JP2023180897A - 液体を吐出する装置及び印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不良吐出ノズルを検出する手段を備えることなく、画像品質の低下を防止できる液体を吐出する装置を提供する。
【解決手段】液体吐出ヘッド１００と、液体吐出ヘッド１００に供給する液体を収容するヘッドタンク３５と、ヘッドタンク３５に供給する液体を収容する液体カートリッジ１０と、を備える液体を吐出する装置１であって、液体吐出ヘッド１００は、液体を吐出する複数のノズル２０２、及びノズル２０２と連通する個別液室２０３に液体を供給する共通液室２１０を有し、共通液室２１０は、ヘッドタンク３５から液体が供給される供給路が接続する連結部２３１を有し、連結部２３１の鉛直方向下方にあるノズル２０２を使用せずに印刷を行う印刷モードを有する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、液体を吐出する装置及び印刷方法に関する。

液体を吐出する装置として、インクを吐出する液体吐出ヘッド（記録ヘッド）を用いたインクジェット方式の画像形成装置（インクジェット記録装置）が知られている。
液体吐出ヘッドからインク滴を吐出して画像を形成する際に、ノズルに異物が詰まる等の要因により、ノズルからインクが吐出されない「不良吐出」が発生することがある。

そこで、不良吐出が生じた場合でも画像品質を落とさないために、ノズルからインク滴が正常に吐出されているかどうかを検知して、その結果に応じて入力画像データに、通常の印刷とは別種の画像処理を行い、それによって画質を補償する補償方法が知られている（例えば、特許文献１及び２）。

特許文献１では、形成した画像中に実際にドット抜け（画素の欠損）があるかどうかを検出することができる装置において、許容ドット抜け数の基準値が異なる３つの作動モードを有し、各作動モードに応じた制御を行う例が開示されている。

特許文献２では、補償効果が低下する不良吐出ドットが連続する箇所の発生を回避することを目的として、吐出検知手段により不良吐出ノズルを検知した後の処理を選択する選択手段を備え、不吐出画素の連続数に基づきクリーニング手段を使用するか補償手段を使用するかを選択する装置が開示されている。

しかしながら、不良吐出による画像品質の低下を防止する従来の装置では、ドットの欠損から不良吐出が発生しているノズルを検出する手段を備え、検出された結果に応じて補償を行う構成となっているため、装置構成や機構が複雑化するという課題があった。

そこで本発明は、不良吐出ノズルを検出する手段を備えることなく、画像品質の低下を防止できる液体を吐出する装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の液体を吐出する装置は、液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、前記ヘッドタンクに供給する液体を収容する液体カートリッジと、を備える液体を吐出する装置であって、前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズル、及び前記ノズルと連通する個別液室に液体を供給する共通液室を有し、前記共通液室は、前記ヘッドタンクから液体が供給される供給路と接続する連結部を有し、前記連結部の鉛直方向下方にある前記ノズルを使用せずに印刷を行う印刷モードを有することを特徴とする。

本発明によれば、不良吐出ノズルを検出する手段を備えることなく、画像品質の低下を防止できる液体を吐出する装置を提供することができる。

本発明の液体を吐出する装置の一実施形態のインクジェット記録装置を前方から見た斜視図である。 図１に示す装置の機構部の概要を示す側面図である。 図１に示す装置の機構部の要部平面図である。 ヘッドタンクの一例を示す斜視図である。 （Ａ）は図４に示すヘッドタンク内のインク排出を示す模式図であり、（Ｂ）はインク供給配管の構成を示す概略構成図である。 自動メンテナンス機構の構成を示す概略構成図である。 液体吐出ヘッドの一例の分解斜視説明図である。 液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。 液体吐出ヘッドのノズル面の説明図である。 液体吐出ヘッド及びヘッドタンクの断面模式図である。 液体吐出ヘッドのフレーム部材を液室部材側から見た平面説明図である。 フィルタユニットのフィルタ部材の説明図である。 第一の実施形態における印刷モードの説明を示した表である。 第一の実施形態における不使用ノズルの配置を模式的に表した説明図である。 第二の実施形態における印刷モードの説明を示した表である。 第二の実施形態における不使用ノズルの配置を模式的に表した説明図である。 第二の実施形態における不使用ノズルの配置を模式的に表した説明図である。 本実施形態の印刷方法により印刷を行った例を示す説明図である。

