(57)【要約】【課題】ノズル内のインクの増粘を防止できるインクジェットヘッド及びインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】インクジェットヘッドにインクを循環供給する場合において、非吐出時に圧力室６２の容積を膨張させることにより、ノズル流路６４内のインクを圧力室６２内に吸引し、インクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通位置近傍まで退避させる。これにより、ノズル部におけるインクの滞留を防止でき、ノズル６０内でインクが増粘するのを防止することができる。【選択図】図６
2010194750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力室と、
前記圧力室の容積を膨張・収縮させるアクチュエータと、
インクの供給流路と、
一端が前記供給流路に連通されるとともに、他端が前記圧力室に連通され、前記供給流路から前記圧力室にインクを導く個別供給流路と、
インクを吐出するノズルと、
一端が前記圧力室に連通されるとともに、他端が前記ノズルに連通され、前記圧力室から前記ノズルにインクを導くノズル流路と、
インクの回収流路と、
一端が前記ノズル流路の途中に設定された所定の連通位置で前記ノズル流路に連通されるとともに、他端が前記回収流路に連通され、前記ノズル流路から前記回収流路にインクを導く個別回収流路と、
前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させるインク流発生手段と、
前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段であって、吐出時は、前記圧力室の容積が収縮するように前記アクチュエータを駆動して、前記ノズルからインクを吐出させ、非吐出時は、前記圧力室の容積が膨張するように、前記アクチュエータを駆動して、インクのメニスカス位置を前記連通位置近傍まで退避させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記圧力室の壁面を二方向に変形させて、前記圧力室の容積を膨張・収縮させる圧電素子であり、前記制御手段は、吐出時は、第１の駆動波形で前記アクチュエータを駆動して、前記ノズルからインクを吐出させ、非吐出時は、第２の駆動波形で前記アクチュエータを駆動して、インクのメニスカス位置を前記連通位置近傍まで退避させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記ノズル流路は、前記連通位置近傍における内面の性状を撥水性と親水性とに選択的に切り換える内面性状切換手段を備え、該内面性状切換手段は、前記制御手段に制御されて、吐出時には親水性、非吐出時には撥水性に切り換えられることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記内面性状切換手段は、
前記連通位置近傍における前記ノズル流路の内面を構成する環状の撥水性絶縁体と、
前記撥水性絶縁体の外周部に設けられた環状の電極と、
前記ノズル流路を流れるインクと前記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
からなり、前記電圧印加手段によって前記インクと前記電極との間に電圧が印可されると、前記撥水性絶縁体の内面が親水性となり、前記電圧印加手段による前記電圧の印加が解除されると、前記撥水性絶縁体の内面が撥水性となることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記供給流路内のインクは、インクタンクから供給されるとともに、前記回収流路内のインクは、前記インクタンクに回収され、前記インク流発生手段は、インクを循環させて、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させることを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
圧力室と、
前記圧力室内の圧力を変化させる吐出用アクチュエータと、
インクの供給流路と、
一端が前記供給流路に連通されるとともに、他端が前記圧力室に連通され、前記供給流路から前記圧力室にインクを導く個別供給流路と、
インクを吐出するノズルと、
一端が前記圧力室に連通されるとともに、他端が前記ノズルに連通され、前記圧力室から前記ノズルにインクを導くノズル流路と、
インクの回収流路と、
一端が前記ノズル流路の途中に設定された所定の連通位置で前記ノズル流路に連通されるとともに、他端が前記回収流路に連通され、前記ノズル流路から前記回収流路にインクを導く個別回収流路と、
前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させるインク流発生手段と、
前記個別回収流路の途中に設けられた吸引室と、
前記吸引室の容積を膨張させる吸引用アクチュエータと、
前記吸引用アクチュエータの駆動を制御する制御手段であって、非吐出時に前記吸引室の容積が膨張するように、前記吸引用アクチュエータを駆動して、インクのメニスカス位置を前記連通位置近傍まで退避させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記ノズル流路は、前記連通位置近傍における内面の性状を撥水性と親水性とに選択的に切り換える内面性状切換手段を備え、該内面性状切換手段は、前記制御手段に制御されて、吐出時には親水性、非吐出時には撥水性に切り換えられることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記内面性状切換手段は、
前記連通位置近傍における前記ノズル流路の内面を構成する環状の撥水性絶縁体と、
前記撥水性絶縁体の外周部に設けられた環状の電極と、
前記ノズル流路を流れるインクと前記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
からなり、前記電圧印加手段によって前記インクと前記電極との間に電圧が印可されると、前記撥水性絶縁体の内面が親水性となり、前記電圧印加手段による前記電圧の印加が解除されると、前記撥水性絶縁体の内面が撥水性となることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記吐出用アクチュエータは、前記圧力室の壁面を一方向に変形させて、前記圧力室の容積を膨張させる圧電素子であり、前記吸引用アクチュエータは、前記吸引室の壁面を一方向に変形させて、前記吸引室の容積を収縮させる圧電素子であることを特徴とする請求項６−８のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記供給流路内のインクは、インクタンクから供給されるとともに、前記回収流路内のインクは、前記インクタンクに回収され、前記インク流発生手段は、インクを循環させて、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させることを特徴とする請求項６−９のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
圧力室からノズルにインクを導くノズル流路の途中に個別回収流路を連通し、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させながら、前記ノズルからインクを吐出させて、画像の記録を行うインクジェット記録方法において、
非吐出時にインクのメニスカス位置を前記個別回収流路の連通位置近傍まで退避させることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１２】
前記個別回収流路の連通位置近傍における前記ノズル流路の内面性状を撥水性と親水性とに切換可能に構成し、吐出時は親水性、非吐出時は撥水性とすることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェット記録方法に係り、特にインクが循環供給されるインクジェットヘッド及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドは、一定時間吐出動作を停止していると、溶媒成分の蒸発により、ノズル内のインクが局所的に増粘し、吐出不良が発生する。
【０００３】
このため、シャトル方式のインクジェット記録装置では、１枚の印字動作中に印字領域外のメンテナンス領域でパージ（ダミー吐出）することにより、ノズル内のインクが増粘するのを防止している。
【０００４】
しかし、ライン方式のインクジェット記録装置では、シャトル方式のインクジェット記録装置のように、１枚の印字動作中にパージを行うことができないため、吐出不良が発生しやすい傾向がある。
【０００５】
そこで、特許文献１では、ライン方式のインクジェットヘッドにおいて、ノズルと圧力室とを連通するノズル流路のノズル近傍に環流路を設け、この環流路に常時インクを流して循環させることで、インクの増粘を防止する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−８７２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法は、環流路が接続された部分よりも先の部分のノズル流路において、インクの循環が不十分となり、インクの増粘を十分には防止できないという欠点がある。
【０００８】
また、特許文献１では、ノズル流路内のインクの気泡を除去するためにメニスカス揺らしを行っているが、メニスカス揺らしの振幅とノズル流路の位置との関係は考慮されておらず、メニスカス揺らしの振幅が適切に設定されていないと、ノズル近傍の滞留インクの増粘を完全に解消することができないという問題もある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ノズル内のインクの増粘を防止できるインクジェットヘッド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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、圧力室と、前記圧力室の容積を膨張・収縮させるアクチュエータと、インクの供給流路と、一端が前記供給流路に連通されるとともに、他端が前記圧力室に連通され、前記供給流路から前記圧力室にインクを導く個別供給流路と、インクを吐出するノズルと、一端が前記圧力室に連通されるとともに、他端が前記ノズルに連通され、前記圧力室から前記ノズルにインクを導くノズル流路と、インクの回収流路と、一端が前記ノズル流路の途中に設定された所定の連通位置で前記ノズル流路に連通されるとともに、他端が前記回収流路に連通され、前記ノズル流路から前記回収流路にインクを導く個別回収流路と、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させるインク流発生手段と、前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段であって、吐出時は、前記圧力室の容積が収縮するように前記アクチュエータを駆動して、前記ノズルからインクを吐出させ、非吐出時は、前記圧力室の容積が膨張するように、前記アクチュエータを駆動して、インクのメニスカス位置を前記連通位置近傍まで退避させる制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。
【００１１】
