JP6494332B2 - 液体吐出ヘッド、記録装置及び記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッド、その液体吐出ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置及びそれらによって記録を行う記録方法に関するものである。

近年、記録ヘッドの吐出口より液滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置が急速に普及している。このようなインクジェット記録装置においては、吐出された液滴が記録媒体へ飛翔することにより生じる気流と、記録ヘッドと記録媒体間の相対運動により生じる気流とが干渉することで吐出口列の走査方向前方に渦が発生する傾向にある（図１０）。この気流の影響により記録画像に影響を与えることが知られている。特にインク液滴の主滴に付随する主滴より小さな液滴径を持つインク液滴（以下、サテライト）への影響が比較的大きい。これらの課題を解決する方法としては、特許文献１に開示されたインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置がある。

米国特許公報第６９９７５３８号明細書

特許文献１に開示されたインクジェット記録装置に適用される記録ヘッドの構成を図１２に示す。これらの記録装置では、記録動作時に記録ヘッドと記録媒体との間で気流が記録媒体に平行に流れるようにするためにガスの吹き出しが行われている。ガスを強く吹き出し上述した渦を吹き飛ばすことにより気流の影響を軽減させるものである。

しかし、この方法では、記録ヘッドと記録媒体との間に比較的多量のガスを吹き出す必要がある。そのため、吹き出されたガスによって吐出口から吐出される液滴の着弾位置がずらされるずれ量が大きくなる虞がある。

また、インクジェット記録装置においては、記録画像を高画質化させるために、吐出口を記録ヘッドに高密度に形成することがある。また、高速に記録を行うために、記録が行われる際の吐出周波数が比較的大きく設定されることがある。

しかしながら、このように吐出口が記録ヘッドに高密度に形成されている場合、あるいは吐出周波数が比較的大きく設定されている場合においては、記録ヘッドと記録媒体との間に生じる渦が不安定な状態になる場合があることを本発明者らは見出した。この不安定な渦の影響により、サテライトの着弾位置が乱れ、記録画像にスジ状（図１１）の模様が生じ、また砂丘などに見られる風紋の様な乱れが（以下、風紋）生じ、画像品位を低下させる虞があることを見出した。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、少量の吹き出しであっても記録媒体と液体吐出ヘッドとの間の渦を安定させ、着弾位置ずれを低減させる液体吐出ヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを目的とする。

本発明の液体吐出ヘッドは、記録媒体に対して相対的に移動されながら吐出口から液体を吐出して記録を行う液体吐出ヘッドにおいて、前記吐出口よりも記録媒体に対して相対的に移動を行う移動方向の後方の位置に、前記吐出口からの液体の吐出方向に対して斜め、かつ、前記移動方向の前方にガスを吹き出すガス吹き出し口が開口されており、吹き出された吹き出しガスは、記録媒体に対して相対移動を行ったときに、前記吐出口から吐出される液体よりも前記移動方向の前方に生じる渦を形成する気流に合流するとともに、前記液体の吐出によって生じる気流に到達する流量以上かつ前記渦を崩壊させる流量未満の流量であることを特徴とする。

本発明によれば、吹き出しによって液体吐出ヘッドと記録媒体との間の気流を効率的に安定させることができるので、そこでの気流を安定させるための吹き出しの量を少なくすることができる。従って、記録のために吐出される液滴の着弾位置が吹き出しによりずらされるずれ量を少なく抑えることができる。これにより、記録画像の品質を向上させることができる。

