JP5340044B2 - 液体吐出方法、液体吐出装置及び液体吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を紙等の各種媒体に向けて吐出して記録を行う液体吐出方法、液体吐出装置および液体吐出ヘッドに関する。

液体吐出装置のなかには、特に記録物の高画質化や高堅牢化のためにインクで記録する直前もしくは直後に、記録媒体に記録性向上液を付与する方法がとられているものがある。一般に前記記録性向上液は無色透明であり、記録向上液とインクを重ねて記録し、２液が記録媒体に吸収される前に記録媒体上で混合され、記録媒体に定着する。この方法を施すことによって、記録液の記録媒体に対する発色性、耐水性、にじみ軽減（ブリーディング）等の点で向上する。とくに、記録媒体がコーティング等のインク受容層を施していない一般の記録普通紙である場合において、にじみの少ない記録が可能となり好ましい。

この向上液を吐出する際に、記録媒体に着弾する滴（以下、主滴）、及び主滴に付随して主滴よりも小さい副滴（以下、サテライト）が発生する。サテライトの中でも微小な粒径のもの（以下、ミスト）は、記録媒体に着弾せずにプリンタ機内を浮遊するものがある。この浮遊するミストが液体吐出ヘッドと記録媒体間に発生する気流の影響等により、インクを吐出する開口部である吐出口に付着することでインクと反応し、開口部周囲を汚染する場合があり。この場合、インクの吐出方向を狂わせたり、場合によっては開口部を閉塞したりして吐出が出来なくなることがある。

このような課題に対して、例えば特許文献１や２では、吐出口が形成された液体吐出ヘッドのオリフィス面にミストが付着するのを防ぐ為に、ミストを回収する機構を設けている。

特開２００６−０８８４６８ 特開２００６−２７２７７１

しかし、いずれの方法もミストが発生した後に回収するという手段であり、記録装置内に複雑な気流が発生している中で、発生する微小なミストを全て回収できるわけではない。またノズル数が多い大型の液体吐出ヘッドの場合、同時に多量の向上液を吐出することになるので、回収できずに浮遊してしまう向上液のミストが更に増加してしまう。この場合、向上液が液体吐出ヘッドのオリフィス面への付着を避けることは困難になる。

上記の課題を解決する為に本発明は、色材を含有するインクを吐出する第１の吐出口と、該第１の吐出口からインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する第１のエネルギー発生素子と、インクの記録性を向上させる無色透明の向上液を吐出する第２の吐出口と、該第２の吐出口から向上液を吐出するために利用されるエネルギーを発生する第２のエネルギー発生素子と、を備える液体吐出ヘッドを用いて液体の吐出を行う液体吐出方法であって、前記第１のエネルギー発生素子を駆動して前記第１の吐出口から第１の主滴と該第１の主滴より粒子径が小さい第１の副滴とを吐出する工程と、該工程において前記第１のエネルギー発生素子を駆動するときの前記第１の吐出口におけるインクの液面より、前記第２の吐出口における向上液の液面が液体の吐出する方向に関して前進している状態で、前記第２のエネルギー発生素子を駆動して前記第２の吐出口から第２の主滴と該第２の主滴より粒子径が小さい第２の副滴と吐出する工程と、を含み、前記第２の副滴は前記第１の副滴より粒子径が大きく、前記第２の副滴は前記第１の副滴より数が少ないことを特徴とする。

以上の構成によれば、向上液のメニスカスをオリフィス面から隆起させた状態で吐出動作を行うことで、向上液のミストを抑制することができる。それによって、向上液のミストが着色インクを吐出する吐出口に付着することを軽減でき、安定した吐出動作を実現できる。

本発明の実施形態に係る液体吐出装置の概略図。 本発明の実施形態１に適用可能なインク供給系の概略図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置に搭載される液体吐出ヘッドの概略図。 本発明の実施形態１に適用可能な液体吐出ヘッドの吐出部を示す概略斜視図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置の回復系ユニットの構成例を示す概略斜視図。 本発明の実施形態に係る吐出過程における液体の挙動を示す模式図。 従来の吐出方法における模式図。 本発明の実施形態２に適用可能なインク供給系の概略図。 本発明の実施形態３に適用可能な液体吐出ヘッドの吐出部を示す概略図。 本発明の実施形態３の液体吐出ヘッドにおける吐出方法を示す模式図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置の全体構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る圧力制御のフローチャート。

