(57)【要約】【課題】記録動作を中断することなく、ノズル孔開口部近傍の付着インクを取り除くことのできるオンデマンドインクジェット記録装置の提供。【課題を解決するための手段】インク粒子の吐出終了後にノズル孔内部に戻るインクの量が、ノズル孔の体積に達するのに要する時間をＴｖとし、毎時間Ｔｖにインク粒子を少なくとも１回吐出させて、付着インク中に含まれる異物のインク室内への侵入を防止する。また、付着インクの増加速度Ｗと、一定周期で予備吐出用インク粒子を吐出させた場合における付着インクの減少速度Ｆとの関係がＷ＜Ｆになる周期をＴｗとし、毎時間Ｔｗに少なくとも１個のインク粒子を吐出させて、ノズル孔開口部に覆いかぶさるインク層の厚みを薄く押さえる。【選択図】  図７
2005022133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル孔が形成され、該ノズル孔からインク粒子を吐出する吐出手段と、該吐出手段を制御して記録用インク粒子と予備インク粒子とを選択的に吐出させる制御手段と、予備インク粒子を回収する回収手段と、吐出された予備インク粒子を偏向させて該回収手段に着弾させる偏向手段と、を備え、吐出された記録用インク粒子は記録媒体に着弾して記録ドットを形成するオンデマンドインクジェット記録装置であって、
前記制御手段は、インク粒子を毎時間ｔに少なくとも１回吐出するように前記吐出手段を制御し、
該時間ｔは、インク粒子が吐出された後にノズル孔内部に戻るインク量がノズル孔の体積に達するのに要する時間よりも短いことを特徴とするオンデマンドインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記吐出手段には前記ノズル孔に連通するインク加圧室が更に形成されていて、該ノズル孔は、該インク加圧室に連通し該インク加圧室方向にテーパ状に広がる絞り部と、該絞り部に連通するストレート部とを有し、該時間ｔは、インク粒子吐出後にノズル孔内部に戻るインク量が該ストレート部の体積に達するのに要する時間よりも短いことを特徴とする請求項１記載のオンデマンドインクジェット記録装置。
【請求項３】
ノズル孔が形成され、該ノズル孔からインク粒子を吐出する吐出手段と、該吐出手段を制御して記録用インク粒子と予備インク粒子とを選択的に吐出させる制御手段と、予備インク粒子を回収する回収手段と、吐出された予備インク粒子を偏向させて該回収手段に着弾させる偏向手段と、を備え、吐出された記録用インク粒子は記録媒体に着弾して記録ドットを形成するオンデマンドインクジェット記録装置であって、
前記制御手段は、インク粒子を毎時間ｔに少なくとも１回吐出するように前記吐出手段を制御し、
予備インク粒子の吐出を周期Ｔｗで行った場合において前記吐出手段のノズル孔開口部近傍に付着するインク量の減少速度は、該ノズル孔開口部近傍に付着するインク量の増加速度と等しく、
該時間ｔは時間Ｔｗよりも短いことを特徴とするオンデマンドインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記時間ｔはＴｗ／２より小さいことを特徴とする請求項３記載のオンデマンドインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記時間ｔは、インク粒子吐出後にノズル孔内部に戻るインク量がノズル孔の体積に達するのに要する時間よりも短いことを特徴とする請求項３又は４記載のオンデマンドインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記制御手段は、記録用吐出信号と予備吐出信号とを選択的に出力する信号出力手段と、該信号出力手段に予備吐出信号の出力を指示する指示信号を周期ｔで出力する指示手段とを備え、該信号出力手段は、入力データに基づき記録用吐出信号を出力すると共に、記録用吐出信号を出力しないタイミングで指示信号を受信すると予備吐出信号を出力し、前記吐出手段は記録用吐出信号に基づき記録用インク粒子を吐出し、予備吐出信号に基づき予備インク粒子を吐出することを特徴とする、請求項１乃至５記載のオンデマンドインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記ノズル孔開口部付近のインク濡れを検知する検知手段を更に備え、前記指示手段は、該検知手段からの検知結果に基づき時間ｔを決定することを特徴とする、請求項６記載のオンデマンドインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関し、特に高品位な画像を高信頼で記録可能な高速オンデマンドインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続記録用紙に高速印刷するインクジェット記録装置として、ライン走査型インクジェットプリンタが提案されている。この種のプリンタは、連続記録用紙の幅全体に亘って延びる長尺インクジェット記録ヘッドを有し、該記録ヘッドにはインク粒子吐出用のノズルが列状に配置されている。このような記録ヘッドを連続記録用紙面に対向させた状態でノズルからインク粒子を吐出させると、吐出されたインク粒子は記録用紙面に着弾して記録ドットを形成する。記録用紙面へのインク粒子着弾位置は記録信号に応じて選択的に制御することができる。一方、連続記録用紙は長手方向に高速移動させて主走査する。この主走査とインク粒子の記録用紙面への着弾制御により、記録用紙の所定の走査線上へ記録ドットを形成し、所望の記録画像を形成する。
【０００３】
このようなライン走査型インクジェットプリンタで使用される記録ヘッドとしては、コンティニュアスインクジェット方式の記録ヘッドや、オンデマンドインクジェット方式の記録ヘッドが数多く提案されている。これらのうち、オンデマンドインクジェット方式の記録ヘッドはコンティニュアスインクジェット方式の記録ヘッドに比べて記録速度では及ばないが、インクシステムが非常に簡単である等のため、普及型の高速プリンタを提供するのに適している。
【０００４】
オンデマンドインクジェット方式の記録ヘッドで用いられるノズルとしては、圧電素子や発熱素子等のエネルギー発生素子に駆動電圧を印加することによりインク室中のインクに圧力を加え、インク室に連通するノズル孔からインク粒子を吐出するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかし、オンデマンドインクジェット方式の記録ヘッドでは、全てのノズルが常にインク粒子を吐出しているコンティニュアスインクジェット方式の記録ヘッドとは異なり、記録データに合わせて、記録ドット形成が必要な場合にのみインク粒子を吐出させるため、長期間に亘ってインク吐出を行わないノズルが生じることがある。そして、このようなノズルが生じると、ノズル孔近辺のインクが乾燥し、インク粒子の吐出が不安定になるという問題があった。
