JP2017052258A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間安定して稼動し、耐久性が高められた液体吐出装置を提供する。【解決手段】圧電素子によってノズルの中のインク６１のメニスカスを変形させ、ノズル開口が形成されたノズル形成面３６Ａからインクを液滴として吐出する記録ヘッド２５によって、ドットを記録媒体１０に形成するプリンター１１Ａであって、ノズル形成面を覆う撥水膜と、ノズル形成面の汚れを拭き取るワイピング処理と、を有し、ノズルの壁面と離れノズルの内側に配置されたインクを、液滴として吐出する第１の液滴吐出動作によって、ドットを記録媒体１０に形成する。【選択図】図７

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

従来から、液体吐出装置の一例として、液体吐出ヘッドから液滴を記録媒体に吐出して画像を記録（印刷）するインクジェット式プリンターが知られている。
液体吐出ヘッドは、液体を貯留する圧力発生室が形成された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に設けられた圧電素子と、圧力発生室に連通されノズルの開口が形成されたノズル形成面を有するノズルプレートとを有している。そして、圧電素子を駆動することによって圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせ、ノズル形成面から液滴を吐出して、記録媒体にドットを形成する。ところが、ノズル形成面から吐出された液滴の一部は、記録媒体に着弾せず、インクミストとなってノズル形成面に付着し、ノズル形成面を汚染する。

例えば、特許文献１に記載のインクジェット式プリンターでは、ノズル形成面（噴射面）とノズルプレートの外周の段差部とを撥水膜で覆い、ノズルプレートの耐久性を向上させている。さらに、ノズル形成面をワイピングし清掃する部材（ブレード）を有している。

特開２０１３−１１１７６７号公報

ところが、特許文献１に記載のインクジェット式プリンターでは、ノズル形成面に付着した汚れ（インクミスト）の清掃を繰り返すと、撥水膜が劣化するおそれがあった。詳しくは、ノズル形成面に付着した汚れをワイピング清掃することによって撥水膜が機械的に削れ、撥水膜に機械的ダメージが生じるおそれや、ノズル形成面に付着した汚れによって撥水膜が化学的に削れ、撥水膜に化学的ダメージが生じるおそれがあった。当該機械的ダメージや当該化学的ダメージによって撥水膜が劣化すると、液体吐出ヘッドの液滴吐出性能が変化し、液体吐出ヘッドによって記録媒体に記録される画像の品位（画質）が変化する。従って、液体吐出装置は長期間安定して稼動することが難しくなり、液体吐出装置の耐久性が損なわれるおそれがあった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る液体吐出装置は、圧電素子によってノズルの中の液体のメニスカスを変形させ、前記ノズルの開口が形成されたノズル形成面から前記液体を液滴として吐出し、ドットを記録媒体に形成する液体吐出装置であって、前記ノズル形成面を覆う撥水膜と、前記ノズル形成面の汚れを拭き取るワイピング処理と、を有し、前記ノズルの壁面と離れ前記ノズルの内側に配置された前記液体を、前記液滴として吐出する第１の液滴吐出動作によって、前記ドットを前記記録媒体に形成することを特徴とする。

ノズルの開口の外側（ノズル形成面）は撥水膜で覆われ、ノズルの開口の内側は撥水膜で覆われていない。すなわち、ノズル形成面は、ノズルの開口の縁まで撥水膜で覆われている。よって、ノズルの壁面と離れノズルの内側に配置された液体は、ノズルの開口の縁から離れて配置された液体であり、撥水膜から離れて配置された液体である。第１の液滴吐出動作は、撥水膜から離れて配置された液体を液滴として吐出するので、撥水膜の近くに配置された液体を液滴として吐出する場合と比べて、撥水膜の影響を受けにくい。従って、ノズル形成面の汚れを拭き取るワイピング処理を繰り返すことによって撥水膜の状態が変化（劣化）しても、第１の液滴吐出動作は、撥水膜の劣化の影響を受けにくく、長期間安定して液滴を吐出することができる。従って、液体吐出装置は長期間安定して稼動し、液体吐出装置の耐久性を高めることができる。

さらに、ノズルの壁面と離れノズルの内側に配置された液体を液滴として吐出する場合（第１の液滴吐出動作）は、ノズルの壁面と接しノズルの内側に配置された液体を液滴として吐出する場合と比べて、液滴として吐出される部分の液体の面積（体積）が小さくなり、吐出される液滴の量が少なくなる。従って、第１の液滴吐出動作は、ノズルの壁面と接しノズルの内側に配置された液体を液滴として吐出する場合と比べて、少量の液滴を吐出して記録媒体に小さなドットを形成し、記録媒体に形成される画像の解像度を高めることができる。

［適用例２］上記適用例に係る液体吐出装置において、前記ノズルの壁面と接し前記ノズルの内側に配置された前記液体を、前記液滴として吐出する第２の液滴吐出動作をさらに有し、前記撥水膜の劣化の状態に応じて、前記第１の液滴吐出動作と前記第２の液滴吐出動作とを使い分けることが好ましい。

ノズルの壁面と接しノズルの内側に配置された液体は、ノズルの開口の縁の近くに配置された液体であり、撥水膜の近くに配置された液体である。第２の液滴吐出動作は、撥水膜の近くに配置された液体を液滴として吐出するので、撥水膜から離れて配置された液体を吐出する第１の液滴吐出動作と比べて、撥水膜の劣化の影響を受けやすい。
さらに、第２の液滴吐出動作は、第１の液滴吐出動作と比べて、液滴として吐出される部分の液体の面積（体積）が大きくなり、吐出される液滴の量が多くなる。従って、第２の液滴吐出動作は、第１の液滴吐出動作と比べて、多量の液滴を吐出して記録媒体に大きなドットを形成することができる。例えば、高い解像度が要求されない画像を記録媒体に形成する場合、第２の液滴吐出動作で当該画像を形成すると、第１の液滴吐出動作で当該画像を形成する場合と比べて、記録媒体に形成される画像の形成時間を短くし、生産性を高めることができる。

撥水膜が劣化していない場合、第１の液滴吐出動作及び第２の液滴吐出動作の両方を使用することができる。第１の液滴吐出動作及び第２の液滴吐出動作の両方を使用することによって、高解像度の画像形成や高生産性の画像形成が可能な液体吐出装置を実現することができる。

撥水膜が劣化している場合、第２の液滴吐出動作は撥水膜の劣化の影響を受けやすいので、第２の液滴吐出動作によって画像を形成することが難しい。一方、第１の液滴吐出動作は撥水膜の劣化の影響を受けにくいので、撥水膜が劣化している場合であっても第１の液滴吐出動作によって画像を形成することができる。すなわち、撥水膜が劣化している場合、第１の液滴吐出動作によって画像を形成することによって、長期間安定して稼動する液体吐出装置を実現することができる。
このように、撥水膜の劣化の状態によって、第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作とを使い分けると、液体吐出装置は、撥水膜が劣化していない場合に高解像度の画像形成や高生産性の画像形成が可能になり、撥水膜が劣化している場合であっても長期間の安定稼動が可能になる。

［適用例３］上記適用例に係る液体吐出装置において、前記撥水膜の劣化の状態が、所定の状態に対して軽微な場合、前記第１の液滴吐出動作と前記第２の液滴吐出動作との両方で前記ドットを形成し、前記撥水膜の劣化の状態が、所定の状態に対して甚大な場合、前記第１の液滴吐出動作のみで前記ドットを形成することが好ましい。

撥水膜の劣化の状態が所定の状態に対して軽微な場合は、第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作との両方を使用することができるので、液体吐出装置は、高解像度の画像形成や高生産性の画像形成が可能になる。
撥水膜の劣化の状態が所定の状態に対して甚大な場合は、第１の液滴吐出動作を使用することができるので、液体吐出装置は長期間安定して稼動し、液体吐出装置の耐久性を高めることができる。

［適用例４］上記適用例に係る液体吐出装置において、前記ワイピング処理の回数から、前記撥水膜の劣化の状態を予測する予測部をさらに有し、前記予測部が、前記撥水膜の劣化の状態が前記所定の状態に対して軽微であると予測した場合、前記第１の液滴吐出動作と前記第２の液滴吐出動作との両方で前記ドットを形成し、前記予測部が、前記撥水膜の劣化の状態が前記所定の状態に対して甚大であると予測した場合、前記第１の液滴吐出動作のみで前記ドットを形成することが好ましい。

