JP6338053B2

JP6338053B2 - 液体噴射装置及び液体噴射方法

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Publication number: JP6338053B2
Application number: JP2014077294A
Authority: JP
Inventors: 森腰　耕司; 耕司森腰
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-04-03
Also published as: JP2015196372A

Description

本発明は、液体噴射装置及び液体噴射方法に関する。

従来、インク等の液滴を噴射するインクジェットプリンターに代表される液体噴射装置において、ヘッドに異物が付着し、印刷不良が生じるという問題がある。異物としては、特に記録媒体から発生する紙粉やほこりが問題となり、これらは逆極性に帯電したノズル面に付着する可能性がある。このような異物がノズル面に付着し、ドット抜けが発生すると、クリーニングを実施する必要があり、液体の無駄な消費につながるという問題があった。このような対策としては、給排紙部に除電ブラシのような帯電を開放する構造を設けたり、ノズル面を接地する構造を設けたりすることが行われているが、不十分であった。

また、このような異物対策を施した液体噴射装置としては、異物の付着を防止するためにヘッドの側方に水等の液体が噴射可能なノズルを備えた流体噴射装置が提案されている（特許文献１参照）。これは印刷ノズルと対向した領域に異物の侵入を防止するエアカーテンを形成するものである。また、ヘッドの上流側に液体塗布部を配置させて用紙の端部に液体を塗布するインクジェット記録装が開示されている（特許文献２参照）。

特開２０１０−１６７６３２号公報特開２００３−１７０５７９号公報

しかしながら、何れの場合も、ヘッドに加えて異物対策のための特別の装置を備えるものであり、コストアップ並びに装置大型化の問題がある。よって、特別な装置を設けることなく異物対策を行うことができる液体噴射装置の出現が望まれている。尚、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドだけではなく、勿論、インク以外の液滴を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても同様に存在し、また、液体噴射装置以外に用いられるアクチュエーター装置においても同様に存在する。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、特別な装置を設ける必要なく異物対策を行うことができる液体噴射装置及び液体噴射方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、搬送方向に供給搬送される記録媒体に液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成する複数のノズルが配列された第１ノズル列と、前記液体とは異なる加湿液を噴射する複数のノズルが配列された第２ノズル列と、を有する液体噴射ヘッドを具備し、前記第２ノズル列によって前記記録媒体の前記搬送方向における下流側の端部に前記加湿液を噴射した後、前記第１ノズル列によって前記液体を前記記録媒体に噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様によれば、第２ノズル列による加湿液の噴射により記録媒体の端部が加湿され、紙粉等の異物の発生が防止され、液体噴射面への異物の付着が低減され、ドット抜け等が低減される。具体的には、キャリッジの移動に伴って最初に第２ノズル列により加湿液が噴射され、その後第１ノズルでの噴射となるので、キャリッジと共に移動する液体噴射面に異物が付着するのが低減される。
ここで、供給搬送された前記記録媒体に対して、前記第１ノズル列によって前記液体を前記記録媒体に噴射した後に、前記第２ノズル列によって前記記録媒体の前記搬送方向における上流側の端部に前記加湿液を噴射することが好ましい。これによれば、最後に第１ノズル列によって液体を記録媒体に噴射した後に、第２ノズル列によって加湿液を記録媒体の端部に噴射することにより、記録媒体の後端部が加湿され、後端部の通過に伴う異物の発生が抑制される。
また、前記液体噴射ヘッドが、前記搬送方向と交差した方向に移動するキャリッジに搭載され、供給搬送された前記記録媒体に対して、前記キャリッジの移動によって、前記第１ノズル列によって前記液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成すると共に、前記第２ノズル列によって前記記録媒体の端部に前記加湿液を噴射することが好ましい。これによれば、キャリッジの移動に伴って第２ノズルから加湿液が記録媒体の端部に噴射されるので、キャリッジと共に移動する液体噴射面に異物が付着するのが低減される。
また、前記第１ノズル列は該第１ノズル列と交差した方向に複数並設されており、前記第２ノズル列は複数並設された前記第１ノズル列の外側に設けられていることが好ましい。これによれば、記録媒体端部への加湿を比較的容易に行うことができ、キャリッジの移動に伴う場合には、最初に記録媒体端部への加湿を行うことができる。
また、前記記録媒体の種類によって前記記録媒体の端部における噴射領域の面積、或いは噴射される前記加湿液の量を変更することが可能であることが好ましい。これによれば、例えば、異物が発生し易い記録媒体に対して噴射量を増大して異物の発生を防止し、異物が発生しない記録媒体に対しては第２ノズルからの加湿液の噴射を停止することができる。
また、前記記録媒体の端部は、前記記録媒体の端から０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることが好ましい。
また、本発明の他の態様は、搬送方向に供給搬送される記録媒体に液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成する複数のノズルが配列された第１ノズル列と、前記液体とは異なる加湿液を噴射する複数のノズルが配列された第２ノズル列と、を有する液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置による液体噴射方法であって、前記第２ノズル列によって前記記録媒体の前記搬送方向における下流側の端部に前記加湿液を噴射した後、前記第１ノズル列によって前記液体を前記記録媒体に噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成することを特徴とする液体噴射方法にある。
かかる態様では、第２ノズル列による加湿液の噴射により記録媒体の端部が加湿され、紙粉等の異物の発生が防止され、液体噴射面への異物の付着が低減され、ドット抜け等が低減される。具体的には、キャリッジの移動に伴って最初に第２ノズル列により加湿液が噴射され、その後第１ノズルでの噴射となるので、キャリッジと共に移動する液体噴射面に異物が付着するのが低減される。
また、別の態様は、供給搬送される記録媒体に液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成する複数のノズルが配列された第１ノズル列と、前記液体とは異なる加湿液を噴射する複数のノズルが配列された第２ノズル列と、を有する液体噴射ヘッドを具備し、供給搬送される前記記録媒体に対して前記第１ノズル列によって前記液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成すると共に、前記第２ノズル列によって前記記録媒体の端部に前記加湿液を噴射することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様によれば、第２ノズル列による加湿液の噴射により記録媒体の端部が加湿され、紙粉等の異物の発生が防止され、液体噴射面への異物の付着が低減され、ドット抜け等が低減される。

