JP5178138B2 - 液体吐出ヘッドの駆動方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ヘッドの駆動方法及びインクジェット記録装置に係り、特に、ノズル付近の汚れによる吐出液滴の飛翔曲がりを回復させる空打ち（予備吐出、空吐出、パージ、ダミージェットなどと呼ばれる場合がある）の技術に関する。

インクジェットの分野では、ノズルの増粘を解消するために、実際の描画とは別に空打ちを行うことが知られている（特許文献１，２等）。特許文献１は、使用しているノズルでのインクの蒸発による増粘を解消するため、正規の印刷パターンと無関係に、印刷工程中に、記録媒体上において離散的に空打ちを行っている。

また、特許文献２では、2種類の駆動電圧波形を利用する予備吐出方法を提案しており、印刷工程前に、第2波形でインクの粘度を低下させ、第1波形で予備吐出させやすくしている。

一方、長時間の連続印刷が行われる産業用インクジェットでは、増粘以外に、長時間の連続吐出に伴う直進性・速度低下（曲がり）が発生し、画質低下・装置汚染を引き起こす。この曲がりの原因は、分散粒子や界面活性成分の付着・析出、インクミストやコンタミの付着によるメニスカス異常であることが分かってきている。これらのメニスカス異常は上記のような増粘インク対策を目的とした吐出方法では回復されない。
特開昭５５−１３９２６９号公報 特開２００６−３４７１６４号公報

一般的にこれらのメニスカス異常は、ヘッド上部からの加圧パージやノズルの吸引、ノズル面のワイピングなどによって解消されるが、これらの回復処理の実施はスループット低下の原因となる。特にフルラインヘッドを用いたシングルパス方式のインクジェットでは、ヘッドが常に記録媒体上に存在するため、記録媒体上で空打ちを行うと記録媒体上に大量の液体が存在することとなり、後行程に影響を及ぼす。よって回復処理の際には、印刷を停止し、ヘッドをメンテナンスステーションへ移動するかメンテナンスステーションをヘッド直下へ移動するかを行う必要があり、スループットを低下させずにメニスカス異常を回復させる方法が従来存在しなかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、スループットを低下させることなく、メニスカス異常を回復させる技術を提供すること目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、ノズルから液状機能性材料を吐出して被吐出媒体上に付着させ、該被吐出媒体上に前記液状機能性材料のドットによる画像を形成する液体吐出ヘッドの駆動方法であって、描画すべき画像のドット形成に必要な画像形成用の最小ドットを形成する際の吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθa、前記ノズルの吐出性能を回復させるための空打ち用の吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθbとするとき、θb−θa≧３度の関係を満たす空打ちの吐出を行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの駆動方法を提供する。

液状機能性材料には、グラフィック印刷用のインク、処理液、マテリアルデポジション用の材料、配線描画用の導電性材料など、様々な材料が含まれる。すなわち、「画像」という用語の解釈においては、写真や文字等のいわゆるグラフィック印刷の意義に限定されず、電子回路の配線パターンや、微細構造物など、画像として把握できる形状、形態、パターンなどを広く包含するものとする。

また、本発明は、液体吐出ヘッドのノズルから液状機能性材料を吐出して被吐出媒体上に付着させ、該被吐出媒体上に前記液状機能性材料のドットによる画像を形成するインクジェット記録装置であって、描画すべき画像のドット形成に必要な画像形成用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される画像形成用の吐出波形と、前記ノズルの吐出性能を回復させるための空打ち用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される空打ち用の吐出波形とを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記画像形成用の吐出波形と空打ち用の吐出波形、及び描画用の画像データとを組み合わせて前記液体吐出ヘッドの駆動制御を行う制御手段と、を備え、前記画像形成用の最小ドットを形成する際の吐出波形の印加による吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθa、前記空打ち用の吐出波形の印加による吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθbとするとき、θb−θa≧３度の関係を満たす空打ちの吐出が行われることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、空打ち時の吐出駆動により、ノズル内のメニスカスは画像形成時の吐出と比較してノズル面から大きく膨出するため、ノズル面のノズル穴縁付近に付着している異物（汚染物）を吐出液内に取り込み、除去することができる。これにより、ノズル近傍の異物による吐出曲がりを解消することができる。また、本発明による空打ちの動作は、画像形成中の画像間、又は画像内で実施することができるため、スループットを低下させること無く、吐出性能を回復できる。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔吐出曲がりの現象とその回復の原理の説明〕
はじめに、吐出曲がりの現象とその回復の原理について説明する。

図１(ａ−１)は正常なノズルのメニスカス（非吐出時）を示しており、(ａ−２)は正常吐出時の様子を示している。符号１０はノズルプレート、１１はノズル穴、１３はインクのメニスカス（界面）を示す。

図１（ｂ−１）は、ノズルプレート１０におけるノズル穴１１の縁近傍に異物１５が付着している場合であり、（ｂ−２）は異物付着時の吐出の様子を示している。

図１（ｂ−２）に示すように、ノズルプレート１０のノズル穴１１の近傍に異物が付着している場合、この異物によって吐出時のメニスカスが非対称となり、これにより吐出曲がりが発生する。

このようなメニスカス異常の原因として、以下の要因が考えられる。

(１)インク成分(顔料・染料・高分子粒子・溶解高分子成分・界面活性成分・不純物粒子・不純物オイル等)のノズル吸着
(２)吐出時のメニスカス隆起領域でのインク乾燥により、ノズルでのインク増粘物・インク成分(同上)析出
(３)空気中の浮遊粒子付着
(４)インクミスト付着
(５)吐出不良による飛散インクの付着
画像記録時における通常の吐出動作では、吐出時のメニスカス１３の縁部（ノズル穴１１）とノズルプレート１０との成す角（図１（ａ−２）に示すように、ノズル穴１１の縁から盛り上がる液界面の接線と、ノズルプレート１０のノズル面１０Ａの成す角度の最大値θaは、比較的小さく（例えば、θa＝４３°）、吐出時に異物を除去することはできない。

これに対し、本発明の実施形態による空打ち動作では、図２に示すように、通常の吐出
動作（図１）よりもメニスカス１３を大きく振動させる。すなわち、図２（ａ−１）、（ａ−２）に示すとおり、空打ち吐出時のメニスカス１３の縁部とノズルプレート１０のノズル面１０Ａの成す角の最大値（図２（ａ−２）における角度θb）を大きくすることにより（例えば、θb＝５０°とする）、ノズルプレート１０に近い異物を吐出時に液内に取り込んで除去する。これにより、その後の吐出は正常な（曲がりのない）吐出となる。