以下、本発明に係る液体を吐出する装置及び印刷方法について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

図１は、本発明に係る液体を吐出する装置の一実施形態であるインクジェット記録装置を前方から見た斜視図である。インクジェット記録装置１は、装置本体に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された被記録媒体である用紙をストックするための排紙トレイ３とを備える。

また、装置本体の前面の一方側には、給排紙トレイ部に隣接するように、液体カートリッジであるインクカートリッジ１０を装填するためのカートリッジ装填部４が設けられている。
カートリッジ装填部４にはインクカートリッジ１０がセットされる。各インクカートリッジ１０には、色の異なる色材である記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ホワイト（Ｗ）の各色インクが収容される。これらのインクカートリッジ１０は、装置本体の前面側から後方側に向って挿入して装填可能で、縦置き状態で横方向に各インクカートリッジ１０を並べて装填する構成となっている。カートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６が開閉可能に設けられている。

次に、このインクジェット記録装置１の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の概要を示す側面図、図３は同じく要部平面図である。
インクジェット記録装置１の機構部において、フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂにガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とが横架され、これらがキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持している。キャリッジ３３は、主走査モータによってタイミングベルトを介して図３の矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、前述した各色のインク滴を吐出する４個の液体吐出ヘッド１００からなる記録ヘッドが、複数のインク吐出口（複数のノズル）を主走査方向と交叉する方向（用紙送り方向）に配列され、インク滴吐出方向を下方に向けて装着されている。なお、各色の液滴を吐出するノズル列を有する１又は複数のヘッド構成などを採用することもできる。

また、キャリッジ３３には、液体吐出ヘッド１００に各色のインクを供給するための各色のヘッドタンク３５が搭載されている。この各色のヘッドタンク３５には各色のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。このカートリッジ装填部４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための送液手段である送液ポンプ２４が設けられている。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３と、給紙コロ４３に対向する分離パッド４４とを備える。分離パッド４４は、摩擦係数の大きな材質からなり、給紙コロ４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を液体吐出ヘッド１００の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えられている。さらに、給送された用紙４２を静電吸着して液体吐出ヘッド１００に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１が備えられている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成されている。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させる帯電手段である帯電ローラ５６が備えられている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。さらに、搬送ベルト５１の裏側には、液体吐出ヘッド１００による印写領域に対応してガイド部材５７が配置されている。

この搬送ベルト５１は、副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３に矢印で示す副走査方向（ベルト搬送方向）に周回移動する。

さらに、液体吐出ヘッド１００で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とが備えられている。排紙ローラ６２の下方には、排紙トレイ３が備えられている。

また、装置本体の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

記録動作は、キャリッジ３３を主走査方向に移動させながら、画像信号に応じて液体吐出ヘッド１００を駆動する。液体吐出ヘッド１００は、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、液体吐出ヘッド１００のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１が配置されている。

この維持回復機構８１には、液体吐出ヘッド１００の各ノズル面をキャッピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ～８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ～８２ｄは保湿用キャップとしている。

この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液は、廃液タンク２３（図５及び図６参照）に排出されて収容される。また、キャップ８２に排出されたインク、ワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナで除去されたインク、及び空吐出受け８４に空吐出されたインクも、廃液タンク２３（図６参照）に排出されて収容される。

また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８が配置されている。この空吐出受け８８には、液体吐出ヘッド１００のノズル列方向に沿った開口部８９などが備えられている。

待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で液体吐出ヘッド１００がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で液体吐出ヘッド１００をキャッピングした状態で吸引ポンプ２２（図５及び図６参照）によってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘したインクや気泡を排出する回復動作を行う。さらに、印刷動作開始前や印刷途中などに印刷と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これらによって、液体吐出ヘッド１００の安定した吐出性能を維持できる。

図４は、本発明の一実施形態に係るヘッドタンクの構造を示す斜視図である。同図において、ヘッドタンク３５の内部に設けられたフィルム９２は、バネに付勢されることで負圧を生じており、ヘッドタンク内に収納されたインクの消費量に応じて変位する。また、負圧レバー９１は、フィルム９２に追随して動作するレバーである。

