したインクミスト等がインクジェットヘッドのノズルの周りに付着する。そして、ノズルの近傍がこのようにインクミストや紙片あるいはごみ等によって汚れると、ノズルから吐出されるインク滴の吐出方向が変化して、狙い通りのところに打滴することができず、高画質の印字ができなくなる。

そこで従来これに対して、例えば、インクが射出されるオリフィスを長軸と短軸を有する細長い非円形の形状とし、互いに接触すなわち干渉することなく小さな間隔で配置し、オリフィスの非円形の形状によってインクメニスカスにより大きな復元力を与えることによって、インク滴の尾がより早く、またオリフィス板により近い位置でインク滴を切り離し、インク滴の尾を短くして、霧の発生を大幅に低減するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

また、ノズルプレート接合時に接着剤がインク吐出口へ侵入して障害物となってインク吐出方向の曲がりなどの吐出不安定要因となる場合に、インク吐出口側開口部の形状を長軸と短軸とを有する長円とすることによって、インク噴射の吐出安定化を図るようにしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。

特開平９−１３１８７７号公報 特開２００４−１７５０３８号公報

しかしながら、上記従来技術のように、長軸と短軸を有する細長い開口を持ったノズルにすると、ノズル周辺に付着したインクを拭き取るメンテナンスにおいて拭き残しノズル周辺に残留したインクや、ノズルから溢れたインク、あるいは吐出時に生じる微細なインク飛沫、またノズル周辺の撥液膜の均一性、その経時劣化等による吐出方向性に対する外乱要因があった場合に、ノズル開口部の長軸及び短軸の方向に対して、吐出の方向安定性（吐出方向誤差）が悪くなりやすいという問題があるが、上記従来のものはこれに対する対応がなされていないという問題がある。

吐出方向誤差があると、意図した位置からずれたところにインクが着弾してしまう。吐出方向安定性が悪くなり、着弾するインクのピッチが狙った位置からずれると、特にシングルパスのインクジェットヘッドにおいては、ヘッドと記録媒体との相対移動方向に平行な方向のすじムラが目立ちやすくなるため重要な問題である。

さらに、市販のインクジェットプリンタで用いられているインクに対し、より定着性の良いインクを用いて印刷を行うインクジェットプリンタの場合、定着性の良いインクは逆にヘッドのノズル面にインク飛沫が汚れとして付着した場合には、拭き取り難くなりやすいため問題はより深刻となる。

なお、市販の多くのインクジェットヘッドのようにシングルパスでないインクジェットの場合、多重書きやシングリングあるいはインターリーブなどと呼ばれる手法により、吐出方向誤差が目立ちにくくなるような印字方法をとることでこの問題を解決している。

しかし、この場合は、インクジェットヘッドは一つの部分を描画するために複数回同じ部分を通過して印字を行う必要があり、シングルパスのインクジェットヘッドに要求される高速な印字を行うことが難しいという問題がある。

この点で、上記特許文献１においては、シングルパスで描画する際の問題点についての開示はなく、さらにノズル開口部の長軸方向と用紙との相対移動方向についての開示もない。また上記特許文献２においては、吐出の安定性についてはテーパノズルとすることで飛翔が安定すること、及び細長すぎると吐出安定性が良くないという実験データを開示してはいるが、ノズル開口部の長軸方向の向きとの関係については開示がない。

このように、上記特許文献に記載の発明は、いずれもシングルパスではないインクジェットプリンタを対象としたものであり、上述したようなシングルパスで描画する際の問題に対処するものではなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、シングルパスのインクジェットヘッドにおいてメンテナンスにおけるノズル周辺のインク拭き残しや吐出時に生じる微細なインク飛沫の付着等の外乱要因があった場合に吐出方向安定性が悪化してもすじムラの目立ちにくいインクジェットヘッドを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シングルパス印字用のインクジェットヘッドであって、インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に搬送しながら前記記録媒体に向けてノズル開口部からインクを吐出するためのノズルが前記インクジェットヘッドのインク吐出面に複数形成され、前記ノズル開口部の断面形状は、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向の幅よりも、該相対搬送方向と略直交する方向の幅が大きく形成されたことを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。

また、請求項２に示すように、前記ノズル開口部の断面形状が、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向の幅をａ、該相対搬送方向と略直交する方向の幅をｂとするとき、１．５≦ｂ／ａであることを特徴とする。

これにより、ヘッドのノズル形成面に対してインク滴が付着するなどの外乱要因が発生した際に、ノズル幅が狭い側の長さの長いノズル縁にその外乱要因がより多くなるようにすることで、シングルパスのインクジェットヘッドにおいてピッチムラが目立ち難い方向に吐出方向曲がりを誘導することができ、シングルパスで描画する場合に特に目立つすじムラを視認し難くすることができる。さらに、ノズル幅が広い側の長さの短いノズル縁に発生した外乱要因は、インク滴からの距離が遠くなり、吐出曲がりに対する影響が小さくなって、先の効果をより大きくしている。

なお、１．５＝ｂ／ａである場合、前記ノズル開口部の断面形状が長方形である例では、ノズル縁の長さを考えると、前記記録媒体の相対搬送方向の幅ａと平行な方向の縁がノズル縁全体に占める割合は （１／（１．５＋１））×１００（％）＝４０（％）となる。通常のノズルは１＝ｂ／ａであるので、ムラが目立ちやすい方向に吐出曲がりが発生する割合は１０％程度減ることが期待できる。さらに、１．５＜ｂ／ａである場合は、この効果が大きくなることが期待できる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、シングルパス印字用のインクジェットヘッドであって、インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に搬送しながら前記記録媒体に向けてノズル開口部からインクを吐出するためのノズルが前記インクジェットヘッドのインク吐出面に複数形成され、前記ノズル開口部の周辺に沿って、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向と略直交する方向における前記ノズル開口部の端部から前記ノズル開口部の中央を通り、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向に平行な軸、に向かって、次第に幅が狭くなるような溝が形成されたことを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。