【０００６】
このような問題を解決するものとして、予備吐出装置を備えたインクジェット記録装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この予備吐出装置は、ノズル孔中のインクと同電位の導電体と、記録用紙の背面に設けられた背面電極とを備え、導電体と背面電極の間に電圧を印加することによって、インク粒子の吐出方向と垂直な方向にインク粒子に偏向力を与える傾斜偏向電場を形成する。記録用インク粒子とは別の予備吐出用インク粒子を吐出させて、これに傾斜偏向電場を作用させると、予備吐出用インク粒子はＵターン飛行し、前記導電体の記録用紙対向面に設けられたインク受け部に着弾して回収される。このような予備吐出装置を採用することにより、記録動作を中断させることなく、各ノズルから必要なタイミングで必要な量の予備吐出動作を行うことができ、長期間に亘って記録ドットが形成されない場合であっても、ノズル孔近辺のインクが乾燥するのを防止することができる。
【０００７】
またオンデマンドインクジェット方式の記録ヘッドにおいては、何らかの原因でノズル孔近傍にインクが付着すると、この付着インクが記録用インク粒子の吐出方向に影響を与えて欠陥記録を生じることがある。この問題点を改善するため、ノズル孔周辺を撥水処理してインクが付着しないようにする撥水処理技術が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。また、ノズル孔周辺に付着したインクをゴム製ブレード等で拭き取る清掃技術がよく知られている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−４７６２２号公報
【特許文献２】
国際公開第０２／０８３４２５号パンフレット
【特許文献３】
国際公開第９９／３８６９４号パンフレット
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オンデマンドインクジェット方式の記録ヘッドを用いて信頼性の高い記録を行うには、前記撥水処理技術や清掃技術では充分対応できないことがあった。つまり、従来の撥水処理技術では、高稼働率で多数のノズルを駆動するライン型記録ヘッドにおいて、全てのノズルに付いて長期間に渡り理想的な撥水状態を保持することが難しかった。また、清掃を行うためには記録動作を中断する必要があるため、記録ヘッドの信頼性を維持するために清掃頻度を高くすると、実質的な記録速度を低下させてしまう問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、記録の実質的速度を低下させることなく高信頼で高速記録が可能なライン型オンデマンドインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ノズル孔が形成され、該ノズル項からインク粒子を吐出する吐出手段と、該吐出手段を制御して記録用インク粒子と予備インク粒子とを選択的に吐出させる制御手段と、予備インク粒子を回収する回収手段と、吐出された予備インク粒子を偏向させて該回収手段に着弾させる偏向手段と、を備え、吐出された記録用インク粒子は記録媒体に着弾して記録ドットを形成するオンデマンドインクジェット記録装置であって、前記制御手段は、インク粒子を毎時間ｔに少なくとも１回吐出するように前記吐出手段を制御し、該時間ｔは、インク粒子吐出後にノズル孔内部に戻るインク量がノズル孔の体積に達するのに要する時間よりも短いことを特徴とするオンデマンドインクジェット記録装置を提供する。かかる構成によれば、毎時間ｔにインク粒子が少なくとも１回吐出するので、付着インクに含まれる異物はノズル孔内部に深く侵入する前にインク粒子と共に排出される。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のオンデマンドインクジェット記録装置であって、前記吐出手段には前記ノズル孔に連通するインク加圧室が更に形成されていて、該ノズル孔は、インク加圧室に連通し該加圧室方向にテーパ状に広がる絞り部と、該絞り部に連通するストレート部とを有し、該時間ｔは、インク粒子吐出後にノズル孔内部に戻るインク量が該ストレート部の体積に達するのに要する時間よりも短いことを特徴とする。かかる構成によれば、ノズル孔内部に戻るインク量が該ストレート部の体積に達する前に次のインク粒子が吐出されるので、付着インクに含まれる異物はストレート部に侵入する前にインク粒子と共に排出される。
【００１３】
請求項３に係る発明は、ノズル孔が形成され、該ノズル孔からインク粒子を吐出する吐出手段と、該吐出手段を制御して記録用インク粒子と予備インク粒子とを選択的に吐出させる制御手段と、予備インク粒子を回収する回収手段と、吐出された予備インク粒子を偏向させて該回収手段に着弾させる偏向手段と、を備え、吐出された記録用インク粒子は記録媒体に着弾して記録ドットを形成するオンデマンドインクジェット記録装置であって、前記制御手段は、インク粒子を毎時間ｔに少なくとも１回吐出するように前記吐出手段を制御し、予備インク粒子の吐出を周期Ｔｗで行った場合に前記吐出手段のノズル孔開口部近傍に付着するインク量の減少速度は、該ノズル孔開口部近傍に付着するインク量の増加速度と等しく、該時間ｔは時間Ｔｗよりも短いことを特徴とするオンデマンドインクジェット記録装置を提供する。かかる構成によれば、不良ノズルから漏れ出したインクが隣接ノズルのノズル孔開口部まで到達し、当該ノズル開口部を覆うインク層を形成しても、漏れ出したインクがインク層の層厚の増加速度よりも早いペースでインク粒子として排出される。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のオンデマンドインクジェット記録装置であって、前記時間ｔはＴｗ／２より小さいことを特徴とする。かかる構成によれば、不良ノズルから漏れ出したインクが隣接ノズルのノズル孔開口部まで到達し、当該ノズル開口部を覆うインク層を形成しても、漏れ出したインクがインク層の層厚の増加速度よりも遙かに早いペースでインク粒子として排出される。