JP6048005B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する液体吐出装置に関する。

液体吐出装置において、２つのノズル穴を有するインクチャネルが複数設けられた記録ヘッドを含むものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００４−９８５７９号公報

本願発明者等は、２以上の吐出口を有する個別流路を複数設けた場合に、１の個別流路に対応する２以上の吐出口から吐出された液滴が、互いに離隔する方向に飛翔することを発見した。このような液滴の飛翔方向のズレは、液滴により形成される画像の品質悪化の要因となる。

本発明の目的は、２以上の吐出口を有する個別流路を複数設けた場合において、液滴の飛翔方向のズレによる画像品質の悪化を抑制することができる、液体吐出装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の観点によると、２以上の吐出口からそれぞれなると共に前記２以上の吐出口から吐出される液滴によって１つの画素をそれぞれ形成する複数の吐出口組、複数の圧力室、前記吐出口組と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別流路、及び、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与して前記複数の吐出口組の前記吐出口から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段を含む、液体吐出ヘッドと、環状部材及び対向部材を有し、前記液体吐出ヘッドにおける前記複数の吐出口組が形成された吐出面と対向する吐出空間が外部空間から区画された区画状態と前記吐出空間が前記外部空間に開放された開放状態とを取り得るように構成され、前記区画状態では、前記環状部材が前記吐出空間を取り囲み、前記対向部材が前記吐出空間を挟んで前記吐出面と対向するキャップ機構と、複数の前記吐出口近傍の湿度を検知する湿度センサと、前記キャップ機構によって前記区画状態とされた前記吐出空間に加湿空気を供給することが可能な供給口及び前記キャップ機構によって前記区画状態とされた前記吐出空間から空気を排出することが可能な排出口を有する加湿機構を含み、複数の前記吐出口近傍の湿度を調整する湿度調整手段と、前記湿度センサが検知した湿度に基づいて、複数の前記吐出口近傍の湿度が所定範囲内に維持されるように、前記湿度調整手段を制御する制御手段と、を備え、前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出口組が、前記吐出口から吐出された液滴を受ける記録媒体が搬送される搬送方向と直交する主走査方向に並んで配置されて列を形成し、前記加湿機構は、前記複数の吐出口組に対して前記搬送方向の上流側で前記吐出口組の列に沿って前記主走査方向に伸びた供給管を有し、前記供給管に複数の前記供給口が前記主走査方向に間隔をなして形成されており、前記制御手段は、前記湿度センサが検知した湿度が前記所定範囲内の湿度よりも低い場合に、前記キャップ機構によって前記開放状態とされた前記吐出空間に前記供給口から加湿空気が供給されるように、前記加湿機構を制御することを特徴とする、液体吐出装置が提供される。

本願発明者等は、検証を重ねた結果、液滴の飛翔方向が吐出口近傍の湿度によって変化することを見出した。したがって、上記観点のように吐出口近傍の湿度を所定範囲内に維持することで、液滴の飛翔方向を安定させることができ、ひいては、液滴の飛翔方向のズレによる画像品質の悪化を抑制することができる。

前記制御手段は、記録指令に基づいて複数の前記吐出口から記録媒体に対して液滴が吐出され始める時点、及び、記録指令を受信した後且つ当該記録指令に基づいて複数の前記吐出口から記録媒体に対して液滴が吐出され始めるより前の時点のいずれかに、前記湿度調整手段の駆動を開始させてよい。当該構成によれば、記録中（複数の吐出口から記録媒体に対して液滴が吐出される期間中）における吐出口近傍の湿度を所定範囲内に維持することができ、より確実に、液滴の飛翔方向のズレによる画像品質の悪化を抑制することができる。

前記制御手段は、複数の前記吐出口近傍の湿度が、基準湿度の前後２０％の範囲内に維持されるように、前記湿度調整手段を制御してよい。本願発明者等は、検証を重ねた結果、吐出口近傍の湿度の変化量が基準湿度の前後２０％の範囲内であれば、液滴の飛翔方向の変化量を比較的小さく抑えられることを見出した。そこで上記のように、吐出口近傍の湿度を基準湿度の前後２０％の範囲内に維持することで、液滴の飛翔方向の変化量を比較的小さく抑え、液滴の飛翔方向を安定させることができる。

前記基準湿度が８０％であってよい。当該構成によれば、吐出口近傍の湿度を６０％〜１００％の範囲内に維持するため、吐出口近傍の湿度が６０％未満になった場合に加湿を行えばよく、除湿を行う必要がない。したがって、湿度調整手段の構成及び制御内容の簡素化を実現することができる。