これにより、ノズル周囲に、幅を変えることで表面張力を部分で異ならせた溝を設けたことにより、ノズル面に付着インクが発生しても、ノズル縁部のヘッドと記録用紙の相対搬送方向における中央寄りにインクを寄せることができ、シングルパスのインクジェットヘッドにおいてピッチムラが目立ち難い方向に吐出方向曲がりを誘導することができ、シングルパスで描画する場合に特に目立つすじムラを視認し難くすることができる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、シングルパス印字用のインクジェットヘッドであって、インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に搬送しながら前記記録媒体に向けてノズル開口部からインクを吐出するためのノズルが前記インクジェットヘッドのインク吐出面に複数形成され、前記インク吐出面は撥液処理が施されており、各ノズル開口部の周囲の撥液性は、前記ノズル開口部の前記相対搬送方向の縁部よりも、前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部の撥液性が高くなるように形成されていることを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。

また、請求項５に示すように、前記ノズル開口部の前記相対搬送方向の縁部に、部分的に撥液膜が形成されていない部分を形成することによって、前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部の撥液性が高くなるようにしたことを特徴とする。

また、請求項６に示すように、前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部に、撥液膜を形成するとともに、微細な溝を形成することによって、前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部の撥液性が高くなるようにしたことを特徴とする。

これにより、ノズル面に付着インクが発生しても、ノズル縁部のヘッドと記録用紙の相対搬送方向における中央寄りにインクを寄せ、シングルパスのインクジェットヘッドにおいてピッチムラが目立ち難い方向に吐出方向曲がりを誘導することができ、シングルパスで描画する場合に特に目立つすじムラを視認し難くすることができる。

また、請求項７に示すように、請求項１または２に記載のインクジェットヘッドであって、さらに、前記ノズル開口部の周辺に沿って、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向と略直交する方向における前記ノズル開口部の端部から前記ノズル開口部の中央を通り、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向に平行な軸、に向かって、次第に幅が狭くなるような溝が形成されたことを特徴とする。

また、請求項８に示すように、請求項１または２に記載のインクジェットヘッドであって、さらに、前記インク吐出面は撥液処理が施されており、各ノズル開口部の周囲の撥液性は、前記ノズル開口部の前記相対搬送方向の縁部よりも、前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部の撥液性が高くなるように形成されたことを特徴とする。

このように、ノズル開口部の断面形状を前記記録媒体の相対搬送方向に細長い扁平形状とするとともに、ノズル開口部の周辺に幅の異なる溝、あるいは撥液性の異なる部分を形成することにより、より一層確実に、ノズル縁部のヘッドと記録用紙の相対搬送方向における中央寄りにインクを寄せることができる。

また、請求項９に示すように、請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェットヘッドであって、さらに、該インクジェットヘッドのインク吐出面を清掃する払拭機構を有し、該払拭機構による前記インク吐出面の払拭方向は、前記相対搬送方向と略同じ方向であることを特徴とする。

これにより、確実にノズル縁部のヘッドと記録用紙の相対搬送方向における中央寄りにインクを寄せることができる。

また、請求項１０に示すように、請求項１または２に記載のインクジェットヘッドであって、さらに、各ノズルに対応して、吐出力を発生する圧力室から前記ノズルへ連通する流路を有し、該流路は、その前記インク吐出面に平行な断面形状の前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向の幅の方が該相対搬送方向と略直交する方向の幅よりも大きく形成された部分を有することを特徴とする。

これにより、吐出インクの液柱に振動を励起して液柱が早いタイミングで確実に切れるようにすることができ、吐出時のインク飛沫の発生を抑制することができる。

また、請求項１１に示すように、請求項１〜１０に記載のインクジェットヘッドであって、さらに前記ノズルから吐出するインクが、少なくとも顔料か、乾燥によって硬化する樹脂成分を含んだインクであることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、ヘッドのノズル形成面に対してインク滴が付着するなどの外乱要因が発生した際に、ノズル幅が狭い側にその外乱要因がより多くなるようにすることで、シングルパスのインクジェットヘッドにおいてピッチムラが目立ち難い方向に吐出方向曲がりを誘導することができ、シングルパスで描画する場合に特に目立つすじムラを視認し難くすることができる。

本発明に係るインクジェットヘッドが組み込まれたインクジェット記録装置を模式的に示す構成図である。 インクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。 インクヘッドの構成例を示す平面透視図である。 図３中４−４線に沿った圧力室ユニットを示す断面図である。 インクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す概要図である。 インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドにおけるノズル開口部の形状を示す説明図である。 本発明の第１実施形態のノズルを拡大して示す説明図である。 本発明の第２実施形態のノズルを拡大して示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第３実施形態のノズルを拡大して示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第３実施形態の他の例に係るノズルを拡大して示す説明図である。 本発明の第５実施形態のノズル周辺を示す立体的な概念図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るインクジェットヘッドについて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るインクジェットヘッドが組み込まれたインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す構成図である。

図１は、本発明に係る液体流路の接着構造を備えたインクジェットヘッドが組み込まれたインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す構成図である。

図１に示すように、この画像形成装置としてのインクジェット記録装置１００は、主として、記録媒体１２２を給紙する給紙部１１０と、給紙部１１０から給紙された記録媒体１２２の記録面に所定の処理液を付与する処理液付与部１１２と、処理液が付与された記録媒体１２２の記録面にインク滴を打滴して画像を描画する印字部１１４と、画像が描画された記録媒体１２２の記録面を乾燥させる乾燥部１１６と、記録面に形成された画像を定着させる定着部１１８と、画像が記録された記録媒体１２２を回収する排紙部１２０とで構成されている。

給紙部１１０は、記録媒体１２２を格納するマガジン１４０を備えており、このマガジン１４０から記録媒体１２２が１枚ずつ給紙トレイ１５０に給紙される。給紙トレイ１５０に給紙された記録媒体１２２は、渡し胴１５２を介して処理液付与部１１２の処理液ドラム１５４に受け渡される。

処理液ドラム１５４は、渡し胴１５２から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、第１の中間搬送ドラム１２４に受け渡す。処理液付与部１１２では、この処理液ドラム１５４によって回転搬送される記録媒体１２２に対して所定の処理液を一定の厚みで付与する。処理液の付与は、処理液付与装置１５６によって行われ、処理液付与装置１５６は、例えば、表面に処理液が付与された塗布ローラを記録媒体１２２の記録面に当接させて、処理液を付与するが、これに限定されるものではない。例えば、後述するインクヘッドと同様のヘッドによって処理液を吐出して付与するようにしても良い。処理液が付与された記録媒体１２２は、さらにドライヤ１５８とヒータ１６０で乾燥されたのち、第１の中間搬送ドラム１２４に受け渡される。