供給口９３は、インクカートリッジ１０からインク供給チューブ３６を経てインクが供給される供給口である（図１及び図３参照）。また、大気開放弁９４はヘッドタンク３５の内部を必要に応じて大気状態に開放するピンである。さらに、このようなヘッドタンク３５の下方にはインク滴を吐出する液体吐出ヘッド１００が取り付けられている。さらに、インク又は空気を検知する検知機構９５が設けられている。

図５（Ａ）は、ヘッドタンク内のインク排出を示す模式図である。図５（Ａ）に示すように、キャップ８２で液体吐出ヘッド１００のノズル面を覆い、吸引ポンプ２２にて吸引を行うと、ヘッドタンク３５内のインクを廃液タンク２３へ排出（ヘッド吸引）できる。このヘッド吸引により、ノズルの増粘インクなどを排除できる。

図５（Ｂ）は、インク供給配管の構成を示す概略構成図である。図５（Ｂ）に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、ヘッドタンク３５とインクカートリッジ１０との間で、液体を正転送又は逆転送できる送液ポンプ２４を備える。すなわち、送液ポンプ２４は、「正転時」には、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５へ送液し、「逆転時」には、ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０へ逆戻しする（液体の循環）。

図６は、インクジェット記録装置１における自動メンテナンス機構の構成を示す概略構成図である。
図６に示すように、自動メンテナンス機構は、インクカートリッジ１０と、送液ポンプ２４と、ヘッドタンク３５と、液体吐出ヘッド１００と、キャップ８２と、吸引ポンプ２２と、廃液タンク２３と、ワイパーブレード８３と、空吐出受け８４とを備える。ここで、インクカートリッジ１０には、図中左から白（Ｗ１、Ｗ２）、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色インクが収容される。

図７は液体吐出ヘッド１００の一例を示す分解斜視説明図である。図８は、液体吐出ヘッド１００の流路構成の説明図であり、ノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面図である。図９は、液体吐出ヘッド１００のノズル面の説明図である。

液体吐出ヘッド１００は、ノズル板及び流路板並びに振動板部材から構成される液室部材１０１と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材１０２とを有し、フレーム部材１０２の液体供給経路上流側にはフィルタユニット１０３が配置されている。フレーム部材１０２と液室部材１０１とは接着剤により固定されている。

フィルタユニット１０３には、ヘッドタンク３５から供給される液体（インク）中の不純物をろ過するためのフィルタ部材が設けられている。

液室部材１０１は、ノズル板２１２と、流路板２１３と、振動板部材２１４とを接合している。
ノズル板２１２には、図９（Ａ）に示すように、液滴を吐出する複数のノズル２０２が２列配列された２列のノズル列３００Ａ、３００Ｂを有している。このノズル板２１２は、例えば、ステンレスを用いてプレス加工でノズル２０２を形成できる。

なお、以降の説明においてノズル列３００を模式的に図９（Ｂ）のように示すことがある。

流路板２１３は、ノズル２０２に通じる個別液室２０３を形成している。この流路板２１３は、例えばシリコンの異方性エッチングで形成しているが、ステンレスなどの金属材料を使用することもできる。
振動板部材２１４は、個別液室２０３の一部の壁面を変位可能な振動領域２１４ａとして形成する。この振動板部材１４はＮｉ電鋳で形成している。
フレーム部材１０２には、各個別液室２０３に液体を供給する共通液室２１０が形成されている。

振動板部材２１４の振動領域２１４ａの個別液室２０３とは反対側に圧電アクチュエータ２２０を配置している。圧電アクチュエータ２２０は、２列のノズル列に合わせて１つのベース部材２１９に例えばノズルピッチの２倍のピッチで柱状の圧電素子（圧電柱）を形成した２つの圧電部材２１８を接合している。圧電部材２１８の各圧電柱は振動板部材２１４の振動領域２１４ａと接合されて、ＦＰＣやＦＦＣなどのフレキシブル配線部材２２１が接続され、フレキシブル配線部材２２１に搭載された駆動回路（ドライバＩＣ）２２２）によって駆動信号が与えられる。