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載のオンデマンドインクジェット記録装置であって、前記時間ｔは、インク粒子吐出後にノズル孔内部に戻るインク量がノズル孔の体積に達するのに要する時間よりも短いことを特徴とする。かかる構成によれば、毎時間ｔにインク粒子が少なくとも１回吐出するので、付着インクに含まれる異物がノズル孔内部に深く侵入する前にインク粒子と共に排出される。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５記載のオンデマンドインクジェット記録装置であって、前記制御手段は、記録用吐出信号と予備吐出信号とを選択的に出力する信号出力手段と、該信号出力手段に予備吐出信号の出力を指示する指示信号を周期ｔで出力する指示手段とを備え、該信号出力手段は入力データに基づき記録用吐出信号を出力すると共に、記録用吐出信号を出力しないタイミングで指示信号を受信すると予備吐出信号を出力し、前記吐出手段は記録用吐出信号に基づき記録用インク粒子を吐出し、予備吐出信号に基づき予備インク粒子を吐出することを特徴としている。かかる構成によれば、前記指示手段は周期ｔで指示信号を出力し、前記信号出力手段は入力データに基づき記録用吐出信号を出力して記録用インク粒子を吐出させ、記録用インク粒子を吐出させないタイミングで指示信号を受信すると予備吐出信号を出力して予備インク粒子を吐出させる。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項６記載のオンデマンドインクジェット記録装置であって、前記ノズル孔開口部付近のインク濡れを検知する検知手段を更に備え、前記指示手段は、該検知手段からの検知結果に基づき時間ｔを決定することを特徴としている。かかる構成によれば、ノズル孔開口部付近のインク濡れ性に応じて周期ｔが適宜、変更される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態によるインクジェットプリンタについて添付の図面に基づき説明する。
【００１９】
図１に示す本実施の形態によるインクジェットプリンタ１はインク粒子偏向型オンデマンド方式のライン型インクジェットプリンタであって、複数の記録ヘッドモジュール１０と、記録ヘッドモジュールマウンタ２０と、用紙背面電極３０と、荷電偏向制御信号発生回路４０と、インク粒子吐出制御信号作成装置５０と、インクシステム７０とを備える。なお、詳述は避けるが、インクジェットプリンタ１は更に前述した従来の撥水処理技術及び清掃技術を採用している。
【００２０】
複数の記録ヘッドモジュール１０は左右一列に配列されてモジュールマウンタ２０に搭載されている。記録用紙６０は図示しない用紙搬送機構により用紙搬送方向Ａへ搬送される。用紙背面電極３０は記録用紙６０の背面で、用紙搬送経路を挟んでモジュールマウンタ２０に対向する位置に配置されている。荷電偏向制御信号発生回路４０は用紙背面電極３０に荷電偏向信号を供給するものであり、インク粒子吐出制御信号作成装置５０は外部からの入力データに基づきインク粒子の吐出制御を行う。
【００２１】
インク粒子吐出制御信号作成装置５０は、記録信号作成回路５１と、タイミング信号発生回路５２と、予備吐出指示回路５１１と、予備吐出信号作成回路５１２と、ＰＺＴ駆動パルス作成回路５３と、ＰＺＴドライバ回路５４とを備える。タイミング信号発生回路５２はタイミング信号を発生させる。記録信号作成回路５１は、入力データ及びタイミング信号発生回路５２からのタイミング信号に基づき記録信号を作成する。この記録信号には、「吐出」を指示する吐出信号と「非吐出」を指示する非吐出信号が含まれる。予備吐出指示回路５１１は、所定の予備吐出周期ｔで信号作成指示信号を出力することにより、予備吐出信号作成回路５１２に予備吐出信号の作成を指令する。予備吐出周期ｔの決定方法については後述する。予備吐出信号作成回路５１２は記録信号作成回路５１からの記録信号をＰＺＴ駆動パルス作成回路５３へそのまま出力すると共に、予備吐出指示回路５１１から指示されたタイミングで予備吐出信号を作成し、これをＰＺＴ駆動パルス作成回路５３へ出力する。ただし、予備吐出信号作成回路５１２が記録信号作成回路５１からの吐出信号と予備吐出指示回路５１１からの指示を同時に受信した場合には、予備吐出指示回路５１１からの指示を無視して吐出信号だけをＰＺＴ駆動パルス作成回路５３へ出力する。
【００２２】
ＰＺＴ駆動パルス作成回路５３は、記録信号に基づき記録用駆動パルスを作成すると共に、予備吐出信号に基づき予備吐出用駆動パルスを作成する。これら記録用駆動パルス及び予備吐出用駆動パルスは駆動制御信号としてＰＺＴドライバ回路５４へ送られ、ＰＺＴドライバ回路５４は駆動制御信号を後述のアクチュエータ１２４（図３）を駆動するのに好適な電力に増幅し、これをアクチュエータ１２４へ出力する。
【００２３】
荷電偏向制御信号発生回路４０は、荷電偏向信号作成回路４１と背面電極ドライバ回路４２とを備える。荷電偏向信号作成回路４１は、タイミング信号発生回路５２からのタイミング信号及び記録信号作成回路５１からの記録信号に基づき所定の荷電偏向信号を発生させる。背面電極ドライバ回路４２は荷電偏向信号を所定電圧に増幅してこれを用紙背面電極３０へ出力する。この荷電偏向信号は、図１２（ｃ）に示すように、＋１ＫＶから−１ＫＶ間で周期的に変化する。
【００２４】
次に、記録ヘッドモジュール１０の構成について図２及び図３を参照して説明する。図２に示すように、各記録ヘッドモジュール１０は金属等の導電部材で形成されたオリフィス板１３を有する。オリフィス板１３のオリフィス面１３Ａには所定ピッチで列状に配置されたｎ個のノズル孔１２からなるノズル孔列Ｌが形成されていて、オリフィス電極兼インク受け１１がノズル孔列Ｌと平行に取り付けられている。オリフィス電極兼インク受け１１とノズル孔列Ｌとの間隔は約３００μｍである。
【００２５】
オリフィス電極兼インク受け１１は、約０．５ｍｍの厚さを有する金属等からなる導電性の板１１０と、板１１０の表面に埋め込まれた約０．２ｍｍの厚さを有するインク受け用インク吸収体１１１とを備え、傾斜電界発生電極と予備吐出用インク粒子用インク受けとを兼ねている。吸収体１１１としては、ステンレス繊維を固めた板材や、多孔質のステンレス焼結体の板材が使用できる。また、インク吸収体１１１の両端部にはインク吸引パイプ１１３が取り付けられていて、インク吸収体１１１に付着したインクは毛細管現象によりインク吸引パイプ１１３を介して吸い出されるようになっている。各記録ヘッドモジュール１０のインク吸引パイプ１１３は、図１に示す主インク吸引パイプ１１３０を介してインクシステム７０に接続されている。