なお、この処理液付与部１１２で付与される処理液は、後段の印字部１１４で付与されるインク中の色材（顔料又は染料）を凝集又は増粘させる成分を含有する処理液である。このような処理液をインクの打滴前に付与することにより、ブリーディング等を防止でき、高品質な画像を印字することが可能になる。

第１の中間搬送ドラム１２４は、処理液ドラム１５４から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、印字部１１４の印字ドラム１７０に受け渡す。

印字ドラム１７０は、第１の中間搬送ドラム１２４から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、第２の中間搬送ドラム１２６に受け渡す。印字部１１４では、この印字ドラム１７０によって回転搬送される記録媒体１２２に対して、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のインクジェットヘッド（以下、単にインクヘッドと言う。）１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋからインク滴を打滴して、画像を印字する。

各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、所定の隙間をもって印字ドラム１７０に対向して配置されており、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順で印字ドラム１７０の回転方向上流側から配置されている。また、各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、ラインヘッドで構成されており、記録媒体１２２の記録幅に対応して形成されている。

図２に、インクジェット記録装置１００の印字部１１４周辺の要部平面図を示す。

図２に示すように、印字部１１４は、各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋを、図に矢印Ａで示す用紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置し、記録媒体１２２における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有する、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。

各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、本インクジェット記録装置１００が対象とする最大サイズの記録媒体１２２の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録媒体１２２の搬送方向（図２に矢印Ａで表示）に沿って上流側（図２の右側）からシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の順に各色インクに対応したインクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋが配置されている。記録媒体１２２を搬送しつつ各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋからそれぞれ色インクを吐出することにより記録媒体１２２上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１１４によれば、用紙搬送方向（副走査方向）について記録媒体１２２と印字部１１４を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録媒体１２２の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル（シリアル）型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録媒体の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。

一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。また、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録媒体の搬送方向（図２に矢印Ａで表示）が副走査方向であり、それに直交する方向（図２における各ヘッドの長手方向）が主走査方向ということになる。

再び図１にもどり、各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋでインクが打滴された記録媒体１２２は、印字ドラム１７０から第２の中間搬送ドラム１２６に受け渡される。第２の中間搬送ドラム１２６は、印字ドラム１７０から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、乾燥部１１６の乾燥ドラム１７６に受け渡す。

乾燥ドラム１７６は、第２の中間搬送ドラム１２６から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、第３の中間搬送ドラム１２８に受け渡す。乾燥部１１６では、この乾燥ドラム１７６によって回転搬送される記録媒体１２２を第１、第２のヒータ１７８、１８２、及び、ドライヤ１８０によって乾燥させる。

乾燥された記録媒体１２２は、乾燥ドラム１７６から第３の中間搬送ドラム１２８に受け渡される。第３の中間搬送ドラム１２８は、乾燥ドラム１７６から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、定着部１１８の定着ドラム１８４に受け渡す。

定着ドラム１８４は、第３の中間搬送ドラム１２８から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、排紙部１２０のコンベア１９６に受け渡す。定着部１１８では、この定着ドラム１８４によって回転搬送される記録媒体１２２に対して、第１、第２の定着ローラ１８６、１８８で加熱、加圧して、印字された画像を定着させる。

また、定着部１１８には、印字部１１４による印字結果を読み取るインラインセンサ１８９が設けられている。インラインセンサ１８９は、印字部１１４の印字結果（各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの打滴結果）を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、このイメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックするものである。

インラインセンサ１８９は、複数の検出画素(読取素子)が記録媒体１２２の幅方向に沿って一列に並べられたラインＣＣＤ（又は、複数の検査画素が２次元状には配置されたエリアセンサ）と、ラインＣＣＤ(又はエリアセンサ)よって記録媒体１２２の幅方向を一括して読取れるように配置された縮小レンズと、を含む構成であり、印字部１１４の各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの記録解像度よりも低い読取解像度を有している。

画像が定着された記録媒体１２２は、定着ドラム１８４から排紙部１２０のコンベア１９６に受け渡される。コンベア１９６は、定着ドラム１８４から記録媒体１２２を受け取り、排紙部１２０に備えられた排紙トレイ１９２に搬送し、排紙トレイ１９２に回収する。

以上のように構成されたインクジェット記録装置１００によれば、印字部１１４において、各インクジェットヘッド（インクヘッド）から安定したインクの吐出ができるので、安定した画像の形成が可能となる。

次に、印字部１１４に配置されるインクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの構造について説明する。なお、インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１２によってインクヘッドを示す。

図３は、インクヘッド１２の構造例を示す平面透視図である。

図３に示すように、ヘッド本体１２には、インクに圧力を付与してノズル２２から液滴として吐出させる圧力室ユニット２０が、所定の配列パターン（本実施形態では千鳥格子状のパターン）に従って２次元的に配列され、さらに各圧力室ユニット２０にインクを供給するためのインク流路（図示省略）が高密度に配置されている。

圧力室ユニット２０は、インクを液滴として吐出するノズル２２と、インクを貯留し、貯留したインクに圧力を付与してノズル２２から液滴として吐出させる圧力室２４と、圧力室２４にインクを導入（供給）するインク導入（供給）口２６とを備えて構成されている。本実施形態では、図３に示すように、圧力室２４の平面形状が正方形状に形成されており、その対角線の一方の端にノズル２２、他方の端にインク導入口２６が形成されている。インクは、図示しない共通流路（図４参照）からインク導入口２６を介して圧力室２４に導入され、圧力室２４で圧力が付与されて、ノズル２２から液滴として吐出される。

図４は、圧力室ユニット２０の概略構成を示す図３中の４−４線に沿った縦断面図であり、インク室ユニット２０の立体的構成を示す断面図である。。

図４に示すように、圧力室２４は、供給口２６を介して共通流路２５と連通されている。共通流路２５は、インク供給源たるインク供給タンク(図示省略)と連通しており、インク供給タンクから供給されるインクは共通流路２５を介して圧力室２４に分配供給されるようになっている。