この液体吐出ヘッドでは、圧電アクチュエータ２２０を駆動することで振動板部材２１４の振動領域２１４ａが変位して、個別液室２０３の液体が加圧されてノズル２０２から液滴が吐出される。

次に、この液体吐出ヘッドの共通液室構成について図１０及び図１１を参照して説明する。
図１０は液体吐出ヘッド１００及びヘッドタンク３５の断面説明図、図１１は液体吐出ヘッド１００のフレーム部材１０２を液室部材１０１側から見た平面説明図である。図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）は第一の態様、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）は第二の態様を示している。

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）中の破線Ｆは、インク中に凝集物等があった場合に最も流れやすい経路を模式的に示している。
なお、液体吐出ヘッド１００は、ノズル列に対応する複数の個別液室に液体を供給する共通液室２１０を２つ有しているが、図１０では一方のみを示している。

第一の実施形態では、図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）に示すように、共通液室２１０は、ノズル配列方向の中央部にヘッドタンク３５から液体が供給される供給路が接続する連結部２３１を有している。

一方、第二の実施形態では、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）に示すように、共通液室２１０は、ノズル配列方向の一方端部側にヘッドタンク３５から液体が供給される供給路が接続する連結部２３１を有している。

図１２はフィルタユニット１０３が備えるフィルタ部材１３１の配置を説明する図である。図中、フィルタ部材１３１を破線で模式的に示している。フィルタ部材１３１は、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、ノズル列方向に２つ設けられていてもよく、図１２（Ｃ）に示すように１つであってもよい。
図１１に示したように、２列の共通液室２１０は、ヘッドタンク３５から液体が供給される供給路が接続する連結部２３１を有しているが、連結部２３１はフィルタユニット１０３との接続部でもある。

液体を濾過するフィルタ部材１３１は、滴吐出特性に与える影響を極力小さいものとするため、液体通過時における流体抵抗は極力小さい方が好ましい。フィルタ部材１３１の形状は、連結部２３１の配置に応じて適宜設計、選択することができるが、面積が極力大きく、かつ抵抗の少ない形状とすることが好ましい。また、２つのフィルタ部材１３１が配置されていることが好ましい。

図１２（Ａ）に示す例は、図１０（Ａ）、図１１（Ａ）に示す第一の実施形態におけるフィルタ部材１３１の配置例である。第一の実施形態の共通液室２１０は、ノズル配列方向の中央部にヘッドタンク３５から液体が供給される供給路が接続する連結部２３１を有している。連結部２３１が中央部に配設されているため、２つのフィルタ部材１３１は、液体を中央部に導くことができるように、平面形状で略涙形状に形成されたものを用いている。

図１２（Ｂ）に示す例は、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）に示す第二の実施形態におけるフィルタ部材１３１の配置例である。第二の実施形態の共通液室２１０は、ノズル配列方向の一方端部側にヘッドタンク３５から液体が供給される供給路が接続する連結部２３１を有している。連結部２３１が一方端側と他方端側に配設されているため、２つの矩形のフィルタ部材１３１をそれぞれヘッドの異なる端部側に寄せるように配置している。

図１２（Ｃ）に示す例は、図１０（Ｂ）に示す第二の実施形態の変形例としての図１１（Ｃ）におけるフィルタ部材１３１の配置例である。図１１（Ｃ）の例では連結部２３１が一方端側にのみ配設されているため、１つのフィルタ部材１３１でフィルタユニット１０３を構成している。

ところで、白（Ｗ１、Ｗ２）インクのような沈降しやすい成分（例えば、酸化チタン等）を含むインクが充填されているインクカートリッジ１０は、濃度が高いインクが容器下側に集まり、容器上側のインク濃度は低くなる。また、同インクカートリッジをインクジェット記録装置に搭載し、インク吐出を行った場合は、ヘッドタンク３５において凝集を生じやすく、ヘッドタンク３５に残留した凝集物がノズル孔に流れ込み、不良吐出が生じたり、ノズルの回復性が悪くなったりし易いことが知られている。