本発明によれば、吐出時は、圧力室の容積が収縮するようにアクチュエータが駆動される。これにより、圧力室内のインクが押し出され、ノズル流路を通ってノズルから吐出される。一方、非吐出時は、圧力室の容積が膨張するように、アクチュエータが駆動される。これにより、非吐出時には、ノズル流路内のインクが圧力室内に吸引され、インクのメニスカス位置が個別回収流路の連通位置近傍まで退避する。そして、このようにインクのメニスカス位置が個別回収流路の連通位置近傍まで退避することにより、インクの滞留（特にノズル部分での滞留）を防止でき、ノズル内でインクが増粘するのを防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、前記アクチュエータは、前記圧力室の壁面を二方向に変形させて、前記圧力室の容積を膨張・収縮させる圧電素子であり、前記制御手段は、吐出時は、第１の駆動波形で前記アクチュエータを駆動して、前記ノズルからインクを吐出させ、非吐出時は、第２の駆動波形で前記アクチュエータを駆動して、インクのメニスカス位置を前記連通位置近傍まで退避させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドを提供する。
【００１３】
本発明によれば、アクチュエータは圧電素子で構成され、第１の駆動波形と第２の駆動波形で駆動されて、圧力室の容積を膨張・収縮させる。すなわち、吐出時は第１の駆動波形、非吐出時は第２の駆動波形で駆動されて、圧力室を膨張（吐出時）、収縮（非吐出時）させる。これにより、簡単に動作を制御することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記ノズル流路は、前記連通位置近傍における内面の性状を撥水性と親水性とに選択的に切り換える内面性状切換手段を備え、該内面性状切換手段は、前記制御手段に制御されて、吐出時には親水性、非吐出時には撥水性に切り換えられることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドを提供する。
【００１５】
本発明によれば、連通位置近傍におけるノズル流路の内面性状を撥水性と親水性とに切り換えることができ、吐出時には親水性、非吐出時には撥水性に切り換えられる。これにより、非吐出時に退避させたインクのメニスカス位置を安定して保持することができる。また、吐出時においても、安定してインクを吐出させることができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前記目的を達成するために、前記内面性状切換手段は、前記連通位置近傍における前記ノズル流路の内面を構成する環状の撥水性絶縁体と、前記撥水性絶縁体の外周部に設けられた環状の電極と、前記ノズル流路を流れるインクと前記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、からなり、前記電圧印加手段によって前記インクと前記電極との間に電圧が印可されると、前記撥水性絶縁体の内面が親水性となり、前記電圧印加手段による前記電圧の印加が解除されると、前記撥水性絶縁体の内面が撥水性となることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッドを提供する。
【００１７】
本発明によれば、連通位置近傍におけるノズル流路の内面性状を切り換える内面性状切換手段が、環状の撥水性絶縁体と、その外周部に設けられた環状の電極と、その電極とノズル流路を流れるインクと間に電圧を印加する電圧印加手段とで構成される。連通位置近傍におけるノズル流路の内面性状は、電圧印加手段によってインクと電極との間に電圧を印加すると親水性となり、電圧の印加を解除すると撥水性となる。これにより、簡単に撥水性と親水性とを切り換えることができる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、前記目的を達成するために、前記供給流路内のインクは、インクタンクから供給されるとともに、前記回収流路内のインクは、前記インクタンクに回収され、前記インク流発生手段は、インクを循環させて、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させることを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを提供する。
【００１９】
本発明によれば、インクタンクから供給流路にインクが供給され、回収流路内からインクタンクにインクが回収される。すなわち、インクが循環して供給される。そして、このインクの循環により、ノズル流路から個別回収流路に向かうインクの流れが発生する。
【００２０】
請求項６に係る発明は、前記目的を達成するために、圧力室と、前記圧力室内の圧力を変化させる吐出用アクチュエータと、インクの供給流路と、一端が前記供給流路に連通されるとともに、他端が前記圧力室に連通され、前記供給流路から前記圧力室にインクを導く個別供給流路と、インクを吐出するノズルと、一端が前記圧力室に連通されるとともに、他端が前記ノズルに連通され、前記圧力室から前記ノズルにインクを導くノズル流路と、インクの回収流路と、一端が前記ノズル流路の途中に設定された所定の連通位置で前記ノズル流路に連通されるとともに、他端が前記回収流路に連通され、前記ノズル流路から前記回収流路にインクを導く個別回収流路と、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させるインク流発生手段と、前記個別回収流路の途中に設けられた吸引室と、前記吸引室の容積を膨張させる吸引用アクチュエータと、前記吸引用アクチュエータの駆動を制御する制御手段であって、非吐出時に前記吸引室の容積が膨張するように、前記吸引用アクチュエータを駆動して、インクのメニスカス位置を前記連通位置近傍まで退避させる制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。
【００２１】
本発明によれば、吐出時は、吐出用アクチュエータが駆動されて、ノズルからインクが吐出される。一方、非吐出時は、吸引用アクチュエータが駆動されて、ノズル流路内のインクが個別回収流路内に引き込まれ、この結果、インクのメニスカス位置が個別回収流路の連通位置近傍まで退避する。そして、このようにインクのメニスカス位置が個別回収流路の連通位置近傍まで退避することにより、インクの滞留（特にノズル部分での滞留）を防止でき、ノズル内でインクが増粘するのを防止することができる。
【００２２】
請求項７に係る発明は、前記目的を達成するために、前記ノズル流路は、前記連通位置近傍における内面の性状を撥水性と親水性とに選択的に切り換える内面性状切換手段を備え、該内面性状切換手段は、前記制御手段に制御されて、吐出時には親水性、非吐出時には撥水性に切り換えられることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッドを提供する。
【００２３】
本発明によれば、連通位置近傍におけるノズル流路の内面性状を切り換える内面性状切換手段が、環状の撥水性絶縁体と、その外周部に設けられた環状の電極と、その電極とノズル流路を流れるインクと間に電圧を印加する電圧印加手段とで構成される。連通位置近傍におけるノズル流路の内面性状は、電圧印加手段によってインクと電極との間に電圧を印加すると親水性となり、電圧の印加を解除すると撥水性となる。これにより、簡単に撥水性と親水性とを切り換えることができる。
【００２４】
請求項８に係る発明は、前記目的を達成するために、前記内面性状切換手段は、前記連通位置近傍における前記ノズル流路の内面を構成する環状の撥水性絶縁体と、前記撥水性絶縁体の外周部に設けられた環状の電極と、前記ノズル流路を流れるインクと前記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、からなり、前記電圧印加手段によって前記インクと前記電極との間に電圧が印可されると、前記撥水性絶縁体の内面が親水性となり、前記電圧印加手段による前記電圧の印加が解除されると、前記撥水性絶縁体の内面が撥水性となることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘッドを提供する。
【００２５】
本発明によれば、連通位置近傍におけるノズル流路の内面性状を切り換える内面性状切換手段が、環状の撥水性絶縁体と、その外周部に設けられた環状の電極と、その電極とノズル流路を流れるインクと間に電圧を印加する電圧印加手段とで構成される。連通位置近傍におけるノズル流路の内面性状は、電圧印加手段によってインクと電極との間に電圧を印加すると親水性となり、電圧の印加を解除すると撥水性となる。これにより、簡単に撥水性と親水性とを切り換えることができる。
【００２６】
請求項９に係る発明は、前記目的を達成するために、前記吐出用アクチュエータは、前記圧力室の壁面を一方向に変形させて、前記圧力室の容積を収縮させる圧電素子であり、前記吸引用アクチュエータは、前記吸引室の壁面を一方向に変形させて、前記吸引室の容積を膨張させる圧電素子であることを特徴とする請求項６−８のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを提供する。
【００２７】
本発明によれば、吐出用アクチュエータが圧電素子で構成され、圧力室の壁面を一方向に変形させて、圧力室の容積を収縮させる。そして、これにより、圧力室内の圧力を変化させて、ノズルからインクを吐出させる。同様に、吸引用アクチュエータも圧電素子で構成され、吸引室の壁面を一方向に変形させて、吸引室の容積を膨張させる。そして、これにより、ノズル流路内のインクを個別回収流路に引き込んで、インクのメニスカス位置を連通位置近傍まで退避させる。このように、各アクチュエータを一方向にのみ変形させることにより、負荷を低減させることができ、ヘッドの耐久性を向上させることができる。
【００２８】
請求項１０に係る発明は、前記目的を達成するために、前記供給流路内のインクは、インクタンクから供給されるとともに、前記回収流路内のインクは、前記インクタンクに回収され、前記インク流発生手段は、インクを循環させて、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させることを特徴とする請求項６−９のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを提供する。
【００２９】
本発明によれば、インクタンクから供給流路にインクが供給され、回収流路内からインクタンクにインクが回収される。すなわち、インクが循環して供給される。そして、このインクの循環により、ノズル流路から個別回収流路に向かうインクの流れが発生する。
【００３０】
請求項１１に係る発明は、前記目的を達成するために、圧力室からノズルにインクを導くノズル流路の途中に個別回収流路を連通し、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させながら、前記ノズルからインクを吐出させて、画像の記録を行うインクジェット記録方法において、非吐出時にインクのメニスカス位置を前記個別回収流路の連通位置近傍まで退避させることを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。
【００３１】
本発明によれば、ノズル流路から個別回収流路に向かうインクの流れを発生させながら、インクの吐出を行う場合において、非吐出時にインクのメニスカス位置が個別回収流路の連通位置近傍まで退避させられる。これにより、インクの滞留（特にノズル部分での滞留）を防止でき、ノズル内でインクが増粘するのを防止することができる。
【００３２】
請求項１２に係る発明は、前記目的を達成するために、前記個別回収流路の連通位置近傍における前記ノズル流路の内面性状を撥水性と親水性とに切換可能に構成し、吐出時は親水性、非吐出時は撥水性とすることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録方法を提供する。
【００３３】