本発明の第一実施形態に係る記録ヘッドを搭載した記録装置の外観を、一部を破断して模式的に示した斜視図である。 （ａ）は図１の記録装置に搭載された記録ヘッドを記録媒体側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ’線に沿う断面図である。 図１の記録装置において、記録ヘッドに吹き出しガスを供給するガス供給装置についての構成を説明するための説明図である。 （ａ）は図１の記録装置において、記録ヘッドと記録媒体との間に吹き出しガスを供給しない場合の気流について説明するための説明図であり、（ｂ）は吹き出しガスを供給した場合の気流について説明するための説明図である。 （ａ）は吹き出し口から吹き出されたガスが渦を形成する気流と合流した場合の気流を示し、（ｂ）は吹き出されたガスが渦を形成する気流に届かなかった場合の気流を示し、（ｃ）は吹き出されたガスが渦を崩壊させた場合の気流を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は別の実施形態における液体吐出ヘッドであって、吹き出しガスを吹き出すための吹き出しダクトが設けられた記録ヘッドの断面図である。 本発明の第二実施形態に係る記録ヘッドを記録媒体側から見た平面図である。 本発明の第三実施形態に係る記録ヘッドを記録媒体側から見た平面図である。 （ａ）は図８の記録ヘッドにおいて往方向に走査する際の気流を説明するための説明図であり、（ｂ）は復方向に走査する際の気流を説明するための説明図である。 従来の記録ヘッドから液滴が吐出される際の記録ヘッドと記録媒体との間の気流を説明するための説明図である。 従来の記録ヘッドによって記録が行われたときに記録画像に風紋が生じた際の記録画像を示す図である。 従来の別の形態における記録ヘッドによって記録が行われているときに、記録ヘッドと記録媒体との間にガスが吹き出されている状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第一実施形態）
図１には、本発明の第一実施形態に係る液体吐出ヘッド１０が搭載されたインクジェット記録装置（記録装置）１００が示されている。本実施形態の、インク等の液体を吐出する記録装置１００はシリアルスキャン方式の記録装置であり、ガイド軸２５によって、キャリッジ２６が主走査方向に移動自在にガイドされている。液体吐出ヘッド１０は、キャリッジ２６に搭載され、記録媒体に対して相対移動可能なようにインクジェット記録装置１００に搭載されている。キャリッジは、不図示のキャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の不図示の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復移動される。記録装置１００は、記録ヘッド１０を主走査方向に移動させつつ、記録媒体の記録領域に向かってインクを吐出させる記録動作と、その記録幅に対応する距離だけ記録媒体を副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、記録を行う。このとき、記録装置１００は、不図示の送りローラ等の搬送機構によって記録ヘッド１０の主走査方向に交差する搬送方向に記録媒体を搬送する。

図２（ａ）、（ｂ）には、図１に示されるインクジェット記録装置１００に搭載される記録ヘッド１０の平面図及び断面図が示されている。図２（ａ）には、本実施形態の液体吐出ヘッド１０を記録媒体側から見た平面図が示されている。図２（ｂ）には図２（ａ）におけるＡ―Ａ’線に沿う断面図が示されている。記録ヘッド１０は、支持部材５上の素子基板２４上にオリフィス基板１が接合されることで形成される。オリフィス基板１には、複数の吐出口列２が形成されており、本実施形態においては３列の吐出口列がオリフィス基板１に形成されている。オリフィス基板１に形成され吐出口列２を構成する吐出口２０は、不図示のインクタンクからのインク流路に連通した基板内インク流路２２に連通しており、不図示のインクタンクに一旦貯留されたインクが記録ヘッド１０から吐出可能に構成されている。オリフィス基板１における基板内インク流路２２には、ヒーターあるいはピエゾ素子といった液滴を吐出させるためにインクにエネルギーを付与するための記録素子２１が素子基板２４上に配置されている。インクタンクは記録ヘッド１０に搭載されているタイプでも、記録装置本体に内蔵されているタイプのものであってもどちらでもかまわない。

支持部材５にはオリフィス基板１に形成された吐出口へ連通するインク流路に連通するように、インク供給口２３が形成されている。インク供給口２３へ供給されたインクは、インク流路２２で一旦貯留される。そこで、素子基板２４を通して記録素子２１に通電し、その記録素子２１から熱エネルギーを発生させることにより、インク流路２２内のインクが加熱されて膜沸騰により発泡する。そのときの発泡エネルギーによって吐出口２０から液滴が吐出される。