（実施形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１１は、本発明に係る液体吐出装置１０の全体構成の一例を示すブロック図である。液体吐出装置１０は主として、液体吐出ヘッド９、キャリッジ２、キャリッジ駆動部６８、通信インターフェース５１、システムコントローラ６２、メモリ５３、５６、プリント制御部５８、ヘッド駆動部６１、圧力制御部４０、回復駆動部６４で構成される。

通信インターフェース５１は、ホストコンピュータ６７から送信される画像データを受信する。通信インターフェース５１には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＩＥＥＥ１３９４などの有線、又は、無線のインターフェースを適用することができる。この通信インターフェース５１によって液体吐出装置１０に取り込まれた画像データは、画像データ記憶用の第１のメモリ５３に一旦記憶される。

システムコントローラ６２は、マイクロコンピュータ及びその周辺回路等から構成されており、所定のプログラムに従って液体吐出装置１０の全体を制御する。すなわち、システムコントローラ６２は、通信インターフェース５１、プリント制御部５８等の各部を制御する。プリント制御部５８は、マイクロコンピュータ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、ヘッド駆動部６１、圧力制御部４０を制御する。プリント制御部５８は、液体吐出装置１０に入力される画像データに基づいて、液体吐出ヘッド９が記録媒体に向けて吐出を行って記録媒体上にドットを形成するために必要なデータ（ドットデータ）を生成する。すなわち、プリント制御部５８は、システムコントローラ６２の制御に従い、第１のメモリ５３内の画像データから吐出用のドットデータを生成し、生成したドットデータをヘッド駆動部６１に供給する。プリント制御部５８には第２のメモリ５６が付随しており、プリント制御部５８における画像処理時にドットデータ等が第２のメモリ５６に一時的に格納される。

ヘッド駆動部６１は、プリント制御部５８の指示に従って、プリント制御部５８から与えられるドットデータに基づき、液体吐出ヘッド９からインクを吐出させるための駆動信号を生成して、液体吐出ヘッド９に与える。圧力制御部４０は、プリント制御部５８の指示に従い、圧力を制御するものである。回復駆動部６４は、プリント制御部５８の指示に従い液体吐出ヘッド９のインク吸引、ワイパー移動、予備吐出動作を行うものである。キャリッジ駆動部６８は、プリント制御部５８の指示に従い、キャリッジ２の往復動作のための駆動信号をキャリッジ２へ与えるものである。なお、図１１ではシステムコントローラ６２とプリント制御部５８とを分けて表したが、１つのマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。

図１は、本発明に係る液体吐出装置の一実施形態であるインクジェットプリンタの外観を示す斜視図である。同図に示す記録装置はいわゆるシリアルスキャン型のプリンタであり、記録媒体Ｐの搬送方向に対して直交する方向（主走査方向）に液体吐出ヘッドをスキャン（走査）して画像を形成するものである。

図１を用いてこのプリンタの構成および記録時の動作の概略を説明する。まず不図示の給紙モータによりギヤを介して駆動される給紙ローラ６によって記録媒体Ｐが搬送される。一方、所定の搬送位置において不図示のキャリッジモータによりキャリッジ２を上記搬送の方向と直交する方向に延在するガイドシャフト８に沿って走査させる。そして、この走査の過程で、エンコーダ７によって得られる位置信号に基づいたタイミングでキャリッジ２に装着された液体吐出ヘッドの吐出口からインクを吐出させ、吐出口配列範囲に対応した一定のバンド幅を記録する。なお、液体吐出ヘッドはキャリッジ２に対して着脱自在に装着される。その後、記録媒体の搬送を行い、さらに次のバンド幅について記録を行う構成となっている。