本発明によると、吐出口近傍の湿度を所定範囲内に維持することで、液滴の飛翔方向を安定させることができ、ひいては、液滴の飛翔方向のズレによる画像品質の悪化を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。 （ａ）は、図１に示すヘッドのヘッド本体を示す概略斜視図である。（ｂ）は、ヘッドの吐出面を示す平面図である。 （ａ）は、図２（ａ）のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線に沿った断面図である。（ｂ）は、図３（ａ）の一点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩＢを示す拡大図である。 キャップ機構及び加湿ユニットを示す概略図である。 （ａ）は、ヘッド本体の上面図である。（ｂ）はヘッド本体の下面図である。 （ａ）は図５（ａ）のＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿った断面図である。（ｂ）は、図５（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面図である。 プリンタの電気的構成を示すブロック図である。 コントローラが実行するヘッドのメンテナンスに係る制御を示すフロー図である。 （ａ）は、吐出口組を構成する２つのノズル孔を示すノズルプレートの断面図であり、吐出口組の２つの吐出口から吐出されたインク滴が互いに離隔する方向に飛翔する状態を示す。（ｂ）は、本発明の実施例において測定された湿度とインク滴のズレ量ｙとの関係を示すグラフである。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明一実施形態に係るインクジェット式プリンタ１０１の全体構成について説明する。

プリンタ１０１は、直方体形状の筐体１０１ａを有する。筐体１０１ａの天板上部には、排紙部４が設けられている。筐体１０１ａの内部空間には、ヘッド１、プラテン６、用紙センサ２６、搬送ユニット４０、給紙ユニット２３、加湿ユニット５０（図４参照）、コントローラ１００等が配置されている。筐体１０１ａの内部空間には、給紙ユニット２３から排紙部４に向けて、図１に示す太矢印に沿って、用紙Ｐが搬送される搬送経路が形成されている。

ヘッド１は、主走査方向（図１の紙面に垂直な方向）に長尺な略直方体形状を有するラインヘッドである。ヘッド１の下面は、複数の吐出口１０８が開口した吐出面１ａである（図２（ｂ）参照）。ヘッド１は、ホルダ５を介して筐体１０１ａに支持されている。ヘッド１は、図６に示すように、各側面にサイドカバー７０が固定されている。サイドカバー７０は、側面から外側に突出した鍔状部を有し、上面の全周がホルダ５の下面に固定されている。吐出面１ａとプラテン６の表面との間には、所定の間隙が形成されている。ホルダ５には、ヘッド１に加え、区画部９１が取り付けられている。区画部９１は、吐出面１ａの外周を囲む環状の部材であり、キャップ機構９０を構成する。キャップ機構９０の構成については、後に詳述する。

ヘッド１は、ヘッド本体３（図２（ａ）参照）に加えて、リザーバユニット、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、回路基板等が積層された積層体である。回路基板は、コントローラ１００から入力された信号を調整し、ＦＰＣ上のドライバＩＣに出力する。ドライバＩＣは、この信号を駆動信号に変換し、アクチュエータユニット２１の各電極に伝達する。リザーバユニットは、内部にリザーバを有し、インクが一時的に貯留される。リザーバには、インクカートリッジ（図示略）からインクが供給される。駆動信号に基づいてアクチュエータユニット２１が駆動されると、リザーバ内のインクがヘッド本体３に供給され、吐出口１０８からインク滴として吐出される。ヘッド１のより具体的な構成については、後に詳述する。

プラテン６は、平板であり、吐出面１ａと直交する方向から見て、吐出面１ａよりも一回り大きな矩形状を有する。プラテン６は、吐出面１ａと対向配置されて、記録に適した間隔を作る。

用紙センサ２６は、ヘッド１よりも搬送方向の上流側に配置され、用紙Ｐの先端を検知する。搬送方向は、搬送ユニット４０によって用紙Ｐが搬送される方向である。用紙センサ２６から出力された検知信号は、コントローラ１００に入力される。

搬送ユニット４０は、プラテン６を挟んで、上流側搬送部４０ａ及び下流側搬送部４０ｂを含む。上流側搬送部４０ａは、ガイド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及びローラ対３２，３３，３４を有する。下流側搬送部４０ｂは、ガイド３８ａ，３８ｂ及びローラ対３５，３６，３７を有する。各ローラ対３２〜３７のうち一方のローラは、コントローラ１００による制御の下、搬送モータ４０Ｍ（図７参照）の駆動により回転する駆動ローラである。他方のローラは、駆動ローラに従動する従動ローラである。各ガイド３１ａ〜３１ｃ，３８ａ，３８ｂは、対向して配置された一対の板からなる。

給紙ユニット２３は、給紙トレイ２４及び給紙ローラ２５を有する。このうち給紙トレイ２４が筐体１０１ａに対して着脱可能である。給紙トレイ２４は、上面が開口した箱であり、複数の用紙Ｐを収容可能である。給紙ローラ２５は、コントローラ１００による制御の下、給紙モータ２５Ｍ（図７参照）の駆動により回転し、給紙トレイ２４内で最も上方にある用紙Ｐを送り出す。