図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態の記録ヘッド１０は、オリフィス基板１上に、吐出口列２と平行に延びるように開口されているガス吹き出し口３を有している。ガス吹き出し口３は、吐出口列２に対して記録ヘッドの走査方向４の後方側に形成される。ガス吹き出し口３は、吐出口列２の延びる方向に沿って、少なくとも吐出口列２よりも長く延在するように形成されることが好ましい。また、記録ヘッド１０は、支持部材５上にガス供給口６が形成されている。ガス供給口６とガス吹き出し口３とは、ガス流路７を通して吹き出しのためのガスを流通可能に連通している。

吹き出しガスを流通させる通路がこのように形成されているので、ガス供給口６から供給されたガスが記録ヘッド１０と記録媒体との間に向けて吹き出されることが可能である。このとき、これらの吹き出しガスを吹き出すための通路は、鉛直方向に延びるガス供給口６と、水平方向に延びるガス流路７と、再び鉛直方向に延びるガス吹き出し口３とが連通し、通路がクランク状に形成されている。吹き出しガスは最終的に鉛直方向に延びたガス吹き出し口３を通って吹き出されるので、吹き出されるガスは鉛直方向に吹き出されると考えられるが、本実施形態の記録ヘッド１０ではオリフィス基板の厚さが薄く形成されている。そのため、吹き出しガスは吹き出し口３から吹き出される際に、ガス吹き出し口３が延びる方向に沿って鉛直方向の速度成分を有すると共に、ガス流路７の延びる方向に沿う水平方向の速度成分を失うことはない。従って、吹き出されるガスが、図２（ｂ）におけるガスの流れを説明するための矢印８に示されるように、鉛直方向の成分と記録ヘッド１０の走査方向の成分を有して斜めに吹き出されることになる。

ガス吹き出し口３へ空気を供給するガス供給装置１６の構成について説明する。図３に示されるように、ガス吹き出し口３は記録ヘッド１０に接続されたガス供給ホース１５を通して、ガス供給装置１６に接続されている。ガス供給装置１６は、所望の流量を安定的にガス吹き出し口３へ供給できるように、コンプレッサ１９、ガス溜め１８、弁１７などを有して構成されている。なお、これらのガス供給装置１６は、本実施形態ではインクジェット記録装置１００の本体側に取り付けられている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ガス供給装置が記録ヘッドに取り付けられる構成としても構わない。また、記録装置の外部に設置された別体のガス供給装置から、吹き出しガスが記録ヘッドに供給されることとしてもよい。

次に、吹き出しガスがガス吹き出し口３から吹き出されながら液滴が吐出される吐出動作について述べる。図４（ａ）には、吹き出しを行わずに記録ヘッド１０が走査されながら吐出口２０から液滴が吐出された際の記録ヘッド１０と記録媒体１１との間に生じる気流について説明するための説明図が示されている。記録ヘッド１０と記録媒体との間には、液滴がその周囲の空気を引っ張りながら記録媒体に向かって飛翔することで、鉛直方向下向きの流れが生じる。また、この鉛直方向下向きの空気の流れが記録媒体に衝突して反射することで上向きの空気の流れが生じる。また、記録の際に、記録媒体の搬送あるいは記録ヘッド１０の走査により記録ヘッド１０が記録媒体に対して相対的に移動することにより、記録ヘッド１０と記録媒体との間に、記録媒体に平行な空気の流れが生じる。一旦液滴に引っ張られて鉛直方向下向きに形成された空気の流れが、反射して巻き上げられたところで記録ヘッド１０と記録媒体との間の相対運動による水平方向の気流を受けるので、記録ヘッド１０の走査方向前方には結果的に渦が生じる。このように、記録ヘッド１０と記録媒体との間の相対運動によって生じる記録媒体に平行な気流と、液滴の吐出によって生じる鉛直方向の気流とにより、吐出口列２の走査方向前方に円筒状の渦１２が生じる。