〔ノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角を増加させる方法の例〕
ここで、空打ち時におけるメニスカス縁部とノズル面との成す角（以下、「メニスカスとノズルプレートとの成す角」と表記する場合がある）を大きくするための具体的な手段の例について説明する。当該角度を増大させることは、すなわちノズルからのメニスカスの膨出量を大きくすること、メニスカス振動の振幅を大きくすることによって実現される。

（例１：加圧しながらの吐出）
図３は、第１例の模式図である。図３に示すように、ヘッド内圧を加圧しながらノズルの駆動（空打ち吐出用駆動波形の印加）を行う態様がある。例えば、通常の画像記録時におけるヘッド背圧よりも＋ΔＰ（〜３０ｋＰａ程度）の加圧を行い、各ノズルの吐出駆動を行う駆動波形としては、通常の画像記録時と同等の波形（電圧）を印加する。ヘッド内圧（背圧）を制御する手段として、例えば、インクタンクからヘッドにインクを供給する供給路中にポンプ（図１８の符号１６３参照）を設け、このポンプにより加圧を制御する態様がある。

こうして、空打ち中にヘッド背圧を全体的にアップさせることにより、吐出駆動波形を変更しなくても吐出駆動時におけるメニスカスとノズルプレートとの成す角は大きくなる。

（例２：吐出駆動波形の振幅増加）
第２例は、吐出電圧を増加させる方法である。図４は、第２例における駆動波形の説明図である。図４に示すように、通常の画像記録時における駆動波形（破線）よりも振幅の大きな駆動波形（実線）を用いて空打ちを行うことで、吐出におけるメニスカスとノズルプレートの成す角を大きくすることが可能である。なお、適切な波形振幅の増加分（ΔＶ1）については、液物性に応じて決定される。これにより、図５のように、ノズル穴１１の近くに付着していた異物１５を吐出時に液内に取り込んで除去することができる。

（例３：角度増加用波形の印加）
図６は、第３例による駆動波形の説明図である。図６に示すように、吐出駆動用の波形（第１パルス）２１に続けて、僅かな時間差ｔで角度増加用の波形（第２パルス）２２を印加する方法もある。第１パルス２１によるメニスカスの振動に連動するように、第２パルス２２を印加することにより、メニスカス振動を増幅させ、より大きくする（ノズルプレートとメニスカスの成す角を大きくする）ことができる。

第１パルス２１、第２パルス２２の立ち上がり、立ち下がりのタイミングの最適化については適宜調整される。第１パルス２１と第２パルス２２の時間差ｔは２μｓｅｃ内であることが望ましい。また、角度増加用の波形（第２パルス２２）は、吐出駆動用の波形（第１パルス２１）とは逆極性の電圧であることが望ましく、その電圧（片振幅）の絶対値（ΔＶ2）は、第１パルス２１の電圧の絶対値よりも小さい値であることが好ましい。

（例４：複数液滴の連続吐出）
図７は、第４例による駆動波形の説明図である。図７に示すように、吐出駆動用の同じ波形（パルス）２４を２回、またはそれ以上続けて印加する方法もある。この場合、ヘッド共振周期以下の周期で２回以上の吐出波形印加を行うことが望ましい。ヘッド共振周期は、ヘッド構造とインク種によって決まるインク内の圧力伝播周期であり、一般的なインクジェットプリンターに用いられるヘッドの場合、周波数で１００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ程度である。吐出周波数は、ある吐出波形と次の吐出波形の周波数であり、例えば、１〜１００ｋＨｚである。

このように、吐出波形をヘッド共振周期以下の周期で２回以上印加し、１回目の波形印加によるメニスカス振動に連動させて２回目以降の印加を行うことにより（１回目の波形によるメニスカス振動が残っているときに、２回目の振動を付加することにより）、メニスカス振動を増大させることができる（図８参照）。すなわち、図８のように、１回目の吐出波形の印加によって液滴が吐出されたときのメニスカスの残存振動と、２回目の吐出波形による振動を共振させることにより、メニスカスの膨らみを大きくすることができる。吐出波形のパルス幅、パルス間隔、パルス数を調整することにより、メニスカス振動の振幅（ノズルプレートとメニスカスの成す角）を調整できる。

（例５：連続吐出の後続液滴を最初の液滴に追いつかせる）
第５例は、第４例に類似して、連続吐出を行うものであるが、更に、１滴目の液滴に２滴目の液滴を追いつかせることで、メニスカスが液滴に引き寄せられるような状況を作り出して吐出液滴を合一させる。

具体的には、図９のように、吐出波形をヘッド共振周期Ｔ以下の周期で２回以上印加し、第１の波形（第１パルス）３１による吐出速度よりも第２の波形（第２パルス）３２による吐出速度を速くする。

第２の波形による吐出速度を速くする方法としては、(１)図示のように、第１の波形３１より、第２の波形３２の電圧差（ΔＶ3）を大きくする。或いは、(２)第１の波形３１と第２の波形３２の周期を調整し、第１の波形３１による残存振動と第２の波形３２による振動を共振させる。

このような駆動方法を用いて、最初の吐出波形による吐出液滴速度より後続の吐出波形による吐出液滴速度を速くすることで、最初の吐出液滴の曳糸(液柱)が切断する前に、後続の吐出液滴を最初の吐出液滴に合一させる(図１０参照)。こうして、メニスカス縁部の高さ（ノズルプレートとメニスカスの成す角）を増大させ、異物１５を液内に取り込み、除去する。

上述した第１例〜第５例の方法のうち、第５例の方法が最も効果的で好ましい。なお、第１例〜第５例の各方法を組み合わせる態様も可能である。

〔空打ち液滴に対する処理〕
空打ちの液滴は、画像形成時に比べて吐出量が多く、記録媒体上で空打ちを実施すると、画像形成後に裏写り等の原因となるため、空打ち液滴に対して、凝集、エネルギー線硬化、乾燥、加熱、定着、吸収（除去）のうち、いずれか、またはこれらの適宜の組み合わせで処理を行うことが望ましい。