【００２６】
ここで、インクシステム７０について図１を参照して説明する。インクシステム７０は、インク回収タンク７１と、負圧発生ポンプ７２と、インクフィルタ７３と、脱気装置７４と、サブインクタンク７５と、主インクタンク７６とを備える。主インクタンク７６内のインクはサブインクタンク７５に供給され、主インク供給パイプ１１２０及びインク供給パイプ１１２（図２）を介して各記録ヘッドモジュール１０に供給される。また、インク回収インクタンク７１は負圧発生ポンプ７２で負圧にされていて、前記主インク吸引パイプ１１３０に接続されている。これにより、吸収体１１１から吸い出されたインクは、主インク吸引パイプ１１３０を介してインク回収タンク７１に回収される。回収されたインクは、インクフィルタ７３と脱気装置７４を介してサブインクタンク７５に戻され、記録に再使用される。
【００２７】
記録ヘッドモジュール１０の説明を続ける。図３において、記録ヘッドモジュール１０は、オンデマンドインクジェット方式のリニア記録ヘッドモジュールであり、共通インク室１２３と、同一構造のｎ個のノズル素子２（図３には１個だけ示す）とを有する。各ノズル素子２は、オリフィス板１３に形成されたノズル孔１２と、インク加圧室１２１と、インク流入孔１２２と、アクチュエータ１２４と、振動板１２７等から構成されている。インク加圧室１２１はノズル孔１２を開口端とし、内部にインクを蓄えている。インク流入孔１２２は共通インク室１２３から供給されたインクをインク加圧室１２１へ導くものである。アクチュエータ１２４はインク加圧室１２１に取り付けられていて、ここにＰＺＴドライバ回路５４からの駆動制御信号が印加される。本実施の形態においては、アクチュエータ１２４としてＰＺＴ圧電素子が用いられる。振動板１２７は可撓性膜であり、アクチュエータ１２４の振動を効率よくインク加圧室１２１へ伝える役割を果たす。
【００２８】
ここで、ＰＺＴドライバ回路５４からの駆動制御信号がアクチュエータ１２４に印加されると、アクチュエータ１２４は印加された駆動制御信号に応じてインク加圧室１２１の体積を変化させ、対応のノズル孔１２からインク粒子を吐出させる。駆動制御信号が記録用駆動パルスの場合には、重量２０ｎｇ程度の記録用インク粒子１４が吐出速度約５ｍ／ｓで吐出される。一方、駆動制御信号が予備吐出用駆動パルスの場合には、重量１５ｎｇ程度の予備吐出用インク粒子１５が吐出速度約４ｍ／ｓで吐出される。このように吐出されたインク粒子１４、１５は、偏向されなければ非偏向インク粒子飛翔軌道９０に沿ってまっすぐ飛翔し記録用紙６０上に着弾するが、本実施の形態では後述のように適宜偏向されて飛翔する。
【００２９】
ここで、インク粒子吐出時には、図３に示すようにノズル孔１２から余分なインク１２５が溢れ出し、これがノズル孔１２の開口部周辺のオリフィス面１３Ａに付着する（以下、付着インク１２５と称する。）。この付着インク１２５の量はオリフィス板１３の濡れ性等によって決まり、オリフィス板１３が濡れにくい場合には僅かであるが、オリフィス板１３が濡れ易い場合には比較的多量のインクが付着する。
【００３０】
用紙背面電極３０は、金属等の導電性部材で形成された平板であり、オリフィス面１３Ａから約１．５ｍｍ離れた位置に、オリフィス面１３Ａと平行に設置されている。用紙背面電極３０には、荷電偏向制御信号発生回路４０からの荷電偏向信号が印加されるため、用紙背面電極３０は荷電偏向信号の電圧値に応じた電位を有する。そして、本実施の形態では当該電圧値は＋１ＫＶ／−１ＫＶ間で変化するため、用紙背面電極３０の電位も＋１ＫＶ／−１ＫＶ間で変化する。
【００３１】
オリフィス電極兼インク受け１１は、オリフィス板１３及びノズル孔１２内のインクと共に接地されている。そのため、用紙背面電極３０に荷電偏向信号が印加されると、オリフィス電極兼インク受け１１及びオリフィス板１３と用紙背面電極３０との間に電界が発生する。この電界の等電位面８０を図４に示す。図４から分かるように、本実施の形態における電極配置では、非偏向インク粒子飛翔軌道９０の近辺では電界の方向がインク吐出方向Ｅに対して傾斜しており、傾斜電界８５を形成している。
【００３２】
従って、図３において、インク粒子１４、１５は荷電偏向信号により荷電されて吐出され、傾斜電界８５で非偏向インク粒子飛翔軌道９０と垂直な方向に偏向されることになる。より具体的には、ノズル孔１２から吐出されるインク粒子は、吐出時の用紙背面電極３０の電位に応じて正極性又は負極性の所定電荷量に帯電され、傾斜電界８５の偏向作用により飛翔方向を変えて飛翔する。正極性に帯電された記録用インク粒子１４は、傾斜電界８５の作用により図３中左方向に偏向され、偏向飛翔軌道９１をたどって飛翔する。一方、負極性に帯電された記録用インク粒子１４は、傾斜電界８５の作用により図３中右方向に偏向され、偏向飛翔軌道９２をたどって飛翔する。従って、インク粒子１４の吐出／非吐出及びインク粒子１４の偏向方向を制御することにより、記録用紙６０上に記録ドット６５（図１）から構成される所望の記録を行うことができる。
【００３３】
一方、予備吐出用インク粒子１５は負極性に帯電するよう設定されており、図３に示すようにＵターン飛翔軌道９３をたどってオリフィス電極兼インク受け１１のインク吸収体１１１に着弾する。これは、予備吐出用インク粒子１５は記録用インク粒子１４よりも軽重量であり、且つ低速度で吐出されるため、傾斜電界８５の偏向作用をより大きく受けるためである。インク吸収体１１１に着弾したインクは毛細管現象によりインク吸引パイプ１１３を介してインクシステム７０で回収される。
【００３４】
本実施の形態における駆動制御信号（記録用駆動パルス及び予備吐出用駆動パルス）の信号波形を図５に示す。本実施の形態においては、信号波形の立ち上がり部分において共通インク室１２３からのインクがインク流入孔１２２を介してインク加圧室１２１へ供給されると共に、ノズル孔１２の開口部近傍に付着した付着インク１２５（図３）がノズル孔１２内に吸い込まれる。このようにノズル孔内部へ供給或いは吸い込まれたインクは、信号波形の立ち下がりタイミングでインク粒子１４、１５として吐出される。これは、ノズル孔１２とインク流入孔１２２の音響インピーダンスの関係と当該信号波形とを適切に設定することにより実現できる。なお、予備吐出用駆動パルスは記録用駆動パルスよりも若干小さく設定されている。
【００３５】