コントローラ１００は、図７に示すように、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａに加え、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）１００ｃ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）１００ｄ、Ｉ／Ｆ（Interface）１００ｅ、Ｉ／Ｏ（Input/Output Port）１００ｆ等を有する。ＲＯＭ１００ｂには、ＣＰＵ１００ａが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭ１００ｃには、プログラム実行時に必要なデータ（画像データ等）が一時的に記憶される。ＡＳＩＣ１００ｄでは、画像データの書き換え、並び替え等（例えば、信号処理や画像処理）が行われる。Ｉ／Ｆ１００ｅは、外部装置（プリンタ１０１に接続されたＰＣ等）とのデータ送受信を行う。Ｉ／Ｏ１００ｆは、各種センサの検知信号の入力／出力を行う。なお、コントローラ１００がＡＳＩＣ１００ｄを含まず、ＣＰＵ１００ａが実行するプログラム等により画像データの書き換え、並び替え等が処理されてもよい。

コントローラ１００は、外部装置から供給された記録指令に基づいて、用紙Ｐ上に画像が記録されるよう、記録に係わる準備動作、用紙Ｐの供給・搬送・排出動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク滴吐出動作等を制御する。用紙Ｐは、給紙ユニット２３から送り出された後、ローラ対３２〜３７に挟持され、ガイド３１ａ〜３１ｃ，３８ａ，３８ｂに導かれて、排紙部４に向かう。途中、ヘッド１の上流側で、用紙Ｐの先端が用紙センサ２６により検出される。ヘッド１の真下を通過する際、用紙Ｐは、裏面がプラテン６に支持され、表面に画像が記録される。このとき、コントローラ１００の制御により、ヘッド１が駆動される。吐出口１０８からのインク滴吐出動作は、用紙センサ２６による検出信号に基づいて開始され、画像データに基づいて行われる。画像が記録された用紙Ｐは、筐体１０１ａ上部の開口１０１ｂから排紙部４に排出される。

次いで、図２及び図３を参照し、ヘッド１について詳細に説明する。

ヘッド本体３は、図２（ａ）に示すように、流路ユニット９及びアクチュエータユニット２１を含み、主走査方向に長尺な略直方体形状を有する。

流路ユニット９は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、略同一サイズの矩形状の金属プレート１２２，１２３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８，１２９，１３０を積層した積層体である。流路ユニット９の上面には、図２（ａ）に示すように、１の供給口１０５ａ、及び、複数の圧力室１１０の開口が形成されている。複数の圧力室１１０の開口は、主走査方向に一列に配置されている。流路ユニット９の内部には、図３（ａ）に示すように、マニホールド流路１０５及び個別流路１３２が形成されている。マニホールド流路１０５は、供給口１０５ａを一端に有し、複数の個別流路１３２と接続している。マニホールド流路１０５は、主走査方向に沿って延在している。個別流路１３２は、マニホールド流路１０５の出口から、流路抵抗調整用の絞りであるアパーチャ１１２、及び圧力室１１０を経て、吐出口組１０８ｘに至る。流路ユニット９の下面が、吐出面１ａである。

吐出口組１０８ｘは、図２（ｂ）に示すように、主走査方向に互いに隣接する２つの吐出口１０８から構成されている。吐出口組１０８ｘは、主走査方向に等間隔に配置されている。１つの吐出口組１０８ｘと、１つの圧力室１１０とが、１つの個別流路１３２によって繋がれている。各吐出口組１０８ｘを構成する２つの吐出口１０８からはインク滴が同時に吐出され、当該インク滴によって１つの画素が形成される。画素は、用紙Ｐ上に記録される画像を構成する要素であり、用紙Ｐ上の画像記録領域に対応してマトリックス状に配置される。

流路ユニット９の最下層は、吐出口１０８の形成されたノズルプレート１３０であり、その下面が吐出面１ａである。ノズルプレート１３０には、ノズル孔１０７が貫通形成され、吐出口１０８と上面１３０ａの開口１０７ａとが繋がれている。平面視で、吐出口１０８と開口１０７ａとは同軸の円形で、開口１０７ａは吐出口１０８を内包する。つまり、ノズル孔１０７は、開口１０７ａから吐出口１０８にかけて先細りで、テーパ状である。

リザーバユニットは、流路ユニット９の上面に固定されている。リザーバユニットの内部には、リザーバが形成され、インクが一時的に貯留される。インクは、カートリッジ（図示略）からリザーバに供給される。リザーバ内のインクは、供給口１０５ａから流路ユニット９に供給される。

アクチュエータユニット２１は、図２（ａ）に示すように、流路ユニット９の上面に固定されている。アクチュエータユニット２１は、吐出面１ａと直交する方向から見て主走査方向に長尺な矩形状であり、全ての圧力室１１０の開口を封止し、圧力室１１０の側壁を構成している。