ワイピング処理では、ワイピング部材によってノズル形成面を覆う撥水膜に付着した汚れを拭き取る処理である。ワイピング処理によって、撥水膜に機械的ダメージが生じやすく、撥水膜の劣化が進行しやすくなる。このため、ワイピング処理の回数と、撥水膜の劣化の進行具合（撥水膜の劣化の状態）とは相関があり、ワイピング処理の回数によって、撥水膜の劣化の状態を予測することができる。従って、予測部は、ワイピング処理の回数から撥水膜の劣化の状態を予測することができる。

液体吐出装置は、撥水膜の劣化の状態が所定の状態に対して軽微であると予測される場合に第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作との両方を使用し、撥水膜の劣化の状態が所定の状態に対して甚大であると予測される場合に第１の液滴吐出動作だけを使用するというように、撥水膜の劣化の状態の予測結果に基づき、好ましい液滴吐出動作で画像を形成することができる。
従って、好ましくない液滴吐出動作の使用が未然に防止され、好ましくない液滴吐出動作を使用することによるロスを未然に防止することができる。

実施形態１に係るプリンターの概要を示す概略図。 記録ヘッドの要部断面図。 ノズル形成面に形成されたノズル開口の状態を示す記録ヘッドの概略平面図。 圧電素子に供給される駆動信号の状態を示す模式図。 第１の液滴吐出動作の状態を示す模式図。 第１の液滴吐出動作の状態を示す模式図。 第１の液滴吐出動作の状態を示す模式図。 第１の液滴吐出動作の状態を示す模式図。 第２の液滴吐出動作の状態を示す模式図。 第２の液滴吐出動作の状態を示す模式図。 第２の液滴吐出動作の状態を示す模式図。 第２の液滴吐出動作の状態を示す模式図。 実施形態２に係るプリンターの概要を示す概略図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施形態は、本願の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本願の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

（実施形態１）
「プリンターの概要」
図１は、実施形態１に係るインクジェット式プリンター（以下、プリンターと称す）の概要を示す概略図である。以下、図１を参照して、本実施形態に係るプリンター１１の概要を説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るプリンター１１は、記録媒体１０を搬送する搬送ユニット１２と、搬送ユニット１２によって搬送される記録媒体１０に対してインク６１を吐出する記録ヘッド２５とを備えている。また、プリンター１１は、搬送ユニット１２と記録ヘッド２５とを制御する制御装置３００と、記録ヘッド２５にインク６１を供給する４つのカートリッジ１４と、記録ヘッド２５に供給されるインク６１の流動圧を制御するバルブユニット２４とを備えている。
なお、プリンター１１は「液体吐出装置」の一例であり、インク６１は「液体」の一例である。

搬送ユニット１２は、給紙ローラー２０と、搬送モーター（図示省略）、搬送ローラー対２１、支持部１９、排紙ローラー対２２などを備え、記録媒体１０を所定の搬送量で搬送方向（Ｙ方向）に搬送する。給紙ローラー２０は、記録媒体１０をプリンター１１の内部に給紙する。搬送ローラー対２１は、給紙ローラー２０によって給紙された記録媒体１０を支持部１９の上部の印刷可能な領域まで搬送する。支持部１９は、印刷中の記録媒体１０を支持する。排紙ローラー対２２は、記録媒体１０をプリンターの排出口（図示省略）に排出する。給紙ローラー２０、搬送ローラー対２１、排紙ローラー対２２は、搬送モーターによって駆動される。

バルブユニット２４及び記録ヘッド２５は、キャリッジユニット（図示省略）に搭載され、キャリッジユニットによって搬送方向と交差する走査方向（Ｘ方向）に往復可能になっている。記録ヘッド２５における記録媒体１０の搬送経路と対向するノズル形成面３６Ａには、記録媒体１０にインク６１を吐出するノズル開口５１（図２参照）が形成されている。

インク６１は、色材や、色材を分散させる（または溶解させる）溶剤などを含む。
色材は、例えば顔料であり、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料などの多環式顔料、染料キレート、染色レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料、カーボンブラック、卑金属顔料などを使用することができる。
さらに、色材は、例えば酸化銅や二酸化マンガンなどの無機材料（黒色顔料）、並びに、例えば亜鉛華や酸化チタンやアンチモン白や硫化亜鉛などの無機材料（白色顔料）などを使用することができる。

色材は、例えば染料であり、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料などを使用することができる。

溶剤は、例えば水系媒体であり、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水などの純水または超純水を使用することができる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加などによって滅菌された水を用いると、インク６１を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができる。
なお、溶剤は、例えばエチレングリコールやプロピレングリコールなどの揮発性の水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。

さらに、インク６１は、上述した色材や溶剤の他に、塩基性触媒、界面活性剤、第三級アミン、樹脂類、ｐＨ調整剤、緩衝液、定着剤、防腐剤、酸化防止剤・紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤などを含んでいてもよい。

４つのカートリッジ１４には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインク６１が収容されている。これらカートリッジ１４は、４本のインク供給路１５とバルブユニット２４とを介して、記録ヘッド２５に接続されている。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインク６１は、供給ポンプ（図示省略）によって加圧された状態で、バルブユニット２４に供給される。バルブユニット２４は、記録ヘッド２５に供給されるインク６１の流動圧を調整する。例えば、記録処理が実行されない場合、バルブユニット２４は、記録ヘッド２５内のインク６１に負圧が作用するようにインク６１の流動圧を調整し、ノズル開口５１からインク６１が漏れないようにする。

以降、走査方向をＸ方向と称し、搬送方向をＹ方向と称す。Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向、すなわち支持部１９から記録ヘッド２５に向かう方向をＺ方向と称す。さらに、方向を示す矢印の先端側を（＋）方向、方向を示す矢印の基端側を（−）方向と称す場合がある。

プリンター１１は、Ｘ方向に移動中の記録ヘッド２５からインク６１を液滴６３Ａ（図５Ｄ参照），６３Ｂ（図６Ｂ乃至図６Ｄ参照）として吐出する液滴吐出動作と、Ｙ方向に記録媒体１０を移動する搬送動作とを交互に繰り返し、記録媒体１０にドットを形成し、記録媒体に１０に所定の画像を形成する記録処理を実行する。詳細は後述するが、記録ヘッド２５は、４色のインク６１のそれぞれを吐出可能なＹ方向に沿った３６０個のノズル５２を有し、１回の液滴吐出動作によって、最大３５６本のドットの行をＸ方向に形成することができる。

以降、液滴吐出動作で走査方向Ｘに並べられたドットの行をラスターラインと称し、さらに、記録ヘッド２５の液滴吐出動作をパスと称す場合がある。換言すれば、記録ヘッド２５は、１回の液滴吐出動作（パス）で最大３５６本のラスターラインを形成することができる。そして、プリンター１１は、液滴吐出動作と搬送動作とを交互に繰り返し、ラスターラインをＹ方向に並べることで、記録処理を実行する。

制御装置３００は、ＣＰＵ４００、ＲＯＭ３１０、ＲＡＭ３２０、表示部３４０、通信部３５０、及びプリンター制御部３６０を備えている。ＣＰＵ４００、ＲＯＭ３１０、ＲＡＭ３２０、通信部３５０、及びプリンター制御部３６０は、バス３７０を通じて互いに接続されている。

ＣＰＵ４００は、ＲＯＭ３１０に記憶されたプログラムを実行することにより、印刷制御に必要な画像処理を行う。この画像処理は、例えば解像度変換処理、色変換処理、ハーフトーン処理、マイクロウィーブ処理などを含む。

ＲＯＭ３１０には、印刷制御に必要な各種プログラムや各種情報が格納されている。
ＲＡＭ３２０は、バッファー３３０を有し、例えばＣＰＵ４００の演算結果や処理結果である各種データを一時的に記憶する。
表示部３４０は、例えばタッチパネルを有する液晶表示装置で構成される。

通信部３５０は、例えばパーソナルコンピューター等の情報処理装置により構成された画像生成装置１００が生成する印刷用の画像データを受信し、解像度変換処理部４１０に画像データを送信する。

ＣＰＵ４００は、ソフトウェア（プログラム）によりそれぞれ実現される機能部分として、解像度変換処理部４１０、色変換部４２０、ハーフトーン処理部４３０、マイクロウィーブ処理部４４０、及び予測部４６０などを備えている。

解像度変換処理部４１０は、通信部３５０から画像データを受け取り、記録媒体１０に印刷する際の解像度に変換する解像度変換処理を実行する。例えば、印刷解像度が１４４０×７２０ｄｐｉに指定されている場合、通信部３５０から送信された画像データを１４４０×７２０ｄｐｉの解像度の画像データに変換する。解像度変換処理後の画像データの各画素データは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）の３色の色成分からなるＲＧＢ色空間の２５６階調の階調値を示すデータである。