図４（ａ）に示されるような渦１２はガス吹き出し口３からのガスの吹き出しがない場合においては、比較的不安定な状態である傾向にある。そのため、吐出される液滴が気流の影響を受けて着弾位置がずれ、記録によって得られる画像の品質が低下する虞がある。

しかしながら、本実施形態の記録ヘッド１０によって記録が行われる場合には、液滴の吐出の際には、ガス吹き出し口３からガスを吹き出すことが可能である。液滴の吐出の際に、記録ヘッド１０の走査方向の前方に形成されている渦１２’を形成する気流に向けてガスが吹き出されると、吹き出されたガスが渦１２’を形成する気流に合わさって一体化する。そのため図４（ｂ）に示されるように、渦１２’が肥大化して安定して存在するようになり、着弾位置ずれが低減され、高品位の記録画像を得ることができる。

吹き出しガスが吹き出されると、吐出されるインク滴の走査方向前方に発生する渦が拡大され、結果的に吐出口２０の位置から遠ざかるように渦の中心が移動する。すなわち、ガス吹き出し口３から吹き出される吹き出しガスは、記録ヘッド１０が走査を行ったときに、吐出口２０から吐出されるインク滴よりも相対移動方向の前方に生じる渦の中心を吐出口２０から走査方向に遠ざかる方向へ移動させるように吹き出される。また、渦が拡大されることで、渦の渦核半径が大きくなる。すなわち、吹き出される吹き出しガスは、記録媒体に対して相対移動を行ったときに吐出口から吐出される液体よりも走査方向の前方に生じる渦の渦核半径を拡大するように吹き出される。

渦１２’を形成する気流へのガスの吹き出しは、具体的には吐出された液滴によって鉛直方向下向きに流れる気流のうち、液滴の走査方向前方に形成されている鉛直方向下向きの気流に向けて吹き出される。このため、吹き出されたガスは一旦吐出された液滴の間をすり抜けて鉛直方向下向きの気流に合流する。このとき、吹き出しガスの流量が過度に大きいと、吐出される液滴の着弾位置に影響を与えてしまい、これが記録画像に影響を与えてしまう。このため、吹き出されるガスの流量は、液滴の着弾位置に影響を与えない程度であって、吐出される液滴の間をすり抜けて渦を形成する気流に到達するような大きさの吹き出し量が好ましい。

また、ガスの吹き出しの速度、あるいは渦を形成する気流の速度と吹き出しのガスが一体化したガスの速度が過度に大きくなると空気の流れが乱流になってしまう虞がある。空気の流れが乱流になってしまうと、流れが不安定になり吐出される液滴の着弾精度が低下することが分かっている。このため、吹き出されるガスは、気流と一体化したときに乱流にならずに層流が保たれるような流れの速度であることが求められる。これにより渦の形状が安定し、吐出される液滴の着弾位置のずれ量が小さくなる。結果的に記録画像の画質の低下を抑えることができる。

さらに、ガスを吹き出した際の効果について、具体的な例を用いてサテライトの着弾位置分布を比較しながら説明する。ここで用いられるインクジェット記録装置において、記録ヘッドと記録媒体との間の距離は１．２５ｍｍ、記録ヘッドの走査時の速度は０．６３５ｍ／ｓとする。また、吐出口列の構成は、吐出する液滴の体積が約１ｐｌ、吐出口数２５６、ピッチ４２．４μｍ、吐出周波数１５ＫＨｚとする。

ガスの吹き出しがない記録ヘッドの場合には、吐出された液滴のうちサテライトの着弾位置は、吐出口列方向に関して、実際の着弾位置が、所定の想定している着弾位置から最大で±１５μｍ程度ずれて液滴が吐出される。