圧力室２４の天面を構成し共通電極と兼用される振動板２８には個別電極３２を備えた圧電素子３０が接合されており、個別電極３２に駆動電圧を印加することによって圧電素子３０が変形してノズル２２からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路２５から供給口２６を通って新しいインクが圧力室２４に供給されるようになっている。

なお、ここに示した例では、インクヘッド１２に設けられたノズル２２から吐出させるインクの吐出力発生手段としての圧電素子３０を適用したが、圧力室２４内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用するようにしてもよい。

図５は、インクジェット記録装置１００におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インク供給タンク７０は、インクヘッド１２（１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋ）にインクを供給する基タンクであり、インク供給タンク７０の態様には、インク残量が少なくなった場合に図示を省略した補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。

また、図５に示すように、インク供給タンク７０とインクヘッド１２の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ７２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図５には示さないが、インクヘッド１２の近傍又はインクヘッド１２と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、インクヘッド１２の内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１００には、ノズル２２（図４参照）の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ７４と、インクヘッド１２のインク吐出面１２Ａの清掃手段としてクリーニングブレード７６が設けられている。

これらキャップ７４及びクリーニングブレード７６を含むメンテナンスユニットに対してインクヘッド１２は、図示を省略した移動機構によって相対移動可能に構成されており、必要に応じて記録のための位置からメンテナンスのためにメンテナンス上方の位置に移動される。

またキャップ７４は、やはり図示を省略した昇降機構によってインクヘッド１２に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ７４を所定の上昇位置まで上昇させ、インクヘッド１２に密着させることにより、ノズル面をキャップ７４で覆う。

印字中又は待機中において、特定のノズル２２の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、圧電素子３０（図４参照）が動作してもノズル２２からインクが吐出できなくなってしまう。

このような状態になる前に（圧電素子３０の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）圧電素子３０を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ７４（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、あるいはダミー吐出などとも呼ばれる）が行われる。

また、インクヘッド１２内のインク（圧力室２４（図４参照）内のインク）に気泡が混入した場合、圧電素子３０が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合にはインクヘッド１２にキャップ７４を当てて、吸引ポンプ７７で圧力室２４内の気泡が混入したインクを吸引により除去し、この吸引除去したインクを回収タンク７８へ送液する。

この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、あるいは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室２４内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。従って、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。

クリーニングブレード７６はゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりインクヘッド１２のインク吐出面１２Ａに摺動可能となっている。インク吐出面１２Ａにインク液滴または異物が付着した場合、クリーニングブレード７６をインク吐出面１２Ａに接触させて、図に矢印Ｂで示す方向に摺動させることでインク吐出面１２Ａを拭き取り、インク吐出面１２Ａを清掃する。

なお、記録媒体１２２のインクヘッド１２に対する相対搬送方向は図に矢印Ａで示されており、記録媒体１２２の相対搬送方向（矢印Ａ）と、メンテナンス時のクリーニングブレード７６によるインク吐出面１２Ａの拭き取り方向（矢印Ｂ）は同じ方向である。

なお、インラインセンサ１８９（図１参照）の読取結果に応じて吐出異常となったノズルを判断した場合には、吐出異常ノズルに対して回復処理が行われるが、この回復処理としては上述した予備吐出や吸引が含まれる。

図６は、インクジェット記録装置１００のシステム構成を示す要部ブロック図である。

インクジェット記録装置１００は、通信インターフェース８０、システム制御部（システムコントローラ）８２、画像メモリ８４、モータドライバ８６、ヒータドライバ８８、プリント制御部９０、メンテナンス制御部９２、ヘッドドライバ９４等を備えている。

通信インターフェース８０は、ホストコンピュータ９６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース８０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。ホストコンピュータ９６から送出された画像データは通信インターフェース８０を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、一旦画像メモリ８４に記憶される。

画像メモリ８４は、通信インターフェース８０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システム制御部８２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ８４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システム制御部８２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１００の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システム制御部８２は、通信インターフェース８０、画像メモリ８４、モータドライバ８６、ヒータドライバ８８等の各部を制御し、ホストコンピュータ９６との間やヒータ９９を制御する制御信号を生成する。

画像メモリ８４には、システム制御部８２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、画像メモリ８４は、書き換え不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ８４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域として利用するようにしてもよい。

また、システム制御部８２には、各種制御プログラムを格納したＥＥＰＲＯＭ８５や画像データに対して各種画像処理を施す画像処理部８７が接続されている。システム制御部８２からの指令に応じて、ＥＥＰＲＯＭ８５から制御プログラムが読み出され、実行される。なお、ＥＥＰＲＯＭ８５は、動作パラメータ等の記憶手段と兼用するようにしてもよい。

モータドライバ８６は、システム制御部８２からの指示にしたがってモータ９８を駆動するドライバである。図６には、インクジェット記録装置１００の各部に配置されるモータ（アクチュエータ）を代表して符号９８で表示している。例えば、図６のモータ９８には、図１の中間搬送ドラム１２４、１２６、１２８や渡し胴１５２、処理液ドラム１５４、印字ドラム１７０、乾燥ドラム１７６、定着ドラム１８４などを駆動するモータなどが含まれる。

ヒータドライバ８８は、システム制御部８２からの指示にしたがって、ヒータ９９を駆動するドライバである。図６には、インクジェット記録装置１００に備えられる複数のヒータを代表して符号９９で表示している。例えば、図６に示すヒータ９９には、図１に示す処理液付与部１１２のヒータ１６０や乾燥部１１６のヒータ１７８、１８２などが含まれる。

なお、システム制御部８２には、この他にメンテナンス制御部９２が接続されている。メンテナンス制御部９２は、システム制御部８２からの指示にしたがって、キャップ７４及びクリーニングブレード７６を含むメンテナンスユニットを駆動するメンテナンス駆動部９３を制御するものである。

プリント制御部９０は、システム制御部８２の制御に従い、画像メモリ８４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、印字に先立ち、処理液付与ドライバ９５を制御して、処理液付与装置１５６から記録媒体１２２に対して処理液を付与するとともに、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ９４に供給する制御部である。プリント制御部９０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、ヘッドドライバ９４を介してインクヘッド１２の吐出液滴量（打滴量）や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