アクチュエータユニット２１は、図３（ｂ）に示すように、３枚の圧電層１６１，１６２，１６３、個別電極１３５、及び共通電極１３４を含む。圧電層１６１〜１６３は、強誘電性のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックスからなり、全ての圧力室１１０に跨る。個別電極１３５は、圧電層１６１の上面において、圧力室１１０毎に形成されている。共通電極１３４は、圧電層１６１，１６２の間において、全ての圧力室１１０に跨るように延在している。各個別電極１３５は、対応する圧力室１１０と対向する部分と対向しない部分とを有する。圧力室１１０と対向しない部分には、ランド１３６がそれぞれ形成されている。ランド１３６は、ＦＰＣの端子（図示略）と接続されている。

圧電層１６１は、厚み方向に分極されており、個別電極１３５と共通電極１３４とで挟まれた活性部を有する。活性部は、ｄ₃₁、ｄ₃₃、ｄ₁₅から選らばれる少なくとも１つの振動モード（本実施形態ではｄ₃₁）で変位する。圧電層１６２，１６３における活性部と対向する部分は非活性部である。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０毎に、１層の活性部と２層の非活性部との積層体からなる、ユニモルフタイプの圧電型のアクチュエータを含む。活性部は、分極方向に電界が印加されると、分極方向と直交する方向(圧電層１６１の面方向)に縮む。活性部と非活性部との間で歪み差が生じるので、アクチュエータが圧力室１１０に向かう凸状に変形（ユニモルフ変形）する。このように、各アクチュエータは、独立して変形可能である。

次いで、図４〜図６を参照し、キャップ機構９０の構成について説明する。

キャップ機構９０は、図４に示すように、区画部９１及びプラテン６を含む。区画部９１は、図６に示すように、弾性部９２、剛性部９３、及びダイアフラム９４を含む。弾性部９２及びダイアフラム９４はゴム等の弾性材料からなり、剛性部９３はステンレス等の剛材料からなる。弾性部９２の先端は、断面が三角形の先細である。弾性部９２の基端（先端と反対側の端部）に、剛性部９３が固定されている。ダイアフラム９４は、弾性部９２の内周面とホルダ５の下面とを繋いでいる。本実施の形態では、ダイアフラム９４は、内側面が、サイドカバー７０の外側面とも繋がっている。剛性部９３は、複数のギア９５（図４参照）と接続されている。

コントローラ１００による制御の下、区画部昇降モータ９１Ｍ（図７参照）が駆動し、ギア９５が回転すると、剛性部９３及び弾性部９２が共に昇降する。これにより、区画部９１は、弾性部９２の先端がプラテン６の表面６ａに当接する当接位置（図４（ａ）に示す位置）と、弾性部９２の先端が表面６ａから離隔した離隔位置（図４（ｂ）及び図６に示す位置）とを選択的に取る。区画部９１が当接位置を取るとき、吐出面１ａと対向する吐出空間Ｖ１が外部空間Ｖ２から区画される。区画部９１が離隔位置を取るとき、吐出空間Ｖ１が外部空間Ｖ２に開放される。

次いで、図４〜図６を参照し、加湿ユニット５０の構成について説明する。

加湿ユニット５０は、図４に示すように、配管５３，５４、タンク５７、ポンプ５８、供給パイプ６０、及び排出パイプ８０を含む。供給パイプ６０及び排出パイプ８０は、ヘッド１に組付けられている。タンク５７は、下部空間に加湿液（例えば、純水、防腐剤を添加した水等）を貯留している。配管５３は、一端がタンク５７の下部空間と連通し、他端が排出パイプ８０と連通している。配管５４は、一端がタンク５７の上部空間と連通し、他端が供給パイプ６０と連通している。ポンプ５８は、配管５３の途中部に設けられている。供給パイプ６０は、ヘッド１よりも搬送方向の上流側に配置されている。排出パイプ８０は、ヘッド１よりも搬送方向の下流側に配置されている。

コントローラ１００による制御の下、ポンプ５８が駆動すると、吐出空間Ｖ１内の空気が排出パイプ８０から回収され、配管５３を通り、タンク５７内に流入する。当該流入した空気は、タンク５７内に貯留された加湿液によって加湿された後、配管５４を通り、供給パイプ６０から吐出空間Ｖ１に供給される。