本発明によれば、個別回収流路の連通位置近傍におけるノズル流路の内面性状を撥水性と親水性とに切り換えることができ、吐出時には親水性、非吐出時には撥水性に切り換えられる。これにより、非吐出時に退避させたインクのメニスカス位置を安定して保持することができる。また、吐出時においても、安定してインクを吐出させることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ノズル内のインクが増粘するのを防止でき、吐出不良が発生するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】インクジェット記録装置の一例を示す全体構成図
【図２】インクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図
【図３】インクジェットヘッドのインク吐出面の平面透視図
【図４】第１の実施の形態のインクジェットヘッドの内部構造を示す縦断面図
【図５】インクの循環供給システムの概略構成図
【図６】第１の実施の形態のインクジェットヘッドの作用の説明図
【図７】インクの吐出時と非吐出時に圧電素子に印加する電圧の駆動波形の一例を示す図
【図８】第１の実施の形態のインクジェットヘッドにおける１サイクルでのインクの吐出制御の手順を示すフローチャート
【図９】第２の実施の形態のインクジェットヘッドの内部構造を示す縦断面図
【図１０】エレクトロウェッティング現象の説明図
【図１１】第２の実施の形態のインクジェットヘッドにおける１サイクルでのインクの吐出制御の手順を示すフローチャート
【図１２】非吐出状態が連続する場合にメニスカス位置を維持する場合のインクの吐出制御の手順を示すフローチャート
【図１３】第３実施の形態のインクジェットヘッドの内部構造を示す縦断面図
【図１４】第３の実施の形態のインクジェットヘッドの作用の説明図
【図１５】第３の実施の形態のインクジェットヘッドにおける１サイクルでのインクの吐出制御の手順を示すフローチャート
【図１６】第４の実施の形態のインクジェットヘッドの内部構造を示す縦断面図
【図１７】第４の実施の形態のインクジェットヘッドにおける１サイクルでのインクの吐出制御の手順を示すフローチャート
【図１８】インクジェットヘッドのその他の実施の形態の構成を示す平面透視図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、添付図面に従って本発明に係るインクジェットヘッド及びインクジェット記録方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３７】
［インクジェット記録装置の構成］
図１は、本発明が適用されるインクジェット記録装置の一例を示す全体構成図である。このインクジェット記録装置１は、枚葉の印刷用紙を用いて画像を記録するオンデマンド印刷機として構成されており、主として、用紙２を給紙する給紙部４と、用紙２に所定の処理液を付与する処理液付与部６と、用紙２に色インクを打滴する描画部８と、用紙２上に形成された画像を定着させる定着部１０と、画像が形成された用紙２を搬送して排出する排紙部１２とを備えて構成されている。
【００３８】
なお、印刷用紙は、平滑性やインク吸収性などを高めるために塗布されるコート材（カオリン含有物など）の有無によって非塗工紙、塗工紙に区別され、塗工紙は、コートの厚みによって、さらにアート紙、コート紙、微塗工紙などに分かれる。本例では、塗工紙、特にコート紙が使用される。また、オンデマンド印刷用途に対応できるように、最大で菊半サイズ（最大用紙サイズ：７４０×５３５ミリ）の用紙まで対応可能に構成されている。
【００３９】
−給紙部−
給紙部４には、給紙マガジン２０が設けられており、この給紙マガジン２０に枚葉紙の状態の用紙２が積層された状態で収容されている。給紙マガジン２０には、フィーダボード２２が接続されており、給紙マガジン２０に収容された用紙２は、上から順に１枚ずつフィーダボード２２に送り出される。フィーダボード２２に送り出された用紙２は、渡し胴２４ａを介して処理液付与部６の圧胴２６ａに受け渡される。
【００４０】
−処理液付与部−
処理液付与部６には、圧胴２６ａが備えられており、その圧胴２６ａの外周面に沿って、用紙予熱ユニット３４と、処理液付与ユニット３６と、処理液乾燥ユニット３８とが順に配置されている。
【００４１】
圧胴２６ａは、ドラム状に形成されており、図示しないモータに駆動されて回転する。この圧胴２６ａの外周面には、図示しないグリッパ（図示せず）が備えられており、用紙２は、このグリッパによって先端を把持されながら搬送される。また、この圧胴２６ａの外周面には、多数の吸引口（図示せず）が形成されており、この吸引穴から内部に向けてエアが吸引されている。用紙２は、この吸引穴に吸着保持されながら搬送される。
【００４２】
用紙予熱ユニット３４は、熱風送風機を含んで構成されており、圧胴２６ａの外周面に向けて所定温度に制御された熱風を吹き付ける。圧胴２６ａによって回転搬送される用紙２は、この用紙予熱ユニット３４の下を通過する際、その表面に熱風が吹き付けられて、予備加熱される。
【００４３】
処理液付与ユニット３６は、圧胴２６ａによって回転搬送される用紙２の表面（画像形成面）にインク中の色材を凝集させる機能を有する処理液を一定の厚さで付与する。この処理液付与ユニット３６は、描画部８の各インクジェットヘッドと同じ構成のインクジェットヘッド（ラインヘッド）を含んで構成されており、このインクジェットヘッドから圧胴２６ａによって回転搬送される用紙２に向けて処理液を吐出して、用紙２の表面に一定の厚さで処理液を付与する。
【００４４】
なお、処理液の付与方式は、これに限定されず、たとえば、スプレー方式や塗布方式などで付与する構成とすることもできる。
【００４５】
処理液乾燥ユニット３８は、熱風送風機を含んで構成されており、圧胴２６ａの外周面に向けて所定温度に制御された熱風を吹き付ける。圧胴２６ａによって回転搬送される用紙２は、この処理液乾燥ユニット３８の下を通過する際、その表面に熱風が吹き付けられて、その表面に打滴された処理液が乾燥する。
【００４６】
以上のように構成された処理液付与部６によれば、給紙部４のフィーダボード２２から渡し胴２４ａを介して圧胴２６ａに受け渡された用紙２は、その圧胴２６ａによって回転搬送されることにより、まず、用紙予熱ユニット３４の下を通過する。そして、その通過時に用紙予熱ユニット３４から熱風が吹き付けられて、予備加熱される。予備加熱された用紙２は、次に、処理液付与ユニット３６の下を通過し、その通過時に処理液付与ユニット３６から表面に処理液が一定の厚さで付与される。そして、処理液が付与された用紙２は、最後に処理液乾燥ユニット３８を通過し、その通過時に処理液乾燥ユニット３８から熱風が吹き付けられて、表面に付与された処理液が乾燥する。これにより、用紙２の表面に凝集処理剤層が形成される。
【００４７】
処理液付与部６で表面に凝集処理剤層が形成された用紙２は、渡し胴２４ｂを介して描画部８の圧胴２６ｂに受け渡される。
【００４８】
−描画部−
描画部８には、圧胴２６ｂが備えられており、その圧胴２６ｂの外周面に沿って、シアン色（Ｃ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド４０Ｃと、マゼンタ色（Ｍ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド４０Ｍと、イエロ色（Ｙ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド４０Ｙと、黒色（Ｋ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド４０Ｋと、レッド色（Ｒ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド４０Ｒと、グリーン色（Ｇ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド４０と、ブルー色（Ｂ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド４０Ｂと、インク乾燥ユニット４２ａ、４２ｂとが順に配置されている。
【００４９】
圧胴２６ｂは、処理液付与部６の圧胴２６ａと同様にドラム状に形成されており、図示しないモータに駆動されて回転する。この圧胴２６ｂの外周面には、図示しないグリッパ（図示せず）が備えられており、用紙２は、このグリッパによって先端を把持されながら搬送される。また、この圧胴２６ｂの外周面には、多数の吸引口（図示せず）が形成されており、この吸引穴から内部に向けてエアが吸引されている。用紙２は、この吸引穴に吸着保持されながら搬送される。
【００５０】
各インクジェットヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｋ、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂは、用紙幅（本例では菊半サイズ）に相当するラインヘッドで構成されており、そのインク吐出面が、圧胴２６ｂの外周面に対向して配置されている。そして、そのインク吐出面に形成されたノズル列が、圧胴２６ｂの回転方向（＝用紙２の搬送方向）と直交する方向に配置されている。
【００５１】
圧胴２６ｂによって回転搬送される用紙２は、各インクジェットヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｋ、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂの下を通過する際、幅方向（搬送方向と直交する方向）の全域にわたってインクが打滴され、これにより、一度の搬送（副走査）でその画像形成領域の全域に画像が形成される。
【００５２】
なお、このインクジェットヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｋ、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂの構成、及び、そのインク供給機構の構成については、後に詳述する。
【００５３】
インク乾燥ユニット４２ａ、４２ｂは、それぞれ熱風送風機を含んで構成されており、圧胴２６ｂの外周面に向けて所定温度に制御された熱風を吹き付ける。圧胴２６ｂによって回転搬送される用紙２は、このインク乾燥ユニット４２ａ、４２ｂの下を通過する際、その表面に熱風が吹き付けられて、その表面に打滴されたインクが乾燥する。
【００５４】
以上のように構成された描画部８によれば、処理液付与部６の圧胴２６ａから渡し胴２４ｂを介して圧胴２６ｂに受け渡された用紙２は、その圧胴２６ａに回転搬送されることにより、各インクジェットヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｋ、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂの下を通過する。そして、その通過時に各インクジェットヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｋ、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂから各色のインクが打滴されて、表面に画像が形成される。画像が形成された用紙２は、インク乾燥ユニット４２ａ、４２ｂの下を通過し、その通過時にインク乾燥ユニット４２ａ、４２ｂから表面に熱風が吹き付けられて、表面に打滴されたインクが乾燥する。
【００５５】
なお、本例では、ＣＭＹＫＲＧＢの７色のインクを使用して画像を形成する構成としているが、使用するインク色や色数の組み合わせについては、これに限定されるものではない。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。たとえば、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ヘッドを追加する構成も可能である。また、ＣＭＹＫの４色のみで構成するようにしてもよい。
【００５６】
描画部８で表面に画像が形成された用紙２は、渡し胴２４ｃを介して定着部１０の圧胴２６ｃに受け渡される。
【００５７】