色変換部４２０は、解像度変換処理部４１０から受け取ったＲ・Ｇ・Ｂの階調値からなる画像データを、プリンター１１で使用するシアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｋ）の各色の階調値のデータであるＣＭＹＫ画像データに変換する色変換処理を実行する。

ハーフトーン処理部４３０は、色変換部４２０から受け取った２５６階調の画素データを、プリンター１１が形成可能な階調数である４階調の画素データに変換するハーフトーン処理を実行する。すなわち、ハーフトーン処理部４３０は、画像データの各色について個別にハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理後の４階調の画素データは、対応する画素に形成するドットの大きさを示すドットデータとなる。具体的には、大ドット・中ドット・小ドット・ドット無しのいずれかに対応するドットデータになる。

ハーフトーン処理部４３０で生成されたドットデータは、ラスターラインのドットを形成するためのラスターデータである。ハーフトーン処理部４３０で生成されたドットデータは、ＲＡＭ３２０のバッファー３３０に一時的に記憶（格納）される。換言すれば、バッファー３３０には、ハーフトーン処理されたラスターデータが格納されている。

マイクロウィーブ処理部４４０は、バッファー３３０から必要なドットデータ（ラスターデータ）を受け取り、インターレース処理を行い、各パスの記録データを生成するマイクロウィーブ処理を実行する。インターレース処理は、ドットデータ（ラスターデータ）をドットの形成順序を考慮しながらプリンター制御部３６０に転送すべき順序に並べ替え、各パスの記録データを生成する処理である。

このように、ＣＰＵ４００は、上述した解像度変換処理と、色変換処理と、ハーフトーン処理と、マイクロウィーブ処理とを経て、印刷に必要な記録データを生成する。

そして、プリンター制御部３６０は、各パスの記録データを読み込み、搬送ユニット１２及び記録ヘッド２５を制御し、液滴吐出動作と搬送動作とを交互に繰り返し、ラスターラインをＹ方向に並べることで、記録処理を実行する。また、液滴吐出動作では、ハーフトーン処理後の４階調の画素データに基づき、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を、記録媒体１０に形成する。
なお、予測部４６０の詳細は後述する。

「記録ヘッド」
図２は、記録ヘッドの要部断面図である。図３は、ノズル形成面に形成されたノズル開口の状態を示す記録ヘッドの概略平面図である。
なお、記録ヘッド２５の状態を分かりやすくするために、図２では記録ヘッド２５に対して１個のノズル５２が図示され、他のノズル５２の図示が省略されている。
次に、図２を参照して、記録ヘッド２５の構成について説明する。

図２に示すように、記録ヘッド２５は、ヘッドケース２６と、振動子ユニット２７と、流路ユニット２８とを含む。
ヘッドケース２６は、中空箱体状部材であり、その先端面（下面）に流路ユニット２８が固定されている。ヘッドケース２６の内部に形成された収容空部２９内には、振動子ユニット２７が収容されている。ヘッドケース２６の内部には、その高さ方向を貫通してケース流路３４が形成されている。ケース流路３４は、カートリッジ１４から供給されるインク６１を共通インク室４０に導入するための流路であり、一方の端が共通インク室４０に接続されている。また、ケース流路３４の他方の端は、パッキン３９を介してバルブユニット２４のインク導出口（図示省略）に接続されている。

振動子ユニット２７は、櫛歯状に列設された複数の圧電素子３１と、圧電素子３１に駆動基板（図示省略）からの駆動信号を供給するためのフレキシブルケーブル３２と、圧電素子３１を固定する固定板３３とから構成される。圧電素子３１は、圧力発生室４２の一部を区画する可撓面（振動板３８）に接合されている。

圧電素子３１は、軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエーターである。圧電素子３１は、充電されると収縮し、放電すると伸長するようになっている。従って、記録ヘッド２５では、充電されることにより圧電素子３１が収縮し、この収縮に伴って振動板３８がＺ（＋）方向に変位し、圧力発生室４２が膨張する。この膨張に伴って、圧力発生室４２におけるインク６１の圧力が低くなり、共通インク室４０のインク６１がインク供給口４１を通って圧力発生室４２内に流入する。一方、放電することにより圧電素子３１が伸長し、振動板３８がＺ（−）方向に変位し、圧力発生室４２が収縮する。この収縮に伴って圧力発生室４２におけるインク６１の圧力が高くなる。
なお、圧電素子３１は、撓み振動モードの圧電アクチュエーターであってもよい。

流路ユニット２８は、ノズル５２が設けられたノズルプレート３６と、インク流路を形成する流路形成基板３７と、流路形成基板３７の開口面を封止する振動板３８とが積層された状態で接合され一体化された構成を有している。流路ユニット２８は、共通インク室４０からインク供給口４１と圧力発生室４２とを通り、ノズル５２に至るまでの一連のインク流路（液体流路）を形成するユニット部材である。圧力発生室４２は、共通インク室４０から分岐され、ノズル５２毎に形成されている。バルブユニット２４のインク導出口から導出されるインク６１は、共通インク室４０を介して、圧力発生室４２に供給される。この流路ユニット２８は、ノズルプレート３６を下側（Ｚ（−）方向）に向けた姿勢でヘッドケース２６の先端面に接合されている。

ノズルプレート３６の下側（Ｚ（−）方向）のノズル形成面３６Ａには、液滴６３Ａ，６３Ｂの吐出口であるノズル５２の開口５１（以降、ノズル開口５１と称す）が形成されている。ノズル形成面３６Ａは、撥水膜４３で覆われている。
撥水膜４３は、例えば、フッ素含有有機化合物やフッ素含有有機ケイ素化合物などから形成することができる。例えば、撥水膜４３をフッ素含有有機ケイ素化合物で形成すると、ノズル形成面３６Ａのヒドロキシル基とフッ素含有有機ケイ素化合物のメトキシ基などの加水分解基とが強固に結合するため、ノズル形成面３６Ａと撥水膜４３との密着性を向上させることができる。撥水膜４３の撥水性は、純水の撥水膜４３に対する接触角が４０°以上であることが好ましい。

図３に示すように、記録ヘッド２５は二つのノズル群２５Ａ，２５Ｂを有している。記録ヘッド２５では、第１ノズル群２５Ａが第１ヘッドとして機能し、第２ノズル群２５Ｂが第２ヘッドとして機能する。各ノズル群には、４個のノズル列が設けられている。記録ヘッド２５の下面（ノズルプレート３６のノズル形成面３６Ａ）には、４個のノズル列には、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインク６１を吐出するノズル開口５１（ノズル５２）が形成されている。

詳しくは、各ノズル列には、Ｙ方向に沿って並ぶ１８０個のノズル開口５１（＃１〜＃１８０のノズル開口５１）が、１８０ｄｐｉのピッチで設けられている。さらに、１８０個のノズル開口５１（ノズル５２）に連通される圧力発生室４２には、各ノズル開口５１からインク６１を吐出させるための駆動素子として圧電素子３１が設けられている。

第１ノズル群２５Ａは、第２ノズル群２５Ｂよりも搬送方向下流側（Ｙ（＋）方向側）に設けられている。また、第１ノズル群２５Ａと第２ノズル群２５Ｂとは、４個のノズル開口５１の搬送方向（Ｙ方向）の位置が重複するように設けられている。例えば、Ｙ方向において、第１ノズル群２５Ａのノズル開口５１の＃１７７Ａの位置は、第２ノズル群２５Ｂのノズル開口５１の＃１Ｂの位置と同じになっている。これにより、ある液滴吐出動作において、ある画素に対して第１ノズル群２５Ａのノズル開口５１の♯１７７Ａがドットを形成可能なとき、その画素に対して第２ノズル群２５Ｂのノズル開口５１の♯１Ｂでもドットを形成可能である。

「液滴吐出動作」
図４は、圧電素子に供給される駆動信号の状態を示す模式図である。図５Ａ乃至図５Ｄは、第１の液滴吐出動作の状態を示す模式図である。図６Ａ乃至図６Ｄは、第２の液滴吐出動作の状態を示す模式図である。

図５Ａ乃至図５Ｄ、並びに図６Ａ乃至図６Ｄに示すように、ノズルプレート３６は、ノズル５２とノズル開口５１が形成されたノズル形成面３６Ａとを有している。ノズル形成面３６Ａは、撥水膜４３で覆われている。ノズル５２の壁面５３で囲まれノズル５２の内側には、インク６１が充填されている。