液体吐出ヘッドに対しては、吐出駆動の為の信号パルスやヘッド温調用信号などを供給するためのフレキシブル配線基板１９が取り付けられている。フレキシブル配線基板１９の他端は、本プリンタの制御を実行する制御回路を備えた制御回路に接続されている。このキャリッジ２に搭載される液体吐出ヘッドには、図２および図３にて後述されるように、６色のインクをそれぞれ貯留するインクタンクから各色独立に、インク供給チューブ４５を通ってサブタンク４６を介してインクが供給される。また、キャリッジ２の移動可能な範囲の一部、例えば液体吐出ヘッドのホームポジションには、液体吐出ヘッドの吐出回復動作を行う為の回復系ユニットが設けられる。

送給された記録媒体Ｐは、給紙ローラ６と不図示のピンチローラとに挟持搬送されて、プラテン４上の記録位置（液体吐出ヘッドの走査領域）に導かれる。通常休止状態では、液体吐出ヘッドのフェイス面にはキャッピングが施されているため、記録に先立ってキャップを開放して液体吐出ヘッドないしキャリッジ２を走査可能状態にする。その後、１走査分のデータがバッファに蓄積されるとキャリッジ２を走査させ、上述したように記録を行う。

図３は上記プリンタのキャリッジ２に搭載される液体吐出ヘッド９を、インクが吐出される方向から示した模式的斜視図である。液体吐出ヘッド９は、インクの記録性を向上させる向上液（Ｓ）の吐出部１１を配する。さらに、異なる色調のインク、例えばブラック（Ｂｋ）、フォトブラック（ＰＢｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の色材を含有するインクを吐出する吐出口（第１の吐出口）を備える吐出部１２〜１６を配置している。各々の吐出口に対応してインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子（第１のエネルギー発生素子）が形成されている。各吐出部に対しては、インク導入部２３から、液体吐出ヘッド内部のタンク、インク流路を介してインクが供給される。インク導入部２３には後述のインクタンクよりチューブを介してインクが導入される。

図４は液体吐出ヘッド９の各吐出部の模式的な斜視図である。各吐出部は、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生させるエネルギー発生素子５２を備える。本実施形態では、通電に応じインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを用いる方式のもの（以下ヒータ）を示す。基板５１上にこのヒータ５２が所定のピッチで配列され、このヒータ列が並列している。基板５１のヒータ列の間には、吐出口５５とインク流路５９とが形成された部材（オリフィスプレート）５４が基板５１に接合されて、吐出部が構成される。

各ヒータ列では、ヒータ５２および吐出口５５を互いに半ピッチずらして配置することで、所望の記録解像度を実現している。ここで、吐出部１１〜１６のそれぞれについて同じ記録密度および吐出口数とすることもできるし、異なる記録密度および吐出口数とすることもできる。

図２は、上記液体吐出ヘッドないし吐出部へのインク供給系の構成例を示す模式的斜視図である。液体吐出ヘッドないし吐出部にインクを供給する方式としては主に２つのものがある。１つはキャリッジにインクを保持するインクタンクを搭載し、直接液体吐出ヘッドにインクを供給するものである。もう１つは、インク供給チューブと呼ばれるチューブを用いて、装置の所定部位に配置されたインクタンクと、キャリッジに搭載された液体吐出ヘッドとの間を繋いでインクを供給するものであり、本実施形態ではこの方式を採用している。

インクタンク３９Ｓ、３９Ｂｋ、３９ＰＢｋ、３９Ｃ、３９Ｍおよび３９Ｙには、それぞれ向上液（Ｓ）とブラック（Ｂｋ）、フォトブラック（ＰＢｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のインクが収納されている。各インクタンクに接続されるインク供給チューブ４５は、キャリッジ２ないし液体吐出ヘッド９の移動（走査）に追従可能な可動性を有するものである。

各インクタンクはＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等の樹脂によりインジェクション・ブロー等により成型され、超音波溶着、熱溶着、接着などの技術を用いて組み立てられている。図２ではタンク外装がそのままインクチャンバとして機能する形式のものが例示され、その底部にジョイントゴム４４が配置される。一方、供給チューブ４５の端部に設けた中空針４３がジョイントゴム４４を貫通してインクチャンバ内に突入することでインク供給を受けるようになっている。また、各インクタンクに対しては、中空針４２を介して大気連通管４１が接続され、消費されたインク分の空気が中空針４２を介してインクチャンバ内に供給されることによりインクタンクの内圧をほぼ一定に保つ。液体吐出ヘッドに対して作用する負圧は、吐出口５５と中空針４２の開口に形成されるメニスカスとの間の水頭差により発生する。また図２でインクタンク３９Ｂｋに接続している大気連通管３８にはバッファ室３７が形成されている。図２では省略しているが、他の着色インクのインクタンクについても同様である。これは、環境変化等によってインクチャンバ内に圧力変化が生じたときにこれを吸収して供給チューブ４５ひいては液体吐出ヘッド９側に対する圧力変動の影響を軽減させる機能を果たす。本実施形態においては向上液を貯留するインクタンク３９（Ｓ）のみ圧力調整の為のポンプ４０が接続されており、空気を導入、または排気することで、向上液の正圧、負圧の調整を行う。これにより向上液を吐出する吐出口（第２の吐出口）における向上液の液面の位置が、インクを吐出する吐出口（第１の吐出口）におけるインクの液面より吐出方向に前進した状態とすることが可能となる。その状態でヒータを駆動することで向上液を吐出することで後述するように向上液のミストを軽減することが可能となる。

キャリッジ２の移動領域におけるホームポジション付近には、液体吐出ヘッドの吐出口５５をキャップするキャップおよびワイパーブレードを含む回復系ユニットが配置されている。

図５は、回復系ユニットの構成例を示す模式的斜視図である。キャップ２７は昇降可能に支持されており、上昇位置では、液体吐出ヘッドにおける例えば３つの吐出部における吐出口５５が形成されるフェイス面毎にキャッピングを施す。それにより、非記録動作時においてその保護を行ったり、あるいは吸引回復を行ったりすることができる。記録動作時には液体吐出ヘッド９との干渉を避ける下降位置に設定され、またフェイス面との対向によって予備吐出を受けることが可能である。

ゴム等の弾性部材でなるワイパーブレード２１、２２はワイパーホルダ２５に固定されている。ワイパーホルダ２５はガイド２４に沿って、矢印Ｗで示す図の前後方向（吐出部における吐出口の配列方向）に移動可能である。そして、液体吐出ヘッド９がホームポジションに到達したときに、矢印Ｗ方向にワイパーホルダ２５が移動することによって、ワイピングが可能である。ワイピング動作が終了すると、キャリッジをワイピング領域の外に退避させてから、ワイパーがフェイス面等と干渉しない位置に戻す。なお、本例においては、３つの吐出部のフェイス面を単位としてワイピングする２つのワイパーブレード２１と、吐出部１１〜１６の吐出面を含む液体吐出ヘッド９の面全体をワイピングするワイパーブレード２２とが設けられている。

吸引ポンプ２９は、キャップ２７をフェイス面に接合させてその内部に密閉空間を形成した状態で負圧を発生させることにより吸引を行う。すなわち、この吸引によって、インクタンクから液体吐出ヘッドないし吐出部内にインクを充填させたり、吐出口もしくはその内方のインク路に存在する塵埃、固着物、気泡等を吸引除去したりすることができる。図示の例では、チューブポンプ形態の吸引ポンプ２９が用いられる。すなわち、ローラ支持部を所定方向に回転させることで、ローラは曲面形成部材上で可撓性チューブを押しつぶしながら転動する。これに伴い、キャップ２７が形成する密閉空間に負圧が生じてインクが吐出口より吸引され、キャップ２７からチューブないし吸引ポンプに引き込まれる一方、引き込まれているインクはさらに適宜の部材（廃インク吸収体）に向けて移送される。

また、吸引ポンプ２９は、そのような吸引回復だけでなく、キャップ２７がフェイス面に対向した状態で行われる予備吐出動作によってキャップ２７に受容されたインクを排出するためにも作動させることができる。すなわち、予備吐出されてキャップ２７に保持されたインクが所定量に達したときに吸引ポンプ２９を作動させることで、キャップ２７内に保持されていたインクを、チューブ２８を介して廃インク吸収体に移送することができる。