次に、予備吐出インク粒子１５を吐出することにより得られる効果について説明する。まず、図６（ｂ）を参照して、ノズル孔開口部１２０（図８）に隣接するオリフィス面１３Ａの撥インク性が十分でなく、オリフィス板１３が濡れ易い場合に生じていた従来の問題動作状態について説明する。図６（ａ）に示すように、記録用駆動パルス信号Ｂが短い周期で印加され高頻度で記録用インク粒子１４を吐出している場合には、ノズル孔開口部１２０に隣接するオリフィス面１３Ａにインクがはみ出した状態になる。その後、記録用駆動パルス信号Ｂが印加されない記録休止期間が続くと、付着インク１２５は長期間空気に触れることになるため、付着インク１２５に紙粉やインク成分変質物等のごみ、紙面からの跳ね返りミストやこれに含まれる微小気泡等の異物１２６が混入してしまう。そして、ノズル孔１２へのインク供給圧力が負圧に設定されている等のため、付着インク１２５と共に異物１２６がノズル孔１２内部に侵入して行く。記録休止時間が長引くにつれて、異物１２６はノズル孔１２内をインク加圧室１２１に向かって深く進入し、やがてノズル孔１２近辺のインク加圧室１２１の内壁に付着する。この状態で再度駆動パルス信号Ｂ’を印加しても、異物１２６が吐出の邪魔をして、正常にインク粒子を吐出できなくしてしまう。その結果、インク粒子の吐出方向が正規の方向からずれたり、ノズル素子２が不吐出状態に陥ったりしてしまう。
【００３６】
そこで本実施の形態においては、図７（ａ）に示すように、記録休止期間に予備吐出用駆動パルスｂを印加して予備吐出用インク粒子１５を吐出する（図７（ｂ））。これにより、付着インク１２５にごみや微小気泡等の異物１２６が含まれていても、異物１２６はインク加圧室１２１へ到達する前に予備吐出用インク粒子１５と共に排出されてしまう。よって、異物１２６が悪質に成長することがない。また、長時間に亘ってノズル孔開口部１２０近辺に留まるインクもなくなるので、インクの乾燥に伴うインク粘度上昇も押さえることができる。その結果、記録休止後に再度駆動用駆動パルス信号Ｂ’を印加した場合でも、異物１２６が吐出の邪魔をして正常に吐出できなくなることがなく、正常に記録用インク粒子１４を吐出することができる。
【００３７】
次に、このような効果を発揮するために必要な予備吐出周期ｔの決定方法について説明する。図８（ａ）はノズル孔１２の断面拡大図、図８（ｂ）はノズル孔開口部１２０近傍に付着したインク１２５が該ノズル孔開口部１２０からノズル孔１２内部に戻る様子を示した概念図、図９は本実施の形態による動作条件設定のための流量特性グラフである。
【００３８】
図８（ａ）に示すように、オリフィス板１３に形成されたノズル孔１２は、ノズル孔開口部１２０と同じ直径φｎのストレート部１２ｓｔと、インク加圧室１２１につながる絞り部１２ｔｐからなる。このノズル孔形状により、ストレート部１２ｓｔの体積Ｖｓと、ノズル孔１２全体の体積Ｖが決まる。図９の横軸は、記録用インク粒子１４あるいは予備吐出用インク粒子１５の吐出完了時刻からの経過時間Ｔ示し、縦軸はノズル孔開口部１２０近傍に付着した付着インク１２５がノズル孔開口部１２０からノズル孔１２内部に戻るインク量Ｑを示す。
【００３９】
特性曲線Ａ−１が示すように、時間経過に伴いノズル孔１２内部に戻るインク量Ｑは増加していく。時間経過によりインク量Ｑの増加が飽和傾向にあるのは、ノズル孔開口部１２０近傍の付着インク１２５の減少に伴うものである。付着インク１２５が多い場合は、特性曲線Ａ−２の様になる。また、付着インク１２５の量が同じでも、ノズル孔１２へのインクの供給圧力の負圧が多きい場合には、Ａ−３のようになる。
【００４０】
特性曲線がＡ−１の動作条件の場合、時刻Ｔｖにおいてインク量Ｑがノズル孔１２の体積Ｖと等しくなる。この時間Ｔｖを過ぎると、異物１２６を含むインク１２５がインク加圧室１２１内に達し、前述したように、次の記録時における吐出不良の原因になる。そこで、時刻（Ｔ＜Ｔｖ）の時点で予備吐出用インク粒子１５を吐出させれば、異物１２６がインク加圧室１２１内に侵入しにくくなり、本発明の効果が得られる。つまり、予備吐出周期ｔをｔ＜Ｔｖとすればよい。
【００４１】
更に、時刻Ｔｓにおいてインク量Ｑがストレート部１２ｓｔの体積Ｖｓと等しくなるが、時刻（Ｔ＜Ｔｓ）の時点で予備吐出用インク粒子１５を吐出させれば、異物１２６のインク加圧室１２１内への侵入は更に困難になり、吐出不良に対する信頼性をより向上させることができる。
【００４２】
特性曲線Ｂは、予備吐出周期ｔを時間Ｔｓに設定した時のインク量Ｑの一例を示したものである。インク量Ｑは常に体積Ｖより大幅に下回るため、非常に安定なインク吐出を実現することができる。
【００４３】
本実施の形態においては、ノズル孔開口部１２０の直径φｎ＝３０μｍ、ストレート部１２ｓｔの体積Ｖｓ＝１４ｐｌ、ノズル孔１２の体積Ｖ＝８０ｐｌ程度である。また、ノズル孔１２へのインク供給圧力は−０．２ｋＰａであり、２０ｎｇ程度の記録用インク粒子１４を約５ｍ／ｓで吐出させ、１５ｎｇ程度の予備吐出用インク粒子１５を約４ｍ／ｓで吐出させる。本発明者による実験の結果、この場合の前記時間Ｔｖは約２００ｍｓ、時間Ｔｓは３０ｍｓ程度であった。よって、予備吐出周期ｔをＴｖ＜２００ｍｓに設定すれば前述の効果が得られるし、予備吐出周期ｔ＝Ｔｓ＝３０ｍｓにすればインク粒子吐出の信頼性を更に飛躍的に上げることができることが分かる。尚、使用したインクの粘性は７ｍＰａ・ｓ、表面張力は３５ｍＮ／ｍ程度である。
【００４４】
予備吐出インク粒子１５を吐出することにより得られる他の効果について説明する。図６（ｃ）に、あるノズル素子２が何らかの原因で吐出不良に陥ってノズル孔１２からインクが溢れ出した場合に生じていた従来の問題動作状態を示す。吐出不良ノズル２Ａから溢れ出したインク１２５は、時間経過と共にオリフィス面１３Ａ上を広がってノズル孔開口部１２０及びその近辺を覆い、厚いインク層を形成する。このインク層は隣接するノズル２Ｂまで広がっていく。記録休止後にこの状態で再度駆動パルス信号Ｂ’を印加しても、厚いインク層が邪魔をして、隣接のノズル２Ｂまで正常に吐出できなくしてしまう。
【００４５】
そこで、本実施の形態においては、記録休止期間に予備吐出用駆動パルスｂを印加して（図７（ａ））予備吐出インク粒子１５を吐出させる（図７（ｃ））。このとき、前述のように、付着インク１２５は一旦ノズル孔１２内に吸い込まれ、インク粒子１５として吐出されるので、付着インク１２５の量を減少させることができる。よって、ノズル孔開口部１２０に覆いかぶさるインク厚みを薄く押さえることができ、記録休止後であっても吐出不良を引き起こすことなく、正常に記録用インク粒子１４を吐出することが可能になる。