ノズル開口５１の外側（ノズル形成面３６Ａ）は撥水膜４３で覆われ、ノズル開口５１の内側（ノズル５２の壁面５３）は撥水膜４３で覆われていない。すなわち、ノズル形成面３６Ａにおいて、撥水膜４３は、ノズル開口５１の開口縁まで覆っている。よって、ノズル開口５１の開口縁は、撥水膜４３で覆われた部分と撥水膜４３で覆われていない部分との境界になる。撥水膜４３で覆われた部分と撥水膜４３で覆われていない部分とでは、インク６１に対する親和性が異なるため、撥水膜４３で覆われた部分と撥水膜４３で覆われていない部分との境界（ノズル開口５１の開口縁）に、インク６１のメニスカス６２が形成される。

メニスカス６２は、ノズル開口５１から露出しているインク６１の自由表面であり、ノズル開口５１の開口縁に形成される。撥水膜４３は、メニスカス６２の位置や形状を制御し、ノズル形成面３６Ａから安定して液滴６３Ａ、６３Ｂを吐出させる役割を有する。さらに、撥水膜４３は、ノズル形成面３６Ａにインク６１を付着しにくくする役割も有する。

最初に、図４と、図５Ａ乃至図５Ｄとを参照して、第１の液滴吐出動作について説明する。
プリンター制御部３６０は、第１の液滴吐出動作を実行するための駆動信号（図４）を圧電素子３１に供給する。図４に示す第１の液滴吐出動作を実行するための駆動信号は、信号の始点（Ｐ０）と信号の終点（Ｐ１０）とが中間駆動電圧ＶＭに設定され、最低駆動電圧ＶＬと最高駆動電圧ＶＨ１との間の駆動信号が圧電素子３１に供給される。

圧電素子３１に供給される駆動信号は、（１）中間駆動電圧ＶＭから最低駆動電圧ＶＬまで電圧を降下させ、圧力発生室４２を収縮させてメニスカス６２を押し出す収縮信号（Ｐ１，Ｐ２）と、（２）最低駆動電圧ＶＬから最高駆動電圧ＶＨ１まで電圧を上昇させて圧力発生室４２を膨張させてメニスカス６２を引き込む準備信号（Ｐ３，Ｐ４）と、（３）電圧をＶＬとＶＨ１の中間程度の電圧ＶＨ２まで降下させて圧力発生室４２を収縮させて液滴６３Ａを吐出する吐出信号（Ｐ５，Ｐ６）と、（４）吐出後に電圧を比較的緩やかに最低駆動電圧ＶＬまで降下させて圧力発生室４２を収縮させてメニスカス６２の残留振動を制振する従属信号（Ｐ７）と、（５）再び中間駆動電圧ＶＭまで電圧を復帰させて圧力発生室４２を元の容積に戻す復帰信号（Ｐ８，Ｐ９）とを備えている。

当該駆動信号を圧電素子３１に供給することによって、第１の液滴吐出動作が実行される。詳しくは、第１の液滴吐出動作は、（１）圧力発生室４２を収縮させてメニスカス６２を押し出す動作（図５Ｂ）と、（２）圧力発生室４２を膨張させてメニスカス６２を引き込む動作（図５Ｃ）と、（３）圧力発生室４２を収縮させて液滴６３Ａを吐出する動作（図５Ｄ）と、（４）圧力発生室４２を収縮させてメニスカス６２の残留振動を制振する動作と、（５）圧力発生室４２を元の容積に戻す動作とを含む。

記録処理（液滴吐出）が実行されない待機状態（Ｐ０）では、上述したバルブユニット２４（図１参照）は、記録ヘッド２５内のインク６１に負圧が作用するように、インク６１の流動圧を調整する。このため、待機状態（Ｐ０）では、図５Ａに示すように、メニスカス６２は、ノズル開口５１の内側に若干引き込まれた状態にある。

圧力発生室４２を収縮させてメニスカス６２を押し出す動作では、図５Ｂに示すように、収縮信号（Ｐ１，Ｐ２）を圧電素子３１に供給し、圧電素子３１を伸長させ圧力発生室４２を収縮させ、メニスカス６２を矢印１１２の方向にノズル開口５１の外側に押し出す。

圧力発生室４２を膨張させてメニスカス６２を引き込む動作では、図５Ｃに示すように、準備信号（Ｐ３，Ｐ４）を圧電素子３１に供給し、圧電素子３１を収縮させ圧力発生室４２を膨張させ、メニスカス６２をノズル開口５１の内側に引き込む。このとき、収縮信号（Ｐ１，Ｐ２）によって押し出されつつあるメニスカス６２が引き込まれるため、メニスカス６２の中心部近傍が矢印１３４の方向に局所的に引き込まれることになる。また、ノズル開口５１の壁面５３の近傍では、依然として矢印１１２方向への圧力が残っている。
すなわち、ノズル５２の壁面５３と離れノズル５２の内側に配置されたインク６１を、矢印１３４の方向に局所的に引き込む。

圧力発生室４２を収縮させて液滴６３Ａを吐出する動作では、図５Ｄに示すように、吐出信号（Ｐ５，Ｐ６）を圧電素子３１に供給し、圧電素子３１を伸長させ圧力発生室４２を急激に収縮させ、圧力発生室４２内のインク６１の圧力を高くし、局所的に引き込まれたメニスカス６２のさらに中央近傍の微小領域のインク６１を矢印１５６の方向（Ｚ（−）方向）に飛び出させ、液滴６３Ａとして吐出する。このとき、ノズル開口５１の径に比べて、極めて微小な液滴６３Ａを高い速度で吐出することができる。

圧力発生室４２を収縮させてメニスカス６２の残留振動を制振する動作では、従属信号（Ｐ７）を圧電素子３１に供給し、圧電素子３１をさらに伸長させ、圧力発生室４２で液滴６３Ａが吐出されない程度の比較的ゆっくりした速度で、圧力発生室４２を準備信号入力前の容積まで収縮し、この間にメニスカス６２の残留振動を制振する（図示省略）する。

圧力発生室４２を元の容積に戻す動作では、復帰信号（Ｐ８，Ｐ９）を圧電素子３１に供給し、圧電素子３１を収縮させ、圧力発生室４２が待機状態（Ｐ０）と同じ容積になるまで圧力発生室４２を膨張させる（図示省略）。

このように、吐出信号（Ｐ５，Ｐ６）の供給前に、メニスカス６２を押し出す収縮信号（Ｐ１，Ｐ２）と、メニスカスを引き込む準備信号（Ｐ３，Ｐ４）とを供給することにより、メニスカス６２を一旦押し出してから引き込むため、メニスカス６２の中央近傍が局所的に引き込まれる。この状態で吐出信号（Ｐ５，Ｐ６）を供給して圧力発生室４２を収縮させるため、局所的に引き込まれたメニスカス６２のさらに中央近傍の微小部分のインク６１が飛び出して液滴６３Ａとして吐出される。従って、ノズル開口５１の径を小さくしなくても、極めて微小な液滴６３Ａを吐出することができ、解像度の高い印刷を実現することができる。しかも、吐出される液滴６３Ａの速度も速くなり、着弾位置の精度等を向上させることができる。

このように、第１の液滴吐出動作では、局所的に引き込まれたメニスカス６２の中央近傍の微小領域のインク６１を、液滴６３ＡとしてＺ（−）方向に吐出する。換言すれば、第１の液滴吐出動作では、ノズル５２の壁面５３と離れノズル５２の内側に配置されたインク６１を、液滴６３ＡとしてＺ（−）方向に吐出する。
第１の液滴吐出動作は、メニスカス６２の中央近傍の微小領域のインク６１を液滴６３Ａとして吐出するので、後述する第２の液滴吐出動作と比べて、吐出される液滴の量が少なくなり、上述した大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）のうち小ドットを記録媒体１０に形成する。

なお、第１の液滴吐出動作を実行するための駆動信号は、図４に示す駆動信号に限定されず、局所的に引き込まれたメニスカス６２の中央近傍の微小領域のインク６１を、液滴６３ＡとしてＺ（−）方向に吐出することが可能な駆動信号であればよい。さらに、第１の液滴吐出動作を実行するための駆動信号は、図４に示す１種類に限られず、複数種類を含んでいてもよい。

次に、図６Ａ乃至図６Ｄを参照して、第２の液滴吐出動作について説明する。
第２の液滴吐出動作は、第１の膨張動作（図６Ａ）と、第１の収縮動作（図６Ｂ）と、第２の収縮動作（図６Ｃ、図６Ｄ）とを含む。