ここで、前記液体噴射ヘッドが、前記記録媒体の給紙方向と交差した方向に移動するキャリッジに搭載され、供給搬送された前記記録媒体に対して、前記キャリッジの移動によって、前記第１ノズル列によって前記液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成すると共に、前記第２ノズル列によって前記記録媒体の端部に前記加湿液を噴射することが好ましい。これによれば、キャリッジの移動に伴って第２ノズルから加湿液が記録媒体の端部に噴射されるので、キャリッジと共に移動する液体噴射面に異物が付着するのが低減される。

また、供給搬送された前記記録媒体に対して、最初に前記第２ノズル列によって前記加湿液を前記記録媒体の前記端部に噴射した後、前記第１ノズル列によって前記液体を前記記録媒体に噴射することが好ましい。これによれば、キャリッジの移動に伴って最初に第２ノズル列により加湿液が噴射され、その後第１ノズルでの噴射となるので、キャリッジと共に移動する液体噴射面に異物が付着するのが低減される。

また、供給搬送された前記記録媒体に対して、最後に前記第１ノズル列によって前記液体を前記記録媒体に噴射した後に、前記第２ノズル列によって前記加湿液を前記記録媒体の前記端部に噴射することが好ましい。これによれば、最後に第１ノズル列によって液体を記録媒体に噴射した後に、第２ノズル列によって加湿液を記録媒体の端部に噴射することにより、記録媒体の後端部が加湿され、後端部の通過に伴う異物の発生が抑制される。

また、前記第１ノズル列は該第１ノズル列と交差した方向に複数並設されており、前記第２ノズル列は複数並設された前記第１ノズル列の外側に設けられていることが好ましい。これによれば、記録媒体端部への加湿を比較的容易に行うことができ、キャリッジの移動に伴う場合には、最初に記録媒体端部への加湿を行うことができる。