【００４６】
次に、このような効果を発揮するために必要な予備吐出周期ｔの決定方法について説明する。図１０（ａ）に、不良ノズル２Ａからインクが溢れ始めてからの経過時間Ｔと、ノズル開口部１２０を覆うインク１２５の層の厚さＤとの関係を示す。特性曲線Ａ−１は、予備吐出を全く行わなかった場合における不良ノズル２Ａのノズル開口部１２０を覆う層厚特性を表し、特性曲線Ｂ−１は、予備吐出を全く行わなかった場合におけるノズル２Ｂのノズル開口部１２０を覆う層厚特性を示す。図１０（ｂ）は、各時刻におけるノズル孔開口部１２０近傍における濡れ状況を示す。
【００４７】
ノズル２Ａから溢れたインク量の増加速度Ｗが一定でも、特性曲線Ａ−１で示されるように、始めは急速に層厚Ｄを増しながら広がって行く。広がりが大きくなるほど広い面積を覆おうため層厚Ｄの増加量は少なくなる。一方、ノズル２Ａから溢れたインクは時刻Ｔｍにノズル２Ｂのインク孔開口部１２０に到達し、ノズル２Ｂのインク孔開口部１２０におけるインク層は、特性曲線Ｂ−１で示すように、その後急速に層厚Ｄを増し、吐出不良ノズル２Ａにおけるのと同程度の厚さになる。そして、ノズル２Ｂの開口部１２０を覆うインク１２５の層厚Ｄが、敷居値Ｄｘを超えると、もはやインク粒子を安定に吐出できなくなってしまう。
【００４８】
ここで、前述したように予備吐出用インク粒子１５の吐出動作には付着インク１２５を減少させる作用がある。この減少速度Ｆは、予備吐出周期ｔとインク層厚Ｄの関数になっており、図１１に示すように、インク層厚Ｄが小さくなり過ぎない間は、減少速度Ｆは予備吐出周期ｔにほぼ反比例する特性を有している。図１１より、減少速度Ｆ＝増加速度Ｗになる予備吐出周期はＴｗであることがわかる。
【００４９】
従って、予備吐出周期ｔをＴｗより小さくすれば（ｔ＜Ｔｗ）、減少速度Ｆが増加速度Ｗより大きくなり（Ｗ＜Ｆ）、図１０（ａ）に特性曲線Ｂ−２で示すようにインク層厚Ｄを減少させることが可能になる。この場合、ノズル２Ｂにおける層厚Ｄが敷居値Ｄｘを超えることがなくなるため、安定吐出を継続できる。また、吐出不能ノズル２Ａにおけるインク層厚Ｄも特性曲線Ａ−２で示すように薄くできるので、オリフィス面１３Ａ全体のインク濡れ状況を改善することができる。なお、ｔ＝Ｔｗ／２に設定すれば、ノズル２Ｂにおける層厚Ｄを特性曲線Ｂ−３で示すように減少させることができるので、濡れ状況を更に飛躍的に改善することができる。
【００５０】
本実施の形態においては、約２５０μｍピッチで並んだ３０μｍφの各ノズル孔１２から、２０ｎｇ程度の記録用インク粒子を約５ｍ／ｓで吐出させ、１５ｎｇの予備吐出用のインク粒子を４ｍ／ｓで吐出する。本発明者らによる実験の結果、この場合の前記敷居値Ｄｘは約１０μｍ程度であり、増加速度Ｗが２ｐｌ／ｍｓ程度、Ｔｗは約２ｍｓであった。よって、予備吐出周期ｔ＜２ｍｓにすれば安定なインク粒子吐出を持続できることが分かる。更に、予備吐出周期＝Ｔｗ／２＝１ｍｓに設定して実験を行った結果、時刻Ｔｍ後２ｓ程度でノズル２Ｂの層厚Ｄが３μｍ以下に減少し、更に安定したインク粒子吐出が持続した。
【００５１】
ここで、前述したように、図６（ｂ）に示すような異物付着を防止するために必要な予備吐出周期ｔはｔ＜Ｔｖ＝２００ｍｓである。一方、図６（ｃ）に示すようなインク漏れによる吐出不能を防止するのに効果的な予備吐出周期ｔはｔ＜Ｔｗ＝２ｍｓである。よって、予備吐出周期ｔを２ｍｓより小さくすれば、吐出不能ノズルからのインク溢れによる吐出不良を起こすこともないし、異物がインク圧力室１２１に戻ることも無く、安定したインク粒子吐出の持続が可能になる。つまり、前述のＴｖとＴｗとを比較していずれか短い方を求め、予備吐出周期ｔをこの値よりも小さい値に設定すれば、インクの吐出不良を飛躍的に少なくして高信頼の記録が可能になるのである。
【００５２】
更に、予備吐出周期ｔをＴｓ＝３０ｍｓにすれば図６（ｂ）に示すような異物付着をより効果的に防止できるし、予備吐出周期ｔをＴｗ／２＝１ｍｓにすれば図６（ｃ）に示すようなインク漏れによる吐出不能をより効果的に防止できる。よって、予備吐出周期ｔ＝１ｍｓ以下にすれば、更に安定したインク粒子吐出の持続が可能になる。つまり、前述のＴｓとＴｗ／２とを比較していずれか短い方を求め、予備吐出周期ｔをこの値以下に設定すればよい。
【００５３】
次に、本実施の形態におけるインクジェットプリンタ１の動作原理について、具体例を挙げて説明する。ここでは、用紙搬送を行いながら、単一のノズル孔１２から吐出させ記録用インク粒子１４を偏向制御して記録動作を行う。
【００５４】
図１２（ａ）には記録用紙６０に得られた記録ドット６５を、図１２（ａ’）には予備吐出用インク粒子１５を示す。図１２（ｂ）にはインク粒子吐出制御信号作成装置５０からの駆動制御信号（記録用駆動パルス及び予備吐出用駆動パルス）を示し、図１２（ｃ）には荷電偏向制御信号発生回路４０からの荷電偏向信号を示す。なお、記録用紙６０は図示しない記録搬送機構により用紙搬送方向Ａに一定速度で搬送される。
【００５５】
まず最初の記録ドット形成区間では、時刻Ｔ１において記録用駆動パルスＢ１がアクチュエータ１２４に印加される（図１２（ｂ））。すると、時刻Ｔ１から少し遅れてノズル孔１２から記録用インク粒子１４が吐出される。このとき、図１２（ｃ）に示すように、＋１ＫＶの荷電偏向信号ｃ１が用紙背面電極３０に印加されているので、パルスＢ１で吐出される記録用インク粒子１４は負極性の所定電荷量に帯電される。吐出された負帯電記録用インク粒子１４は記録用紙６０へ向かって飛翔するが、この飛翔途中において、荷電偏向信号は−１ＫＶに変化する（図１２（ｃ））。その結果、帯電インク粒子１４は傾斜電界８５による偏向力を受けて、図３に示す偏向飛翔軌道９２をたどり、記録用紙６０上のドット位置ａ１（図１２（ａ））に記録ドットを形成する。尚、インク粒子１４の飛翔速度は傾斜電界８５の影響で幾分減速される。
【００５６】
時刻Ｔ１から時間Ｔ経過後の時刻Ｔ２では、記録用駆動パルスＢ２（図１２（ｂ））がアクチュエータ１２４に印加される。すると、時刻Ｔ２から少し遅れて記録用インク粒子１４が吐出される。このとき、用紙背面電極３０には−１ＫＶの荷電偏向信号が印加されているので（図１２（ｃ））、パルスＢ２で吐出されるインク粒子１４は正極性の所定電荷量に荷電される。正帯電インク粒子１４の飛翔中も、荷電偏向信号は−１ＫＶに維持されるため（図１２（ｃ））、インク粒子１４は傾斜電界８５による偏向力を受け、偏向飛翔軌道９１（図３）をたどり、記録用紙６０上のドット位置ａ２（図１２（ａ））に記録ドットを形成する。このとき、インク粒子１４の飛翔速度は傾斜電界８５の影響で幾分加速される。