第１の膨張動作では、図６Ａに示すように、圧電素子３１を収縮させ、圧力発生室４２を膨張させ、インク６１のメニスカス６２を圧力発生室４２側に大きく引き込む。

第１の収縮動作では、図６Ｂに示すように、圧電素子３１を伸長させ、圧力発生室４２を収縮させ、第１の膨張動作におけるメニスカス６２の引き込みの反動と、圧力発生室４２２の収縮によるメニスカス６２の押し出しとによって、メニスカス６２の全体を飛び出させ、ノズル５２の壁面５３と接しノズル５２の内側に配置されたインク６１を液滴６３ＢとしてＺ（−）方向に吐出する。

続いて、圧力発生室４２を更に収縮させる第２の収縮動作を実行する。第２の収縮動作によって、図６Ｃに示すように、第１の収縮動作の反動によるメニスカス６２の引き込みが低減される。さらに、第２の収縮動作によって、図６Ｄに示すように、液滴６３Ｂの吐出後のメニスカス６２の盛り上がりが小さくなる。このように、第２の収縮動作は、第１の収縮動作によって液滴６３Ｂが吐出された後のメニスカス６２の引き込み及びメニスカス６２の盛り上がりを小さくする。

続いて、液滴６３Ｂが吐出されない程度の比較的ゆっくりした速度で、圧力発生室４２を第１の膨張動作前の容積まで収縮させ、この間にメニスカス６２の残留振動を制振する（図示省略）。

第２の液滴吐出動作では、メニスカス６２の全体を飛び出させて液滴６３Ｂを吐出するので、メニスカス６２の中央近傍の微小領域を飛び出させて液滴６３Ａを吐出する第１の液滴吐出動作と比べて、液滴の吐出量が多くなり、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）のうち、中ドットまたは大ドットを記録媒体１０に形成する。換言すれば、第２の液滴吐出動作では、ノズル５２の壁面５３と接しノズル５２の内側に配置されたインク６１を液滴６３ＢとしてＺ（−）方向に吐出し、上述した大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）のうち中ドットまたは大ドットを記録媒体１０に形成する。

このように、プリンター１１では、圧電素子３１によってノズル５２の中のインク６１のメニスカス６２を変形させ、ノズル開口５１が形成されたノズル形成面３６Ａからインク６１を液滴６３Ａ，６３Ｂとして吐出し、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成する。

第１の液滴吐出動作を繰り返して複数の小ドットを形成し、当該複数の小ドットによって中ドットまたは大ドットを形成することができる。従って、第１の液滴吐出動作では、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を全て形成することができる。

一方、第２の液滴吐出動作は、小ドットを形成することが難しいので、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を全て形成することが難しい。

第１の液滴吐出動作によって中ドットまたは大ドットを形成すると、第２の液滴吐出動作で中ドットまたは大ドットを形成する場合と比べて、液滴吐出回数が多くなり、ドット形成時間が長くなる。従って、中ドットまたは大ドットは、ドット形成時間が短くなる第２の液滴吐出動作によって形成することが好ましい。

従って、中ドットまたは大ドットで構成される画像（高い解像度が要求されない画像）は、第２の液滴吐出動作で形成することが好ましい。すなわち、中ドットまたは大ドットで構成される画像（高い解像度が要求されない画像）を、第２の液滴吐出動作で形成すると、第１の液滴吐出動作で形成する場合と比べて、画像形成時間が短くなり、記録媒体１０に形成される画像形成の生産性を高めることができる。

一方、小ドットで構成される画像（高い解像度が要求される画像）は、第１の液滴吐出動作で形成することが好ましい。第１の液滴吐出動作は、極めて微小な液滴６３Ａを吐出してドットを形成するので、第２の液滴吐出動作と比べて、記録媒体１０に小さなドットを形成し、記録媒体１０に形成される画像の解像度を高めることができる。

「メンテナンス処理」
上述した液滴吐出動作では、ノズル形成面３６Ａから吐出された液滴６３Ａ、６３Ｂの一部は、記録媒体１０に着弾せず、インクミストとなって浮遊し、ノズル形成面３６Ａに付着する。ノズル形成面３６Ａは撥水膜４３で覆われ、インク６１が付着しにくくなっているが、記録ヘッド２５を長期間使用すると、どうしてもインクミストがノズル形成面３６Ａに付着し、ノズル形成面３６Ａが汚染される。さらに、ノズル形成面３６Ａに汚れが蓄積すると、記録ヘッド２５の性能が劣化（変化）する。

さらに、カートリッジ１４から記録ヘッド２５に供給されたインク６１は、ノズル形成面３６Ａにおいて大気に曝され、インク６１の溶媒成分が蒸発し、インク６１の粘度が増加する。加えて、液滴吐出動作を繰り返すと、記録ヘッド２５のインク流路に気泡が混入する場合がある。インク６１の増粘やインク６１への気泡混入などによっても、記録ヘッド２５の性能が劣化（変化）する。

このため、プリンター１１では、記録ヘッド２５の性能を正常な状態に回復させるメンテナンス処理が実行される。メンテナンス処理は、ワイピング部材（図示省略）によってノズル形成面３６Ａの汚れを拭き取るワイピング処理と、増粘したインク６１や気泡が混入したインク６１を記録ヘッド２５から強制的に排出するフラッシング処理とで構成される。
メンテナンス処理は、例えば、プリンター１１の起動時、プリンター１１の遮断時、印刷非実行時において定期的に実行される。さらに、メンテナンス処理は、ユーザーがメンテナンス処理の指示を行った場合等の種々のタイミングで、不定期に実行される。

ノズル形成面３６Ａに付着した汚れは、（１）高い流動性の液体、（２）インクミストの溶剤成分の一部が蒸発した低い流動性のゲル、または（３）インクミストの溶剤成分が蒸発した固形物のいずれかである。ノズル形成面３６Ａに付着した汚れが固形物である場合、ノズル形成面３６Ａに付着した汚れが液体やゲルである場合と比べて、汚れがノズル形成面３６Ａに強く付着し、強い力で汚れを拭き取る必要がある。強い力でワイピング処理を繰り返すと、ノズル形成面３６Ａを覆う撥水膜４３がダメージを受け、撥水膜４３に傷や剥離などの不具合が発生し、撥水膜４３が劣化しやすくなる。
さらに、汚れがノズル形成面３６Ａに弱く付着し、弱い力で汚れを拭き取る場合であっても、ワイピング処理を繰り返すと、撥水膜４３の劣化が徐々に進行する。

一方、フラッシング処理は、撥水膜４３に機械的ダメージを生じさせにくいので、撥水膜４３は劣化しにくい。すなわち、ワイピング処理によって撥水膜４３の劣化が進行しやすく、フラッシング処理によって撥水膜４３の劣化が進行しにくい。

ノズル形成面３６Ａにおいて、撥水膜４３の劣化は均一に進行するのでなく、ノズル形成面３６Ａを覆う撥水膜４３には、早く劣化が進行する部分と、遅く劣化が進行する部分とが存在する。このため、ノズル形成面３６Ａは、大きく劣化した撥水膜４３で覆われた部分と、小さく劣化した撥水膜４３で覆われた部分とが存在する。さらに、撥水膜４３が大きく劣化した部分に配置されるノズル開口５１と、撥水膜４３が小さく劣化した部分に配置されるノズル開口５１とでは、ノズル開口５１の開口縁に形成されるメニスカス６２の状態（形状）も変化するようになる。

上述したように、プリンター１１では、圧電素子３１によってノズル５２の中のインク６１のメニスカス６２を変形させ、ノズル開口５１が形成されたノズル形成面３６Ａからインク６１を液滴６３Ａ，６３Ｂとして吐出する。メニスカス６２の状態（形状）と吐出される液滴６３Ａ，６３Ｂの量とは相関関係があるので、撥水膜４３の劣化の状態によってメニスカス６２の状態（形状）が変化すると、圧電素子３１に同じ駆動電圧を供給した場合であっても、吐出される液滴６３Ａ，６３Ｂの量が変化する。

上述したように、ノズル形成面３６Ａは、４色のインク６１のいずれかが吐出可能なＹ方向に沿った３６０個のノズル開口５１を有している（図３参照）。ノズル形成面３６Ａは、３６０個のノズル開口５１のそれぞれからインク６１を液滴６３Ａ，６３Ｂとして吐出し、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成する。