供給パイプ６０は、図６（ａ）に示すように、Ｌ字状に屈曲しており、鉛直方向に延在するパイプ６１及び主走査方向に延在するパイプ６２を含む。パイプ６１は、一端が配管５４と連通し、他端がパイプ６２の一端と連通している。パイプ６１は、ホルダ５及びヘッド１のサイドカバー７０を貫挿している。パイプ６２は、一端がパイプ６１と連通し、他端が閉鎖されている。パイプ６２の上壁は、サイドカバー７０の下面に固定されている。パイプ６２の下壁には、複数の貫通孔６２ａが形成されている。貫通孔６２ａは、主走査方向に等間隔に設けられている。配管５４からパイプ６１内に流入した空気は、パイプ６２内を通り、貫通孔６２ａから吐出空間Ｖ１に供給される。

排出パイプ８０は、供給パイプ６０と同様に屈曲しており、鉛直方向に延在するパイプ８１及び主走査方向に延在するパイプ８２を含む。パイプ８１は、一端が配管５３と連通し、他端がパイプ８２の一端と連通している。パイプ８１は、ホルダ５及びサイドカバー７０を貫挿している。パイプ８２は、一端がパイプ８１と連通し、他端が閉鎖されている。パイプ８２の上壁は、サイドカバー７０の下面に固定されている。パイプ８２の下壁には、複数の貫通孔８２ａが形成されている。貫通孔８２ａは、主走査方向に等間隔に設けられている。吐出空間Ｖ１内の空気は、貫通孔８２ａを通ってパイプ８２内に流入し、その後パイプ８１を通って配管５３に至る。供給パイプ６０と排出パイプ８０とは、ほぼ等しい形状・サイズを有し、吐出面１ａの中心に関して点対称の関係に配置されている。

サイドカバー７０は、図５及び図６に示すように、ヘッド本体３の外周全体を囲む環状の枠体であり、流路ユニット９の外側面に固定されている。

次いで、図８を参照し、コントローラ１００が実行するヘッド１のメンテナンスに係る制御について説明する。

メンテナンスは、吐出口１０８内のインクの増粘を抑制するために行われる動作であり、キャッピング動作及び加湿動作を含む。キャッピング動作は、区画部９１を当接位置に配置して、吐出空間Ｖ１を外部空間Ｖ２から区画する動作をいう。加湿動作は、ポンプ５８の駆動により、吐出空間Ｖ１に加湿空気を供給する動作をいう。１つの印刷ジョブが終わった時点から説明する。この状態では、吐出空間Ｖ１は開放状態にある。このまま吐出動作が行われず、開放状態が続くと、ノズルは時間とともに乾燥が進むことになる。

コントローラ１００は、先ず、記録指令を受信したか否かを判断する（Ｓ１）。記録指令を受信していない場合（Ｓ１：ＮＯ）、コントローラ１００は、前回記録指令を受信してから所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２）。所定時間が経過していない場合（Ｓ２：ＮＯ）、コントローラ１００は、処理をＳ１に戻す。所定時間が経過した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、キャッピング動作が行われるよう、キャップ機構９０を制御する（Ｓ３）。Ｓ３では、キャッピング中のある一定期間に、加湿動作も行われる。このとき、加湿空気は、区画状態にある吐出空間Ｖ１に供給される。

Ｓ３の後、コントローラ１００は、記録指令を受信したか否かを判断する（Ｓ４）。記録指令を受信していない場合（Ｓ４：ＮＯ）、吐出空間Ｖ１が区画状態のまま、コントローラ１００は、Ｓ４の処理を繰り返す。記録指令を受信した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、処理をＳ５に移す。Ｓ５では、アンキャッピング動作が行われる。吐出空間Ｖ１が外部空間Ｖ２に開放され、搬送経路が確保される。この後、コントローラ１００は、処理をＳ６に移す。なお、Ｓ４において、記録指令の代わりに電源ＯＦＦの借号が受信されたときには、全ての動作を停止する。

記録指令を受信した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、湿度センサ２７（図７参照）からの検知信号をサンプリングすると共に、当該検知信号に基づいて吐出口１０８近傍の湿度が６０％未満であるか否かを判断する（Ｓ６）。湿度センサ２７は、吐出口１０８近傍の湿度を検知するものであり、例えば吐出面１ａに固定されている。

吐出口１０８近傍の湿度が６０％以上の場合（Ｓ５：ＮＯ）、コントローラ１００は、処理をＳ８に移す。吐出口１０８近傍の湿度が６０％未満の場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、加湿動作が行われるよう、加湿ユニット５０を制御する（Ｓ７）。このとき、加湿空気は、キャップ機構９０によって外部空間Ｖ２に開放された状態の吐出空間Ｖ１に供給される。

Ｓ７の後、コントローラ１００は、記録指令に基づいて記録が行われるよう、各部を制御する（Ｓ８）。Ｓ８の後、コントローラ１００は、Ｓ１に戻り、新たな印刷ジョブの到来を待つ。