凝集処理には、例えば、酸／塩基反応、カルボン酸／アミド基含有化合物による水素結合反応、ボロン酸／ジオールに代表される架橋反応、カチオン／アニオンによる静電的相互作用による反応を利用できる。

エネルギー線硬化処理には、光硬化、電子線硬化、放射線硬化などが含まれ、紫外線や電子線照射を行う形態を利用できる。なお、この場合、インク（液状機能性材料）も活性エネルギー線硬化型である必要がある。

乾燥処理には、例えば、温風乾燥を利用できる。

加熱処理には、赤外線やマイクロウェーブ・温風や発熱体接触などを利用できる。

定着処理には、過熱ローラを用いて定着する形態を利用できる。

吸収（除去）処理には、吸気や多孔質材料による吸収などを利用できる。

〔実施例〕
液体吐出ヘッドとして、ピエゾオンデマンドインクジェットヘッド（ノズル数：2000、ノズル径：16μｍ、最小液滴量＝1.9ｐｌ）を用い、吐出するインク（液状機能性材料）として、水性インクと紫外線硬化型インク（ＵＶインク）について下記の実験を行った。

空打ち時の駆動方法として図９、図１０で説明した第５例の方法を用い、第２パルスの電圧を変化させることで、角度を調整した。

曲がり測定方法は、ヘッド全ノズルから２４ｋＨzで１時間連続吐出後の曲がり発生ノズル（着弾位置ずれ5μm以上）数を数え、曲がり0本…◎、3本以下…○、〜10本…△、10本以上…×、として評価した。

角度測定法は、島津製作所社製の高速度ビデオカメラHPV-1で、10°の仰角でメニスカスの振動を観察し（倍率：1500倍、時間分解能：4μsec）、撮影した静止画からメニスカスとノズルプレートとの成す角の最大値を算出した。

（実験１）各インクでの最小ドット形成時及び空打ち時のノズルプレートとメニスカスの成す角の差と曲がり発生ノズル数の評価結果を図１１の表に示す。

同図の表に示したとおり、吐出液の粘度・表面張力が変わっても傾向は同様である。最小ドット形成時のノズルプレートとメニスカスの成す角に対して、空打ち時のノズルプレートとメニスカスの成す角の差が３度以上であることが望ましく、６度以上であることがより好ましく、１０度以上であることが最も望ましい。

（実験２）第１例〜第５例の各方法について、最小ドット形成時及び空打ち時のノズルプレートとメニスカスの成す角の差と曲がり発生ノズル数の評価結果を図１２の表に示す。なお、この実験２では、インクとして実験１と同じ「水性インク」を用いた。図１２中、第１例〜第５例の方法をそれぞれ[1]〜[5]と表記した。

図１２の表に示したとおり、方法（[1]〜[5]）が変わっても傾向は同様である。液の粘度・表面張力が変わっても傾向は同様である。最小ドット形成時のノズルプレートとメニスカスの成す角に対して、空打ち時のノズルプレートとメニスカスの成す角の差が３度以上であることが望ましく、６度以上であることがより好ましく、１０度以上であることが最も望ましい。

なお、ノズル径やノズル形状等を変更して同様の実験を実施したところ、上記の傾向はノズル径７〜１００μｍ、ノズル形状、ノズル対称性によらず、同様であった。

〔インクジェット記録装置の構成例１〕
次に、上述したノズル回復(空打ち)の機能を備えたインクジェット記録装置の例について説明する。

図１３は、本発明に係る画像記録装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（以下、ヘッドという。）１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４（「検出手段」に相当）と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６とを備えている。

インク貯蔵／装填部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図１３では、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１３のように、裁断用のカッター（第１のカッター）１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１３に示したとおり、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（図１９４中符号１８８）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１３上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は図１３の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組合せなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、ベルト搬送部１２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図１４参照）。

ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６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ノズル列を有するフルライン型のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる（このような記録方式をシングルパス方式という。）。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル（シリアル）スキャン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。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

図１３に示した印字検出部１２４は、印字部１１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）を含み、該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や着弾位置誤差などの吐出特性をチェックする手段として機能する。各色のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部１２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。

印字検出部１２４の後段には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部１２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図１３には示さないが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッ
ドを示すものとする。

図１４(a) はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図１４(b) はその一部の拡大図である。また、図１５はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図、図１６は記録素子単位となる１チャネル分の液滴吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図１４中のＡ−Ａ線に沿う断面図）である。

記録紙１１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド１５０は、図１４に示したように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影（正射影）される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

記録紙１１６の送り方向（矢印Ｓ方向；副走査方向）と略直交する方向（矢印Ｍ方向；主走査方向）に記録紙１１６の全幅Ｗmに対応する長さ以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図１４(a) の構成に代えて、図１５に示すように、複数のノズル１５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図１４(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図１６に示したように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。

圧力室１５２の一部の面（図１６において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）１５６には個別電極１５７を備えたアクチュエータ１５８が接合されている。個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。なお、圧力室１５２に圧力を付与する圧力発生手段（加圧手段）として機能するアクチュエータ１５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に再充填される。

上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図１７に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度ψを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

すなわち、主走査方向に対してある角度ψの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰ_Ｎはｄ× cosψとなり、主走査方向については、実質的に各ノズル５１が一定のピッチＰ_Ｎで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さの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には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（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等が行われ、用紙の幅方向（用紙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）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図１７に示すようなマトリクス状に配置されたノズル１５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル１５１-11 、１５１-12 、１５１-13、１５１-14 、１５１-15 、１５１-16を１つのブロックとし（他にはノズル１５１-21 、…、１５１-26を１つのブロック、ノズル１５１-31 、…、１５１-36を１つのブロック、…として）、記録紙１１６の搬送速度に応じてノズル１５１-11 、１５１-12 、…、１５１-16を順次駆動することで記録紙１１６の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙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。

そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ１５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

〔インク供給系の構成〕
図１８はインクジェット記録装置１１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク１６０はヘッド１５０にインクを供給する基タンクであり、図１３で説明したインク貯蔵／装填部１１４に設置される。すなわち、図１８のインクタンク１６０は、図１３のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。インクタンク１６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の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。

図１８に示したように、インクタンク１６０とヘッド１５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ１６２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とすることが好ましい。図１８には示さないが、ヘッド１５０の近傍又はヘッド１５０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、ヘッド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。