ワイピング処理によって撥水膜４３の劣化が進行すると、４色のインク６１のいずれかが吐出可能なＹ方向に沿った３６０個のノズル開口５１は、撥水膜４３が大きく劣化した部分に配置されるノズル開口５１と、撥水膜４３が小さく劣化した部分に配置されるノズル開口５１とが存在する。このため、４色のインク６１のいずれかが吐出可能なＹ方向に沿った３６０個のノズル開口５１は、それぞれ液滴６３Ａ，６３Ｂの吐出性能が変化する。すなわち、３６０個のノズル開口５１の吐出性能の均一性が悪くなる。

３６０個のノズル開口５１の吐出性能が均一である場合、圧電素子３１に同じ駆動電圧を供給すると、ラスターラインの色の濃さは均一であり、色ムラは生じない。ところが、３６０個のノズル開口５１の吐出性能の均一性が悪くなると、圧電素子３１に同じ駆動電圧を供給しても、吐出される液滴６３Ａ，６３Ｂの量が変動し、ラスターラインの色の濃さが不均一になり、色ムラが生じる。

上述したように、第１の液滴吐出動作は、局所的に引き込まれたメニスカス６２の中央近傍の微小領域のインク６１を、液滴６３Ａとして吐出する。すなわち、第１の液滴吐出動作は、撥水膜４３から離れた部分のインク６１を液滴６３Ａとして吐出する。第１の液滴吐出動作において液滴６３Ａとして吐出されるインク６１のメニスカス６２は、撥水膜４３から離れており、撥水膜４３の劣化の影響を受けにくい。従って、第１の液滴吐出動作では、撥水膜４３の劣化が進行しても、３６０個のノズル開口５１の吐出性能の均一性が損なわれるという不具合が生じにくい。
従って、ワイピング処理によって撥水膜４３の劣化が進行した場合であっても、第１の液滴吐出動作によって形成されるドットによって、正常な画像（狙い通りの画像）を記録媒体１０に形成することができる。

上述したように、第２の液滴吐出動作は、メニスカス６２の全体を飛び出させてインク６１を液滴６３Ｂとして吐出するので、液滴６３Ｂとして吐出されるインク６１のメニスカス６２は、撥水膜４３の近くに配置され、撥水膜４３の劣化の影響を受けやすい。従って、第２の液滴吐出動作では、撥水膜４３の劣化が進行すると、３６０個のノズル開口５１の吐出性能の均一性が損なわれ、正常な画像（目標とする画像）を記録媒体１０に形成することが難しくなる。

このように、第１の液滴吐出動作は、第２の液滴吐出動作と比べて撥水膜４３の劣化の影響を受けにくく、撥水膜４３の劣化が進行した場合であっても、記録ヘッド２５の性能は正常に維持され、正常な画像（狙い通りの画像）を記録媒体１０に形成することができる。第２の液滴吐出動作は、第１の液滴吐出動作と比べて撥水膜４３の劣化の影響を受けやすく、撥水膜４３の劣化が進行した場合、記録ヘッド２５の性能も劣化し、正常な画像（目標とする画像）を記録媒体１０に形成することが難しくなる。

本実施形態では、記録ヘッド２５のワイピング処理回数が少なく、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して軽微である場合、第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作との両方で、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成し、目標とする画像を記録媒体１０に形成する。
第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作との両方を使用すると、目標とする画像の中で高い解像度が要求されない部分を第２の液滴吐出動作で形成することによって、画像形成の生産性を高め、目標とする画像の中で高い解像度が要求される部分を第１の液滴吐出動作で形成することによって、画像の解像度を高めることができる。従って、プリンター１１の性能を高めることができる。

さらに、記録ヘッド２５のワイピング処理回数が多くなり、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して甚大である場合、第１の液滴吐出動作だけで大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成し、目標とする画像を記録媒体１０に形成する。すなわち、撥水膜４３の劣化が進行した場合であっても、第１の液滴吐出動作で目標とする画像を記録媒体１０に形成することによって、プリンター１１を長期間安定して稼動させ、プリンター１１の耐久性を高めることができる。

撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して軽微であるのか、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して甚大であるのかどうかは、例えば第２の液滴吐出動作によって記録媒体１０にカラーパッチ（測色用テストパターン）を形成し、当該カラーパッチを測色し、所定の検査基準に基づき当該カラーパッチに色ムラが生じていないかどうかで判断する。

詳しくは、当該カラーパッチに色ムラが認められない場合、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して軽微であると判断する。当該カラーパッチに色ムラが認められる場合、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して甚大であると判断する。

換言すれば、第２の液滴吐出動作で形成された画像の画質（品質）が許容される良い品位（正常）であれば、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して軽微であると判断する。第２の液滴吐出動作で形成された画像の画質（品質）が許容されない悪い品位（異常）であれば、撥水膜４３の劣化の状態は所定の状態に対して甚大であると判断する。
また、画像の画質（品質）の正常か異常かを判断する検査基準は、ユーザーの要求などによってその時々に定まる。

このように、本実施形態は、撥水膜４３の劣化の状態に応じて、第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作とを使い分ける。すなわち、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して軽微である場合、第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作との両方で、目標とする画像を記録媒体１０に形成する。撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して甚大である場合、第１の液滴吐出動作だけで、目標とする画像を記録媒体１０に形成する。

以上述べたように、本実施形態に係るプリンター１１は、圧電素子３１によってノズル５２の中のインク６１のメニスカス６２を変形させ、ノズル開口５１が形成されたノズル形成面３６Ａからインク６１を液滴６３Ａ，６３Ｂとして吐出し、ドットを記録媒体１０に形成するプリンターであって、ノズル形成面３６Ａを覆う撥水膜４３と、ノズル形成面３６Ａの汚れを拭き取るワイピング処理と、ノズル５２の壁面５３と離れノズル５２の内側に配置されたインク６１を液滴６３Ａとして吐出する第１の液滴吐出動作と、ノズル５２の壁面５３と接しノズル５２の内側に配置されたインク６１を液滴６３Ｂとして吐出する第２の液滴吐出動作と、を有し、撥水膜４３の劣化の状態に応じて、第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作とを使い分ける。

「予測部」
次に、予測部４６０の概要を説明する。
ワイピング部材を使用してノズル形成面３６Ａの汚れを拭き取るワイピング処理を繰り返すことによって、撥水膜４３の劣化が進行する。ワイピング処理の回数と撥水膜４３の劣化の状態とは相関関係があるので、ワイピング処理の回数から撥水膜４３の劣化の状態を予測することができる。

予測部４６０（図１参照）には、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して甚大になるワイピング処理の回数が登録されている。さらに、使用者は、プリンター１１のメンテナンス情報や他のプリンター１１のメンテナンス情報から、より正しい予測がなされるように、予測部４６０に登録されている撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して甚大になるワイピング処理の回数を、更新することができる。

予測部４６０は、ワイピング処理の回数を集計する。予測部４６０は、集計されたワイピング処理の回数が、登録されている撥水膜４３の劣化が生じるワイピング処理の回数を超えない場合、撥水膜４３の劣化の状態は所定の状態に対して軽微であると予測する。さらに、予測部４６０は、集計されたワイピング処理の回数が、登録されている撥水膜４３の劣化が生じるワイピング処理の回数を超える場合、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して甚大であると予測する。

予測部４６０が、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して軽微であると予測した場合、プリンター１１は、第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作との両方で、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成する。
予測部４６０が、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して甚大であると予測した場合、プリンター１１は、第１の液滴吐出動作だけで、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成する。

このように、プリンター１１に予測部４６０を設け、撥水膜４３の劣化の状態を予測することによって、プリンター１１は、撥水膜４３の劣化の状態の予測結果に基づき、好ましい液滴吐出動作で画像を記録媒体１０に形成することができる。従って、好ましくない液滴吐出動作の使用が未然に防止され、好ましくない液滴吐出動作を使用することによるロスを未然に防止することができる。

なお、撥水膜４３の劣化は、インク６１に含まれる色材によってよって変化する。色材が顔料や無機材料（例えば、白色顔料）である場合、色材が染料である場合と比べて、ノズル形成面３６Ａの汚れを拭き取るワイピング処理によって、撥水膜４３が色材によって機械的損傷を受けやすくなる。すなわち、インク６１が顔料や無機材料（例えば、白色顔料）を含む場合、インク６１が染料を含み顔料や無機材料を含まない場合と比べて、撥水膜４３の劣化が生じやすい。
従って、予測部４６０に登録する撥水膜４３の劣化が生じるワイピング処理の回数は、インク６１に含まれる色材の種類によって変更させることが好ましい。例えば、顔料インクと染料インクとでは、撥水膜４３の劣化が生じるワイピング処理の回数が異なるので、顔料インクと染料インクとで撥水膜４３の劣化が生じるワイピング処理の回数を変更させることが好ましい。