Ｓ７において、コントローラ１００は、加湿ユニット５０の駆動を開始させた後、所定時間毎に、湿度センサ２７からの検知信号をサンプリングすると共に、当該検知信号に基づいて吐出口１０８近傍の湿度が６０％未満であるか否かを判断する。吐出口１０８近傍の湿度が６０％未満の場合、コントローラ１００は、加湿ユニット５０の駆動を継続させる。吐出口１０８近傍の湿度が６０％以上の場合、コントローラ１００は、加湿ユニット５０の駆動を停止させると共に、処理をＳ８に移す。

Ｓ８において、コントローラ１００は、用紙センサ２６からの検出信号に基づいてヘッド１を駆動し、記録を行う。さらに、コントローラ１００は、処理をＳ９に移す。ここでは、記録動作の完了（印刷ジョブの完了）が判定される。印刷ジョブが継続中（Ｓ９：ＮＯ）であれば、コントローラ１００は、処理をＳ６に戻し、湿度センサ２７による計測を行う。本実施の形態では、湿度計測の再実行は、所定時間毎の定期的である。このとき、湿度が依然として６０％未満であれば加湿動作を継続し、６０％以上であれば加湿動作を停止する。湿度の定期的なサンプリングと加湿動作の制御は、進行中の印刷ジョブが完了するまで続けられる。なお、印刷ジョブが完了した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、処理をＳ１に戻す。

以上に述べたように、本実施形態によれば、後に実施例で示すようにインク滴の飛翔方向が吐出口１０８近傍の湿度によって変化することから、吐出口１０８近傍の湿度を所定範囲内に維持することで、インク滴の飛翔方向を安定させることができ、ひいては、インク滴の飛翔方向のズレによる画像品質の悪化を抑制するための様々な措置を採ることができる。例えば、湿度が６０％未満の場合、検出された湿度に応じて加湿の強度を変更しても良い。具体的には、６０％未満の湿度領域について、これをいくつかに区分し、各湿度領域に対応して加湿動作時の送風量を設定する。測定湿度が該当する湿度領域に合わせて、加湿空気が送られることになる。このとき、湿度が低いほど、送風量を多くする。あるいは、６０％未満の湿度が検出される間は、サンプリング毎に順次送風量を多くするとしても良い。いずれも、飛翔方向の安定化に寄与する。

コントローラ１００は、記録が行われる前（即ち、吐出口１０８から用紙Ｐに対してインク滴が吐出される時点より前の時点）に、加湿ユニット５０の駆動を開始させる（Ｓ７及びＳ８参照）。当該構成によれば、吐出口１０８近傍の湿度を記録開始時点から所定範囲内に維持することができ、より確実に、インク滴の飛翔方向のズレによる画像品質の悪化を抑制することができる。

コントローラ１００は、吐出口１０８近傍の湿度が、基準湿度（＝８０％）の前後２０％の範囲内（即ち、６０％〜１００％の範囲内）に維持されるように、加湿ユニット５０を制御する。当該構成によると、吐出口１０８近傍の湿度が基準湿度の前後２０％の範囲内であれば、インク滴の飛翔方向の変化量を比較的小さく抑えられる。

上記基準湿度が８０％である。当該構成によれば、吐出口１０８近傍の湿度を６０％〜１００％の範囲内に維持するため、吐出口１０８近傍の湿度が６０％未満になった場合に加湿を行えばよく、除湿を行う必要がない。したがって、湿度調整手段の構成及び制御内容の簡素化を実現することができる。

続いて、本発明を実施例により具体的に説明する。

本実施例では、上述の実施形態と同じ構成のヘッド１を用い、測定温度２５℃において、湿度とインク滴Iのズレ量ｙ（＝ｙ１＋ｙ２）との関係を測定した。
２つの吐出口１０８は、中心間距離ｐが６０μｍである。吐出の周波数（駆動周波数）は、２０ｋＨｚで、各吐出口１０８から毎回２ｐｌのインク滴Iが吐出される。図９（ａ）に示すように、ズレ量ｙは、吐出面１ａから距離ｘの地点で測定された。ここでは、ｘ＝１．２ｍｍとした。また、測定は、湿度１５％、２３％、３５％、５３％、７０％および８６％の場合について行った。測定結果を図９（ｂ）に示す。ズレ量ｙは、各吐出口組１０８ｘの２つの吐出口１０８から吐出されたインク滴Ｉのズレ量ｙ１，ｙ２の和である。図９（ｂ）に示すズレ量ｙは、ヘッド１に含まれる全ての吐出口組１０８ｘにおける平均値である。

図９（ｂ）から、ズレ量ｙが吐出口１０８近傍の湿度によって変化すること（即ち、インク滴Ｉの飛翔方向が吐出口１０８近傍の湿度によって変化すること）がわかる。吐出口１０８近傍の湿度が高くなるほど、ズレ量ｙが小さくなる。上記のような現象が生じる理由としては、吐出口１０８近傍の湿度が低い場合、インク滴Ｉが負に帯電し易く、飛翔中のインク滴Ｉ同士に斥力が働くことが１つの要因として考えられる。