インクは上流側から下流側に向かって、（１）ヘッドタンク３５、（２）フィルタユニット１０３、（３）連結部２３１、（４）共通液室２１０、（５）個別液室２０３、（６）ノズル２０２の順に流れる。ノズル２０２の上流側のヘッドタンク３５及びフィルタユニット１０３に残留している凝集物は、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）中に破線矢印Ｆで示したように、連結部２３１を通りノズル２０２に流れて来ることとなる。凝集物の沈降位置は、重力の影響で連結部２３１の直下に落ちやすく、これによりノズル２０２の不良吐出が起こりやすくなる。

従来の装置では、不良吐出を検出する手段を備え、検出された結果に応じて補償を行う構成となっているため、装置構成や機構が複雑化するという課題があった。
これに対し、本発明に係る液体を吐出する装置は、上述のように凝集しやすいインクを吐出するノズル２０２について、予め不良吐出が発生することを予測し、当該ノズル２０２を用いないで印刷を行う構成とすることにより、不良吐出ノズルを検出する手段や機構を備えることなく、画像品質の低下を防止することができる。

すなわち、本発明に係る液体を吐出する装置は、液体吐出ヘッド１００と、液体吐出ヘッド１００に供給する液体を収容するヘッドタンク３５と、ヘッドタンク３５に供給する液体を収容する液体カートリッジ（インクカートリッジ）１０と、を備える液体を吐出する装置１であって、液体吐出ヘッド１００は、液体を吐出する複数のノズル２０２、及びノズル２０２と連通する個別液室２０３に液体を供給する共通液室２１０を有し、共通液室２１０は、ヘッドタンク３５から液体が供給される供給路が接続する連結部２３１を有し、連結部２３１の鉛直方向下方にあるノズル２０２を使用せずに印刷を行う印刷モードを有する。
連結部２３１は、共通液室２１０のノズル配列方向一方端部側または中央部にある。
また、液体吐出ヘッド１００は、ヘッドタンク３５との間に、液体をろ過するフィルタ部材を備えたフィルタユニットを有している。

本実施形態の装置において、液体吐出ヘッド１００に供給される液体が白色インクを含む複数色のインクであり、白色インクが供給される液体吐出ヘッド１００の連結部２３１の鉛直方向下方にあるノズル２０２を使用しないように設定される。

印刷モードは、ノズル列の１２．５％～８７．５％の領域のノズルを、使用しないノズルとして選択することができる。

（第一の実施形態における印刷）
図１０（Ａ）、図１１（Ａ）に示した第一の実施形態の共通液室２１０は、ノズル配列方向の中央部にヘッドタンク３５から液体が供給される供給路が接続する連結部２３１を有している。
この場合、白インクはノズル列３００における中央部のノズルに不良吐出（以下、「ノズル抜け」ともいう）が生じやすい。ノズル抜けは、印刷開始後の時間経過や、印刷回数の増加にともなって生じる範囲が広くなることが確認されている。
そこで、白色インクが供給される連結部２３１の鉛直方向下方にあるノズル２０２を使用しない印刷モードにより印刷を行うことが好ましい。

印刷モードとしては、ノズル列３００のうち、連結部２３１の鉛直方向下方にあるノズル２０２を含む所定の領域のノズル２０２を使用しないことを選択することができ、例えば、鉛直方向下方にあるノズルを含む１２．５％～８７．５％の領域のノズルを、使用しないノズルとして選択することができる。これにより、１２．５％～８７．５％のノズルにノズル抜けが発生しても、印刷された画像の品質に影響が及ぶことがない。

図１３は印刷モード（Ｍ１～Ｍ７）の例を示した表である。一例として、ノズル列３００に含まれるノズル２０２の数が１９２個である場合について示している。
例えば、印刷モードＭ１では、ノズル列３００の中央部を含む全体の１２．５％（２４個）のノズルを不使用として、残りの８７．５％（１６８個）のノズルを使用して印刷を行う。これにより、最大１２．５％のノズルにノズル抜けが発生している場合であっても画像品質を低下させることなく印刷を行うことができる。
一方、印刷モードＭ７では、ノズル列３００の中央部を含む全体の８７．５％（１６８個）のノズルを不使用として、残りの１２．５％（２４個）のノズルを使用して印刷を行う。これにより、最大８７．５％のノズルにノズル抜けが発生している場合であっても画像品質を低下させることなく印刷を行うことができる。