（実施形態２）
「プリンターの概要」
図７は、実施形態２に係るプリンターの概要を示す概略図である。
以下、図７を参照し、本実施形態に係るプリンター１１Ａを、実施形態１との相違点を中心に説明する。また、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態に係るプリンター１１Ａは、搬送ユニット１２と、記録ヘッド２５とを備えている。また、プリンター１１Ａは、搬送ユニット１２と記録ヘッド２５とを制御する制御装置３００と、記録ヘッド２５にインク６１を供給する４つのカートリッジ１４と、記録ヘッド２５に供給されるインク６１の流動圧を制御するバルブユニット２４とを備えている。

制御装置３００は、ＣＰＵ４００、ＲＯＭ３１０、ＲＡＭ３２０、表示部３４０、通信部３５０、及びプリンター制御部３６０を備えている。ＣＰＵ４００、ＲＯＭ３１０、ＲＡＭ３２０、通信部３５０、及びプリンター制御部３６０は、バス３７０を通じて互いに接続されている。

ＣＰＵ４００は、ソフトウェア（プログラム）によりそれぞれ実現される機能部分として、解像度変換処理部４１０、色変換部４２０、ハーフトーン処理部４３０、及びマイクロウィーブ処理部４４０などを備えている。

すなわち、本実施形態に係るプリンター１１Ａは予測部４６０を有していなく、実施形態１に係るプリンター１１は予測部４６０を有している。この点が本実施形態と実施形態１との相違点であり、他の構成要素は本実施形態と実施形態１とで同じである。

さらに、本実施形態に係るプリンター１１Ａと実施形態１に係るプリンター１１とでは、液滴吐出動作が異なる。
詳しくは、本実施形態に係るプリンター１１Ａは、第１の液滴吐出動作だけで、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成する。実施形態１に係るプリンター１１は、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して軽微である場合、第１の液滴吐出動作と第２の液滴吐出動作との両方で大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成し、撥水膜４３の劣化の状態が所定の状態に対して甚大である場合、第１の液滴吐出動作だけで大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成する。

本実施形態に係るプリンター１１Ａは、撥水膜４３の劣化の影響を受けにくい第１の液滴吐出動作だけで記録媒体１０にドットを形成するので、撥水膜４３の劣化の影響を受けやすい第２の液滴吐出動作を含む実施形態１に係るプリンター１１と比べて、撥水膜４３の劣化が進行し記録ヘッド２５の吐出性能の均一性が損なわれ、記録媒体１０に形成される画像に色ムラが生じるという不具合を、より強く抑制することができる。すなわち、本実施形態に係るプリンター１１Ａは、実施形態１に係るプリンター１１と比べて、目標とする画像をより安定して形成することができる。
さらに、本実施形態に係るプリンター１１Ａは、長期間の安定動作が可能な第１の液滴吐出動作だけで記録媒体１０にドットを形成するので、長期間の安定動作が難しい第２の液滴吐出動作を含む実施形態１に係るプリンター１１と比べて、プリンター１１Ａを長期間安定稼働させ、プリンター１１Ａの耐久性をさらに高めることができる。

このように、撥水膜４３の劣化の影響を受けにくい第１の液滴吐出動作だけで記録媒体１０にドットを形成すると、プリンター１１Ａを長期間安定稼働させ、プリンター１１Ａの耐久性をさらに高めることができるので、本実施形態は、撥水膜４３の劣化が生じやすいインク６１を使用する場合（例えば、顔料インクを使用する場合）に好適である。

以上述べたように、本実施形態に係るプリンター１１Ａは、圧電素子３１によってノズル５２の中のインク６１のメニスカス６２を変形させ、ノズル開口５１が形成されたノズル形成面３６Ａからインク６１を液滴６３Ａとして吐出し、ドットを記録媒体１０に形成するプリンターであって、ノズル形成面３６Ａを覆う撥水膜４３と、ノズル形成面３６Ａの汚れを拭き取るワイピング処理と、ノズル５２の壁面５３と離れノズル５２の内側に配置されたインク６１を液滴６３Ａとして吐出する第１の液滴吐出動作だけで、大きさが異なる３種類のドット（大ドット、中ドット、小ドット）を記録媒体１０に形成する。

（実施形態３）
インク６１は、腐食性の強いインクであってもよい。実施形態３におけるインク６１は、例えばアルカリ性インクや酸性インクであり、撥水膜４３やノズル形成面３６Ａの化学的な劣化を生じさせるおそれがある。

詳しくは、本願におけるインク６１は、染料や顔料などの色材、水、水溶性有機溶剤、ＰＨ調整剤などを含む。水溶性有機溶剤は、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリエチレングリコール、エタノール、プロパノールなどを使用することができる。ＰＨ調整剤は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、酢酸ソーダ、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、アルカノールアミン、塩酸、酢酸などを使用することができる。

ＰＨ調整剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、酢酸ソーダ、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、アルカノールアミンなどを使用した場合、インク６１はアルカリ性を有し、撥水膜４３やノズル形成面３６Ａの化学的ダメージ（化学的な劣化）を生じさせるおそれがあるアルカリ性インク（液体）となる。
ＰＨ調整剤として、塩酸、酢酸などを使用した場合、インク６１は酸性を有し、撥水膜４３やノズル形成面３６Ａの化学的ダメージ（化学的な劣化）を生じさせるおそれがある酸性インク（液体）となる。

上述したように、撥水膜４３はフッ素含有有機化合物やフッ素含有有機ケイ素化合物などから形成されている。撥水膜４３は、ケイ素樹脂とフッ素樹脂とが、メチレン基（ＣＨ₂）のような置換基で結合された構造を有している。このため、撥水膜４３は、ノズル形成面３６Ａの側に配置されるケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）とが結合した部分（ケイ素樹脂）と、ノズル形成面３６Ａと反対側の表面側に配置される炭素（Ｃ）とフッ素（Ｆ）とが結合した部分（フッ素樹脂）と、ケイ素樹脂とフッ素樹脂とを結合させる炭素（Ｃ）と炭素（Ｃ）とが結合した部分とを有する。そして、炭素（Ｃ）とフッ素（Ｆ）とが結合した部分（フッ素樹脂）が、インク６１に接し、インク６１のメニスカス６２の位置や形状を制御する。

ところが、炭素（Ｃ）と炭素（Ｃ）との結合エネルギーは、ケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合エネルギー、及び炭素（Ｃ）とフッ素（Ｆ）との結合エネルギーと比べて小さいので、炭素（Ｃ）と炭素（Ｃ）とが結合した部分は、ケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）とが結合した部分（フッ素樹脂）、及び炭素（Ｃ）とフッ素（Ｆ）とが結合した部分（フッ素樹脂）に比べて、結合が弱く、機械的ダメージや化学的ダメージの影響を受けやすい。

さらに、撥水膜４３の膜厚を厚くすると（例えば、概略３００μｍ以上にすると）、ピンホールが抑制された撥水膜４３を形成することができるが、撥水膜４３が剥離しやすくなるので、撥水膜４３（フッ素樹脂）の膜厚は概略３００μｍよりも薄い。このため、撥水膜４３には微小なピンホールが存在する。

上述したように、液滴吐出動作では、ノズル形成面３６Ａから吐出された液滴６３Ａ、６３Ｂの一部が、記録媒体１０に着弾せず、インクミストとなって浮遊する。このため、ノズル形成面３６Ａを覆う撥水膜４３は、インク６１からなるインクミストの雰囲気に晒される。さらに、液滴吐出動作によって、ノズル開口５１の開口縁付近の撥水膜４３は、インク６１に晒される（図５Ｂ乃至図５Ｄ、図６Ｂ乃至図６Ｄ参照）。

インク６１として腐食性の強いインクを使用し、撥水膜４３がインク６１からなるインクミストの雰囲気に晒された場合、撥水膜４３のピンホールからインク６１（インクミスト）が染み込み、インク６１によってノズル形成面３６Ａの基材が化学的ダメージを受け（化学的に劣化し）、撥水膜４３が局部的に剥離し、撥水膜４３が劣化するおそれがある。

さらに、撥水膜４３のピンホールから染み込んだインク６１によって、結合が弱い炭素（Ｃ）と炭素（Ｃ）とが結合した部分が化学的ダメージを受け（化学的に劣化し）、撥水膜４３を構成するフッ素樹脂が局部的に剥離し、撥水膜４３が劣化するおそれがある。