図１２は、本発明の液体吐出装置による向上液に対する圧力制御のフローチャート図である。

まずユーザーの指示により記録開始命令が入力されると、必要に応じてキャップ状態で保持されていた液体吐出ヘッド９の回復動作を実行する。回復動作については図に示すように、インク吸引、ワイピング、予備吐出の各動作に対応した圧力制御を行う。本実施形態における向上液の圧力制御においては、インク吸引は過度の吸引を防ぐため負圧とし、ワイピングについても、ワイパー接触時のメニスカス破壊によるインク垂れを防止する為、負圧としている。予備吐出については、ミストを抑制するために、通常の記録動作と同様に負圧とした。

回復動作を終えた後、圧力制御を行い向上液の圧力を正圧とし記録動作を開始する。記録動作を終了した後、再び圧力制御を行って正圧から負圧に調整する。その後、必要に応じて回復動作を行い、液体吐出ヘッドをキャッピングして一連の動作を終了する。

次に、向上液のインクミストを抑制する吐出メカニズムについて図６、図７を参照しながら説明する。

図６は吐出部の一部の断面図であり、圧力制御機構によって液体吐出ヘッド内の吐出液体にもたらされる正圧により、メニスカスがオリフィス面より隆起した状態で吐出動作を行った時の液体が飛翔する様子を表した模式図である。図７は通常のメニスカス状態、つまり吐出口面に対して液面がフラットか吐出方向に対して逆側にやや後退した状態で吐出動作を行った時の液体が飛翔する様子を表した模式図である。図において、液滴が吐出口から離脱した後の吐出された液体の画像を形成する液体部分を主滴部１０５、主滴より小さい副滴であるサテライト部１０６とした。加えて、主滴部１０５とサテライト部１０６が分離した後のサテライト部の先端部１０７、後端部１０８とした。また、メカニズムの説明の為に、図６において、吐出口の中に収まっている液体成分１０１と、メニスカスがオリフィス面から隆起していてノズル壁に囲まれていない液体成分１００を分けて示している。本実施形態においては、理解を用意にするために液体成分１００と液体成分１０１とを色分けして区別している。

図６（ａ）は吐出動作前の初期状態を示しており、メニスカスがオリフィス面（吐出口面）から隆起した状態である。このように液面が隆起した状態でヒータを駆動して吐出エネルギーをインクに与えると、図６（ｂ）で示すように、そのエネルギーはノズル壁に囲まれていた液体成分１０１に、吐出方向前方へ向かわせるエネルギーとして伝達される。それにより、液体成分１０１はノズルから押し出される。しかし、隆起していた液体部つまり、ノズル壁に囲まれていない液体成分１００に対しては、吐出方向前方へ押し出すエネルギーとして十分に伝達されない。その結果、図６（ｃ）〜（ｄ）のように、液体成分１０１が液体成分１００を内部から押しのけるように吐出方向前方へと移動し、吐出液体の中心部が液体成分１０１で構成され、それを液体成分１００が包みこむ状態となる。吐出過程が進行すると図６（ｅ）のように、液体成分１００は、吐出液体先端部から徐々に後方へと移動する。そして、吐出液体は吐出口から離脱し、図６（ｆ）のように画像を形成する主滴部１０５と、サテライト部１０６を形成する。この時、主滴部１０５に比べて速度の遅い液体成分１００は、主滴部１０５とサテライト部１０６の接続部分に位置し、サテライト部１０６を減速させる。その後、図６（ｇ）で示すように主滴部１０５とサテライト部１０６が分離する。その際にサテライト部の先端部分１０７と後端部分１０８は、それぞれの速度Ｖ（１０７）、Ｖ（１０８）をもつ。ここで、サテライト先端部１０７は上記のごとく減速されるので、Ｖ（１０７）≪Ｖ（１０８）となり、サテライト部１０６は急激に収縮する。その後、液体成分１００は主滴部１０５に吸収され、またサテライト部１０６は球形状へと変形しつつ１つの大きなサテライトとなる。