また、前記記録媒体の種類によって前記端部における噴射領域の面積、或いは噴射される前記加湿液の量を変更することが可能であることが好ましい。これによれば、例えば、異物が発生し易い記録媒体に対して噴射量を増大して異物の発生を防止し、異物が発生しない記録媒体に対しては第２ノズルからの加湿液の噴射を停止することができる。

本発明の他の態様は、供給搬送される記録媒体に液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成する複数のノズルが配列された第１ノズル列と、前記液体とは異なる加湿液を噴射する複数のノズルが配列された第２ノズル列と、を有する液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置による液体噴射方法であって、供給搬送された前記記録媒体に対して、前記キャリッジの移動によって、前記第１ノズル列によって前記液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成すると共に、前記第２ノズル列によって前記記録媒体の端部に前記加湿液を噴射することを特徴とする液体噴射方法にある。
かかる態様では、第２ノズル列による加湿液の噴射により記録媒体の端部が加湿され、紙粉等の異物の発生が防止され、液体噴射面への異物の付着が低減され、ドット抜け等が低減される。

ここで、供給搬送された前記記録媒体に対して、前記キャリッジの移動によって、最初に前記第２ノズル列によって前記加湿液を前記記録媒体の前記端部に噴射した後、前記第１ノズル列によって前記液体を前記記録媒体に噴射することが好ましい。これによれば、キャリッジの移動に伴い、最初に記録媒体端部への加湿を行い、その後第１ノズルでの噴射により印刷を行うことができる。

実施形態１に係る記録装置の概略構成を示す図。実施形態１に係る記録ヘッドを示す分解斜視図。実施形態１に係る記録ヘッドを示す平面図。図３のＡ−Ａ′線断面図。実施形態１のヘッドユニットの底面図。実施形態１の記録装置による印刷方法を説明する図。実施形態２のヘッドユニットの底面図。実施形態２の記録装置による印刷方法を説明する図。実施形態３のヘッドユニットの底面図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置である。

図示するように、インクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェット式記録ヘッドユニット（ヘッドユニット）ＩＩでは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ，２Ｂが着脱可能に設けられている。ヘッドユニットＩＩを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられており、例えばそれぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとされている。

そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車及びタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達され、ヘッドユニットＩＩを搭載したキャリッジ３が、キャリッジ軸５に沿って移動されるようになっている。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。尚、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。

ここで、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドに搭載されるヘッド本体についてさらに詳細に説明する。なお、図２は、ヘッド本体の分解斜視図であり、図３は、ヘッド本体の液体噴射面側からの平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ′線断面図である。

図示するように、本実施形態のヘッド本体は、液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドに搭載されるヘッド本体１であり、ヘッド本体１は、アクチュエーター基板となる流路形成基板１０、連通板１５、ノズルプレート２０、保護基板３０、ケース部材４０、コンプライアンス基板４５等の複数の部材を備える。

ヘッド本体１を構成する流路形成基板１０は、ステンレス鋼やＮｉなどの金属、ＺｒＯ_２あるいはＡｌ_２Ｏ_３を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、ＭｇＯ、ＬａＡｌＯ_３のような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板１０には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２が並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って形成された圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に直交する方向を、インク滴（液滴）の吐出方向、又は第３の方向Ｚと称する。なお、本実施形態では、説明理解を容易にするために各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の関係を直交とするが、各構成の配置関係が必ずしも直交するものに限定されるべきものでないことを言及しておく。

また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部側に、当該圧力発生室１２よりも開口面積が狭く、圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。

また、流路形成基板１０の一方面側（積層方向であってＺ方向）には、連通板１５と、ノズルプレート２０とが順次積層されている。すなわち、流路形成基板１０の一方面に設けられた連通板１５と、連通板１５の流路形成基板１０とは反対面側に設けられたノズルであるノズル開口２１を有するノズルプレート２０と、を具備する。

連通板１５には、圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通するノズル連通路１６が設けられている。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このように連通板１５を設けることによってノズルプレート２０のノズル開口２１と圧力発生室１２とを離せるため、圧力発生室１２の中にあるインクは、ノズル開口２１付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート２０は圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通するノズル連通路１６の開口を覆うだけで良いので、ノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート２０のノズル開口２１が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面２０ａと称する。