さらに、ノズル開口５１の開口縁付近の撥水膜４３はインク６１に晒されるので、インク６１によって、ノズル開口５１の開口縁付近の撥水膜４３は化学的ダメージを受け（化学的に劣化し）、撥水膜４３が局部的に剥離し、撥水膜４３が劣化するおそれがある。

このように、インク６１として腐食性の強いインクを使用すると、撥水膜４３が化学的ダメージを受け（化学的に劣化し）、撥水膜４３の劣化が進行するおそれがある。また、撥水膜４３の劣化は均一に進行しないため、記録ヘッド２５の吐出性能の均一性が損なわれるという不具合が生じるおそれがある。

上述したように、ノズル形成面３６Ａ（撥水膜４３）に付着した汚れを拭き取るワイピング処理によっても、撥水膜４３に機械的ダメージが生じるおそれがある。撥水膜４３に機械的ダメージが生じた場合、当該機械的ダメージと当該化学的ダメージとの相乗作用によって、撥水膜４３の劣化の進行が加速されるおそれがある。さらに、撥水膜４３にダストが付着し、ダストが腐食性の強いインクを吸収すると（保持すると）、撥水膜４３にダストが付着していない場合と比べて、インク６１による化学的ダメージの影響が強くなり、撥水膜４３の劣化の進行が加速されるおそれがある。

インク６１が腐食性の強いインクであり、機械的ダメージや化学的ダメージによって撥水膜４３が劣化する場合、上述した実施形態１及び実施形態２の構成を適用すると、インク６１による撥水膜４３の劣化の悪影響を抑制することができる。特に、撥水膜４３の劣化の影響を受けにくい第１の液滴吐出動作だけで記録媒体１０にドットを形成すると、プリンター１１Ａを長期間安定稼働させ、プリンター１１Ａの耐久性をさらに高めることができる。

なお、腐食性の強いインクは、アルカリ性インクや酸性インクに限定されない。例えば、インク６１を構成する溶媒、インク６１を構成する溶媒に溶解している溶質、インク６１を構成する溶媒に分散している材料などによって、撥水膜４３やノズル形成面３６Ａの化学的な劣化が生じるおそれがある場合、当該インク（液体）は腐食性の強いインク（液体）に該当する。

例えば、インク６１が、水系溶剤を含まず有機溶剤を含む非水性インクである場合、水系溶剤を含む水性インクと比べて、炭素（Ｃ）と炭素（Ｃ）とが結合した部分（結合が弱い部分）が有機溶剤の影響を受けやすく、例えば有機溶剤によって炭素（Ｃ）と炭素（Ｃ）とが結合した部分が膨潤し、フッ素樹脂が剥離しやすくなり、撥水膜４３が劣化しやすくなる。

インク６１が非水性インクである場合においても、上述した実施形態１及び実施形態２の構成を適用すると、インク６１による撥水膜４３の劣化の悪影響を抑制することができる。特に、撥水膜４３の劣化の影響を受けにくい第１の液滴吐出動作だけで記録媒体１０にドットを形成すると、プリンター１１Ａを長期間安定稼働させ、プリンター１１Ａの耐久性をさらに高めることができる。

（実施形態４）
インク６１は、色材を含まない構成であってもよい。
例えば、インク６１は、有機ＥＬ材料や有機ＥＬ材料の前駆体などの機能性材料を媒体に分散させた機能性インクであってもよい。例えば、インク６１は、半導体材料や半導体材料の前駆体などの機能性材料を媒体に分散させた機能性インクであってもよい。例えば、インク６１は、導電性材料や導電材料の前駆体などの機能性材料を媒体に分散させた機能性インクであってもよい。例えば、インク６１は、ゾルゲル前駆体液（例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）の前駆体液）などの機能性材料からなる機能性インクであってもよい。

例えば、インク６１は、現像液やエッチング液であってもよい。例えば、インク６１は、接着剤であってもよい。例えば、インク６１は、樹脂やオイルであってもよい。例えば、インク６１は、感光性を有する樹脂や着色された樹脂であってもよい。例えば、インク６１は、単一の溶剤や、複数の溶剤の混合物であってもよい。

インク６１が、機能性材料、現像液、エッチング液、接着剤、樹脂、オイル、感光性を有する樹脂、着色された樹脂などを含む場合においても、当該インク６１に起因する機械的ダメージや化学的ダメージによって撥水膜４３が劣化するおそれがある。この機械的ダメージや化学的ダメージによって撥水膜４３が劣化する場合、上述した実施形態１及び実施形態２の構成を適用すると、インク６１による撥水膜４３の劣化の悪影響を抑制することができる。特に、撥水膜４３の劣化の影響を受けにくい第１の液滴吐出動作だけで記録媒体１０にドットを形成すると、プリンター１１Ａを長期間安定稼働させ、プリンター１１Ａの耐久性をさらに高めることができる。

以上述べたように、本願によって、ノズル形成面３６Ａ（撥水膜４３）に付着した汚れを拭き取るワイピング処理による機械的ダメージや、インク６１からなるインクミストや液体に晒されることによる化学的ダメージによって撥水膜４３が劣化し、記録ヘッド２５の吐出性能の均一性が損なわれるという不具合が抑制され、高品位で高信頼性の液体吐出装置を実現することができる。

さらに、布帛に捺染を行う液体吐出装置（捺染装置）、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッサンスディスプレイや面発光ディスプレイやカラーフィルターの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解させた液体を吐出する液体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置、時計やカメラなどの精密機械にピンポイントでオイル（潤滑油）を吐出する液滴吐出装置、光通信素子などに用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するための紫外線硬化樹脂などの透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリなどのエッチング液を吐出する液体吐出装置などに対して、本願を適用させることができる。

さらに、本願における液体吐出装置は、上述した記録ヘッド２５を走査方向（Ｘ方向）に移動させながら画像を記録するシリアル方式のプリンター１１，１１Ａに限定されず、例えば、記録ヘッド２５が固定された状態で画像を記録するライン方式のプリンターであってもよい。

１０…記録媒体、１１…プリンター、１４…カートリッジ、１５…インク供給路、１９…支持部、２０…給紙ローラー、２１…搬送ローラー対、２２…排紙ローラー対、２４…バルブユニット、２５…記録ヘッド、２６…ヘッドケース、２７…振動子ユニット、２８…流路ユニット、３１…圧電素子、３６…ノズルプレート、３６Ａ…ノズル形成面、４３…撥水膜、５１…ノズル開口、５２…ノズル、５３…壁面、６１…インク、６２…メニスカス、６３Ａ，６３Ｂ…液滴、１００…画像生成装置、３００…制御装置、３１０…ＲＯＭ、３２０…ＲＡＭ、３３０…バッファー、３４０…表示部、３５０…通信部、３６０プリンター制御部、３７０…バス、４００…ＣＰＵ、４１０…解像度変換処理部、４２０…色変換部、４３０…ハーフトーン処理部、４４０…マイクロウィーブ処理部、４６０…予測部。

Claims (4)

1. 圧電素子によってノズルの中の液体のメニスカスを変形させ、前記ノズルの開口が形成されたノズル形成面から前記液体を液滴として吐出し、ドットを記録媒体に形成する液体吐出装置であって、
   前記ノズル形成面を覆う撥水膜と、
   前記ノズル形成面の汚れを拭き取るワイピング処理と、
   を有し、
   前記ノズルの壁面と離れ前記ノズルの内側に配置された前記液体を、前記液滴として吐出する第１の液滴吐出動作によって、前記ドットを前記記録媒体に形成することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記ノズルの壁面と接し前記ノズルの内側に配置された前記液体を、前記液滴として吐出する第２の液滴吐出動作をさらに有し、
   前記撥水膜の劣化の状態に応じて、前記第１の液滴吐出動作と前記第２の液滴吐出動作とを使い分けることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記撥水膜の劣化の状態が、所定の状態に対して軽微な場合、前記第１の液滴吐出動作と前記第２の液滴吐出動作との両方で前記ドットを形成し、
   前記撥水膜の劣化の状態が、所定の状態に対して甚大な場合、前記第１の液滴吐出動作のみで前記ドットを形成することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記ワイピング処理の回数から、前記撥水膜の劣化の状態を予測する予測部をさらに有し、
   前記予測部が、前記撥水膜の劣化の状態が前記所定の状態に対して軽微であると予測した場合、前記第１の液滴吐出動作と前記第２の液滴吐出動作との両方で前記ドットを形成し、
   前記予測部が、前記撥水膜の劣化の状態が前記所定の状態に対して甚大であると予測した場合、前記第１の液滴吐出動作のみで前記ドットを形成することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。

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