さらに、吐出口１０８近傍の湿度が１０％変化すると、ズレ量ｙが略１．３μｍ変化する（１のインク滴Ｉあたりのズレ量ｙ１，ｙ２は、互いに略同じと仮定した場合、それぞれ略０．６５μｍ変化する）ことがわかる。ところで、ズレ量ｙが略２０μｍ程度あると、画質へのドットズレの影響が識別可能となる。したがって、湿度の変化量を基準湿度の前後２０％の範囲内にすれば、ズレ量ｙを略１０．４μｍ以下に抑えることができ、確実に高い画質を維持できる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

・基準湿度は、８０％に限定されず、任意である。例えば、基準湿度を７０％とし、吐出口近傍の湿度を６０％〜１００％の範囲内に維持してもよい。
・吐出口近傍の湿度を基準湿度の前後２０％の範囲内に維持することに限定されない。例えば、吐出口近傍の湿度を基準湿度の前後２５〜３０％の範囲内に維持してもよい。湿度変化が前後２５％ではズレ量ｙを略１３μｍに抑えることができ、前後３０％では１５．６μｍに抑えることができる。いずれも、高い画質を維持できる。
・制御手段が湿度調整手段の駆動を開始させるタイミングは、複数の吐出口から記録媒体に対して液滴が吐出され始める時点より前の時点であることに限定されず、複数の吐出口から記録媒体に対して液滴が吐出され始める時点であってもよいし、その他任意の時点であってもよい。また、複数の吐出口から記録媒体に対して液滴が吐出され始める時点において、吐出口近傍の湿度が所定範囲内にあることに限定されない。
・制御手段が湿度センサからの検知信号をサンプリングするタイミングは、任意である。
・上述の実施形態において、Ｓ７で加湿動作を開始した後、吐出口近傍の湿度が所定範囲内になる前に、記録を開始してもよい。Ｓ８において、加湿動作を行わなくてもよい。或いは、Ｓ８で記録が行われる間、加湿動作を継続的に行ってもよい。Ｓ３で加湿動作を行う際にも、湿度制御を行ってよい。
・キャップ機構は、上述した形態に限定されない。例えば、搬送ユニットがベルト搬送形式の場合、キャップ機構は、区画部９１と搬送ベルトによって構成されてよい。この場合、区画部９１の先端が搬送ベルトの表面に当接することによって、吐出空間が外部空間から区画される。また、例えば、記録中に記録媒体を支持するプラテンや搬送ベルトとは別の部材を、キャップ機構の構成要素としてもよい。この場合、区画部９１の先端が上記別の部材の表面に当接することによって、吐出空間が外部空間から区画される。
・また、キャップ機構は、複数の部材（上述の実施形態に係る区画部９１及びプラテン６、上記の区画部９１及び搬送ベルト等）からなることに限定されない。例えば、キャップ機構は、面に吐出面と略同じサイズの凹部を有する１の凹部材からなってもよい。当該凹部材は、液体吐出ヘッドに固定されていない。この場合、凹部材の先端が吐出面に当接することによって、吐出空間が外部空間から区画される。
・加湿ユニットの構成は、任意に変更可能である。例えば、加湿ユニットのタンクに、加湿液を加熱するヒータを設けてもよい。これにより、加湿空気を効率よく生成することができる。また、加湿ユニットは、加湿液を貯留するタンクを有する構成に限定されず、その他任意の構成（例えば、ミスト発生装置を用いて吐出空間にミストを供給する構成、超音波式や加熱式等の加湿方式を用いた構成等）であってよい。
・湿度調整手段として、上述の実施形態では加湿ユニットを例示したが、除湿ユニット、又は、加湿ユニットと除湿ユニットの両方を用いてよい。つまり、吐出口近傍の湿度を、加湿のみではなく、除湿、又は、加湿及び除湿を行うことによって、所定範囲内に維持してもよい。
・エネルギー付与手段は、圧電式のものに限定されず、他の方式（発熱素子を用いたサーマル方式、静電力を用いた静電方式等）のものであってもよい。
・吐出口組を構成する吐出口の数は、２に限定されず、３以上であってもよい。
・吐出口組を構成する吐出口は、主走査方向に一列に配置されることに限定されず、主走査方向に対して傾斜する方向に配置されてもよい。いずれの場合も、吐出口組が互いに平行な複数の列を構成していて良い。
・液体吐出ヘッドにおける個別流路等の流路構成は、適宜に変更可能である。
・液体吐出装置に設けられる液体吐出ヘッドの数は、１以上の任意の数であってよい。
・液体吐出ヘッドは、インク以外の任意の液体を吐出してよい。
・液体吐出ヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式であってもよい。
・液体吐出装置は、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等であってもよい。
・記録媒体は、用紙に限定されず、記録可能な任意の媒体であってよい。