更に、既述した「第１例」の方法を実施する装置では、ヘッド１５０の内圧を制御するためのポンプ１６３が設けられている。このポンプ１６３によって空打ち時に加圧を行う。

また、インクジェット記録装置１１０には、ノズル１５１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１６４と、ノズル面１５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード１６６とが設けられている。これらキャップ１６４及びクリーニングブレード１６６を含むメンテナンスユニット（回復手段）は、不図示の移動機構によってヘッド１５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド１５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ１６４は、図示せぬ昇降機構によってヘッド１５０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１６４を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド１５０に密着させることにより、ノズル面１５０Ａをキャップ１６４で覆う。

クリーニングブレード１６６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ヘッド１５０のノズル面１５０Ａ（ノズルプレート表面）に摺動可能である。ノズルプレート表面にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード１６６をノズルプレートに摺動させることでノズル面を拭き取る。

印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ１６４（インク受けとして兼用）に向かって予備吐出（空打ち）が行われる。

ヘッド１５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ１５８が動作してもノズル１５１からインクを吐出できなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータ１５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、アクチュエータ１５８を動作させ、粘度上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出（空打ち）」が行われる。

本例では、画像形成中或いは連続印刷中には、記録紙１１６上において、本発明による空打ちを行い、待機時等にはキャップ１６４に向けて空打ちを行う。また、画像間で空打ちを行う場合など、記録紙１１６と記録紙１１６との間のベルト１３３上に空打ちを行っても良い。

また、ノズル面１５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード１６６等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル１５１内に異物が混入するのを防止するためにも空打ちが行われる。

その一方で、ノズル１５１や圧力室１５２に気泡が混入したり、ノズル１５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記空打ちではインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド１５０のノズル面１５０Ａに吸引手段たるキャップ１６４を当接させて、吸引ポンプ１６７で圧力室１５２内のインク（気泡が混入したインク又は増粘インク）を吸引する。かかる吸引動作によって吸引除去されたインクは回収タンク１６８へ送られる。回収タンク１６８に集められたインクは、再利用してもよいし、再利用不能な場合は廃棄してもよい。

上記の吸引動作は、圧力室１５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きいため、粘度上昇が少ない場合はなるべく空打ちによる回復を行うことが好ましい。なお、上記の吸引動作は、ヘッド１５０へのインク初期装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われる。

〔制御系の説明〕
図１９は、インクジェット記録装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１１０は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、ＲＯＭ１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４等を備えている。

通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８６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（画像入力手段）である。通信インターフェース１７０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（不図示）を搭載してもよい。

ホストコンピュータ１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４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。

システムコントローラ１７２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１１０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。すなわち、システムコントローラ１７２は、通信インターフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８６との間の通信制御、画像メモリ１７４及びＲＯＭ１７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ１７５には、システムコントローラ１７２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（画像形成用の吐出波形、空打ち用の吐出波形のデータを含む）などが格納されている。ＲＯＭ１７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。本例のＲＯＭ１７５は書換可能なＥＥＰＲＯＭで構成され、各色ヘッドのヘッド別の稼動履歴情報やノズルごとの吐出履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段として兼用される。

画像メモリ１７４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も利用される。

モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従って搬送系のモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。

プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、画像メモリ１７４内の画像データ（元画像のデータ) 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、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ１８４に供給する制御部である。

本例のプリント制御部１８０は、ＲＯＭ１７５に記憶されている画像形成用の吐出波形と空打ち用の吐出波形、及び描画用の画像データとを組み合わせて、各ヘッドの駆動制御信号を生成する。例えば、描画すべき画像の画像形成波形データにおける画像間の余白部分に空打ちのデータを挿入する。或いは、形成画像に影響を与えないような一定の規則で、描画すべき画像の画像形成波形データの中に、空打ちのデータを分散させて挿入する。

プリント制御部１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図１８において画像バッファメモリ１８２はプリント制御部１８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１７０を介して外部から入力され、画像メモリ１７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ１７４に記憶される。

インクジェット記録装置１１０では、インク（色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ１７４に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ１７２を介してプリント制御部１８０に送られ、該プリント制御部１８０において閾値マトリクスや誤差拡散などを用いたハーフトーン化処理によってインク色ごとのドットデータに変換される。

すなわち、プリント制御部１８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部１８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ１８２に蓄えられる。

ヘッドドライバ１８４は、プリント制御部１８０から与えられる印字データ（すなわち、画像バッファメモリ１８２に記憶されたドットデータ）に基づき、ヘッド１５０の各ノズル１５１に対応するアクチュエータ１５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ１８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

ヘッドドライバ１８４から出力された駆動信号がヘッド５０に加えられることによって、該当するノズル１５１からインクが吐出される。記録紙１１６の搬送速度に同期してヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１１６上に画像が形成される。

上記のように、プリント制御部１８０における所要の信号処理を経て生成されたドットデータに基づき、ヘッドドライバ１８４を介して各ノズルからのインク液滴の吐出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。

印字検出部１２４は、図１３で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙１１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつき、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０及びシステムコントローラ１７２に提供する。

プリント制御部１８０は、必要に応じて印字検出部１２４から得られる情報に基づいてヘッド１５０に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて空打ちや吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。

例えば、印字検出部１２４により、ヘッド１５０の吐出不良が検出されたときに、空打ちの吐出を自動で行うように制御する。或いはまた、印字検出部１２４により、ヘッド１５０の吐出不良が検出されたときに、当該吐出不良が検出されたヘッド（１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、１１２Ｋ）、又は、そのヘッドにおける吐出不良のあるノズル列、若しくは、吐出不良のノズルのみについて、空打ちの吐出を自動で行うように制御する態様も可能である。

上述した本発明の実施形態によれば、連続印刷中の吐出曲がりの原因となるノズル汚れを空打ちで回復することができ、印刷を止めずに回復できる。

上記実施形態では、記録紙１１６などの記録媒体に直接インク滴を打滴して画像を形成する方式（直接記録方式）のインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。

〔インクジェット記録装置の構成例２〕
図２０はインクジェット記録装置の他の構成例を示す要部構成図である。図２０に示すインクジェット記録装置２１０の形態は、直接記録媒体に画像形成を行うのではなく、一旦、中間転写体２１２上に画像（一次画像）を形成し、その画像を転写部２１４において記録紙１１６に対して転写することで最終的な画像形成を行う画像形成装置である。図２０中、図１３と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図２０に示すインクジェット記録装置２１０においては、中間転写体２１２として無端状のベルト部材が用いられている。中間転写体２１２は、非浸透媒体（例えば、ポリイミドフィルム、ウレタンゴム、シリコンゴムなど）で構成される。中間転写体２１２の表面側（インクが付与される側）の層のみが非浸透媒体で構成されていてもよい。