インライン検出部９１は、インラインセンサ１８９から得られる情報に基づいて、吐出異常ノズルを判断する不吐出検出を行うものである。

インライン検出部９１が不吐出検出を行う場合には、吐出異常ノズルを判断するとともに、画像補正によって当該吐出異常ノズルの補正が可能である場合には、画像補正を実行するように、システム制御部８２を介して各部へ制御信号を送出する。また、画像補正によって対応できない場合には、当該吐出異常ノズルに対して予備吐出や吸引等の回復動作を行うようにシステム制御部８２を介して各部へ制御信号を送出する。

本発明は、シングルパスのインクジェットヘッドにおいて、ノズル周辺のメンテナンス状態等の外乱要因によって吐出方向安定性（吐出方向誤差）が悪化してもすじムラが目立たないようにするものであり、そのために基本的に、ノズル開口部の形状を、記録媒体とヘッドの相対搬送方向に略直交する方向に細長い形状としたものである。

このように、相対搬送方向に直交する方向に細長い形状とすることにより、メンテナンス状態や吐出時に生じる微小なインク飛沫などの残留インクがノズルの細長い形状の左右両端部ではなく中央部に集まるようにして、吐出方向が曲がったとしても相対搬送方向に曲がるようにし向けるようにして、シングルパスの場合に特に目立つ相対搬送方向におけるすじムラを目立たなくさせるようにするものである。

なお、シングルパスのインクジェットヘッドは、固定したヘッドに対して、記録媒体が移動するものが一般的であるが、ここでは、一般的な家庭用のプリンタと同様に、ヘッドが記録用紙上を往復して印字する構成であっても、ヘッドの印字幅の大部分で、一度の走査だけで所定の幅の印字を行う場合には、シングルパスと考えるものとする。

この場合、各走査において印字される部分のつなぎ目部分は、シングルパスである構成と、２回の走査で印字が重なり合って印字される構成が考えられる。つまり、シングルパス印字である場合は、一つのノズルが連続した画素を描画する。よって、シングルパス印字では、ベタ画像を印字した場合、個々のノズルに吐出方向性の癖があると、すじ状のムラが目立ちやすい。そのため、本発明は、特にシングルパスのインクジェットにおいて有効である。

また、本発明は、使用するインクが記録用紙に対して強固に定着しやすいインクの場合に好適である。それは、このようなインクは固形化しやすく、接着力の強いインクであり、その特性故、ノズルブレードのメンテナンス時に拭き残りが起きやすいためである。

さらに、吐出時に発生し得るインク飛沫についても、上記のようなインクであると、吐出時のインク滴の尾が長くなりやすいためインク飛沫が発生する可能性が高まったり、インク飛沫が発生してノズルプレート面に付着した場合、拭き取り難く、拭き残りが起きやすかったりする。

また、本発明の実施形態としては、図３に示すような２次元マトリクスヘッドであるが、これに限らず、ノズルが１列に並んだインクジェットヘッドや、ノズルが２列に千鳥状に並んだインクジェットヘッドでも有効である。また、ノズルプレートのメンテナンスではシリコンゴム製のクリーニングブレード７６(ワイパー）によって図５に示したようにインク吐出面１２Ａの払拭が行われる。

まず、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態に係るインクジェットヘッドは、インク吐出面１２Ａ（図５参照)に形成される各ノズル２２(図４等参照)の開口部の形状をインクヘッド１２と記録媒体１２２との相対搬送方向に略直交する方向に細長い扁平な断面を有する形状としたものである。

図７に、このようなノズル開口部の形状の例を示す。

ノズル開口部の形状は、図７（ａ）に示すような楕円、図７（ｂ）に示すような角丸長方形（２本の等長平行線と２つの半円からなる陸上競技場のトラックの形で、長円形という場合もある。）、図７（ｃ）に示すような菱形、図７（ｄ）に示すような長方形などが好適に例示される。また、図７に示した矢印Ａは記録媒体１２２のインクヘッド１２に対する相対搬送方向であり、図７に示す各ノズル開口部の形状（断面形状）はいずれもこの相対搬送方向Ａにおいては幅が狭く、相対搬送方向Ａに略直交する方向に細長い扁平形状となっている。すなわち、各ノズル開口部断面形状はその長軸が相対搬送方向に略直交する方向と一致するように配置されている。

ノズル開口部の断面形状をこのように扁平な形とし、その長軸を相対搬送方向と略直交する方向に配置することにより、ノズル開口部が、この相対搬送方向に向いた周（縁部分）をより多く持つようにしている。これによって、吐出方向の外乱要因となるノズル開口部へのインクの付着等の発生箇所が、このノズル開口部の相対搬送方向に向いた周（特に長軸方向の中央における縁部分）により多く集中するようにしている。

またノズル開口部の断面形状を扁平形状とする扁平の度合いは、吐出方向の外乱要因をなるべく長軸の中央部分に集めるという目的からは扁平度が大きい程効果的であり、インクヘッド１２と記録媒体１２２の相対搬送方向のノズル開口部の幅をａ、これと直交する方向のノズル開口部の幅（長軸の長さ）をｂとするとき、１．５≦ｂ／ａ、となることが好ましい。

なお、１．５＝ｂ／ａである場合、前記ノズル開口部の断面形状が長方形である例では、ノズル縁の長さを考えると、前記記録媒体の相対搬送方向の幅ａと平行な方向の縁がノズル縁全体に占める割合は （１／（１．５＋１））×１００（％）＝４０（％）となる。通常のノズルは１＝ｂ／ａであるので、ムラが目立ちやすい方向に吐出曲がりが発生する割合は１０％程度減ることが期待できる。さらに、１．５＜ｂ／ａである場合は、この効果が大きくなることが期待できる。この効果については、図８を用いて後述する。

また、扁平の度合いｂ／ａの上限は、上記目的からは特に制限はないが、インクヘッド１２としての吐出性能から、ｂ／ａ≦５程度とすることが好ましい。

なお、このようなノズル開口部の形状とすることは、前述したように吐出方向性の外乱要因によって各ノズルからのインク吐出方向変動が起きた際に、吐出方向が変動する方向を各ノズルが描画する線のピッチ誤差が小さくなる方向、すなわちインクヘッド１２と記録媒体１２２との相対搬送方向に集中させ、結果としてピッチ誤差によるすじムラを視認され難くするためである。