１ ヘッド（液体吐出ヘッド）
１ａ 吐出面
６ プラテン（対向部材）
２１ アクチュエータユニット（エネルギー付与手段）
２７ 湿度センサ
５０ 加湿ユニット（加湿機構、湿度調整手段）
６２ パイプ（供給管）
６２ａ 貫通孔（供給口）
８２ パイプ（排出管）
８２ａ 貫通孔（排出口）
９０ キャップ機構
９１ 区画部（環状部材）
９２ 弾性部
１００ コントローラ（制御手段）
１０１ インクジェット式プリンタ（液体吐出装置）
１０８ 吐出口
１０８ｘ 吐出口組
１１０ 圧力室
１３２ 個別流路
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｖ１ 吐出空間
Ｖ２ 外部空間

Claims (9)

1. ２以上の吐出口からそれぞれなると共に前記２以上の吐出口から吐出される液滴によって１つの画素をそれぞれ形成する複数の吐出口組、複数の圧力室、前記吐出口組と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別流路、及び、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与して前記複数の吐出口組の前記吐出口から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段を含む、液体吐出ヘッドと、
   環状部材及び対向部材を有し、前記液体吐出ヘッドにおける前記複数の吐出口組が形成された吐出面と対向する吐出空間が外部空間から区画された区画状態と前記吐出空間が前記外部空間に開放された開放状態とを取り得るように構成され、前記区画状態では、前記環状部材が前記吐出空間を取り囲み、前記対向部材が前記吐出空間を挟んで前記吐出面と対向するキャップ機構と、
   複数の前記吐出口近傍の湿度を検知する湿度センサと、
   前記キャップ機構によって前記区画状態とされた前記吐出空間に加湿空気を供給することが可能な供給口及び前記キャップ機構によって前記区画状態とされた前記吐出空間から空気を排出することが可能な排出口を有する加湿機構を含み、複数の前記吐出口近傍の湿度を調整する湿度調整手段と、
   前記湿度センサが検知した湿度に基づいて、複数の前記吐出口近傍の湿度が所定範囲内に維持されるように、前記湿度調整手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出口組が、前記吐出口から吐出された液滴を受ける記録媒体が搬送される搬送方向と直交する主走査方向に並んで配置されて列を形成し、
   前記加湿機構は、前記複数の吐出口組に対して前記搬送方向の上流側で前記吐出口組の列に沿って前記主走査方向に伸びた供給管を有し、前記供給管に複数の前記供給口が前記主走査方向に間隔をなして形成されており、
   前記制御手段は、前記湿度センサが検知した湿度が前記所定範囲内の湿度よりも低い場合に、前記キャップ機構によって前記開放状態とされた前記吐出空間に前記供給口から加湿空気が供給されるように、前記加湿機構を制御することを特徴とする、液体吐出装置。
2. 前記加湿機構は、前記複数の吐出口組に対して前記搬送方向の下流側で前記吐出口組の列に沿って前記主走査方向に伸びた排出管を有し、前記排出管に複数の前記排出口が前記主走査方向に間隔をなして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記供給管と前記排出管とは、前記吐出面の中心に関して点対称に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記キャップ機構は、画像記録に際して記録に適した間隔で前記吐出面と対向配置される前記対向部材と、前記液体吐出ヘッドに固定されていて前記吐出面と直交する方向から見たとき前記吐出面を全周に亘って包囲する弾性部を含む前記環状部材とを有し、
   前記吐出空間は、前記弾性部が前記対向部材に当接することで前記区画状態を取り、前記弾性部が前記対向部材から離隔することで前記開放状態を取ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出装置。
5. 前記制御手段は、前記吐出空間が前記区画状態にある一定期間に、前記吐出空間の空気が前記排出口から排出され、且つ、前記吐出空間に前記供給口から加湿空気が供給されるように、前記加湿機構を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体吐出装置。
6. 前記制御手段は、記録指令に基づいて複数の前記吐出口から記録媒体に対して液滴が吐出され始める時点、及び、記録指令を受信した後且つ当該記録指令に基づいて複数の前記吐出口から記録媒体に対して液滴が吐出され始めるより前の時点のいずれかに、前記湿度調整手段の駆動を開始させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出装置。
7. 前記制御手段は、複数の前記吐出口近傍の湿度が、基準湿度の前後２０％の範囲内に維持されるように、前記湿度調整手段を制御することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出装置。
8. 前記基準湿度が８０％であることを特徴とする、請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記制御手段は、前記湿度センサが検知した湿度が前記所定範囲内の湿度よりも低い場合に、前記湿度センサが検知した湿度が低いほど前記吐出空間への加湿空気の供給量が多くなるように、前記加湿機構を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液体吐出装置。