図２１において、中間転写体２１２は、３つのローラ２１６、２１８、２２０の外側に巻き掛けられた構造となっている。第１ローラ２１６は駆動モータ（不図示）の動力が伝達される駆動ローラであり、他のローラ（第２ローラ２１８及び第３ローラ２２０）は中間転写体１２の移動に応じて回転を行う従動ローラである。駆動モータの駆動により第１ローラ２１６が回転すると、その回転に応じて中間転写体２１２は図２０において反時計回りの方向（以下、「転写体回転方向」という。）に回転する。

第１ローラ２１６及び第２ローラ２１８間における中間転写体２１２の表面（外周面）に対向する位置には、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応した複数のヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙが転写体回転方向上流側から順番に配置される。また、これら色インク用のヘッド群の上流側には、インク色材の凝集又は硬化を促進するための処理液（インクの流動性を低下させる「液状材料」に相当）を吐出するための処理液用吐出ヘッド２１１（「処理材吐出ヘッド」に相当）が配置される。

この処理液用吐出ヘッド２１１もインク用のヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙと同様の構成から成るフルライン型のラインヘッドであり、ヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、２１１）を中間転写体２１２の幅方向に移動させることなく、転写体回転方向に中間転写体２１２とヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、２１１）を相対的に移動させる動作を１回行うだけで中間転写体２１２の全面に画像を記録でき、記録速度を向上させることができる。

処理液は、描画すべき画像内容に応じて必要量が制御されて打滴される。空打ちによる打滴位置に限定して処理液を付与してもよい。

中間転写体２１２を挟んで各ヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、２１１）に対向する位置には、中間転写体２１２の支持部材としてプラテン２２４が配置される。プラテン２２４によって中間転写体２１２の表面のうち少なくとも各ヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、２１１）に対向する位置の平面性が保たれた状態で、各ヘッドから吐出が行われる。

イエローのヘッド１１２Ｙより転写体回転方向下流側には、溶媒除去ローラ２５０が中間転写体２１２の表面に接触するように配置される。この溶媒除去ローラ２５０は、中間転写体２１２上に付与されたインクの溶媒に接触することによって余剰溶媒を回収する溶媒除去手段である。当該溶媒除去ローラ２５０は、例えば、多孔質部材により構成され、中間転写体２１２上から液を吸収除去する。

本例の溶媒除去ローラ２５０は、中間転写体２１２上に空打ちされた液滴を除去する吸引手段として兼用される。多孔質部材の毛細管力による吸い込みに限らず、ポンプ等を利用した吸気による吸収除去を行う吸引機構を採用しても良い。

なお、図示の例では、インク用のヘッド群の最下流側に１つの溶媒除去ローラ２５０が設けられているが、各色ヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ）の下流側にそれぞれ溶媒除去ローラ２５０を配置する態様もある。本態様は、各ヘッドから付与されるインクの溶媒量が多い場合に特に好適であり、余剰溶媒を確実に回収することができる。

溶媒除去ローラ２５０より転写体回転方向下流側には、中間転写体２１２から記録紙１１６に対して画像の転写が行われる転写部２１４が配置される。転写部２１４には中間転写体２１２を挟んで第３ローラ２２０に対向する位置にニップローラ２２８が設けられ、記録紙１１６の裏面側（記録面とは反対側）からニップローラ２２８により所定のニップ圧が加えられる。

こうして、転写部２１４を通して記録紙１１６上に画像（二次画像）が転写形成され、生成されたプリント物（画像が形成された記録紙１１６）は、不図示のプリント排出部から排出される。

図２０に例示したように、中間転写方式のインクジェット記録装置についても本発明を適用することができる。この場合、本発明による空打ちの吐出は中間転写体２１２上に行われる。

〔変形例１〕
図２０の実施形態では、処理液を先に打滴し、その後、インクを打滴する構成を説明したが、処理液とインクの打滴順は本例に限定されず、先にインクを打滴し、その後に処理液を打滴する態様でもよく、或いは処理液とインクを同時に媒体上に付着させる態様などもあり得る。

〔変形例２〕
図２０では、インク用のヘッド群の最上流に１つの処理液用吐出ヘッド２１１のみを配置した構成であるが、各色のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｙの上流側（又は下流側）にそれぞれ処理液用の吐出ヘッドを配置する構成も可能である。かかる構成により、インクの色ごとに適切な処理液量の付与が可能である。

〔変形例３〕
図２０ではインクジェット方式の吐出ヘッド（２１１）によって処理液を付与しているが、吐出ヘッドに代えて、グラビアローラ等の塗布ローラに代表される塗布手段（図示せず）によって処理液を付与する態様も可能である。

〔変形例４〕
図２０の溶媒除去ローラ２５０に代えて、又はこれと組み合わせて、図示せぬ加熱手段及び／又は乾燥手段を設ける態様も可能である。

加熱手段、乾燥手段としては、赤外線、マイクロウェーブ、温風を発生させる装置（手段）や、発熱体を接触させる態様などを適用できる。

これらの加熱手段、乾燥手段は、中間転写体２１２上に空打ちされた液滴を乾燥させる手段として兼用される。

〔インクジェット記録装置の構成例３〕
図２１はインクジェット記録装置の他の構成例を示す要部構成図である。図２１中、図２０と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。図２１に示すインクジェット記録装置２６０は、紫外線硬化型インク（いわゆるＵＶインク）を用いる中間転写方式のインクジェット記録装置である。

このインクジェット記録装置２６０は、ヘッド群の後段に、紫外線光源２６２が配置されている。この紫外線光源２６２は、中間転写体２１２上に付着したインクに紫外線を照射してインクを硬化させるための手段として機能する。

各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｙから吐出されたインクが中間転写体２１２上に付着することによって、中間転写体２１２上に一次画像が形成される。この一次画像は、中間転写体２１２の移動とともに、紫外線光源２６２から紫外線の照射を受ける。