一方、通常のメニスカス状態での吐出を示す図７では、図６で示したような、サテライト先端部１０７を積極的に減速させるような力は働かず、液体の表面張力で主滴部とサテライト部が分離する。従って主滴部１０５とサテライト部１０６が分離した後の、サテライト部先端１０７の速度の減速は比較的緩やかであり、サテライト部１０６の長さ収縮する前に、液体の表面張力によって複数のサテライトに分離してしまう。

表１は、実際の液体吐出ヘッドを用いて吐出液滴を観察することにより、主滴部１０５、サテライト先端部１０７、サテライト後端部１０８のそれぞれの速度を測定した結果である。液体吐出ヘッドは同一のものを使用し、表中、メニスカスが隆起した状態で吐出したもの（隆起）と、メニスカスが隆起していない状態で吐出したもの（通常）で比較を行った。

表１に示されるとおり、通常メニスカス状態での吐出ではサテライト先端部１０７の速度Ｖ（１０７）と、サテライト後端部の速度Ｖ（１０８）では、Ｖ（１０７）＞Ｖ（１０８）となった。その結果、サテライト部１０６は伸長しながら複数のサテライトに分裂し、それぞれがまとまることなく飛翔した為、サテライト個数は６個という結果であった。またこれらのサテライトがさらに分裂することでさらに小さな副滴に分裂し浮遊ミストとなる。

それに対して、本発明の吐出方法では、Ｖ（１０７）≪Ｖ（１０８）となり、サテライト部は収縮してまとまり、１個のサテライトとなった。このように実際の検討からもメニスカスを隆起させて吐出する方法は、サテライト削減および浮遊ミスト削減に対して格段の効果があることが分かる。

以上のように本発明者が鋭意検討した結果、メニスカスを隆起させた状態で吐出させると、浮遊ミストの抑制に大きな効果があることがわかった。反面、上記の吐出方法は、生成されるサテライトの粒子径が大きくなる為に色材を含有する着色インクについてこれを行うと好ましくない場合がある。つまり、大きなサテライトが記録媒体上で主滴と異なる位置に着弾したときに、サテライトのドットが目立ちやすい為、画像品位を劣化させることがあるためである。また液体吐出ヘッドの昇温等によりインクの表面張力等の物性が低下してメニスカスの隆起状態が変化すると、インクの吐出量に変化を伴い、吐出量ばらつきが生じてしまう。

しかし、本発明のようにメニスカスを隆起させた状態で吐出する方法を無色透明の向上液にのみ適用することで、記録媒体上におけるドットが目立たないので、大きなサテライトドットや吐出量ばらつき等の課題を許容することができる。さらに、浮遊ミストを抑制することが出来るので、向上液の浮遊ミストが着色インク吐出用ヘッドのフェイス面に付着することを軽減することが可能となる。

以上のように本発明の吐出方法では、隆起したメニスカスが吐出過程においてサテライト先端部１０７の速度を減速させ、それによって、サテライト部１０６を収縮させ、浮遊ミストの発生を抑制することができる。

ここで、向上液を連続で多ノズルから吐出させる時に、吐出タイミング等によって、全吐出に渡ってメニスカスが隆起した状態で吐出することができない場合が想定される。しかし、メニスカスが隆起した状態での吐出動作が主体的に行われていれば、浮遊ミストの低減については十分な効果があり、本願に含まれる。

（実施形態２）
次に、本発明を具体化した実施形態を、図８を使って説明する。尚、この実施形態２では、実施形態１における圧力制御の手段を変更したものであり、その他の点では第１実施形態と同一の構成になっている。そのため以下では、圧力制御手段についてのみ説明することとし、重複した説明を省略する。