すなわち、上記のような向きに細長い形状の開口部を有するノズルとすることで、例えば図８に示すように、ノズル２２の縁にインク２３が付着するようなことが発生するとしても、インクヘッド１２と記録媒体１２２との相対搬送方向に直交する方向におけるノズル端部ではなく、相対搬送方向におけるノズル端部に付着インク２３が着く確率を高めることができる。

インク吐出時にこのような付着インク２３があると、次にノズル２２から吐出されるインクに対して表面張力のアンバランスを発生させ、略付着インク２３がある方向にインク吐出方向を曲げる力を発生させる。

例えば、図８においては、吐出方向の誤差により意図した位置からΔｄだけずれてインクが記録媒体に着弾する場合、この誤差Δｄによる本来ノズル２２が描画すべき線のピッチ誤差をΔｐとし、吐出誤差方向とインクヘッド１２と記録媒体１２２との相対搬送方向とのなす角をθとすると、Δｐ＝Δｄ×sinθ、となる。これより、θが小さい程、すなわち、吐出曲がり方向がインクヘッド１２と記録媒体１２２の相対搬送方向に近い程、ピッチ誤差Δｐが小さくなり、ムラとして視認され難くなる。

そこで本実施形態においては、ノズル開口部の形状をインクヘッド１２と記録媒体１２２の相対搬送方向に略直交する方向に細長い扁平形状としてこの相対搬送方向に面したノズル開口部の縁部の割合を多くしたことにより、ノズル２２周辺に付着インク２３が付着するにしても、付着インク２３がノズル開口部の長軸の中央部に集中しやすくなり、これによって上記θを小さくすることができ、ムラを視認し難くしている。

よって、インクの付着に限らず、従来問題とされていたような確率的に起こり得る吐出方向性の外乱要因による吐出方向性誤差に対して、本実施形態においては、これらの外乱が原因で吐出方向を曲げる力の方向を、インクヘッドと記録媒体との相対搬送方向（扁平ノズルの長軸中央部）により向くようにすることができるため、吐出時にインク滴が曲がる方向をなるべくインクヘッドと記録媒体との相対搬送方向に近い方向にすることができ、吐出方向ばらつきによるピッチ誤差で発生するムラを小さく抑えることができる。

特に、シングルパスのインクジェットで描画する場合、個々のノズルが描画する線の間の位置ずれ誤差が特にムラとして目立ちやすく、これと直交する方向の位置ずれは、線の微細なぶれ、いわゆるジッタとなるためムラとして目立ち難い。従って、本実施形態においては、シングルパスでの描画時の線間位置ずれが小さくなり、全体としてムラが目立ち難くなるという効果を有する。

このように、第１実施形態によれば、シングルパスのインクジェットヘッドにおいて、ノズルの吐出口形状をヘッドと記録用紙との相対搬送方向に幅が狭く、これと略直交する方向に広くしたため、ヘッドのノズル形成面に対してインク滴が付着するなどの外乱要因が発生した際に、ノズル開口部の幅が狭い側にその外乱要因がより多くなるようにすることで、シングルパスのインクジェットヘッドにおいてピッチムラが目立ち難い方向に吐出方向曲がりを誘導することができ、シングルパスで描画する場合に特に目立つすじムラを視認し難くすることができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

前述した第１実施形態においては、ノズル開口部の断面形状をインクヘッドと記録媒体との相対搬送方向に略直交する方向に細長い扁平形状とすることにより、この相対搬送方向に向いたノズル開口部の縁部の割合を多くし、吐出方向性の外乱要因の発生箇所をこの相対搬送方向に向いたノズル開口部の縁部（上記扁平形状の長軸方向の中央部）により多くなるようにしていた。

これに対して、本第２実施形態は、上記第１実施形態のようなノズル開口部の形状に加えて、さらにノズル開口部付近に、この部分に残留インクを導く溝を形成するようにしたものである。

図９に、第２実施形態のノズル２２周辺を示す。図９に示すように、ノズル２２の開口部形状は図８に示す第１実施形態のものと同様であり、本実施形態においては、このノズル２２の周囲に沿って複数の溝２７が形成されている。

溝２７は、インクヘッド１２と記録媒体１２２との相対搬送方向Ａに直交する方向において、ノズル２２端部ほど幅が広く、ノズル２２中央に行くほど幅が狭くなるように形成されている。これにより、例えば図９に示すように溝２７の幅広の端部にインク２３が付着したとしても、溝２７の幅の違いによる毛管力の差によって、インク２３は溝２７の幅が狭いノズル開口部の中央側縁部に引き寄せられる。

このようなインクを引き寄せる効果が非常に大きければ、インクヘッド１２のインク吐出面に付着した不要なインクをノズルから離れた位置まで導くことができるが、実際にはノズルの縁に掛かったインクをノズルの縁から引き剥がし、そのような長距離移動させることは難しいため、本実施形態のような微小距離の移動に留まっている。

この溝２７は、深さ２〜２０μｍ、広い方の幅は約１５μｍ、狭い方の幅は約２μｍであり、ノズルプレート材料をエッチングして形成される。なお、図９においては、溝２７はノズル２２の周囲に沿って一重に形成されているが、同心円状に複数形成してもよい。また、ノズルプレート材料は、シリコンであるが、これに限定されることなく、例えばステンレス等の金属材料や、ポリイミド等の樹脂材料でもよい。また、溝２７の形成方法も、エッチングに限定されるものではなく、その他メッキや放電加工あるいは金型成形などの方法が考えられる。

なお、このような溝２７を設けることによって、残留インクをインクヘッド１２と記録媒体１２２との相対搬送方向側に寄せることができるので、ノズル２２の開口部形状は必ずしも上述したような扁平形状でなくとも良いが、扁平形状とした方がより効果的であり、望ましい。