中間転写体２１２上のインクは紫外線によって重合硬化し、インク硬化物の状態で中間転写体２１２上に駆り固定される。

紫外線の照射量（エネルギー密度と照射時間）は、インクを硬化させるために必要なエネルギーを付与する観点から制御される。

紫外線光源２６２は、例えば、中間転写体２１２の幅方向に沿って複数の紫外線ＬＥＤ素子がライン状に並べられて配置され、これら紫外線ＬＥＤ素子列の下方に集光用のシリンドリカルレンズ、若しくはマイクロレンズアレイが配置された構造を有する。ＬＥＤに代えて、ＬＤ（レーザダイオード）を用いる構成も可能である。

紫外線ＬＥＤ素子群から発せられる光は、シリンドリカルレンズの作用によって紙送り方向に略直交する方向に沿って線状に集光され、中間転写体２１２上に照射される。シリンドリカルレンズに代えて、これと同様の集光パワーをもつ、光屈折面形状の非球面を１面以上有するレンズ群を用いることも可能である。

紫外線ＬＥＤ素子群を選択的に発光させたり、各素子の発光量を制御することより、紫外線の照射エリアについて所望の照射範囲及び光量（強度）分布を実現することができる。

インク打滴範囲及びインク量に応じて紫外線ＬＥＤ素子の発光位置及び発光量を適切に制御して必要最小限の発光を行うことにより、ヘッドへの悪影響（ノズル内インクの硬化など）を極力抑制する。

本例の紫外線光源２６２は、中間転写体２１２上に空打ちされた液滴を硬化させるエネルギー線照射手段として兼用される。

〔変形例５〕
なお、エネルギー線には、可視光や紫外線、Ｘ線を含む電磁波、電子線などが含まれ、エネルギー線硬化型インクの代表的な例としては、上記の紫外線硬化型インクの他、電子線硬化型インク（いわゆるＥＢインク）がある。

ＥＢインクを用いる場合には、紫外線光源２６２に代えて、電子線照射装置（不図示）が配置される。すなわち、使用されるインク種に応じてエネルギー線照射手段の具体的構成が選択される。

〔変形例６〕
図２０、図２１に示した無端状ベルトによる中間転写体２１２に代えて、ドラム状の中間転写体（中間転写ドラム）を用いる態様も可能である。

〔変形例７〕
上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドなど、短尺の記録ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用できる。

また、「インクジェット記録装置」という用語の解釈においては、写真プリントやポスター印刷などのいわゆるグラフィック印刷の用途に限定されず、インクジェット技術を利用したレジスト印刷装置、電子回路基板の配線描画装置、微細構造物形成装置など、画像として把握できるパターンを形成し得る工業用途の装置も包含する。

〔付記〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。

（発明１)：ノズルから液状機能性材料を吐出して被吐出媒体上に付着させ、該被吐出媒体上に前記液状機能性材料のドットによる画像を形成する液体吐出ヘッドの駆動方法であって、描画すべき画像のドット形成に必要な画像形成用の吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθa、前記ノズルの吐出性能を回復させるための空打ち用の吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθbとするとき、θb＞θaの関係を満たす空打ちの吐出を行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの駆動方法。

「被吐出媒体」は、液体吐出ヘッドのノズル（吐出口）から吐出される液滴の付着を受ける媒体であり、インクジェットプリンターにおける印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体、被吐出媒体、中間転写体、記録媒体の搬送ベルト等の搬送手段などが含まれる。媒体の形態や材質については、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、金属シート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

本発明における液体吐出ヘッドの構成例として、被吐出媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルを配列させたフルライン型のヘッドを用いることができる。この場合、被吐出媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の記録ヘッドモジュールを複数個組合せ、これらを繋ぎ合わせることで全体として媒体の全幅に対応する長さのノズル列を構成する態様がある。

フルライン型のヘッドは、通常、被吐出媒体の送り方向（搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。

被吐出媒体と液体吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した（固定された）ヘッドに対して被吐出媒体を搬送する態様、停止した被吐出媒体に対してヘッドを移動させる態様、或いは、ヘッドと被吐出媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。なお、インクジェットヘッドを用いてカラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別に記録ヘッドを配置してもよいし、１つの印字ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。

（発明２）：前記θaは、最小ドットを形成する際の吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値であることを特徴とする発明１記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

「最小ドット」は、画像形成時に複数種（例えば、大、中、小の３種類）のドットサイズのドット形成が可能な場合における最小のドットを意味するのみならず、画像形成時に単一の（１種類のみ）のドットサイズのドット形成が可能な場合における当該ドットも「最小ドット」に該当する。

（発明３）：前記空打ちの吐出時に、前記液体吐出ヘッドへの液状機能性材料の供給経路からの加圧を行うことを特徴とする発明１又は２記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明４）：前記空打ち用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される空打ち用の吐出波形は、前記画像形成用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される画像形成用の吐出波形と異なることを特徴とする発明１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明５）：前記空打ち用の吐出波形は、前記画像形成用の吐出波形に比べて、波形の振幅が増加したものであることを特徴とする発明５記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明６）：前記空打ち用の吐出波形は、前記吐出用の第１パルスと、これに続くメニスカス振動増幅用の第２パルスとを組み合わせたものであることを特徴とする発明４記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明７）：前記第２パルスは、前記第１パルスと逆方向の波形であることを特徴とする発明６記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明８）：前記空打ち用の吐出波形は、複数の吐出波形を連続して印加するものであることを特徴とする発明４記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明９）：前記複数の吐出波形の吐出周期は、前記液体吐出ヘッドの構造と、吐出に用いる前記液状機能性材料によって決まるヘッド共振周期より短いことを特徴とする発明８記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１０）：前記複数の吐出波形が連続する前記空打ち用の吐出波形は、最初の吐出波形による吐出液滴速度より後続の吐出波形による吐出液滴速度が速く、前記最初の吐出液滴の曳糸が切断する前に、前記後続の吐出液滴が前記最初の吐出液滴に合一することを特徴とする発明８又は９記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１１）：前記複数の吐出波形のうち、最初の吐出波形の振幅よりも、後続の吐出波形の振幅を大きくすることを特徴とする発明８乃至１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１２）：前記複数の吐出波形における最初の吐出波形による残存振動と、後続の吐出波形による振動を共振させることを特徴とする発明８乃至１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１３）：前記画像形成用の吐出波形と、前記空打ち用の吐出波形の吐出周波数が異なることを特徴とする発明１乃至１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１４）：前記液体吐出ヘッドは、複数のノズルが前記被吐出媒体の幅方向にわたって配列されたラインヘッドであり、該液体吐出ヘッドに対して前記被吐出媒体を相対的に１回移動させることにより前記被吐出媒体上に画像を形成するシングルパス方式の記録を行うものであることを特徴とする発明１乃至１３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１５）：前記空打ちの吐出は、画像形成中に前記被吐出媒体としての記録媒体、又は中間転写体の上で行うことを特徴とする発明１乃至１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１６）：前記空打ちの吐出は、一定時間の画像形成後、又は、一定時間の休止後、若しくは、一定時間の連続吐出の後に、自動で行うことを特徴とする発明１乃至１５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１７）：前記空打ちにより吐出した被吐出媒体上の液滴に対し、凝集、エネルギー線硬化、乾燥、加熱、定着、吸収のうち少なくとも１つの処理を行うことを特徴とする発明１乃至１６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１８）：前記液体吐出ヘッドにおける吐出不良が検出されたときに、前記空打ちの吐出を自動で行うことを特徴とする発明１乃至１７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明１９）：前記液体吐出ヘッドにおける吐出不良が検出されたときに、当該吐出不良が検出されたヘッド、又は、ノズル列、若しくはノズルのみについて、前記空打ちの吐出を自動で行うことを特徴とする発明１乃至１８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。