図１４は、選択された印刷モードに対応した液体吐出ヘッド１００における不使用ノズルの配置を模式的に表した図である。図中不使用ノズルの領域３０１を黒色で示している。なお、液体吐出ヘッドの配置は図６示した例と同様であり、白色（Ｗ）以外の各色（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）のインクを吐出する液体吐出ヘッドをあわせて示している。

図１４（Ａ）は通常印刷時の配置図である。
図１４（Ｂ）は印刷モードＭ２の配置図であり、Ｍ２では白色インクが吐出されるノズル列３００の中央部を含む全体の２５％（４８個）のノズルを不使用とし、残りの７５％（１４４個）のノズルを使用して印刷を行うことを示している。
図１４（Ｃ）は印刷モードＭ４の配置図であり、Ｍ４では白色インクが吐出されるノズル列３００の中央部を含む全体の５０％（９６個）のノズルを不使用とし、残りの５０％（９６個）のノズルを使用して印刷を行うことを示している。
図１４（Ｄ）は印刷モードＭ６の配置図であり、Ｍ６では白色インクが吐出されるノズル列３００の中央部を含む全体の７５％（１４４個）のノズルを不使用とし、残りの２５％（４８個）のノズルを使用して印刷を行うことを示している。

（第二の実施形態における印刷）
図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）に示した第二の実施形態の共通液室２１０は、ノズル配列方向の一端側にヘッドタンク３５から液体が供給される供給路が接続する連結部２３１を有している。
この場合、白インクはノズル列における端部側のノズルに不良吐出（以下、「ノズル抜け」ともいう）が生じやすい。ノズル抜けは、印刷開始後の時間経過や、印刷回数の増加にともなって生じる範囲が広くなることが確認されている。
そこで、白色インクが供給される連結部２３１の鉛直方向下方にあるノズル２０２を使用しない印刷モードにより印刷を行うことが好ましい。

印刷モードとしては、ノズル列３００のうち、連結部２３１の鉛直方向下方にあるノズル２０２を含む所定の領域のノズル２０２を使用しないことを選択することができ、例えば、鉛直方向下方にあるノズルを含む１２．５％～８７．５％の領域のノズルを、使用しないノズルとして選択することができる。これにより、１２．５％～８７．５％のノズルにノズル抜けが発生しても、印刷された画像の品質に影響が及ぶことがない。

図１５は印刷モード（Ｍ１～Ｍ７）の例を示した表である。一例として、ノズル列に含まれるノズル２０２の数が１９２個である場合について示している。
例えば、印刷モードＭ１では、ノズル列の一方端部を含む全体の１２．５％（２４個）のノズルを不使用として、残りの８７．５％（１６８個）のノズルを使用して印刷を行う。これにより、最大１２．５％のノズルにノズル抜けが発生している場合であっても画像品質を低下させることなく印刷を行うことができる。
一方、印刷モードＭ７では、ノズル列の一方端部を含む全体の８７．５％（１６８個）のノズルを不使用として、残りの１２．５％（２４個）のノズルを使用して印刷を行う。これにより、最大８７．５％のノズルにノズル抜けが発生している場合であっても画像品質を低下させることなく印刷を行うことができる。

図１６は、図１１（Ｂ）に示した態様において、選択された印刷モードに対応した液体吐出ヘッド１００における不使用ノズルの配置を模式的に表した図である。図中、ノズル列３００のうち不使用ノズルの領域３０１を黒色で示している。なお、液体吐出ヘッドの配置は図６示した例と同様であり、白色（Ｗ）以外の各色（Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃ）のインクを吐出する液体吐出ヘッドをあわせて示している。

図１６（Ａ）は通常印刷時の配置図である。
図１６（Ｂ）は印刷モードＭ２の配置図であり、Ｍ２では白色インクが吐出されるノズル列３００の一方端部を含む全体の２５％（４８個）のノズルを不使用とし、残りの７５％（１４４個）のノズルを使用して印刷を行うことを示している。
図１６（Ｃ）は印刷モードＭ４の配置図であり、Ｍ４では白色インクが吐出されるノズル列３００の一方端部を含む全体の５０％（９６個）のノズルを不使用とし、残りの５０％（９６個）のノズルを使用して印刷を行うことを示している。
図１６（Ｄ）は印刷モードＭ６の配置図であり、Ｍ６では白色インクが吐出されるノズル列３００の一方端部を含む全体の７５％（１４４個）のノズルを不使用とし、残りの２５％（４８個）のノズルを使用して印刷を行うことを示している。