これに対し、記録ヘッドのオリフィス基板における吐出口形成面から鉛直方向に延びた線を基準として１５°吐出口側に傾けて吹き出しが発せられた場合の着弾位置分布について述べる。このときの、吹き出しの条件は、吐出口列２より後方５００μｍの位置において、吹き出し速度約１０ｍ／ｓ、吐出口列の延びる方向への吹き出し口３の幅２０μｍとする。このときサテライトの着弾位置は、吐出口列方向に関して、所定の着弾位置から最大で±５μｍ程度のずれに収まり、風紋の発生が抑えられる。

次に、効果を得るのに必要な吹き出しの流量について述べる。ここで、記録ヘッドと記録媒体との間の領域の空間における気流を記録媒体と平行な流れにする従来の構成では、この領域での気流の流速は２ｍ／ｓ程度である。このときの記録条件を、記録ヘッドと記録媒体との間の距離を１．２５ｍｍとし、吐出口列の延びる方向への吐出口列の長さ（約１１ｍｍ）から流量を見積もることができる。上述した条件の吹き出しにおいては、この領域を流れる気流の流量は、２７×１０^−６ｍ^３／ｓ程度となる。

ここで、吹き出しが無く、記録ヘッドと記録媒体との間に流入する気流が記録ヘッドと記録媒体と間の相対運動により流入する気流のみである場合に、その領域での気流の流量を同様に見積もると、流量は４×１０^−６ｍ^３／ｓ程度となる。このように、従来方式の吹き出し方法が用いられる場合には、記録ヘッドの走査により流入する気流の流量と比較して、その領域での気流の流量は非常に大きい。

一方、本実施形態の記録ヘッド１０により吐出口列２の走査方向後方から斜めに吹き出しを行う場合には、比較的少ない流量の吹き出しで渦を安定させることができる。この場合の吹き出しの流量を吹き出し口の寸法と流速から見積もると、その流量は２×１０^−６ｍ^３／ｓ程度である。この吹き出しの流量は、従来用いられているような手法により記録ヘッドと記録媒体との間の流れを記録媒体と平行にする場合と比べて大幅に少ない。前述したような、吹き出しの無い場合に記録ヘッドと記録媒体との間に流入してくる空気の量よりも少ない量のガスの吹き出しで済む。従って、比較的少ない流量の吹き出しによって効率的に吐出口列の走査方向前方に発生する渦を安定させることができる。これにより、不安定な渦の影響による着弾位置のずれが低減され、記録によって得られる画像の品質の低下を抑えることができる。吹き出すガスの量を少量にすることができるので、吹き出されたガスが液滴に与える影響を少なく抑えることができ、液滴の着弾位置のずれをより確実に小さく抑えることができる。

また、吹き出しの流量を少なく抑えることができるので、ガスの吹き出しのために記録装置本体に取り付けられたガス供給装置１６の構造を小型化することができる。従って、記録装置の製造コストを低減させることができる。また、記録装置を使用する際の省スペース化を図ることができる。また、ガスの吹き出しのために消費する電力が低く抑えられるので、記録装置の維持コストが低く抑えられる。

次に、吹き出しの好適な条件について説明する。吹き出しによって吐出液滴の着弾位置ずれが低減されるためには、吐出口列よりも走査方向後方の位置より吹き出した気流が図５（ａ）に示されるように吐出口の走査方向前方に形成された渦と一体化し渦が肥大化することが必要である。図５（ｂ）に示されるように、ガス吹き出し口３より吹き出されたガスが、吐出口列の走査方向前方に形成された渦に届かないような吹き出し方では記録ヘッドと記録媒体との間の気流を安定化させることができない。従って、記録の際の着弾位置のずれ量を低減させることができない。

また、図５（ｃ）に示されるように、過度の吹き出しによって吹き出し口から吹き出されたガスが吐出される液滴の間を突き抜け、渦を崩壊させるような場合においても気流による着弾位置ずれを低減することができない。以上から、ガス吹き出し口３から吹き出されるガスの流量は、インク滴の吐出によって生じる気流に到達する流量以上の流量で、渦を崩壊させる流量未満の流量であることが求められる。このように、ガス吹き出し口から吹き出されたガスが吐出口列の走査方向前方に発生した渦を形成する気流に合流可能であるように、吹き出しの条件が設定されることが必要である。具体的には、吹き出されたガスが渦を形成する気流に合流するように、吐出口からガス吹き出し口までの距離、吹き出し流量、吹き出しの角度が設定される必要がある。