−定着部−
定着部１０には、圧胴２６ｃが備えられており、その圧胴２６ｃの外周面に沿って、回転方向の上流側から順に画像読取ユニット４４、加熱ローラ４８ａ、４８ｂが設けられている。
【００５８】
圧胴２６ｃは、処理液付与部６の圧胴２６ａと同様にドラム状に形成されており、図示しないモータに駆動されて回転する。この圧胴２６ｃの外周面には、図示しないグリッパ（図示せず）が備えられており、用紙２は、このグリッパによって先端を把持されながら搬送される。また、この圧胴２６ａの外周面には、多数の吸引口（図示せず）が形成されており、この吸引穴から内部に向けてエアが吸引されている。用紙２は、この吸引穴に吸着保持されながら搬送される。
【００５９】
画像読取ユニット４４は、圧胴２６ｃによって回転搬送される用紙２の表面を撮像するイメージセンサ（ラインセンサ等）を含んで構成される。この画像読取ユニット４４で読み取られた画像は、描画部８における各インクジェットヘッドのノズルの目詰まり、その他の吐出不良の検出などに利用される。
【００６０】
加熱ローラ４８ａ、４８ｂは、所定温度に制御されており、圧胴２６ｃの外周面に押圧当接されている。圧胴２６ｃによって回転搬送される用紙２は、この加熱ローラ４８ａ、４８ｂを通過する際、圧胴２６ｃとの間で加熱加圧され、これにより、用紙２の表面に形成された画像が定着される。
【００６１】
なお、加熱ローラ４８ａ、４８ｂの加熱温度は、処理液又はインクに含有されるポリマー微粒子のガラス転移点温度などに応じて設定することが好ましい。
【００６２】
以上のように構成された定着部１０によれば、描画部８の圧胴２６ｂから渡し胴２４ｃを介して圧胴２６ｃに受け渡された用紙２は、圧胴２６ｃによって回転搬送されることにより、画像読取ユニット４４の下を通過し、その通過時に必要に応じて表面に形成された画像が読み取られる。その後、用紙２は、加熱ローラ４８ａ、４８ｂによって加熱加圧され、これにより、表面に形成された画像が定着される。
【００６３】
定着部１０で画像が定着された用紙２は、排紙部１２のコンベア５０に受け渡される。
【００６４】
−排紙部−
排紙部１２には、用紙２を搬送するコンベア５０と、そのコンベア５０によって搬送された用紙２を回収する排紙マガジン５２とが備えられている。
【００６５】
定着部１０で画像が定着された用紙２は、定着部１０の圧胴２６ｃからコンベア５０に受け渡され、そのコンベア５０によって排紙マガジン５２に搬送される。
【００６６】
排紙マガジン５２は、コンベア５０によって搬送された用紙２を受け取り、その内部に積層させた状態で回収する。
【００６７】
［制御系の構成］
図２は、本実施形態のインクジェット記録装置１の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【００６８】
同図に示すように、インクジェット記録装置１は、システムコントローラ１００、通信部１０２、画像メモリ１０４、給紙制御部１０６、処理液付与制御部１０８、インク打滴制御部１１０、定着制御部１１２、排紙制御部１１４、操作部１１６、表示部１１８等を備えている。
【００６９】
システムコントローラ１００は、インクジェット記録装置１の各部を制御する制御手段として機能するとともに、各種の演算処理を行う演算手段として機能する。このシステムコントローラ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて構成されており、所定の制御プログラムに従って動作する。ＲＯＭには、このシステムコントローラ１００が実行する制御プログラムや制御に必要な各種データが格納されている。
【００７０】
通信部１０２は、所要の通信インターフェースを備え、その通信インターフェースと接続されたホストコンピュータ１２０との間でデータの送受信を行う。
【００７１】
画像メモリ１０４は、画像データを含む各種データの一時記憶手段として機能し、システムコントローラ１００を通じてデータの読み書きが行われる。通信部１０２を介してホストコンピュータ１２０から取り込まれた画像データは、この画像メモリ１０４に格納される。
【００７２】
給紙制御部１０６は、システムコントローラ１００からの指令に応じて給紙部４を構成する各部の駆動を制御する。
【００７３】
処理液付与制御部１０８は、システムコントローラ１００からの指令に応じて処理液付与部６を構成する各部の駆動を制御する。
【００７４】
インク打滴制御部１１０は、システムコントローラ１００からの指示に従って描画部８を構成する各部の駆動を制御する。
【００７５】
定着制御部１１２は、システムコントローラ１００からの指示に従って定着部１０を構成する各部の駆動を制御する。
【００７６】
排紙制御部１１４は、システムコントローラ１００からの指示に従って排紙部１２を構成する各部の駆動を制御する。
【００７７】
操作部１１６は、所要の操作手段（たとえば、操作ボタンやキーボード、タッチパネル等）を備え、その操作手段から入力された操作情報をシステムコントローラ１００に出力する。システムコントローラ１００は、この操作部１１６から入力された操作情報に応じて各種処理を実行する。
【００７８】
表示部１１８は、所要の表示装置（たとえば、ＬＣＤパネル等）を備え、システムコントローラ１００からの指示に従って所要の情報を表示装置に表示させる。
【００７９】
上記のように、用紙２に記録する画像データは、ホストコンピュータ１２０から通信部１０２を介してインクジェット記録装置１に取り込まれ、画像メモリ１０４に格納される。システムコントローラ１００は、この画像メモリ１０４に格納された画像データに所要の信号処理を施してドットデータを生成し、生成したドットデータに従って描画部８の各インクヘッドの駆動を制御することにより、その画像データが表す画像を用紙２に記録する。
【００８０】
ドットデータは、一般に画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ｓＲＧＢなどで表現された画像データ（たとえば、ＲＧＢ８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置１で使用するインクの各色の色データ（本例では、ＫＣＭＹＲＧＢの色データ）に変換する処理である。ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して誤差拡散等の処理で各色のドットデータ（本例では、ＫＣＭＹＲＧＢのドットデータ）に変換する処理である。
【００８１】
システムコントローラ１００は、画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行ってＣＭＹＫＲＧＢの各色のドットデータを生成する。そして、生成した各色のドットデータに従って、対応するインクヘッドの駆動を制御することにより、画像データが表す画像を用紙２に記録する。
【００８２】
［画像記録動作］
次に、上記のように構成されたインクジェット記録装置１による画像の記録動作について説明する。
【００８３】
給紙マガジン２０に収容された用紙２は、上から順に１枚ずつフィーダボード２２に送り出され、フィーダボード２２から渡し胴２４ａを介して処理液付与部６の圧胴２６ａに受け渡される。
【００８４】
処理液付与部６の圧胴２６ａに受け渡された用紙２は、その圧胴２６ａによって回転搬送されることにより、まず、用紙予熱ユニット３４の下を通過する。そして、その通過時に用紙予熱ユニット３４から熱風が吹き付けられて、予備加熱される。予備加熱された用紙２は、次に、処理液付与ユニット３６の下を通過し、その通過時に処理液付与ユニット３６から表面に処理液が一定の厚さで付与される。そして、処理液が付与された用紙２は、最後に処理液乾燥ユニット３８を通過し、その通過時に処理液乾燥ユニット３８から熱風が吹き付けられて、表面に付与された処理液が乾燥する。これにより、用紙２の表面にインクの色材を凝集させる機能を有する凝集処理剤層が形成される。
【００８５】
処理液付与部６で表面に凝集処理剤層が形成された用紙２は、渡し胴２４ｂを介して描画部８の圧胴２６ｂに受け渡される。
【００８６】
描画部８の圧胴２６ｂに受け渡された用紙２は、その圧胴２６ｂに回転搬送されることにより、各インクジェットヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｋ、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂの下を通過する。そして、その通過時に各インクジェットヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｋ、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂから各色のインクが打滴されて、表面に画像が形成される。画像が形成された用紙２は、インク乾燥ユニット４２ａ、４２ｂの下を通過し、その通過時にインク乾燥ユニット４２ａ、４２ｂから表面に熱風が吹き付けられて、表面に打滴されたインクが乾燥する。
【００８７】
描画部８で表面に画像が形成された用紙２は、渡し胴２４ｃを介して定着部１０の圧胴２６ｃに受け渡される。
【００８８】
定着部１０の圧胴２６ｃに受け渡された用紙２は、圧胴２６ｃによって回転搬送されることにより、画像読取ユニット４４の下を通過し、その通過時に必要に応じて表面に形成された画像が読み取られる。その後、用紙２は、加熱ローラ４８ａ、４８ｂによって加熱加圧され、これにより、表面に形成された画像が定着される。
【００８９】
定着部１０で画像が定着された用紙２は、排紙部１２のコンベア５０に受け渡され、コンベア５０で排紙マガジン５２に搬送されて、排紙マガジン５２に回収される。
【００９０】
［インクジェットヘッドの第１の実施の形態］
次に、本発明に係るインクジェットヘッドの第１の実施の形態について説明する。
【００９１】
なお、各インクジェットヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｋ、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂの構成は共通しているので、以下、これらを代表して符号４０によってインクジェットヘッドを表すものとする。
【００９２】
図３は、本実施の形態のインクジェットヘッド４０のインク吐出面の平面透視図である。
【００９３】
同図に示すように、本実施の形態のインクジェットヘッド４０は、インク吐出面にノズル６０が千鳥状に配置されている。このような配置構成とすることにより、ヘッドの長手方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に投影される実質的なノズルの間隔を狭めることができ、ノズル６０の高密度化を図ることができる。
【００９４】
このノズル６０が配列されたインク吐出面は、表面に撥水処理が施されており、撥水面とされている。
【００９５】
一方、ノズル６０は、その内周面に親水処理が施されており、親水面とされている。
【００９６】
各ノズル６０は、それぞれノズル流路（図示せず）を介して個別に設けられた圧力室６２に連通されている。
【００９７】
図４は、本実施の形態のインクジェットヘッドの内部構造を示す縦断面図である。同図に示すように、圧力室６２は、直方体形状の空間として形成されており、その底面の一角にノズル流路６４が連通されている。ノズル流路６４は、圧力室６２から鉛直下向きに延びてノズル６０に連通されている。
【００９８】
圧力室６２の天井壁面は、振動板６６で構成されており、上下方向に変形可能に形成されている。この振動板６６の上には圧電素子（ピエゾ素子）６８が取り付けられており、振動板６６は、この圧電素子６８によって上下方向に変形する。そして、この振動板６６が上下方向に変形することにより、圧力室６２の容積が膨張（拡大）、収縮（縮小）し、ノズル６０からインクが吸引、吐出される。すなわち、振動板６６を下方向に変形させると、圧力室６２の容積が収縮し、この結果、ノズル６０からインクが吐出される。一方、振動板６６を上方向に変形させると、圧力室６２の容積が膨張し、この結果、ノズル６０からインクが吸引される（ノズル流路６４内のインクが圧力室６２に引き戻される。）。