なお、図１１（Ｂ）は第二の実施形態として、２つの連結部が一方端側（２３１Ａ）と他端側（２３１Ｂ）に設けられた例を示したが、図１１（Ｃ）に示すように、２つの連結部２３１Ａ及び２３１Ｂが同じ端部側に設けられた態様であってもよい。

図１７は、図１１（Ｃ）に示した態様において、選択された印刷モードに対応した液体吐出ヘッド１００における不使用ノズルの配置を模式的に表した図である。図中、ノズル列３００のうち不使用ノズルの領域３０１を黒色で示している。なお、液体吐出ヘッドの配置は図６示した例と同様であり、白色以外の各色のインクを吐出する液体吐出ヘッドをあわせて示している。

図１７（Ａ）は通常印刷時の配置図である。
図１７（Ｂ）は印刷モードＭ２の配置図であり、Ｍ２では白色インクが吐出されるノズル列３００の一方端部を含む全体の２５％（４８個）のノズルを不使用とし、残りの７５％（１４４個）のノズルを使用して印刷を行うことを示している。
図１７（Ｃ）は印刷モードＭ４の配置図であり、Ｍ４では白色インクが吐出されるノズル列３００の一方端部を含む全体の５０％（９６個）のノズルを不使用とし、残りの５０％（９６個）のノズルを使用して印刷を行うことを示している。
図１７（Ｄ）は印刷モードＭ６の配置図であり、Ｍ６では白色インクが吐出されるノズル列３００の一方端部を含む全体の７５％（１４４個）のノズルを不使用とし、残りの２５％（４８個）のノズルを使用して印刷を行うことを示している。

本発明に係る印刷方法は、液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、前記ヘッドタンクに供給する液体を収容する液体カートリッジ（インクカートリッジ）と、を備える液体を吐出する装置により被印刷物に液体を吐出する印刷方法であって、前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズル、及び前記ノズルと連通する液室に液体を供給する共通液室を有し、前記共通液室は、前記ヘッドタンクから液体が供給される供給路が接続する連結部を有し、前記連結部の鉛直方向下方にある前記ノズルを使用せずに印刷を行う印刷方法である。

本実施形態の印刷方法は、被記録媒体としてＴシャツなどの布地に印刷を行う場合にも適用することができる。布地に印刷を行う装置は、布地をセットするプラテンを備えていることが好ましい。

図１８は、Ｔシャツに印刷を行った例を模式的に示す図である。図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）に示す第一の実施形態の装置を用いて印刷を行った結果を示している。
図１８（Ａ）は、通常の印刷モードで不良吐出が発生していない状態で印刷を行った例であり、ノズル列のうち５０％にノズル抜けが生じている。
図１８（Ｂ）は、通常の印刷モードで不良吐出が発生している状態で印刷を行った例である。
図１８（Ｃ）は、印刷回数や印刷開始後の経過時間が図１８（Ｂ）と同じ条件下で、本実施形態の印刷方法で印刷を行った例である。印刷モードとしては、図１４（Ｃ）に示した印刷モードＭ４を選択した。すなわち、白色インクが吐出されるノズル列の中央部を含む全体の５０％（９６個）のノズルを不使用とし、残りの５０％（９６個）のノズルを使用して印刷を行った。

図１８の例では、被記録媒体として濃色（黒色）のＴシャツを用い、カラーインクの発色を向上させるために下地として白色インクを印刷している。
白色インクの不良吐出により図１８（Ｂ）では画像品質が低下しているのに対し、連結部の位置に対応した不使用ノズルを設けた本実施形態の印刷方法では、画像品質の低下はみられなかった。

以上のように、本実施形態の液体を吐出する装置及び印刷方法によれば、不良吐出ノズルを検出する手段を備えることなく、画像品質の低下を防止することができる。

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

「液体を吐出する装置」とは、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれ、画像形成装置の他、立体造形装置、処理液塗布装置、噴射造粒装置等が挙げられる。