なお、上記の実施形態においては、吹き出しガスは、オリフィス基板１に形成されたガス吹き出し口３からガスを吹き出すこととしているが、ガスの吹き出しを行うために用いられる構成はこれに限定されない。図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、記録ヘッド１０の走査方向後方から前方に斜めに吹き出される吹き出しを得るために、オリフィス基板１に吹き出しダクト９ａ、９ｂが設けられてもよい。ダクト９ａ、９ｂには、内部に吹き出しガスが流通可能なガス通路が形成されており、その先端部には吹き出しガスを吹き出すためのガス吹き出し口３が開口されている。ダクト９ａ、９ｂを用いることにより、吹き出しガスが吹き出される際に吹き出しの角度を容易に調節することが可能になる。これにより、より記録ヘッドと記録媒体との間の気流を安定させるのに適した角度によってガスの吹き出しを行うことができる。また、オリフィス基板１の表面から離れた位置から吹き出しダクト９ａ、９ｂを通してガスが前方に吹き出されることが可能になる。このようにガス通路を形成することで、より渦に近い位置から吹き出しガスを吹き出すことができ、より少ない吹き出しガスの量で記録ヘッドと記録媒体との間の気流の安定化を図ることができる。また、所望のガスを安定して所望の流量で供給することができれば、前記ガス供給装置の形態、数量、構成はどのような形をとっても構わない。

（第二実施形態）
次に、図７を用いて、第二実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図７には、本発明の第二実施形態に係る液体吐出ヘッド１０’の平面図が示されている。第一実施形態の液体吐出ヘッドにおいては、ガスを吹き出すガス吹き出し口は、対応する吐出口列の延びる方向に吐出口列の一端から他端までの全体に亘って連続して開口されたスリット状のガス吹き出し口が設けられている。これに対して本実施形態では、図７に示されるように、複数の円形の孔としてのガス吹き出し口３’が、対応する吐出口列の延びる方向に平行に並べられて形成されている。ガス吹き出し口３’がこのように形成されるので、記録ヘッド１０’上に形成されたガス吹き出し口３’のそれぞれの開口面積を足し合わせた総開口面積が、第一実施形態の記録ヘッドに比べて小さい。記録ヘッド１０’に形成されたガス吹き出し口３’の総開口面積が少ないため、吹き出しガスの流量を同量にしたとき吹き出しガスの流速を速くすることができる。そのため、吹き出しガスが、渦を形成する気流に到達するのに必要なガスの吹き出し流量を小さくすることができる。また、ガス吹き出し口の総開口面積がスリット上に設けられたガス吹き出し口に比べて小さければ、その形状は円形でなくても構わない。

（第三実施形態）
次に、図８を用いて、第三実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態及び第二実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図８には、本発明の第三実施形態に係る液体吐出ヘッド１０’’の平面図が示されている。上述の第一実施形態及び第二実施形態では、ガスを吹き出すためのガス吹き出し口は、記録ヘッドの走査方向における前方のみに形成されている。これに対して本実施形態では、記録ヘッド１０’’は往復移動の走査を行うことで相対移動を行うと共に、往方向及び復方向の両方向の走査時に記録を行うことが可能である。そして、図８に示されるように、往方向の走査時及び復方向の走査時のいずれの走査時においても、吐出口よりも走査方向の後方にガス吹き出し口３ａ、３ｂが形成されている。ガス吹き出し口３ａは、走査方向が往方向の際に吐出口２０の走査方向後方に位置するように記録ヘッド１０’’に形成されている。ガス吹き出し口３ｂは、走査方向が復後方の際に吐出口２０の走査方向後方に位置するように記録ヘッド１０’’に形成されている。本実施形態では、ガスを吹き出すためのガス吹き出し口３ａ、３ｂは、それぞれ独立した吹き出し流路を有している。そして、それぞれのガス吹き出し口３ａ、３ｂに連通したガス供給口には、独立して吹き出しガスを供給できるように走査方向の前方に形成されたガス吹き出し口と後方に形成されたガス吹き出し口とで別々のガス供給弁が設けられている。