このように、第２実施形態によれば、ノズル周囲に、幅を変えることで表面張力を部分で異ならせた溝を設けたことにより、ノズル面に付着インクが発生しても、ノズル縁部のヘッドと記録用紙の相対搬送方向における中央寄りにインクを寄せることができ、シングルパスのインクジェットヘッドにおいてピッチムラが目立ち難い方向に吐出方向曲がりを誘導することができ、シングルパスで描画する場合に特に目立つすじムラを視認し難くすることができる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。

前述した第２実施形態においては、ノズルの周囲に沿って溝を設け、この溝に沿って残留インクをインクヘッド１２と記録媒体１２２との相対搬送方向側に寄せるようにしたものであるが、本第３実施形態は、ノズル周囲に溝の代わりに撥液性の異なる部分を設けることで上記第２実施形態と同様の効果を発揮するようにしたものである。

第３実施形態の基本的な考え方は、ノズル開口部の、インクヘッドと記録媒体の相対搬送方向に向かう側の縁部はこの相対搬送方向に直交する側のノズル開口部の縁部よりも撥液性が低くなるようにし、相対搬送方向に直交する側のノズル開口部の縁部ではじかれたインクを、相対搬送方向に向かう側（相対搬送方向に直交する方向の中央部）の縁部に導くようにするものである。

図１０に、第３実施形態のノズル周辺の様子を示す。

図１０（ａ）に示すように、ノズル２２の周囲において、インクヘッドと記録媒体の相対搬送方向Ａに向いた縁部４０（相対搬送方向Ａに直交する方向におけるノズル２２中央部）は、撥液膜を含む割合を減らし親液部分を多くする一方、相対搬送方向Ａに直交する側のノズル２２の縁部４４には撥液処理を行った部分のみを形成して左右両側の縁部４４よりも撥液性を低くする。

具体的には、図１０（ｂ）にインクヘッドと記録媒体の相対搬送方向Ａに向いた縁部４０を拡大して示すように、この縁部４０は、親液部分を多くして撥液性を低くするために、撥液膜処理部分４１の中に、撥液処理をしていない親液部分４２を微小面積で配置するようにする。

ノズル周辺をこのような構成とすることにより、例えば図１０（ａ）に示すように、ノズル付近に付着したインク２３は、ノズルプレート表面に分布した（撥液性の相違から生じる）表面張力差によって、図中に矢印で示したように、相対搬送方向Ａに向かう側（相対搬送方向Ａに直交する方向の中央部）の縁部に導かれる。

なお、図１０（ａ）においては、撥液処理だけの部分４４と、撥液膜の割合を減らして親液部分を多くした部分４０とをはっきりと分けて表示しているが、実際にはこれらの間は境界をはっきりとさせずに連続的に状態が変わっていくようにしてもよい。

また、本実施形態のようにノズル周辺を構成する場合に、ノズル周辺のみを撥液処理してもよいが、ノズルプレート面全体を撥液処理しておき、撥液性を低くする部分に対して親液部分を微小面積で配置するようにしてもよい。

また、図１１に本実施形態の他の例を示す。

図１１（ａ）に示すように、インクヘッドと記録媒体の相対搬送方向Ａに向いたノズル２２の上下の縁部４０は、撥液処理だけの部分とし、相対搬送方向Ａに直交する側のノズル２２の左右の縁部４４は、超撥液状態にしても同様の効果を得ることができる。

この左右の縁部４４を超撥液状態とするには、図１１（ｂ）にこの縁部４４を拡大して示すように、例えば、ノズルプレート面に断面形状が２μｍ×２μｍ程度の溝４６を設け、この溝４６にも撥液膜を付けると、微小な溝形状による撥液性との相乗作用によって超撥液状態となる。

この状態により、図１１（ａ）に示すように、ノズル２２の端部に付着したインク２３は、ノズルプレート表面に分布した表面張力差によって、図中に矢印で示したように、相対搬送方向Ａに向かう側（相対搬送方向Ａに直交する方向の中央部）の縁部の方へ移動しやすくなり、上記例と同様の効果を有する。

なお、本例の構成は、ノズル周辺全体が撥液処理されるため、前述した図１０の構成よりも好ましい。また、このときノズル周辺に対してのみ撥液処理するのではなく、超撥液状態とする部分に対して微小な溝形状を形成しておき、ノズルプレート面全体に対して撥液処理を施すようにしてもよい。ノズルプレート面全体に対して撥液膜を付ける方が作業が簡単になる。

なお、図１０の例と同様に、図１１の例においても、超撥液部分と撥液処理だけの部分とをはっきりと分けずに、これらの間の境界をはっきりさせずに連続的に状態が変化していくように溝４６の密度や本数を調整するようにしてもよい。

また、撥液処理を異ならせた部分を設けることにより、残留インクを相対搬送方向Ａに向かう側に導くことができるため、ノズル２２の断面形状は必ずしも相対搬送方向Ａに直交する方向に細長い扁平形状でなくともよいが、扁平形状とした方がより効果的であり好ましい。

このように第３実施形態によれば、ノズル周囲の撥液性をヘッドと記録用紙の相対搬送方向に対し、これと直交する方向におけるノズル端部で撥液性が高い構成とすることにより、ノズル面に付着インクが発生しても、ノズル縁部のヘッドと記録用紙の相対搬送方向における中央寄りにインクを寄せることができ、シングルパスのインクジェットヘッドにおいてピッチムラが目立ち難い方向に吐出方向曲がりを誘導することができ、シングルパスで描画する場合に特に目立つすじムラを視認し難くすることができる。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。

これは、上述した第１〜第３実施形態において、ノズル面（インク吐出面１２Ａ）のメンテナンス時におけるクリーニングブレード７６による拭き取り方向も、インクヘッド１２と記録媒体１２２の相対搬送方向Ａと同方向にするものである。

図５に矢印Ｂで示すように、ノズルプレートのメンテナンスにおいては、シリコンゴム製のクリーニングブレード７６（ワイパー）によって、ノズル面（インク吐出面１２Ａ）が相対搬送方向Ａと同じ方向に払拭が行われる。

この結果、拭き取り後にノズル近傍に微量残るインク、もしくは残渣や異物等が付着する場所が、ノズル２２に対し、インクヘッド１２と記録媒体１２２との相対搬送方向側に集中するため、上述した第１〜第３実施形態と合わせて実行すると、より効果的である。