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、前記ヘッドタンクに供給する液体を収容する液体カートリッジと、を備える液体を吐出する装置であって、
前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズル、及び前記ノズルと連通する液室に液体を供給する共通液室を有し、
前記共通液室は、前記ヘッドタンクから液体が供給される供給路と接続する連結部を有し、
前記連結部の鉛直方向下方にある前記ノズルを使用せずに印刷を行う印刷モードを有することを特徴とする液体を吐出する装置である。
＜２＞ 前記連結部は、前記共通液室のノズル配列方向一方端部側または中央部にあることを特徴とする前記＜１＞に記載の液体を吐出する装置である。
＜３＞ 前記液体吐出ヘッドに供給される液体が白色インクを含む複数色のインクであり、
前記白色インクが供給される前記液体吐出ヘッドの前記連結部の鉛直方向下方にある前記ノズルを使用しないことを特徴とする前記＜１＞または＜２＞に記載の液体を吐出する装置である。
＜４＞ 前記液体吐出ヘッドは、前記ヘッドタンクとの間に、液体をろ過するフィルタ部材を備えたフィルタユニットを有することを特徴とする前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液体を吐出する装置である。
＜５＞ 前記印刷モードは、ノズル列の１２．５％～８７．５％の領域の前記ノズルを使用しないノズルとして選択することを特徴とする前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の液体を吐出する装置である。
＜６＞ 液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、前記ヘッドタンクに供給する液体を収容する液体カートリッジと、を備える液体を吐出する装置により被印刷物に液体を吐出する印刷方法であって、
前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズル、及び前記ノズルと連通する液室に液体を供給する共通液室を有し、
前記共通液室は、前記ヘッドタンクから液体が供給される供給路が接続する連結部を有し、
前記連結部の鉛直方向下方にある前記ノズルを使用せずに印刷を行うことを特徴とする印刷方法である。

１ 液体を吐出する装置（インクジェット記録装置）
１０ 液体カートリッジ（インクカートリッジ）
３５ ヘッドタンク
１００ 液体吐出ヘッド
１０３ フィルタユニット
１３１ フィルタ
２０２ ノズル
２１０ 共通液室
２３１ 連結部
３００ ノズル列

特許第３８６７７６７号公報 特許第６７６６３５０号公報

Claims (6)

1. 液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、前記ヘッドタンクに供給する液体を収容する液体カートリッジと、を備える液体を吐出する装置であって、
   前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズル、及び前記ノズルと連通する個別液室に液体を供給する共通液室を有し、
   前記共通液室は、前記ヘッドタンクから液体が供給される供給路と接続する連結部を有し、
   前記連結部の鉛直方向下方にある前記ノズルを使用せずに印刷を行う印刷モードを有することを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 前記連結部は、前記共通液室のノズル配列方向一方端部側または中央部にあることを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 前記液体吐出ヘッドに供給される液体が白色インクを含む複数色のインクであり、
   前記白色インクが供給される前記液体吐出ヘッドの前記連結部の鉛直方向下方にある前記ノズルを使用しないことを特徴とする請求項１または２に記載の液体を吐出する装置。
4. 前記液体吐出ヘッドは、前記ヘッドタンクとの間に、液体をろ過するフィルタ部材を備えたフィルタユニットを有することを特徴とする請求項１または２に記載の液体を吐出する装置。
5. 前記印刷モードは、ノズル列の１２．５％～８７．５％の領域の前記ノズルを使用しないノズルとして選択することを特徴とする請求項１または２に記載の液体を吐出する装置。
6. 液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、前記ヘッドタンクに供給する液体を収容する液体カートリッジと、を備える液体を吐出する装置により被印刷物に液体を吐出する印刷方法であって、
   前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズル、及び前記ノズルと連通する液室に液体を供給する共通液室を有し、
   前記共通液室は、前記ヘッドタンクから液体が供給される供給路が接続する連結部を有し、
   前記連結部の鉛直方向下方にある前記ノズルを使用せずに印刷を行うことを特徴とする印刷方法。

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