図９（ａ）、（ｂ）に、往方向、復方向へ記録ヘッドの走査が行われている際の吹き出し及び気流について説明するための説明図が示されている。記録ヘッドが図９（ａ）、（ｂ）に示されるように、往方向４に移動する際には、ガス吹き出し口３からガスを供給してガス吹き出し口３’からのガスの供給を停止させるようにガス供給弁を操作する。また、復方向４’方向に移動する際には、ガス吹き出し口３’からガスを供給してガス吹き出し口３からのガスの供給を停止させるようにガス供給弁を操作する。このようにガス供給弁が操作されることによって、記録ヘッドを双方向記録に対応させることが可能になる。このように、双方向記録において、記録ヘッド１０’’が往方向及び復方向の両方で記録を行う際に、ガス吹き出し口３ａ、３ｂから吐出口２０の走査方向前方に発生する渦を形成する気流に合流するガスを吹き出すことができる。従って、高速に記録を行う場合でも画像の品質を高く保つことができる。

（別の実施形態）
なお、上記の実施形態においては、ガス吹き出し口より吹き出されるガスは空気としたが、吹き出されるガスは加湿空気であってもよい。この場合、吹き出されたガスによって渦が大きくなることで気流が安定すると共に、吹き出された加湿空気によって、吐出口近傍の湿度を上げることができる。吐出口近傍の湿度が上がると、吐出口の周辺に貯留されているインクが乾燥によって増粘することを抑えることができる。従って、インクの吐出状態が良好に保たれ、インクの増粘によってインクを吐出できないといった状態となることを抑えることができる。

また、吹き出されるガスは、記録ヘッド内部を冷却するための冷却ガスでもよい。この場合、吹き出されたガスによって渦が大きくなることで気流が安定すると共に、ガス流路中を冷却ガスが流れる間に記録ヘッド内部を冷却することができる。従って、記録ヘッドの温度が上昇することを抑えることができ、記録ヘッドの温度が過度に上昇することでインク特性が変質することを抑えることができる。

また、ガス吹き出し口より吹き出されるガスは、上述のガスのみに限定されない。走査方向の前方に発生する渦に合流して渦の大きさを大きくすることができるのであれば、他の種類のガスが用いられてもよい。

また、上記の実施形態においては、インクジェット記録装置は、記録ヘッドが走査しながら記録を行うシリアルスキャン形式のインクジェット記録装置である。そして、上記の実施形態は、記録ヘッドと記録媒体との間の相対移動が、記録ヘッドの走査によって生じる場合について説明している。しかしながら、本発明はこれに限定されない。記録ヘッドと記録媒体との間の相対移動が、記録媒体の搬送によって生じる場合についても本発明が適用されてもよい。この場合、記録ヘッドはシリアルスキャン形式の記録装置でなくともよく、フルライン形式の記録装置に本発明が適用されてもよい。

３ ガス吹き出し口
１０ 記録ヘッド
１２ 渦
２０ 吐出口
１００ 記録装置

Claims (10)