（発明２０）：液体吐出ヘッドのノズルから液状機能性材料を吐出して被吐出媒体上に付着させ、該被吐出媒体上に前記液状機能性材料のドットによる画像を形成するインクジェット記録装置であって、描画すべき画像のドット形成に必要な画像形成用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される画像形成用の吐出波形と、前記ノズルの吐出性能を回復させるための空打ち用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される空打ち用の吐出波形とを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記画像形成用の吐出波形と空打ち用の吐出波形、及び描画用の画像データとを組み合わせて前記液体吐出ヘッドの駆動制御を行う制御手段と、を備え、前記画像形成用の吐出波形の印加による吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθa、前記空打ち用の吐出波形の印加による吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθbとするとき、θb＞θaの関係を満たす空打ちの吐出が行われることを特徴とするインクジェット記録装置。

（発明２１）：前記制御手段は、描画すべき画像の画像形成波形データにおける画像間の余白部分に前記空打ちのデータを挿入することを特徴とする発明２０記載のインクジェット記録装置。

（発明２２）：前記制御手段は、描画すべき画像の画像形成波形データの中に、前記空打ちのデータを一定の規則で分散させて挿入することを特徴とする発明２０記載のインクジェット記録装置。

（発明２３）：前記ノズル又は前記液体吐出ヘッドの吐出・休止履歴を記憶する稼動履歴記憶手段を有し、前記制御手段は、前記稼動履歴記憶手段に記憶されている履歴情報を基に、前記画像形成用の吐出波形と空打ち用の吐出波形、及び描画用の画像データとを組み合わせて前記液体吐出ヘッドの駆動制御を行うことを特徴とする発明２０乃至２２のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

（発明２４）：前記液状機能性材料は、紫外線硬化型の材料であり、前記空打ちによって吐出された液滴を硬化させる紫外線光源を具備することを特徴とする発明２０乃至２３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

（発明２５）：前記空打ちによって吐出された液滴を乾燥する乾燥手段を有することを特徴とする発明２０乃至２４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

（発明２６）：前記空打ちによって吐出された液滴を吸引除去する吸引手段を有することを特徴とする発明２０乃至２５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

（発明２７）：前記空打ちによって吐出された液滴の流動性を低下させる液状材料を吐出する処理材吐出ヘッドを有することを特徴とする発明２０乃至２６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

（発明２８）：前記空打ちによって吐出された液滴の流動性を低下させる液状材料を塗布する塗布手段を有することを特徴とする発明２０乃至２７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

（発明２９）：前記ノズル又は前記液体吐出ヘッドの吐出状態を検知する検知手段を有し、前記制御手段は、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記画像形成用の吐出波形と空打ち用の吐出波形、及び描画用の画像データとを組み合わせて前記液体吐出ヘッドの駆動制御を行うことを特徴とする発明２０乃至２８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

吐出曲がりが発生する原因の説明図 本実施形態による吐出曲がり解消（ノズル回復）の説明図 本発明による空打ちの第１例を示す模式図 本発明による空打ちの第２例を示す駆動波形図 第２例による空打ち時の吐出液の様子を示す模式図 本発明による空打ちの第３例を示す駆動波形図 本発明による空打ちの第４例を示す駆動波形図 第４例による空打ち時の吐出液の様子を示す模式図 本発明による空打ちの第５例を示す駆動波形図 第５例による空打ち時の吐出液の様子を示す模式図 最小ドット形成時及び第５例による空打ち時のノズルプレートとメニスカスの成す角の差と曲がり発生ノズル数の評価結果を示す図表 最小ドット形成時及び第１例〜第５例の各方法による空打ち時のノズルプレートとメニスカスの成す角の差と曲がり発生ノズル数の評価結果を示す図表 本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の全体構成図 ヘッドの構造例を示す平面透視図 フルライン型ヘッドの他の構造例を示す平面透視図 図１４中のＡ−Ａ線に沿う断面図 図１４に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図 インク供給系の構成図 本実施形態に係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 中間転写型インクジェット記録装置の構成例を示す要部構成図 中間転写型インクジェット記録装置の他の構成例を示す要部構成図

符号の説明

１０…ノズルプレート、１０Ａ…ノズル面、１１…ノズル穴、１３…メニスカス、１５…異物、１１０，２１０，２６０…インクジェット記録装置、１１２…印字部、１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ…ヘッド、１１４…インク貯蔵／装填部、１１６…記録紙、１２２…ベルト搬送部（搬送手段）、１２４…印字検出部、１５０…ヘッド、１５１…ノズル、１５２…圧力室、１５３…インク室ユニット、１５８…アクチュエータ、１６３…ポンプ、１７２…システムコントローラ、１８０…プリント制御部、２１１…処理液用吐出ヘッド、２１２…中間転写体、２５０…溶媒吸収ローラ、２６２…紫外線光源

Claims (29)