【００９９】
なお、圧電素子６８は、その上部に設けられた図示しない個別電極と、共通電極として作用する振動板６６との間に所定の駆動電圧を印加することにより駆動され、これにより、振動板６６が上方向又は下方向に変形する。
【０１００】
圧力室６２の天井壁面の一角（ノズル流路６４の対角位置）には、圧力室６２にインクを供給するための個別供給流路７０が連通されている。この個別供給流路７０は、各個別供給流路７０にインクを供給するための共通供給流路７２に連通されている。
【０１０１】
共通供給流路７２は、用紙２の搬送方向に対して所定の傾きをもって並ぶノズル６０の列単位（図３参照）で設けられている。各列に属するノズル６０の圧力室６２には、この共通供給流路７２から個別供給流路７０を介してインクが供給される。
【０１０２】
各列の共通供給流路７２は、図示しないインク供給流路に連通されており、インク供給流路は、図示しないインク供給口に連通されている。インクタンクからのインクは、このインク供給口に供給される。そして、このインク供給口に供給されたインクが、インク供給流路を介して各列の共通供給流路７２に供給され、さらに個別供給流路７０を介して各圧力室６２に供給される。
【０１０３】
なお、このインクタンクからのインクの供給構成については、後に詳述する。
【０１０４】
ノズル流路６４には、その流路の途中に個別回収流路７４が連通されている。個別回収流路７４は、ノズル６０の近傍位置でノズル流路６４に連通されており、水平に延びて、その先端は共通回収流路７６に連通されている。
【０１０５】
共通回収流路７６は、共通供給流路７２と同様に、用紙２の搬送方向に対して所定の傾きをもって並ぶノズル６０の列単位で設けられている。そして、各列の共通回収流路７６は、図示しないインク回収流路に連通されており、インク回収流路は、図示しないインク回収口に連通されている。
【０１０６】
各ノズル流路６４を流れるインクは、一部が個別回収流路７４に流れ、共通回収流路７６に回収される。そして、各共通回収流路７６からインク回収流路、インク回収口を介してインクタンクに回収される。すなわち、本実施の形態のインクジェットヘッドにおいて、インクは循環して供給される。
【０１０７】
［インクの循環供給システム］
−システム構成−
図５は、インクジェットヘッドに供給するインクの循環供給システムの概略構成図である。
【０１０８】
インクタンク２００は、管路２０２を介してバッファータンク２０４と連結されている。この管路２０２には、メインポンプ２０６とメインバルブ２０８が設けられている。
【０１０９】
メインポンプ２０６は、システムコントローラ１００（図２参照）からの指令に応じて作動し、インクタンク２００に貯留されたインクをバッファータンク２０４に送液する。
【０１１０】
メインバルブ２０８は、システムコントローラ１００からの指令に応じて作動し、管路２０２を開閉する。  
【０１１１】
バッファータンク２０４は、天面に形成された大気開放穴２０４Ａを介して内部が大気開放されている。このバッファータンク２０４の内部には、インクタンク２００から供給されるインクによって、その内部に所定量のインクが貯留される。
【０１１２】
バッファータンク２０４は、第１供給流路２１０を介して供給タンク２１２に連通されており、供給タンク２１２は、第２供給流路２１４を介してインクジェットヘッド４０のインク供給口２１６に連通されている。
【０１１３】
また、バッファータンク２０４は、第１回収流路２１８を介して回収タンク２２０に連通されており、回収タンク２２０は、第２回収流路２２２を介して、インクジェットヘッド４０のインク回収口２２４に連通されている。
【０１１４】
第１供給流路２１０には、供給ポンプ２２６とフィルタ２２８とが設けられている。供給ポンプ２２６は、システムコントローラ１００からの指令に応じて作動し、バッファータンク２０４から供給タンク２１２にインクを送液する。フィルタ２２８は、供給ポンプ２２６とバッファータンク２０４との間に設けられており、供給タンク２１２に供給するインクから不純物を除去する。
【０１１５】
第２供給流路２１４には、供給バルブ２３０が設けられている。供給バルブ２３０は、システムコントローラ１００からの指令に応じて作動し、第２供給流路２１４を開閉する。
【０１１６】
第１回収流路２１８には、回収ポンプ２３２が設けられている。回収ポンプ２３２は、システムコントローラ１００からの指令に応じて作動し、回収タンク２２０からバッファータンク２０４にインクを送液する。
【０１１７】
第２回収流路２２２には、回収バルブ２３４が設けられている。回収バルブ２３４は、システムコントローラ１００からの指令に応じて作動し、第２供給流路２１４を開閉する。
【０１１８】
供給タンク２１２は、その内部が弾性膜（弾性変形可能な材料（たとえば、ゴム、熱可塑性エラストマー等、特にフッ素ゴム、ＮＢＲが好適）で構成された膜体）２３６によって供給液体室２１２Ａと供給気体室２１２Ｂとに区画されている。
【０１１９】
供給液体室２１２Ａには、第１供給流路２１０と第２供給流路２１４が連通されている。第１供給流路２１０を介してバッファータンク２０４から供給されるインクは、一旦、この供給液体室２１２Ａに貯留される。そして、この供給液体室２１２Ａから第２供給流路２１４を介してインクジェットヘッド４０に供給される。この供給液体室２１２Ａは、その内部圧力が供給圧力検出器２３８によって検出されており、その検出結果はシステムコントローラ１００に出力されている。
【０１２０】
一方、供給気体室２１２Ｂには、気体が充填されている。この供給気体室２１２Ｂには、供給気体室２１２Ｂを大気に開放するための大気開放管２４０が連通されている。大気開放管２４０には、大気開放バルブ２４２が設けられており、大気開放バルブ２４２は、システムコントローラ１００の制御の下、大気開放管２４０を開閉する。
【０１２１】
回収タンク２２０も同様に、その内部が弾性膜２４４によって回収液体室２２０Ａと回収気体室２２０Ｂとに区画されている。
【０１２２】
回収液体室２２０Ａには、第１回収流路２１８と第２回収流路２２２とが連通されている。インクジェットヘッド４０から第２回収流路２２２を介して回収されるインクは、一旦、この回収液体室２２０Ａに貯留される。そして、回収液体室２２０Ａから第１回収流路２１８を介してバッファータンク２０４に回収される。この回収液体室２２０Ａは、その内部圧力が回収圧力検出器２４６によって検出されており、その検出結果はシステムコントローラ１００に出力されている。
【０１２３】
一方、回収気体室２２０Ｂには、気体が充填されている。この回収気体室２２０Ｂには、回収気体室２２０Ｂを大気に開放するための大気開放管２４８が連通されている。大気開放管２４８には、大気開放バルブ２５０が設けられており、大気開放バルブ２５０は、システムコントローラ１００の制御の下、大気開放管２４８を開閉する。
【０１２４】
−インク循環動作−
次に、上記のように構成されたインク循環供給システムにおけるインクの循環動作について説明する。
【０１２５】
循環供給時、供給タンク２１２の供給気体室２１２Ｂを大気開放する大気開放バルブ２４２と、回収タンク２２０の回収気体室２２０Ｂを大気開放する大気開放バルブ２５０は、それぞれ閉じられる。
【０１２６】
一方、インクを供給タンク２１２の供給液体室２１２Ａからインクジェットヘッド４０に供給する第２供給流路２１４の供給バルブ２３０と、インクジェットヘッド４０から回収タンク２２０の回収液体室２２０Ａに回収する第２回収流路２２２の回収バルブ２３４は、それぞれ開かれる。
【０１２７】
本例のインク循環供給システムでは、供給側の圧力を回収側の圧力よりも所定量だけ高く設定することにより、供給タンク２１２側からインクジェットヘッド４０を経て回収タンク２２０側にインクが送液される。
【０１２８】
具体的には、供給液体室２１２Ａの内部圧力をＰｉｎ、回収液体室２２０Ａの内部圧力をＰｏｕｔ、ノズルの背圧（負圧）をＰｎｚｌ、インク吐出面と供給圧力検出器２３８との間の高低差により生じる圧力差（水頭圧）をＨｉｎ、インク吐出面と回収圧力検出器２４６との間の高低差により生じる圧力差（水頭圧）をＨｏｕｔとすると、Ｐｉｎ＋Ｈｉｎ＞Ｐｎｚｌ＞Ｐｏｕｔ＋Ｈｏｕｔ（ｍｍＨ２Ｏ）として、ノズルに所定の背圧を付与する。
【０１２９】
システムコントローラ１００は、供給圧力検出器２３８により検出される供給液体室２１２Ａの内部圧力と、回収圧力検出器２４６により検出された回収液体室２２０Ａの内部圧力とに基づいて、供給ポンプ２２６及び回収ポンプ２３２の駆動を制御し、供給液体室２１２Ａの内部圧力と回収液体室２２０Ａの内部圧力を、それぞれ所定の圧力Ｐｉｎ、Ｐｏｕｔに制御する。これにより、インクジェットヘッド４０に対してインクが循環供給される。
【０１３０】
この際、供給ポンプ２２６と回収ポンプ２３２の動作による圧力変動が生じた場合であっても、供給タンク２１２に設けられた供給弾性膜２３６と、回収タンク２２０に設けられた弾性膜２４４とにより吸収することができ、ノズル６０における圧力変動を抑えることができる。これにより、常にノズル６０の背圧を一定に維持することができ、高品質な画像を記録することができる。
【０１３１】
なお、このインクの循環供給動作は、インクジェット記録装置１の稼動中、常に行われる。そして、このように、装置の稼動中、常にインクを循環させることにより、ノズル６０から吐出するインクの増粘を抑制することができる。
【０１３２】
しかし、このようにインクを循環させた場合であっても、図４に示すように、個別回収流路７４の連通部よりも先の部分（図４の波線の部分）では、インクの循環が不十分となるため、十分な増粘抑止効果が得られないという問題がある。
【０１３３】
そこで、本実施の形態のインクジェットヘッド４０では、インクのメニスカス位置を制御することにより、インクを循環供給する場合におけるインクの増粘抑止効果を更に向上させる。具体的には、図６に示すように、非吐出時において、インクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させる。これにより、非吐出時においても、インクを十分に循環させることができ、効果的にインクの増粘を防止することができる。
【０１３４】
［メニスカス位置制御］
以下、メニスカス位置制御を含むインクの吐出制御の方法について説明する。
【０１３５】
上記のように、本実施の形態のインクジェットヘッド４０では、非吐出時において、インクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させる。この処理は、圧力室６２の容積を膨張させることにより行われる。すなわち、圧力室６２の容積を膨張させると、ノズル流路６４内のインクが圧力室６２内に引き込まれるので、この結果、インクのメニスカス位置がノズル流路６４内に退避する。
【０１３６】
非吐出時、システムコントローラ１００は、圧電素子６８に所定の駆動電圧を印加して、圧力室６２の天井壁面を所定量上方に変位させ、圧力室６２の容積を所定量膨張させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、ノズル流路６４内のインクが所定量圧力室６２内に引き込まれ、インクのメニスカス位置が、個別回収流路７４の連通部近傍まで退避する。
【０１３７】
なお、吐出時は、システムコントローラ１００は、所定の駆動電圧を圧電素子６８に印加して、圧力室６２の天井壁面を下方に変位させる。これにより、図６（ａ）に示すように、圧力室６２の容積が収縮し、ノズル６０から所定の吐出量でインクが吐出される。
【０１３８】
図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれインクの吐出時と非吐出時に圧電素子に印加する電圧の駆動波形の一例を示す図である。
【０１３９】