また、連通板１５には、マニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８と、が設けられている。

第１マニホールド部１７は、連通板１５を厚さ方向（連通板１５と流路形成基板１０との積層方向）に貫通して設けられている。

また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を厚さ方向に貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられている。

さらに、連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給連通路１９が、各圧力発生室１２毎に独立して設けられている。この供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力発生室１２とを連通する。すなわち、本実施形態では、ノズル開口２１と第２マニホールド部１８と連通する個別流路として、供給連通路１９と、圧力発生室１２と、ノズル連通路１６と、が設けられている。

このような連通板１５としては、ステンレス鋼やニッケル（Ｎｉ）などの金属、またはジルコニウム（Ｚｒ）などのセラミックス等を用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板１５として流路形成基板１０と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板１０と連通板１５との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板１５として流路形成基板１０と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

ノズルプレート２０には、各圧力発生室１２とノズル連通路１６を介して連通するノズル開口２１が形成されている。すなわち、ノズル開口２１は、同じ種類の液体（インク）を噴射するものが第１の方向Ｘに並設され、この第１の方向Ｘに並設されたノズル開口２１の列が第２の方向Ｙに２列形成されている。

このようなノズルプレート２０としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート２０としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート２０と連通板１５との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

一方、流路形成基板１０の連通板１５とは反対面側には、振動板５０が形成されている。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２と、を設けるようにした。なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面側（ノズルプレート２０が接合された面側）から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２等の液体流路の他方面は、弾性膜５１によって画成されている。

また、振動板５０の絶縁体膜５２上には、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０とが、積層形成されて、駆動素子である圧電アクチュエーター１３０を構成している。ここで、圧電アクチュエーター１３０は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター１３０の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第１電極６０を圧電アクチュエーター１３０の共通電極とし、第２電極８０を圧電アクチュエーター１３０の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、第１電極６０が、複数の圧力発生室１２に亘って連続して設けられているため、第１電極６０が振動板の一部として機能するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、上述の弾性膜５１及び絶縁体膜５２を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター１３０自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。ただし、流路形成基板１０上に直接第１電極６０を設ける場合には、第１電極６０とインクとが導通しないように第１電極６０を絶縁性の保護膜等で保護するのが好ましい。つまり、本実施形態では、基板（流路形成基板１０）上に振動板５０を介して第１電極６０を設けた構成を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、振動板５０を設けずに第１電極６０を直接基板上に設けるようにしてもよい。すなわち、第１電極６０が振動板として作用するようにしてもよい。つまり、基板上とは、基板の直上も、間に他の部材が介在した状態（上方）も含むものである。

さらに、このような圧電アクチュエーター１３０の個別電極である各第２電極８０には、供給連通路１９とは反対側の端部近傍から引き出され、振動板５０上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０の一端部がそれぞれ接続されている。また、リード電極９０の他端部には、詳細は後述するが、フレキシブル回路基板１２０が接続されており、フレキシブル回路基板１２０には、圧力発生手段である圧電アクチュエーター１３０を駆動するための駆動回路１２１が設けられたフレキシブル回路基板１２０は、可撓性（フレキシブル）なシート状のもの、例えば、ＣＯＦ基板等を用いることができる。なお、フレキシブル回路基板１２０は、ＣＯＦ基板に限定されず、ＦＦＣ、ＦＰＣ等であってもよい。

また、流路形成基板１０の圧力発生手段である圧電アクチュエーター１３０側の面には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター１３０を保護するための空間である保持部３１を有する。保持部３１は、第１の方向Ｘに並設された圧電アクチュエーター１３０で構成される列毎に独立して設けられており、２つの保持部３１の間（第２の方向Ｙ）には、厚さ方向に貫通した貫通孔３２が設けられている。リード電極９０の他端部は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、リード電極９０とフレキシブル回路基板１２０とが貫通孔３２内で電気的に接続されている。