1. ノズルから液状機能性材料を吐出して被吐出媒体上に付着させ、該被吐出媒体上に前記液状機能性材料のドットによる画像を形成する液体吐出ヘッドの駆動方法であって、
   描画すべき画像のドット形成に必要な画像形成用の最小ドットを形成する際の吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθa、前記ノズルの吐出性能を回復させるための空打ち用の吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθbとするとき、θb−θa≧３度の関係を満たす空打ちの吐出を行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの駆動方法。
2. 前記最小ドットは、複数種類のドットサイズのドット形成が可能な場合における最小のトット、又は１種類のみのドットサイズのドット形成が可能な場合における当該１種類のドットであることを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
3. 前記空打ちの吐出時に、前記液体吐出ヘッドへの液状機能性材料の供給経路からの加圧を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
4. 前記空打ち用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される空打ち用の吐出波形は、前記画像形成用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される画像形成用の吐出波形と異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
5. 前記空打ち用の吐出波形は、前記画像形成用の吐出波形に比べて、波形の振幅が増加したものであることを特徴とする請求項４記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
6. 前記空打ち用の吐出波形は、前記吐出用の第１パルスと、これに続くメニスカス振動増幅用の第２パルスとを組み合わせたものであることを特徴とする請求項４記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
7. 前記第２パルスは、前記第１パルスと逆方向の波形であることを特徴とする請求項６記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
8. 前記空打ち用の吐出波形は、複数の吐出波形を連続して印加するものであることを特徴とする請求項４記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
9. 前記複数の吐出波形の吐出周期は、前記液体吐出ヘッドの構造と、吐出に用いる前記液状機能性材料によって決まるヘッド共振周期より短いことを特徴とする請求項８記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
10. 前記複数の吐出波形が連続する前記空打ち用の吐出波形は、最初の吐出波形による吐出液滴速度より後続の吐出波形による吐出液滴速度が速く、前記最初の吐出液滴の曳糸が切断する前に、前記後続の吐出液滴が前記最初の吐出液滴に合一することを特徴とする請求項８又は９記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
11. 前記複数の吐出波形のうち、最初の吐出波形の振幅よりも、後続の吐出波形の振幅を大きくすることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
12. 前記複数の吐出波形における最初の吐出波形による残存振動と、後続の吐出波形による振動を共振させることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
13. 前記画像形成用の吐出波形と、前記空打ち用の吐出波形の吐出周波数が異なることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
14. 前記液体吐出ヘッドは、複数のノズルが前記被吐出媒体の幅方向にわたって配列されたラインヘッドであり、該液体吐出ヘッドに対して前記被吐出媒体を相対的に１回移動させることにより前記被吐出媒体上に画像を形成するシングルパス方式の記録を行うものであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
15. 前記空打ちの吐出は、画像形成中に前記被吐出媒体としての記録媒体、又は中間転写体の上で行うことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
16. 前記空打ちの吐出は、一定時間の画像形成後、又は、一定時間の休止後、若しくは、一定時間の連続吐出の後に、自動で行うことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
17. 前記空打ちにより吐出した被吐出媒体上の液滴に対し、凝集、エネルギー線硬化、乾燥、加熱、定着、吸収のうち少なくとも１つの処理を行うことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
18. 前記液体吐出ヘッドにおける吐出不良が検出されたときに、前記空打ちの吐出を自動で行うことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
19. 前記液体吐出ヘッドにおける吐出不良が検出されたときに、当該吐出不良が検出されたヘッド、又は、ノズル列、若しくはノズルのみについて、前記空打ちの吐出を自動で行うことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
20. 液体吐出ヘッドのノズルから液状機能性材料を吐出して被吐出媒体上に付着させ、該被吐出媒体上に前記液状機能性材料のドットによる画像を形成するインクジェット記録装置であって、
    描画すべき画像のドット形成に必要な画像形成用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される画像形成用の吐出波形と、前記ノズルの吐出性能を回復させるための空打ち用の吐出駆動時に前記液体吐出ヘッドに印加される空打ち用の吐出波形とを記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された前記画像形成用の吐出波形と空打ち用の吐出波形、及び描画用の画像データとを組み合わせて前記液体吐出ヘッドの駆動制御を行う制御手段と、を備え、
    前記画像形成用の最小ドットを形成する際の吐出波形の印加による吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθa、前記空打ち用の吐出波形の印加による吐出駆動時におけるノズル内のメニスカス縁部とノズル面との成す角の最大値をθbとするとき、θb−θa≧３度の関係を満たす空打ちの吐出が行われることを特徴とするインクジェット記録装置。
21. 前記制御手段は、描画すべき画像の画像形成波形データにおける画像間の余白部分に前記空打ちのデータを挿入することを特徴とする請求項２０記載のインクジェット記録装置。
22. 前記制御手段は、描画すべき画像の画像形成波形データの中に、前記空打ちのデータを一定の規則で分散させて挿入することを特徴とする請求項２０記載のインクジェット記録装置。
23. 前記ノズル又は前記液体吐出ヘッドの吐出・休止履歴を記憶する稼動履歴記憶手段を有し、
    前記制御手段は、前記稼動履歴記憶手段に記憶されている履歴情報を基に、前記画像形成用の吐出波形と空打ち用の吐出波形、及び描画用の画像データとを組み合わせて前記液体吐出ヘッドの駆動制御を行うことを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
24. 前記液状機能性材料は、紫外線硬化型の材料であり、前記空打ちによって吐出された液滴を硬化させる紫外線光源を具備することを特徴とする請求項２０乃至２３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
25. 前記空打ちによって吐出された液滴を乾燥する乾燥手段を有することを特徴とする請求項２０乃至２４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
26. 前記空打ちによって吐出された液滴を吸引除去する吸引手段を有することを特徴とする請求項２０乃至２５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
27. 前記空打ちによって吐出された液滴の流動性を低下させる液状材料を吐出する処理材吐出ヘッドを有することを特徴とする請求項２０乃至２６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
28. 前記空打ちによって吐出された液滴の流動性を低下させる液状材料を塗布する塗布手段を有することを特徴とする請求項２０乃至２７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
29. 前記ノズル又は前記液体吐出ヘッドの吐出状態を検知する検知手段を有し、
    前記制御手段は、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記画像形成用の吐出波形と空打ち用の吐出波形、及び描画用の画像データとを組み合わせて前記液体吐出ヘッドの駆動制御を行うことを特徴とする請求項２０乃至２８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

Images