図８において、向上液が充填されたインクタンク３９（Ｓ）の上部には供給チューブ６０が接続されている。供給チューブ６０は液体吐出ヘッド９に接続されており、液体吐出ヘッドに向上液を供給する。インクタンク３９（Ｓ）は、圧力調整機構としての昇降部７０に支持されており、昇降部７０はインクタンク３９（Ｓ）を上下方向に移動可能にしている。昇降部７０を駆動してインクタンク３９（Ｓ）の位置を下降させると、液体吐出ヘッド９のオリフィス面の高さ位置との関係において負圧位置（イ）となる。また、逆に昇降部７０を駆動してインクタンク３９（Ｓ）を上昇させると正圧位置（ア）とすることができる。インクタンク３９（Ｓ）の上下動は、実施形態１で記述したように吐出動作や回復動作と連動させ、常に正負圧を適正に制御するように昇降部７０を駆動する。例えば本実施形態においては、向上液を収容する向上液タンクをインクタンクよりも上方に配置することで吐出口における液面制御が可能となる。つまり、向上液を吐出する吐出口における向上液の液面の位置が、インクを吐出する吐出口におけるインクの液面より吐出方向に前進した状態とすることが可能となる。その状態でヒータを駆動することで向上液を吐出することで後述するように向上液のミストを軽減することが可能となる。また向上液を吐出後、吐出口における液面（メニスカス位置）は振動する。つまり液面の前進・後進を繰り返す。この振動が収まった後、吐出口における向上液の液面の位置が、インクを吐出する吐出口におけるインクの液面より吐出方向に前進した状態をまって吐出のための駆動を行うことが好ましい。

このように、水頭差を調整することでメニスカスを隆起させて吐出動作を行うことで、実施形態１と同様にミストの少ない吐出を行うことができる。

（実施形態３）
次に、本発明を具体化した別の実施形態を、図９、図１０を用いて説明する。尚、この実施形態３では、第１実施形態における圧力制御手段を変更したもので、液体吐出ヘッド内の吐出部に加圧手段を設けている。その他の点では実施形態１と同一の構成になっている。そのため以下では、吐出部内に備えた加圧手段についてのみ説明することとする。

本実施形態では加圧手段として、液体を吐出させる為のエネルギー発生素子を使用する。図９は、本実施形態における液体吐出ヘッドの各吐出部の模式的な斜視図である。各吐出部は、インクを吐出する為に利用されるエネルギーとしてヒータを備えており、向上液を吐出する吐出部のみこれに加えて、インク流路内に加圧手段としてのサブヒータ５７を備えている。

図１０に示すのは吐出部の一部の断面図である。非記録時において、インク流路５９内のインクはインク流路５９の毛管力と圧力との関係で、図１０（ａ）のような非隆起状態の位置でメニスカスを形成している。この状態で、ヒータ５２（第２のエネルギー発生素子）による発泡直前に、サブヒータ５７（第３のエネルギー発生素子）を駆動し、インク流路内に発泡を生じさせることによりメニスカスの位置を図１０（ｂ）のようにオリフィス面より隆起した状態にする。この時、向上液の表面張力等を考慮してメニスカスが破れない程度の駆動に調整する。この状態からヒータを駆動すれば、メニスカスが隆起した状態での吐出となり、図１０（ｃ）以降は図６で示した吐出状態と同様となり、浮遊ミストを抑制することが可能となる。

また圧電素子で液体を吐出させるような記録装置であれば、圧電素子により予備振動を与え、メニスカスを隆起させて吐出動作を行えば同様の効果が得られる。

以上のように、エネルギー発生素子を利用して、メニスカスを隆起させることでミストの少ない吐出を実現することができる。

２ キャリッジ
９ 液体吐出ヘッド
１０ 液体吐出装置
１１〜１６ 吐出部
２１．２２ ワイパ
２７ キャップ
４０ ポンプ
４５ 供給チューブ
５２ ヒータ
５４ オリフィスプレート
５５ 吐出口
５７ サブヒータ
７０ 昇降部

Claims (8)