【００５７】
次の時間Ｔ経過後の時刻Ｔ３においては、アクチュエータ１２４に記録用駆動パルスは印加されないので（図１２（ｂ））、記録用インク粒子１４は吐出されず、ドット位置ａ３に記録ドットは形成されない（図１２（ａ））。次の時間Ｔ経過後の時刻Ｔ４、Ｔ５でも記録用駆動パルスは印加されないので（図１２（ｂ））、ドット位置ａ４，ａ５にも記録ドットは形成されない（図１２（ａ））。
【００５８】
ここで、予備吐出周期ｔ＝６Ｔに設定されているものとする。この場合、予備吐出指示回路５１１は予備吐出周期ｔ＝６Ｔ毎に予備吐出信号作成を予備吐出信号作成回路５１２に指示し、予備吐出信号作成回路５１２はこれを受けて予備吐出信号を作成してＰＺＴ駆動パルス作成回路５３へ出力する。
【００５９】
これにより時刻Ｔ５において、予備吐出用駆動パルスｂ５（図１２（ｂ））がアクチュエータ１２４に印加され、その結果、予備吐出用インク粒子１５が発生する。予備吐出用駆動パルスｂ５は、記録用駆動パルスＢ１やＢ２よりも信号振幅が小さく設定されているため、前述のように予備吐出用インク粒子１５を記録用インク粒子１４よりも軽重量・低速度で吐出できる。このような予備吐出用インク粒子１５の吐出時には、＋１ＫＶの荷電偏向信号ｃ５等（図１２（ｃ））が用紙背面電極３０に印加されているため、予備吐出用インク粒子１５は常に負極性に帯電し、図３の予備吐出インク粒子Ｕターン飛翔軌道９３をたどって、インク吸収体１１１に着弾する。つまり、負極性に帯電した予備吐出用インク粒子１５は、当初は記録用紙６０に向かって真っ直ぐ飛翔するが、傾斜電界８５で減速され、その後オリフィス板１３方向に戻されると共に、傾斜電界８５でインク吐出方向Ｅと垂直な方向に偏向される。これにより、予備吐出用インク粒子１５は記録用紙６０に着弾することなく回収される。
【００６０】
時刻Ｔ５で予備吐出用インク粒子１５を吐出させてから時間６Ｔ後の時刻Ｔ７において、次の予備吐出信号を出力するよう、予備吐出指示回路５１１が予備吐出信号作成回路５１２に指令を出す。しかし、この時刻Ｔ７では、記録信号に基づき記録用駆動パルスＢ７が発生させるようになっている（記録信号＝吐出信号）ので、予備吐出指示回路５１１からの指示は無視され、予備吐出信号は作成されない。
【００６１】
このような記録ドット形成区間が終了すると、次に記録ドット非形成区間に入る。記録ドット形成区間では記録用インク粒子１４が比較的頻繁に吐出し、記録パターンを形成していた。これに対し空白を記録する記録ドット非形成区間では、ノズル孔１２から記録用インク粒子１４は吐出されなくなる。この期間に図６（ｂ）で説明した付着インク１２５等による問題動作を起こし易い。そこで、本実施の形態では図１２（ｂ）に示すように、時刻Ｔ８、Ｔ９やＴ１０のように６Ｔの間隔で予備吐出用駆動パルスｂ８、ｂ９、ｂ１０が印加され、予備吐出インク粒子１５が吐出される。これにより、付着インク１２５の吸引、排出が定期的に行われるので、時刻Ｔ１１やＴ１２等の記録ドット再形成区間に入った後の比較的初期の段階においても記録用インク粒子１４が正常且つ安定に発生し、ドット形成位置ａ１１、ａ１２に記録ドット６５を正確に形成することができる。
【００６２】
ここで、前述の方法で決定された予備吐出周期ｔは、インク非吐出によるノズル孔１２周辺のインクの乾燥防止に必要な吐出周期よりも高いため、インク乾燥による吐出不良も同時に防止することができる。
【００６３】
このように、所定の予備吐出周期ｔで予備吐出インク粒子を吐出させることにより、付着インク１２５やインク乾燥による吐出不良を防止して、信頼性の高いインクジェットプリンタを提供できる。なお、予備吐出周期ｔは前述の手法で予め求めておき、固定値として設定しておけばよい。
【００６４】
本発明によるインクジェット記録装置は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、前記予備吐出周期ｔ＝６Ｔは本発明に限定を与えるものではなく、プリンタの記録周波数や構造、動作環境により、本発明の目的を達成できる範囲で適値に設定することができる。例えば、本発明者による、記録最高周波数が２０ｋＨｚのプリンタを用いた他の実験では、予備吐出周期ｔ＝２０Ｔの設定で本発明の効果が得られた。また、前述のＴｗやＴｓ、Ｔｖ等の値も本発明に何ら限定を与えるものではない。
【００６５】
また、前記実施の形態においては予備吐出周期ｔを予め求めておき固定値としたが、これに限られず、図１に示すようなインク濡れセンサ５１３及び濡れ状態センサ回路５１４を設けることにより、予備吐出周期ｔを適宜決定するようにしても良い。具体的には、インク濡れセンサ５１３の図示しないＣＣＤカメラ等でノズル孔列Ｌ周辺の濡れ状態を撮像して検知する。このインク濡れセンサ５１３からの検知信号を濡れ状態センサ回路５１４で処理して、予備吐出指示回路５１１へ出力する。具体的には、予備吐出周期ｔを徐々に変えながら効果的なｔの値を検出し、これを予備吐出周期ｔとして決定する。つまり、濡れが大きければ予備吐出周期ｔを短し、濡れが少ないときには長くする。このようにプリンタ１の状況に応じてｔの値を変更制御すれば、ノズル孔開口部１２０付近の濡れ性が印刷動作中に変化した場合であっても、常に適正な頻度で予備吐出用インク粒子１５を発生させることができ、記録の信頼性を更に向上させることができる。例えば、ノズル孔１２近傍のインク濡れの原因は、図６（ｂ）、図６（ｃ）に示したのに限られず、ノズル孔開口部１２０に傷ができると濡れ易くなる等、種々の原因が挙げられる。しかし、予備吐出動作による本発明の効果は、インク濡れの原因を問わないため、これら他の原因による場合においてもインクの濡れ状態をインク吐出に影響ないレベルまで軽減することができる。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１記載のオンデマンドインクジェット記録装置によれば、付着インクに含まれる異物はノズル孔内部に深く侵入する前にインク粒子と共に排出されるので、当該異物のノズル孔内部及びインク加圧室内への侵入を防止できる。よって、インク加圧室内での異物付着に起因する吐出不良・吐出不能を防止して、安定した良好なインク吐出を維持できる。
【００６７】