同図（ａ）に示すように、インク吐出時は、駆動波形Ａで圧電素子６８を駆動し、圧力室６２の天井壁面を所定量下方に変位させる。すなわち、所定の吐出量で吐出させるのに必要な変位量で圧電素子６８を駆動する。
【０１４０】
なお、本例では、インクの振動を抑えるために、印加終了時に段状に電圧を印加する構成としている。すなわち、一気に駆動電圧を０のするのではなく、一度所定電圧間で下げた後、０にする構成としている。これにより、メニスカスの復帰時の振動を抑制でき、より高精度にメニスカス位置を制御することができる。
【０１４１】
一方、非吐出時は、同図（ｂ）に示すように、駆動波形Ｂで圧電素子６８を駆動し、圧力室６２の天井壁面を所定量上方に変位させる。すなわち、インクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させるのに必要な変位量で圧電素子６８を駆動する。
【０１４２】
この吐出時と非吐出時における、圧電素子６８の駆動波形の情報は、ＲＯＭに格納されている。システムコントローラ１００は、吐出の有無を判定して、圧電素子６８に印加する電圧の駆動波形を選択する。
【０１４３】
図８は、本実施の形態のインクジェットヘッドにおける、メニスカス位置制御を含む１サイクルでのインクの吐出制御の手順を示すフローチャートである。
【０１４４】
同図に示すように、システムコントローラ１００は、吐出の有無を判定して（ステップＳ１０）、圧電素子６８に印加する電圧の駆動波形を選択する。
【０１４５】
吐出ありの場合は、駆動波形Ａを選択し、選択した駆動波形Ａで圧電素子６８を駆動する。これにより、圧力室６２の天井壁面が所定量下方に変位し、圧力室６２の容積が所定量収縮する。この結果、図６（ａ）に示すように、所定の吐出量でノズル６０からインク滴が吐出される。吐出後、ノズル６０内のインクは、図４に示すように、そのメニスカス位置がノズル６０の開口部近傍（メニスカス位置α）に位置する。
【０１４６】
一方、吐出なしの場合は、駆動波形Ｂを選択し、選択した駆動波形で圧電素子６８を駆動する。これにより、圧力室６２の天井壁面が所定量上方に変位し、圧力室６２の容積が所定量膨張する。この結果、ノズル流路６４内のインクが圧力室６２内に引き戻され、図６（ｂ）に示すように、インクのメニスカス位置が、個別回収流路７４の連通部近傍（メニスカス位置β）まで退避する（図４に示すメニスカス位置αから図６（ｂ）に示すメニスカス位置βに退避する。）。
【０１４７】
このように、吐出時は駆動波形Ａ、非吐出時は駆動波形Ｂで圧電素子６８を駆動し、インクの吐出制御を行う。これにより、非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させることができる。そして、このように非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させることにより、ノズル部から個別回収流路７４の間のノズル流路６４のインクの滞留領域（図４の波線の部分）に対して、ノズル部におけるインクの増粘を効果的に防止することができる。
【０１４８】
以上説明したように、本実施の形態のインクジェットヘッド４０では、記録動作中にインクのメニスカス位置を制御し、非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させる。これにより、非吐出時においても、インクを十分に循環させることができ、効果的にインクの増粘を防止することができる。
【０１４９】
［インクジェットヘッドの第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態のインクジェットヘッドでは、非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路の連通部近傍まで退避させることにより、インクの増粘を防止する。
【０１５０】
ところで、退避させたインクのメニスカス位置は、長時間経過すると、毛細管現象により再度ノズルの開口部近傍（図４のメニスカス位置α）まで戻ってしまう。
【０１５１】
そこで、本実施の形態のインクジェットヘッドでは、退避させたインクのメニスカス位置を保持可能にする。
【０１５２】
図９は、本発明に係るインクジェットヘッドの第２の実施の形態の内部構造を示す縦断面図である。
【０１５３】
同図に示すように、本実施の形態のインクジェットヘッドは、非吐出時にノズル流路内に退避させたインクのメニスカス位置を保持するためのメニスカス位置保持手段３００をノズル流路内に有している。なお、このメニスカス位置保持手段３００を有する点以外は、上述した第１の実施の形態のインクジェットヘッド４０と同じである。したがって、以下においては、このメニスカス位置保持手段３００の構成についてのみ説明する（他の構成については、上述した第１の実施の形態のインクジェットヘッド４０と同じ符号を付して、その説明は省略する。）。
【０１５４】
図９に示すように、メニスカス位置保持手段３００は、主として、ノズル流路６４の一部を構成する管状の内面性状切換部材３０２と、その内面性状切換部材３０２の外周に貼り合わされた管状の第１電極３０４と、ノズル流路６４内に設けられた第２電極３０６とで構成されている。
【０１５５】
内面性状切換部材３０２は、撥水性絶縁体（たとえば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｔａ２Ｏ５など）で構成されており、ノズル流路６４の内壁面に埋め込まれて、ノズル流路６４の一部として構成されている。すなわち、その内径がノズル流路６４の内径と同じ大きさで形成されており、ノズル流路６４と同軸上に配置されて、その内周面がノズル流路６４の内周面と同一面上に位置している。
【０１５６】
この内面性状切換部材３０２は、非吐出時にメニスカス位置を退避させる位置（メニスカス位置β）、すなわち、個別回収流路７４の連通部近傍に配置されている。本例では、図９に示すように、非吐出時に退避させるメニスカス位置βよりも先のノズル流路（ノズル側のノズル流路）６４に所定の長さ（高さ）をもって配置されている。
【０１５７】
第１電極３０４は、管状に形成された内面性状切換部材３０２の外周面に貼り合わされている。
【０１５８】
第２電極３０６は、内面性状切換部材３０２の上流側（圧力室６２側）のノズル流路６４内に設けられている。ノズル流路６４内を流れるインクに電界を与える。本例では、ノズル流路６４の内壁面に埋め込まれて、内壁面の一部を形成するように配置されている。
【０１５９】
この第１電極３０４と第２電極３０６との間には、システムコントローラ１００による制御の下、図示しない電源から所定の電圧が印加される。
【０１６０】
以上のように構成されたメニスカス位置保持手段３００は、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＮ／ＯＦＦすると、内面性状切換部材３０２の内面性状が、エレクトロウェッティング現象により、親水性／撥水性が切り換えられる。すなわち、所定の電圧を印加して通電をＯＮすると、内面性状切換部材３０２は、その内面性状が親水性となる。一方、印加する電圧０にして、通電をＯＦＦすると、内面性状切換部材３０２は、その内面性状が撥水性となる。そして、通電をＯＦＦして、内面性状切換部材３０２の内面性状を撥水性にすることにより、退避させたインクのメニスカス位置を保持することができる。
【０１６１】
ここで、このエレクトロウェッティング現象について、簡単に説明する。
【０１６２】
エレクトロウェッティング現象とは、絶縁層の両側に電位差が生じたときに絶縁層の表面における撥液性（濡れ角）が変化する現象である。
【０１６３】
図１０に示すように、板電極上に撥水性絶縁膜が形成され、その撥水性絶縁膜上に線電極が接続された液滴があると仮定する。
【０１６４】
板電極と線電極との間に所定の電圧Ｖを印加すると、液滴の接触角θＶは、ＣＯＳθＶ＝ＣＯＳθ０−Ｃ２×Ｖ２／２が成立する。
【０１６５】
ここで、θ０は電圧０のときの液滴の接触角、Ｃは撥水性絶縁膜の静電容量、Ｖは印加電圧である。
【０１６６】
このように、撥水性絶縁膜は、電圧０の時、液滴の接触角θ０が、θ０＞９０度であるのに対して（図１０（ａ））、板電極と線電極との間に所定の電圧Ｖを印加すると、液滴の接触角θＶをθＶ＜９０度にすることができ（図１０（ｂ））、親水膜の機能を得ることができる。
【０１６７】
したがって、インク材料、撥水性絶縁膜の材料とその膜厚、印加電圧を調整することで、所望の接触角を得ることが可能となる。
【０１６８】
このように、メニスカス位置保持手段３００は、エレクトロウェッティング現象を利用して、内面性状切換部材３０２の内面性状を切り換え、ノズル流路６４内に退避させたインクのメニスカス位置を安定して保持する。
【０１６９】
［メニスカス位置制御］
次に、メニスカス位置制御を含む本実施の形態のインクジェットヘッドによるインクの吐出制御の方法について説明する。
【０１７０】
本実施の形態のインクジェットヘッドも、上記第１の実施の形態のインクジェットヘッドと同様に、非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させる。この処理は、上記第１の実施の形態のインクジェットヘッドと同様に、圧力室６２の容積を膨張させることにより行われる。すなわち、圧電素子６８を所定の駆動波形Ｂで駆動して、圧力室６２の天井壁面を所定量上方に変位させることにより、圧力室６２の容積を所定量膨張させ、これにより、ノズル流路６４内のインクを圧力室６２内に引き戻して、インクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させる。
【０１７１】
本実施の形態のインクジェットヘッドでは、このインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させたのち、内面性状切換部材３０２の内面性状を親水性に切り換え、これにより、退避させたインクのメニスカス位置を保持する。すなわち、内面性状切換部材３０２の内面性状を親水性にした状態でインクを引き上げ、メニスカス位置が所定位置まで退避したところで、内面性状切換部材３０２の内面性状を撥水性に切り換える。
【０１７２】
なお、吐出時は、内面性状切換部材３０２の内面性状を親水性に切り換え、この状態で圧電素子６８を所定の駆動波形Ａ（図（ａ）参照）で駆動して、ノズル６０から所定の吐出量でインク滴を吐出させる。
【０１７３】
図１１は、本実施の形態のインクジェットヘッドにおける、メニスカス位置制御を含む１サイクルでのインクの吐出制御の手順を示すフローチャートである。
【０１７４】
まず、システムコントローラ１００は、第１電極３０４と第２電極３０６との間に所定の電圧を印加し、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＮする（ステップＳ２０）。これにより、内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性に設定される。
【０１７５】
次に、システムコントローラ１００は、吐出の有無を判定する（ステップＳ２１）。
【０１７６】
この結果、吐出ありと判定すると、システムコントローラ１００は、駆動波形Ａを選択し、選択した駆動波形Ａで圧電素子６８を駆動する（ステップＳ２２）。これにより、圧力室６２の天井壁面が所定量下方に変位し、圧力室６２の容積が所定量収縮する。この結果、所定の吐出量でノズル６０からインク滴が吐出される（図６（ａ）参照）。
【０１７７】
吐出後、ノズル６０内のインクは、そのメニスカス位置がノズル６０の開口部近傍（メニスカス位置α）に位置する（図４参照）。
【０１７８】
一方、吐出なしと判定すると、システムコントローラ１００は、駆動波形Ｂを選択し、選択した駆動波形で圧電素子６８を駆動する（ステップＳ２３）。これにより、圧力室６２の天井壁面が所定量上方に変位し、圧力室６２の容積が所定量膨張する。この結果、ノズル流路６４内のインクが圧力室６２内に引き戻され、インクのメニスカス位置が、個別回収流路７４の連通部近傍（メニスカス位置β）まで退避する（図９参照）。すなわち、ノズル６０の開口部近傍のメニスカス位置αから個別回収流路７４の連通部近傍のメニスカス位置βまで後退する（ステップＳ２４）。このとき、インクは、内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性の状態で圧力室６２内に引き戻される。