また、このような構成のヘッド本体１には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００を流路形成基板１０及び保護基板３０の外周に形成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。具体的には、ケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。これにより、流路形成基板１０の外周部には、ケース部材４０とヘッド本体１とによって第３マニホールド部４２が画成されている。そして、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８と、ケース部材４０とヘッド本体１とによって画成された第３マニホールド部４２と、によって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。すなわち、マニホールド１００は、第１マニホールド部１７、第２マニホールド部１８及び第３マニホールド部４２を具備する。また、本実施形態のマニホールド１００は、第２の方向Ｙにおいて、２列の圧力発生室１２の両外側に配置されており、２列の圧力発生室１２の両外側に設けられた２つのマニホールド１００は、ヘッド本体１内では連通しないようにそれぞれ独立して設けられている。すなわち、本実施形態の圧力発生室１２の列（第１の方向Ｘに並設された列）毎に１つのマニホールド１００が連通して設けられている。言い換えると、ノズル群毎にマニホールド１００が設けられている。もちろん、２つのマニホールド１００は、連通していてもよい。

また、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入口４４が設けられている。導入口４４は、本実施形態では、マニホールド１００毎に設けられている。

また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通してフレキシブル回路基板１２０が挿通される接続口４３が設けられている。すなわち、第２の方向Ｙにおいて、接続口４３（貫通孔３２）の両側に導入口４４が設けられている。つまり、基準方向である第２の方向Ｙにおいて、第１導入口４４Ａと第２導入口４４Ｂとの間でフレキシブル回路基板１２０の一端部が圧力発生手段である圧電アクチュエーター１３０にリード電極９０を介して接続されている。そして、フレキシブル回路基板１２０の他端部は、貫通孔３２及び接続口４３の貫通方向、すなわち、第３の方向Ｚであって、インク滴の吐出方向とは反対側に延設されている。

なお、このようなケース部材４０の材料としては、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。ちなみに、ケース部材４０として、樹脂材料を成形することにより、低コストで量産することができる。

また、連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口する面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５は、平面視において上述した連通板１５と略同じ大きさで形成されており、コンプライアンス基板４５の内側にノズルプレート２０が露出されている。

このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、封止膜４６と、固定基板４７と、を具備する。封止膜４６は、可撓性を有するフィルム状の薄膜（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等により形成された厚さが２０μｍ以下の薄膜）からなり、固定基板４７は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。本実施形態では、１つのマニホールド１００に対応して１つのコンプライアンス部４９が設けられている。すなわち、本実施形態では、マニホールド１００が２つ設けられているため、ノズルプレート２０を挟んで第２の方向Ｙの両側に２つのコンプライアンス部４９が設けられている。

このような構成のヘッド本体１では、インクを噴射する際に、導入口４４を介してインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２１からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する各圧電アクチュエーター１３０に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター１３０と共に振動板５０をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室１２内の圧力が高まり所定のノズル開口２１からインク滴が噴射される。

図１に示したインクジェット式記録装置Ｉにおいては、ヘッドユニットＩＩには３つのヘッド本体１が搭載され、キャリッジ搬送方向であるＸ方向に６列のノズル列が６列並設されている。ノズル列の延設方向はＹ方向とする。

図５には、ヘッドユニットＩＩの底面図を示す。図示するように、Ｘ方向にはヘッド本体１が３つ並設され、ノズル列２２が６列並設されている。

中央の４本のノズル列２２が第１ノズル列２２Ａであり、図中左から黒、シアン、マゼンタ、イエローのインクを噴射するノズル列２２Ｂｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙである。第１ノズル列２２Ａの両側に配置されているのが、第２ノズル列２２Ｂであり、加湿液を噴射するノズル列２２Ｈ１、２２Ｈ２である。