請求項２記載のオンデマンドインクジェット記録装置によれば、ノズル孔内部に戻るインク量が該ストレート部の体積に達する前に次のインク粒子が吐出されるので、付着インクに含まれる異物はストレート部に侵入する前にインク粒子と共に排出される。よって、インク加圧室内への異物侵入を更に確実に防止して、良好なインク吐出を維持できる。
【００６８】
請求項３記載のオンデマンドインクジェット記録装置によれば、不良ノズルから漏れ出したインクが隣接ノズルのノズル孔開口部まで到達し、当該ノズル開口部を覆うインク層を形成しても、インク層の層厚の増加速度よりも早いペースで漏れ出したインクがインク粒子として排出されるので、隣接ノズルのノズル孔が厚いインク層で覆われてしまうのを防止できる。よって、不良ノズルが生じても、これから漏れ出すインクによって、隣接する健全なノズルまで吐出不良に陥ってしまうのを防止でき、当該隣接ノズルにおける良好なインク吐出を維持できる。
【００６９】
請求項４記載のオンデマンドインクジェット記録装置によれば、漏れ出したインクは、インク層の層厚の増加速度よりも遙かに早いペースでインク粒子として排出されるので、隣接ノズルにおける良好なインク吐出を更に確実に維持できる。
【００７０】
請求項５記載のオンデマンドインクジェット記録装置によれば、付着インクに含まれる異物がノズル孔内部に深く侵入する前にインク粒子と共に排出されるので、当該異物のノズル孔内部及びインク加圧室内への侵入を防止できる。よって、当該異物による吐出不良・吐出不能を防止して、安定した良好なインク吐出を維持できる。
【００７１】
請求項６記載のオンデマンドインクジェット記録装置によれば、前記指示手段は周期ｔで指示信号を出力し、前記信号出力手段は入力データに基づき記録用吐出信号を出力して記録用インク粒子を吐出させ、記録用インク粒子を吐出させないタイミングで指示信号を受信すると予備吐出信号を出力して予備インク粒子を吐出させるので、必要なタイミングで記録用インク粒子を吐出させて画像記録を行うと共に、記録用インク粒子が吐出されないタイミングで予備インク粒子を吐出させることができる。よって、ノズル孔開口近傍のインクの濡れを、記録動作を中断することなく改善できるため、記録の実質的速度を低下させることなく高信頼で高速記録が可能なオンデマンドインクジェット記録装置を提供することができる。
【００７２】
請求項７記載のオンデマンドインクジェット記録装置によれば、ノズル孔開口部付近のインク濡れ性に応じて周期ｔが適宜、変更されるので、インク濡れ性が変化した場合であっても、安定した良好なインク吐出を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの構成図。
【図２】本発明の実施の形態における記録ヘッドモジュールの拡大斜視図。
【図３】本発明の実施の形態によるインクジェットプリンタの動作説明図。
【図４】本発明の実施の形態によるオリフィス板及びオリフィス電極兼インク受けと用紙背面電極間で発生する傾斜電界の等電位面を示す図。
【図５】本発明の実施の形態による駆動制御信号の信号波形を示す図。
【図６】従来技術において生じていた問題動作を説明する図であって、（ａ）はアクチュエータに印加される従来の駆動パルスを示し、（ｂ）はオリフィス面の撥水性が充分でない場合に生じていた従来における問題動作状態を示し、（ｃ）は不良ノズルから溢れ出したインクにより生じていた従来技術における問題動作状態を示す。
【図７】本発明の実施の形態による記録ヘッドの動作を説明する図であって、（ａ）は本発明の実施の形態による記録ヘッドに印加される駆動パルスを示し、（ｂ）は（ａ）の駆動パルスを用いることにより図６（ｂ）に示す問題点が解消した動作状態を示し、（ｃ）は（ａ）の駆動パルスを用いることにより図６（ｃ）に示す問題点が解消した動作状態を示す。
【図８】本発明の実施の形態におけるノズル孔を示す断面図であって、（ａ）はノズル孔の各部を示し、（ｃ）は付着インクがノズル孔内へ吸い込まれる様子を示す図。
【図９】ノズル孔内部に戻るインク量とインク吐出後の経過時間との関係を示す流量特性グラフ。
【図１０】インク層の厚さとインク漏れ開始時点からの経過時間との関係を示すものであり、（ａ）は層圧と経過時間との関係を示すグラフであり、（ｂ）は各時点におけるノズル孔周辺におけるインク層を示す断面図。
【図１１】付着インクのインク量減少速度と予備吐出周期との関係を示すグラフ。
【図１２】本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの動作原理を示すシーケンス図であり、（ａ）は記録用紙にえられた記録ドット、（ａ’）は予備吐出用インク粒子、（ｂ）は駆動パルス、（ｃ）は荷電偏向信号を示す。
【符号の説明】
１０・・記録ヘッドモジュール、    １１・・オリフィス電極兼インク受け、
１１１・・インク受け用インク吸収体、    １２・・ノズル孔、
１２０・・ノズル開口部、    １２１・・インク加圧室、
１２２・・インク流入孔、    １２３・・共通インク室、
１２４・・アクチュエータ、    １２５・・付着インク、    １２６・・異物、
１３・・オリフィス板、    １４・・記録用インク粒子、
１５・・予備吐出インク粒子、    ２０・・記録ヘッドモジュールマウンタ、
３０・・用紙背面電極、    ４０・・荷電偏向制御信号発生回路、
４１・・荷電偏向信号作成回路、    ４２・・背面電極ドライバ回路、
４３・・予備吐出指示回路、    ５０・・インク粒子吐出制御信号作成装置、
５１・・記録信号作成回路、    ５１１・・予備吐出指示回路、
５１２・・予備吐出信号作成回路、    ５１３・・濡れ状態センサ、
５１４・・濡れ状態センサ回路、    ５２・・タイミング信号発生回路、
５３・・ＰＺＴ駆動パルス作成回路、    ５４・・ＰＺＴドライバ回路、
５６・・予備吐出指示回路、    ６０・・記録用紙、    ６５・・記録ドット、
７０・・インクシステム、    ７１・・インク回収タンク、
７５・・サブインクタンク、    ７６・・主インクタンク、  ８０・・等電位面、  ８５・・傾斜電界、    ９０・・非偏向インク粒子飛翔軌道、
９１、９２・・電偏向飛翔軌道、  ９３・・Ｕターン飛翔軌道、
Ａ・・用紙送搬送方向、    Ｂ・・記録用駆動パルス、
ｂ・・予備吐出用駆動パルス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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