【０１７９】
この後、システムコントローラ１００は、第１電極３０４と第２電極３０６との間に印加している電圧を０にし、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＦＦする（ステップＳ２５）。これにより、内面性状切換部材３０２の内面性状が撥水性に切り換えられる。そして、この内面性状切換部材３０２の内面性状が撥水性に切り換えられることにより、個別回収流路７４の連通部近傍のメニスカス位置βまで退避させたインクのメニスカス位置が、個別回収流路７４の連通部近傍のメニスカス位置βで安定的に維持される（ステップＳ２６）。
【０１８０】
システムコントローラ１００は、非吐出工程の終了に合わせて、第１電極３０４と第２電極３０６との間に所定の電圧を印加し、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＮする（ステップＳ２７）。これにより、内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性に切り換えられる。そして、この内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性に切り換えられることにより、内面性状切換部材３０２によるメニスカス位置の保持機能が失われ、駆動波形Ｂの電圧が０になるとともに、メニスカス位置が元のノズル開口部近傍（メニスカス位置α）まで前進（下降）する（ステップＳ２８）。
【０１８１】
このように、本実施の形態のインクジェットヘッドでは、非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させるともに、その退避させたメニスカス位置をメニスカス位置保持手段３００により保持する。これにより、退避させたメニスカス位置を安定して保持することができ、より効果的にインクの増粘を防止することができる。
【０１８２】
なお、本実施の形態のインクジェットヘッドのように、メニスカス位置保持手段３００を備えることにより、退避させたメニスカス位置を長時間安定して保持することができる。
【０１８３】
そこで、本実施の形態のインクジェットヘッドでは、記録動作を行わない時も常にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍に退避させておくことが好ましい（メニスカス位置βで維持しておく）。具体的には、記録動作を行わないときは、圧電素子６８を駆動波形Ｂで駆動して、インクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍（メニスカス位置β）に退避させ、その退避させた状態をメニスカス位置保持手段３００で維持しておく（第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＦＦし、メニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍（メニスカス位置β）に維持する。）。これにより、更に効果的にノズル部におけるインクの増粘を防止することができる。
【０１８４】
また、上記の例では、１サイクルごとに、メニスカス位置を元の位置（メニスカス位置α）に戻しているが、非吐出が連続する場合は、退避させた状態を維持するようにしてもよい。すなわち、上記の例では、非吐出時に退避させたメニスカス位置を１サイクルの終了と同時に元のメニスカス位置αに戻しているが、次のサイクルでも非吐出の場合は、元のメニスカス位置αに戻さずに、退避状態を維持するようにしてもよい。
【０１８５】
図１２は、非吐出状態が連続する場合にメニスカス位置を維持する場合のインクの吐出制御の手順を示すフローチャートである。
【０１８６】
記録処理が開始されると、まず、システムコントローラ１００は、第１電極３０４と第２電極３０６との間に所定の電圧を印加し、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＮする（ステップＳ３０）。これにより、内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性に設定される。
【０１８７】
次に、システムコントローラ１００は、吐出の有無を判定する（ステップＳ３１）。
【０１８８】
この結果、吐出ありと判定すると、システムコントローラ１００は、駆動波形Ａで圧電素子６８を駆動し、所定の吐出量でノズル６０からインク滴を吐出させる（ステップＳ３２）。
【０１８９】
この後、システムコントローラ１００は、記録処理が終了か否か（画像を形成するための最後の吐出か否か）を判定する（ステップＳ３３）。
【０１９０】
ここで、記録処理が終了と判定すると、システムコントローラ１００は、吐出制御の処理を終了する。
【０１９１】
一方、記録処理が終了していないと判定した場合は、システムコントローラ１００は、ステップＳ３１に戻り、次のサイクルでの吐出の有無を判定する。
【０１９２】
ステップＳ３１で吐出なしと判定すると、システムコントローラ１００は、駆動波形Ｂで圧電素子６８を駆動し、メニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍（メニスカス位置β）まで退避させる（ステップＳ３４）。そして、第１電極３０４と第２電極３０６との間に印加している電圧を０にし、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＦＦする（ステップＳ３５）。これにより、内面性状切換部材３０２の内面性状が撥水性に切り換えられ、退避させたメニスカス位置が、退避させた位置（メニスカス位置β）で維持される（ステップＳ３６）。
【０１９３】
この後、システムコントローラ１００は、記録処理が終了か否かを判定する（ステップＳ３７）。
【０１９４】
ここで、記録処理が終了と判定すると、システムコントローラ１００は、吐出制御の処理を終了する。
【０１９５】
一方、記録処理が終了していないと判定すると、システムコントローラ１００は、次のサイクルでの吐出の有無を判定する（ステップＳ３８）。
【０１９６】
ここで、次のサイクルにおいても吐出なしと判定すると、システムコントローラ１００は、メニスカス位置の退避状態を維持する（ステップＳ３６）。
【０１９７】
一方、次のサイクルにおいて、吐出ありと判定すると、システムコントローラ１００は、非吐出工程の終了に合わせて、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＮし、内面性状切換部材３０２の内面性状を親水性に切り換える（ステップＳ３９）。
【０１９８】
この後、システムコントローラ１００は、次のサイクルにおいて、駆動波形Ａで圧電素子６８を駆動し、所定の吐出量でノズル６０からインク滴を吐出させる（ステップＳ３２）。吐出処理の終了後、システムコントローラ１００は、記録処理が終了か否か（画像を形成するための最後の吐出か否か）を判定し（ステップＳ３３）、記録処理が終了と判定すると、吐出制御の処理を終了する。一方、記録処理が終了していないと判定した場合は、システムコントローラ１００は、ステップＳ３１に戻り、次のサイクルでの吐出の有無を判定する。
【０１９９】
このように、非吐出状態が連続する場合は、メニスカス位置を下に戻さず、退避状態を維持するようにしてもよい。
【０２００】
［インクジェットヘッドの第３の実施の形態］
上記第１、２の実施の形態のインクジェットヘッドでは、インクのメニスカス位置を退避させる際、圧力室６２の容積を膨張させることにより、インクのメニスカス位置を退避させていた。
【０２０１】
本実施の形態のインクジェットヘッドでは、インクのメニスカス位置を退避させための専用の手段を別途備える。
【０２０２】
図１３は、本発明に係るインクジェットヘッドの第３の実施の形態の内部構造を示す縦断面図である。
【０２０３】
同図に示すように、本実施の形態のインクジェットヘッドは、各個別回収流路７４の途中に吸引室４００が設けられており、この吸引室４００でノズル流路６４内のインクを吸引することにより、メニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍（メニスカス位置β）まで退避させる。
【０２０４】
なお、このように本実施の形態のインクジェットヘッドでは、吸引室４００でノズル流路６４内のインクを吸引するため、各圧力室６２は、吐出動作のみを行う。
【０２０５】
本実施の形態のインクジェットヘッドは、吸引室４００を有する点と圧力室６２の動作が異なる点以外は、上述した第１の実施の形態のインクジェットヘッド４０と同じである。したがって、以下においては、吸引室４００の構成についてのみ説明する（他の構成については、上述した第１の実施の形態のインクジェットヘッド４０と同じ符号を付して、その説明は省略する。）。
【０２０６】
図１３に示すように、吸引室４００は、直方体形状の空間として形成されており、その底面の一部に個別回収流路７４が連通されている。
【０２０７】
吸引室４００の天井壁面は、吸引用振動板４０２で構成されており、上下方向に変形可能に形成されている。この吸引用振動板４０２の上には吸引用圧電素子４０４が取り付けられている。吸引用振動板４０２は、この吸引用圧電素子４０４によって上下方向に変形する。そして、この吸引用振動板４０２が上方向に変形することにより、吸引室４００の容積が膨張（拡大）し、個別回収流路７４を介してノズル流路６４内のインクが吸引室４００内に吸引される。この結果、インクのメニスカス位置がノズル流路６４内に退避する。
【０２０８】
システムコントローラ１００は、吸引用圧電素子４０４の駆動を制御して、非吐出時におけるインクのメニスカス位置を制御する。具体的には、非吐出時に所定の駆動波形の電圧を吸引用圧電素子４０４に印加して、吸引用圧電素子４０４を所定量変位させる。この吸引用圧電素子４０４に印加する電圧の駆動波形は、吸引用圧電素子４０４を変形させることにより、インクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させるのに必要十分な駆動波形に設定される。
【０２０９】
以上のように構成された本実施の形態のインクジェットヘッドによれば、吐出時は、図１４（ａ）に示すように、圧力室６２の圧電素子６８を駆動して、ノズル６０からインクを吐出させ、非吐出時は、同図（ｂ）に示すように、吸引室４００の吸引用圧電素子４０４を駆動して、インクのメニスカス位置をノズル近傍（メニスカス位置α）から個別回収流路７４の接続部近傍（メニスカス位置β）まで退避させる。
【０２１０】
［メニスカス位置制御］
以下、メニスカス位置制御を含む本実施の形態のインクジェットヘッドによるインクの吐出制御の方法について説明する。
【０２１１】
図１５は、メニスカス位置制御を含む１サイクルでのインクの吐出制御の手順を示すフローチャートである。
【０２１２】
まず、システムコントローラ１００は、吐出の有無を判定する（ステップＳ４０）。
【０２１３】
そして、吐出ありと判定すると、システムコントローラ１００は、駆動波形Ａで圧電素子６８を駆動する。これにより、圧力室６２の天井壁面が所定量下方に変位し、圧力室６２の容積が所定量収縮する。この結果、図１４（ａ）に示すように、所定の吐出量でノズル６０からインク滴が吐出される。
【０２１４】
吐出後、ノズル６０内のインクは、図１３に示すように、そのメニスカス位置がノズル６０の開口部近傍（メニスカス位置α）に位置する。
【０２１５】