ここで、加湿液としては、水を用いればよいが、帯電防止剤、例えば、界面活性剤を水に溶解した溶液を加湿液としてもよい。

このようなインクジェット式記録装置Ｉを用いた液体噴射方法、すなわち、印刷方法を図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、最初の印刷領域に記録媒体である記録シートＳが搬送され、キャリッジ３に搭載されたヘッドユニットＩＩをＸ方向に走査しながら印刷を実行し、キャリッジ３が図中左から右へ走査されたとすると、まず、最初に、右端にある第２ノズル列２２Ｂであるノズル列２２Ｈ１からの加湿液の噴射が行われ、記録シートＳの端部Ｓ１に加湿液が噴射され、加湿される。これにより、端部Ｓ１からの紙粉等の異物の発生が抑制される。その後、第１ノズル列２２Ａであるノズル列２２Ｂｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙからインクを噴射して文字や画像の印刷を行うが、これらのノズル列２２Ｂｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙが記録シートＳ上に到達した際には、端部Ｓ１が加湿されているので、異物の発生が抑制されており、これらのノズル列２２Ｂｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙへの異物の付着が防止される。次に、紙送りが行われ、次の印刷領域になり、今度はキャリッジ３が図中右から左に搬送されるとすると、左端にある第２ノズル列２２Ｂであるノズル列２２Ｈ１からの加湿液により記録シートＳの端部Ｓ１に加湿液が噴射され、これにより、端部Ｓ１からの紙粉等の異物の発生が抑制される。その後、第１ノズル列２２Ａであるノズル列２２Ｂｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙからインクを噴射して文字や画像の印刷を行うが、これらのノズル列２２Ｂｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙが記録シートＳ上に到達した際には、端部Ｓ１が加湿されているので、異物の発生が抑制されており、これらのノズル列２２Ｂｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙへの異物の付着が防止される。

ここで、記録媒体とは、紙、布、フィルム、コート紙などを挙げることができ、異物とは紙粉、布の場合は布の粉、すなわち、布粉や粉布である。紙や布の場合には、異物が発生し易いが、フィルムやコート紙の場合には、比較的異物が発生し難い。

このような印刷を続けることにより、印刷が完了する。この印刷プロセスでは、記録シートＳの搬送方向に直交する方向の両側の端部のみを加湿するようにしたが、搬送方向前後の端部も同様に加湿するようにしてもよい。このような記録媒体前後の端部を加湿しながら印刷する方法は、上述したインクジェット式記録装置Ｉにより実施可能であるが、後述するように、記録媒体前後端を加湿するためのヘッドを別途設けてもよい。

ここで、端部とは記録媒体端から一定寸法の範囲の領域をいい、例えば、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度をいう。

ここで、記録媒体の端部への加湿と印刷との順番等は上述したものに限定されるものではなく、適宜変更して行うことができる。

また、記録媒体の端部への加湿は、必ず行うものではなく、記録媒体の種類によって行うか行わないかを決定してもよく、また、行う場合でも端部における吐出領域の面積、或いは吐出される前記加湿溶液の量を変更してもよい。すなわち、インクジェット式記録装置Ｉは、このような設定、変更手段を具備するものである。

（実施形態２）
図７には、実施形態２にかかるヘッドユニットＩＩＡの底面図を示す。このヘッドユニットＩＩＡは、実施形態１のヘッド構成に加えて、３つのヘッド本体１の紙送り方向の前後、すなわちＹ方向の前後に加湿液を噴射するノズル列２２Ｈ３、２２Ｈ４を有するヘッド本体１Ａをノズル列２２Ｈ３、２２Ｈ４がＸ方向となるように配置したものである。なお、ヘッド本体１Ａとしてノズル列を１列有するヘッドを例示したが、実施形態１と同様なヘッド本体１を用い、２列を用いて加湿してもよいし、１列をダミーとして使用してもよい。

このようなヘッドユニットＩＩＡを搭載した場合の印刷方法の一例を図８に示す。図８に示すように、印刷方法は基本的には実施形態１と同様であり、記録シートＳの幅方向、すなわち、キャリッジ３搬送方向の両側の端部Ｓ１はノズル列２２Ｈ１、２２Ｈ２を使用して加湿する。そして、記録シートＳの前後の端部Ｓ２、Ｓ３は、２２Ｈ３、２２Ｈ４で加湿する。詳細には、記録シートＳの前の端部Ｓ２に対しては、ノズル列２２Ｈ３を使用して加湿液を噴射し、記録シートＳの後の端部Ｓ３に対しては、ノズル列２２Ｈ４を使用して加湿液を噴射する。

なお、本実施形態では、加湿液を噴射するヘッド本体１Ａを紙送り方向前後の両側に設けたが、何れか片方だけで、記録シートＳの前後の端部Ｓ２、Ｓ３を加湿することもできる。