このように第４実施形態によれば、ノズルのメンテナンスにおける払拭方向をヘッドと記録用紙の相対搬送方向とすることにより、メンテナンスによる残渣等の発生が、ノズル幅が狭い側になるようにすることで上記各実施形態の効果をより高めることができる。

次に、本発明の第５実施形態について説明する。

図１２に、第５実施形態のノズル周辺を立体的な概念図で示す。

図１２に示すように、ノズル２２の断面形状は、上述した第１〜第３の実施形態と同様に、インクヘッド１２と記録媒体１２２の相対搬送方向Ａに略直交する方向に細長い扁平形状であり、ノズル２２断面の長軸２２ａが相対搬送方向Ａと略直交するように配置されている。

このとき、本実施形態においては、ノズル２２に通ずるノズル内部のノズル連通路２１の断面形状も扁平形状となるようにしたものである。またこのときノズル連通路２１の扁平な断面形状の長軸２１ａが、ノズル２２断面の長軸２２ａと略直交するように形成されている。

すなわち、ノズル連通路２１もその断面が扁平形状となっているが、ノズル２２の断面とは９０°ねじれた状態となっており、連続的にノズル開口部へとつながるようになっている。

前述した第１〜第３実施形態においては、ノズル２２の断面形状を扁平化することで、吐出直後に液柱の断面がやや扁平になり、液中の太さ方向の振動が励起されるため、液柱がくびれやすくなって、円形のノズルから吐出した場合よりも、液柱が早く切れて、液中部分から飛沫（ミスト）が発生し難くなるという効果があった。

これに加え、本第５実施形態においては、さらにノズル内部のノズル連通路２１の断面形状も扁平化し、その長軸２１ａの方向をノズル２２断面の長軸２２ａの方向と略直交するようにすることで、図１２に示すように、ノズル２２から吐出されたインク２９が形成する液柱の太さ方向の振動を、図中符号Ｑで示すように発生させて、液柱をよりくびれやすくすることができる。これにより、吐出特性の安定化と共に、インク飛沫の発生をより効果的に抑制することが可能となる。

このように、第５実施形態によれば、扁平な断面形状を有するノズルに連通するノズル連通路を、ノズル長軸方向と直交する方向に長軸を持つ扁平なノズル連通路とすることにより、吐出インクの液柱に振動を励起し、液柱が早いタイミングで確実に切れるようにすることができ、吐出時のインク飛沫の発生を抑制することができる。

以上、本発明のインクジェットヘッドについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１２…インクヘッド、２０…圧力室ユニット、２１…ノズル連通路、２２…ノズル、２４…圧力室、２６…インク導入口、２７…溝、２８…振動板、３０…圧電素子、４０…相対搬送方向Ａに向いたノズルの縁部、４４…相対搬送方向Ａに直交する側のノズルの縁部、７６…クリーニングブレード

Claims (11)

1. シングルパス印字用のインクジェットヘッドであって、
   インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に搬送しながら前記記録媒体に向けてノズル開口部からインクを吐出するためのノズルが前記インクジェットヘッドのインク吐出面に複数形成され、
   前記ノズル開口部の断面形状は、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向の幅よりも、該相対搬送方向と略直交する方向の幅が大きく形成されたことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記ノズル開口部の断面形状が、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向の幅をａ、該相対搬送方向と略直交する方向の幅をｂとするとき、１．５≦ｂ／ａであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. シングルパス印字用のインクジェットヘッドであって、
   インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に搬送しながら前記記録媒体に向けてノズル開口部からインクを吐出するためのノズルが前記インクジェットヘッドのインク吐出面に複数形成され、
   前記ノズル開口部の周辺に沿って、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向と略直交する方向における前記ノズル開口部の端部から前記ノズル開口部の中央を通り、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向に平行な軸、に向かって、次第に幅が狭くなるような溝が形成されたことを特徴とするインクジェットヘッド。
4. シングルパス印字用のインクジェットヘッドであって、
   インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に搬送しながら前記記録媒体に向けてノズル開口部からインクを吐出するためのノズルが前記インクジェットヘッドのインク吐出面に複数形成され、
   前記インク吐出面は撥液処理が施されており、
   各ノズル開口部の周囲の撥液性は、前記ノズル開口部の前記相対搬送方向の縁部よりも、前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部の撥液性が高くなるように形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
5. 前記ノズル開口部の前記相対搬送方向の縁部に、部分的に撥液膜が形成されていない部分を形成することによって、前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部の撥液性が高くなるようにしたことを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部に、撥液膜を形成するとともに、微細な溝を形成することによって、前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部の撥液性が高くなるようにしたことを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
7. 請求項１または２に記載のインクジェットヘッドであって、さらに、前記ノズル開口部の周辺に沿って、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向と略直交する方向における前記ノズル開口部の端部から前記ノズル開口部の中央を通り、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向に平行な軸、に向かって、次第に幅が狭くなるような溝が形成されたことを特徴とするインクジェットヘッド。
8. 請求項１または２に記載のインクジェットヘッドであって、さらに、前記インク吐出面は撥液処理が施されており、
   各ノズル開口部の周囲の撥液性は、前記ノズル開口部の前記相対搬送方向の縁部よりも、前記相対搬送方向に略直交する方向の縁部の撥液性が高くなるように形成されたことを特徴とするインクジェットヘッド。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェットヘッドであって、さらに、該インクジェットヘッドのインク吐出面を清掃する払拭機構を有し、該払拭機構による前記インク吐出面の払拭方向は、前記相対搬送方向と略同じ方向であることを特徴とするインクジェットヘッド。
10. 請求項１または２に記載のインクジェットヘッドであって、さらに、各ノズルに対応して、吐出力を発生する圧力室から前記ノズルへ連通する流路を有し、該流路は、その前記インク吐出面に平行な断面形状の前記インクジェットヘッドと前記記録媒体の相対搬送方向の幅の方が該相対搬送方向と略直交する方向の幅よりも大きく形成された部分を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
11. 請求項１〜１０に記載のインクジェットヘッドであって、さらに前記ノズルから吐出するインクが、少なくとも顔料か、乾燥によって硬化する樹脂成分を含んだインクであることを特徴とするインクジェットヘッド。

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