1. 色材を含有するインクを吐出する第１の吐出口と、該第１の吐出口からインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する第１のエネルギー発生素子と、インクの記録性を向上させる無色透明の向上液を吐出する第２の吐出口と、該第２の吐出口から向上液を吐出するために利用されるエネルギーを発生する第２のエネルギー発生素子と、を備える液体吐出ヘッドを用いて液体の吐出を行う液体吐出方法であって、
   前記第１のエネルギー発生素子を駆動して前記第１の吐出口から第１の主滴と該第１の主滴より粒子径が小さい第１の副滴とを吐出する工程と、
   該工程において前記第１のエネルギー発生素子を駆動するときの前記第１の吐出口におけるインクの液面より、前記第２の吐出口における向上液の液面が液体の吐出する方向に関して前進している状態で、前記第２のエネルギー発生素子を駆動して前記第２の吐出口から第２の主滴と該第２の主滴より粒子径が小さい第２の副滴と吐出する工程と、
   を含み、前記第２の副滴は前記第１の副滴より粒子径が大きく、前記第２の副滴は前記第１の副滴より数が少ないことを特徴とする液体吐出方法。
2. 前記向上液の液面が前記第２の吐出口が形成される面に対して吐出方向に隆起した状態で前記エネルギー発生素子を駆動して前記向上液を吐出させることを特徴とする請求項１の液体吐出方法。
3. 前記第１の吐出口における前記インクの液面が前記第１の吐出口が形成される面と同じ、もしくは、該面に対して吐出方向と逆側に後退した状態で前記エネルギー発生素子を駆動して前記インクを吐出させることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出方法。
4. 色材を含有するインクを吐出する第１の吐出口と、該第１の吐出口から第１の主滴と該第１の主滴より粒子径が小さい第１の副滴とを吐出するために利用されるエネルギーを発生する第１のエネルギー発生素子と、インクの記録性を向上させる無色透明の向上液を吐出する第２の吐出口と、該第２の吐出口から第２の主滴と該第２の主滴より粒子径が小さい第２の副滴とを吐出するために利用されるエネルギーを発生する第２のエネルギー発生素子と、を備える液体吐出ヘッドであって、
   前記第１のエネルギー発生素子を駆動するときの前記第１の吐出口におけるインクの液面より、前記第２の吐出口における向上液の液面が液体の吐出する方向に関して前進している状態で、前記第２のエネルギー発生素子を駆動して前記第２の吐出口から向上液を吐出し、前記第２の副滴は前記第１の副滴より粒子径が大きく、前記第２の副滴は前記第１の副滴より数が少ないことを特徴とする液体吐出ヘッド。
5. 前記第２の吐出口に対応して、前記第２のエネルギー発生素子に加えて、前記向上液の液面の位置を制御するための第３のエネルギー発生素子と、を備えることを特徴とする請求項４の液体吐出ヘッド。
6. 色材を含有するインクを吐出する第１の吐出口と、該第１の吐出口から第１の主滴と該第１の主滴より粒子径が小さい第１の副滴とを吐出するために利用されるエネルギーを発生する第１のエネルギー発生素子と、インクの記録性を向上させる無色透明の向上液を吐出する第２の吐出口と、該第２の吐出口から第２の主滴と該第２の主滴より粒子径が小さい第２の副滴とを吐出するために利用されるエネルギーを発生する第２のエネルギー発生素子と、を備える液体吐出ヘッドと、
   前記第１のエネルギー発生素子を駆動するときの前記第１の吐出口におけるインクの液面の位置と前記第２のエネルギー発生素子を駆動するときの前記第２の吐出口における向上液の液面の位置との違いを発生させるための手段と、
   を具備する液体吐出装置であって、
   該手段によって、前記第１のエネルギー発生素子を駆動するときの前記第１の吐出口におけるインクの液面より、前記第２の吐出口における向上液の液面が液体の吐出する方向に関して前進している状態で、前記第２のエネルギー発生素子を駆動して前記第２の吐出口から向上液を吐出し、前記第２の副滴は前記第１の副滴より粒子径が大きく、前記第２の副滴は前記第１の副滴より数が少ないことを特徴とする液体吐出装置。
7. 前記手段は、前記向上液タンクに空気を導入または前記向上液タンクから空気を排出するポンプであることを特徴とする請求項６の液体吐出装置。
8. 前記手段は、前記液体吐出ヘッドに対して前記向上液タンクを上下方向に移動させる昇降部であることを特徴とする請求項６の液体吐出装置。