一方、吐出なしと判定すると、システムコントローラ１００は、所定の駆動波形Ｃで吸引用圧電素子４０４を駆動する。これにより、吸引室４００の天井壁面が所定量上方に変位し、吸引室４００の容積が所定量膨張する。この結果、ノズル流路６４内のインクが、個別回収流路７４を介して吸引室４００内に吸引され、図１４（ｂ）に示すように、インクのメニスカス位置が、個別回収流路７４の連通部近傍（メニスカス位置β）まで退避する。
【０２１６】
このように、吐出時は圧力室６２の圧電素子６８を駆動して、ノズル６０からインクを吐出させ（図１４（ａ）参照）、非吐出時は吸引室４００の吸引用圧電素子４０４を駆動して、インクのメニスカス位置をノズル近傍から個別回収流路７４の接続部近傍まで退避させる（図１４（ｂ）参照）。
【０２１７】
これにより、非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させることができる。そして、このように非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させることにより、ノズル部におけるインクの増粘を効果的に防止することができる。
【０２１８】
以上説明したように、本実施の形態のインクジェットヘッドでは、記録動作中にインクのメニスカス位置を制御し、非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させることにより、非吐出時においても、インクを十分に循環させることができ、効果的にインクの増粘を防止することができる。
【０２１９】
また、本実施の形態のインクジェットヘッドによれば、圧電素子６８と吸引用圧電素子４０４とが、ともに一方向に変位して、吐出又は吸引動作を行うため、圧電素子の耐久性も向上させることができる。
【０２２０】
なお、本実施の形態のインクジェットヘッドは、上記第１、第２の実施の形態のインクジェットヘッドと異なり、圧力室６２でインクの吸引動作を行う必要がないため、サーマル方式等の他の吐出方式を採用して、ノズル６０からインクを吐出させることができる。
【０２２１】
［インクジェットヘッドの第４の実施の形態］
図１６は、本発明に係るインクジェットヘッドの第４の実施の形態の内部構造を示す縦断面図である。
【０２２２】
同図に示すように、本実施の形態のインクジェットヘッドは、ノズル流路６４内にメニスカス位置保持手段３００を有する点で上述した第３の実施の形態のインクジェットヘッドと相違している。
【０２２３】
なお、このメニスカス位置保持手段３００の構成は、上述した第２の実施の形態のインクジェットヘッドに備えられたメニスカス位置保持手段３００と同じである（内面性状切換部材３０２と、第１電極３０４と、第２電極３０６とで構成され、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＦＦすると、内面性状切換部材３０２の内面性状が撥水性となって、ノズル流路６４内に退避させたインクのメニスカス位置を保持する。）。
【０２２４】
したがって、ここでは本実施の形態のインクジェットヘッドにおける、メニスカス位置制御を含むインクの吐出制御の方法についてのみ説明する。
【０２２５】
［メニスカス位置制御］
図１７は、本実施の形態のインクジェットヘッドにおける、メニスカス位置制御を含む１サイクルでのインクの吐出制御の手順を示すフローチャートである。
【０２２６】
まず、システムコントローラ１００は、第１電極３０４と第２電極３０６との間に所定の電圧を印加し、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＮする（ステップＳ５０）。これにより、内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性に設定される。
【０２２７】
次に、システムコントローラ１００は、吐出の有無を判定する（ステップＳ５１）。
【０２２８】
この結果、吐出ありと判定すると、システムコントローラ１００は、駆動波形Ａで圧電素子６８を駆動する（ステップＳ５２）。これにより、圧力室６２の天井壁面が所定量下方に変位し、圧力室６２の容積が所定量収縮する。この結果、所定の吐出量でノズル６０からインク滴が吐出される（図１４（ａ）参照）。このとき、インクは、内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性の状態で吐出される。
【０２２９】
吐出後、ノズル６０内のインクは、そのメニスカス位置がノズル６０の開口部近傍（メニスカス位置α）に位置する。
【０２３０】
一方、吐出なしと判定すると、システムコントローラ１００は、所定の駆動波形Ｃで吸引用圧電素子４０４を駆動する（ステップＳ５３）。これにより、吸引室４００の天井壁面が所定量上方に変位し、吸引室４００の容積が所定量膨張する。この結果、ノズル流路６４内のインクが、個別回収流路７４から吸引室４００に吸引され、インクのメニスカス位置が個別回収流路７４の連通部近傍（メニスカス位置β）まで退避する（図１４（ｂ）参照）。すなわち、ノズル６０の開口部近傍のメニスカス位置αから個別回収流路７４の連通部近傍のメニスカス位置βまで後退する（ステップＳ５４）。なお、このとき、インクは内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性の状態で圧力室６２内に引き戻される。
【０２３１】
この後、システムコントローラ１００は、第１電極３０４と第２電極３０６との間に印加している電圧を０にし、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＦＦする（ステップＳ５５）。これにより、内面性状切換部材３０２の内面性状が撥水性に切り換えられる。そして、この内面性状切換部材３０２の内面性状が撥水性に切り換えられることにより、個別回収流路７４の連通部近傍のメニスカス位置βまで退避させたインクのメニスカス位置が、個別回収流路７４の連通部近傍のメニスカス位置βで安定的に維持される（ステップＳ５６）。
【０２３２】
システムコントローラ１００は、非吐出工程の終了に合わせて、第１電極３０４と第２電極３０６との間に所定の電圧を印加し、第１電極３０４と第２電極３０６との間の通電をＯＮする（ステップＳ５７）。これにより、内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性に切り換えられる。そして、この内面性状切換部材３０２の内面性状が親水性に切り換えられることにより、内面性状切換部材３０２によるメニスカス位置の保持機能が失われ、駆動波形Ｂの電圧が０になるとともに、メニスカス位置が元のノズル開口部近傍（メニスカス位置α）まで前進（下降）する（ステップＳ５８）。
【０２３３】
このように、本実施の形態のインクジェットヘッドでは、非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍まで退避させるともに、その退避させたメニスカス位置をメニスカス位置保持手段３００により保持する。これにより、退避させたメニスカス位置を安定して保持することができ、より効果的にインクの増粘を防止することができる。
【０２３４】
なお、本実施の形態のインクジェットヘッドのように、メニスカス位置保持手段３００を備えることにより、退避させたメニスカス位置を長時間安定して保持することができる。
【０２３５】
そこで、本実施の形態のインクジェットヘッドにおいても、上述した第２の実施の形態のインクジェットヘッドと同様に、記録動作を行わない時は常にインクのメニスカス位置を個別回収流路７４の連通部近傍に退避させておくことが好ましい（メニスカス位置βで維持しておく）。
【０２３６】
［その他の実施の形態］
上記一連の実施の形態では、本発明をラインヘッドに適用した場合について説明したが、本発明はシャトルヘッドにも同様に適用することができる。
【０２３７】
また、上記一連の実施の形態では、圧力室６２の天井壁面を上下方向に変位させて、圧力室６２の容積を膨張、収縮させる構成としているが、変位させる壁面は、これに限定されるものではない。吸収室についても同様である。
【０２３８】
また、上記一連の本実施の形態では、ラインヘッドを構成する際、長尺状に形成された１本のヘッドブロックにノズルを千鳥状に配置してラインヘッドを構成しているが、図１８に示すように、ノズル６０が千鳥状に配置された短尺状のヘッドブロック５００を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで、用紙幅に対応したラインヘッドを構成してもよい。また、図示は省略するが、ノズルが短尺状のヘッドを一列に並べてラインヘッドを構成してもよい。
【０２３９】
また、本実施の形態のインクジェット記録装置では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂの７色のインクを使用して画像を記録する構成としてるが、使用するインクの数は、これに限定されるもんではない。この他、たとえば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色のインクを使用して画像を記録する構成とすることもできる。
【０２４０】
また、上述した一連の実施の形態では、圧電素子で圧力室の壁面（本例では天井壁面）を変位させているが、圧力室の壁面を変位させる手段（アクチュエータ）は、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０２４１】
１…インクジェット記録装置、２…用紙、４…給紙部、６…処理液付与部、８…描画部、１０…定着部、２０…給紙マガジン、２２…フィーダボード、２４ａ〜２４ｃ…渡し胴、２６ａ〜２６ｃ…圧胴、３４…用紙予熱ユニット、３６…処理液付与ユニット、３８…処理液乾燥ユニット、４０、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｎ、４０Ｋ、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ…インクジェットヘッド、４２ａ、４２ｂ…インク乾燥ユニット、４４…画像読取ユニット、４８ａ、４８ｂ…加熱ローラ、５０…コンベア、５２…排紙マガジン、６０…ノズル、６２…圧力室、６４…ノズル流路、６６…振動板、６８…圧電素子、７０…個別供給流路、７２…共通供給流路、７４…個別回収流路、７６…共通回収流路、１００…システムコントローラ、１０２…通信部、１０４…画像メモリ、１０６…給紙制御部、１０８…処理液付与制御部、１１０…インク打滴制御部、１１２…定着制御部、１１４…排紙制御部、１１６…操作部、１１８…表示部、１２０…ホストコンピュータ、２００…インクタンク、２０２…管路、２０４…バッファータンク、２０４Ａ…大気開放穴、２０６…メインポンプ、２０８…メインバルブ、２１０…第１供給流路、２１２…供給タンク、２１２Ａ…供給液体室、２１２Ｂ…供給気体室、２１４…第２供給流路、２１６…インク供給口、２１８…第１回収流路、２２０…回収タンク、２２０Ａ…回収液体室、２２０Ｂ…回収気体室、２２２…第２回収流路、２２４…インク回収口、２２６…供給ポンプ、２２８…フィルタ、２３０…供給バルブ、２３４…回収バルブ、２３６…弾性膜、２３８…供給圧力検出器、２４０…大気開放管、２４２…大気開放バルブ、２４４…弾性膜、２４６…回収圧力検出器、２４８…大気開放管、２５０…大気開放バルブ、３００…メニスカス位置保持手段、３０２…内面性状切換部材、３０４…第１電極、３０６…第２電極、４００…吸引室、４０２…吸引用振動板、４０４…吸引用圧電素子、５００…ヘッドブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図４】
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【図６】
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【図９】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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