（実施形態３）
図９には、実施形態３にかかるインクジェット式記録ヘッドのヘッドユニットの底面図を示す。このインクジェット式記録ヘッドは、いわゆるラインヘッドであり、ノズル列を１列有するヘッド本体１Ｂを、ノズル列をＸ方向に延設させた状態で千鳥状にＸ方向に並設してノズル列群２３とし、同じノズル列群２３を紙送り方向であるＹ方向に６列設けたものである。

６列のノズル列群２３の中央の４列は第１ノズル列群２３Ａであり、紙送り方向上流側、すなわち、図中上側から順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインクを噴射するノズル列群２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂｋであり、前後両側は、第２ノズル列群２３Ｂである加湿液を噴射するノズル列群２３Ｈ１、２３Ｈ２である。

このようなヘッドユニットにより印刷する場合、図８を参照して説明するが、記録シートＳの最初の端部Ｓ２にノズル列群２３Ｈ１を用いて加湿液を噴射し、次に、端部Ｓ１に加湿液を噴射しながら、ノズル列群２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂｋを用いて、文字や画像を印刷する。最後に、ノズル列群２３Ｈ２を用いて、端部Ｓ３に加湿液を噴射する。

なお、このようなヘッドユニットを用いた場合の印刷方法はこれに限定されず、記録シートＳの幅方向両側の端部Ｓ１、Ｓ２のみを加湿するようにしてもよい。また、前後側の端部Ｓ２、Ｓ３のみを加湿するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、ノズル列群２３Ｈを搬送方向両側に設けたが、例えば、上流側のみに設けても同様な効果を奏する。

（他の実施形態）
なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッドを対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。

Ｉインクジェット式記録装置（液体噴射装置）、ＩＩインクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、１ヘッド本体、２０ノズルプレート、２０ａ液体噴射面、２１ノズル開口、２２、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂｋノズル列、２２Ａ第１ノズル列、２２Ｂ第２ノズル列、２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂｋノズル列群、２３Ａ第１ノズル列群、２３Ｂ第２ノズル列群

Claims

搬送方向に供給搬送される記録媒体に液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成する複数のノズルが配列された第１ノズル列と、前記液体とは異なる加湿液を噴射する複数のノズルが配列された第２ノズル列と、を有する液体噴射ヘッドを具備し、
前記第２ノズル列によって前記記録媒体の前記搬送方向における下流側の端部に前記加湿液を噴射した後、前記第１ノズル列によって前記液体を前記記録媒体に噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成する
ことを特徴とする液体噴射装置。
供給搬送された前記記録媒体に対して、前記第１ノズル列によって前記液体を前記記録媒体に噴射した後に、前記第２ノズル列によって前記記録媒体の前記搬送方向における上流側の端部に前記加湿液を噴射する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
前記液体噴射ヘッドが、前記搬送方向と交差した方向に移動するキャリッジに搭載され、
供給搬送された前記記録媒体に対して、前記キャリッジの移動によって、前記第１ノズル列によって前記液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成すると共に、前記第２ノズル列によって前記記録媒体の端部に前記加湿液を噴射する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射装置。
前記第１ノズル列は該第１ノズル列と交差した方向に複数並設されており、前記第２ノズル列は複数並設された前記第１ノズル列の外側に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
前記記録媒体の種類によって前記記録媒体の端部における噴射領域の面積、或いは噴射される前記加湿液の量を変更することが可能である
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射装置。
前記記録媒体の端部は、前記記録媒体の端から０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
搬送方向に供給搬送される記録媒体に液体を噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成する複数のノズルが配列された第１ノズル列と、前記液体とは異なる加湿液を噴射する複数のノズルが配列された第２ノズル列と、を有する液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置による液体噴射方法であって、
前記第２ノズル列によって前記記録媒体の前記搬送方向における下流側の端部に前記加湿液を噴射した後、前記第１ノズル列によって前記液体を前記記録媒体に噴射して文字及び画像の少なくとも一方を形成する
ことを特徴とする液体噴射方法。