1. 記録媒体に対して相対的に移動されながら吐出口から液体を吐出して記録を行う液体吐出ヘッドにおいて、
   前記吐出口よりも記録媒体に対して相対的に移動を行う移動方向の後方の位置に、前記吐出口からの液体の吐出方向に対して斜め、かつ、前記移動方向の前方にガスを吹き出すガス吹き出し口が開口されており、
   前記開口から吹き出された吹き出しガスは、記録媒体に対して相対移動を行ったときに、前記吐出口から吐出される液体よりも前記移動方向の前方に生じる渦を形成する気流に合流するとともに、前記液体の吐出によって生じる気流に到達する流量以上かつ前記渦を崩壊させる流量未満の流量であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記吐出口は複数並べられて吐出口列が形成され、
   前記ガス吹き出し口は、前記吐出口列の延びる方向に沿って、前記吐出口列よりも長く形成されることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記ガス吹き出し口は、複数の孔によって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記液体吐出ヘッドは往復移動の走査を行うことで前記相対移動を行うと共に、往方向及び復方向の両方向の走査時に記録を行うことが可能であって、
   前記往方向の走査時及び前記復方向の走査時のいずれの走査時においても、前記吐出口よりも前記移動方向の後方に前記ガス吹き出し口が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記吹き出しガスは、加湿空気であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記吹き出しガスは、前記液体吐出ヘッドを冷却するための冷却ガスであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 記録媒体に対して相対的に移動されながら吐出口から液体を吐出して記録を行う液体吐出ヘッドにおいて、
   前記吐出口よりも記録媒体に対して相対的に移動を行う移動方向の後方の位置に、前記吐出口からの液体の吐出方向に対して斜め、かつ、前記移動方向の前方にガスを吹き出すガス吹き出し口が開口されており、
   吹き出される吹き出しガスは、記録媒体に対して相対移動を行ったときに前記吐出口から吐出される液体よりも前記移動方向の前方に生じる渦の渦核半径を拡大するように吹き出されるとともに、前記液体の吐出によって生じる気流に到達する流量以上かつ前記渦を崩壊させる流量未満の流量であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
8. 記録媒体に対して液体吐出ヘッドを相対的に移動させながら前記液体吐出ヘッドの吐出口から液体を吐出させて記録を行うインクジェット記録装置において、
   前記吐出口よりも記録媒体に対して相対的に移動を行う移動方向の後方の位置に、前記吐出口からの液体の吐出方向に対して斜め、かつ、前記移動方向の前方にガスを吹き出すガス吹き出し口が設けられており、
   吹き出された吹き出しガスは、前記液体吐出ヘッドが記録媒体に対して相対移動を行ったときに前記吐出口から吐出される液体よりも前記移動方向の前方に生じる渦を形成する気流に合流するとともに、前記液体の吐出によって生じる気流に到達する流量以上かつ前記渦を崩壊させる流量未満の流量であることを特徴とするインクジェット記録装置。
9. 前記液体吐出ヘッドが往復移動されると共に、往方向及び復方向の両方向の走査時に記録を行うことが可能であって、
   前記ガス吹き出し口は、液体吐出ヘッドにおける前記往方向の走査時及び前記復方向の走査時に、前記吐出口よりも前記移動方向の後方に形成され、
   前記往方向の走査時に前記吐出口よりも前記移動方向の後方に形成されたガス吹き出し口へのガスの供給と、前記復方向の走査時に前記吐出口よりも前記移動方向の後方に形成されたガス吹き出し口へのガスの供給とが独立して行われることが可能であることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 記録媒体に対して液体吐出ヘッドを相対的に移動させながら前記液体吐出ヘッドの吐出口から液体を吐出させて記録を行うインクジェット記録方法において、
    記録媒体に対して前記液体吐出ヘッドが相対移動を行い、前記吐出口から吐出される液体よりも前記相対移動における移動方向の前方に渦が生じたときに、前記吐出口よりも記録媒体に対して前記移動方向の後方の位置に開口されたガス吹き出し口から、前記吐出口からの液体の吐出方向に対して斜め、かつ、前記移動方向の前方に向かって、前記渦を形成する気流に合流する吹き出しガスを吹き出しながら記録を行い、吹き出された吹き出しガスは、前記液体の吐出によって生じる気流に到達する流量以上かつ前記渦を崩壊させる流量未満の流量であることを特徴とするインクジェット記録方法。