(57)【要約】【課題】  吐出されたインク滴の着弾位置ズレによって生じる風紋の発生を抑制して、高記録品位の記録ができる液体吐出ヘッドおよび記録装置を実現すること。【解決手段】  オリフィス基板上においてノズル列位置を基準として所定の領域から、所定の速度でガスを吹き出す。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体との相対移動により該記録媒体に対してノズル列から液滴を吐出する液体吐出ヘッドにおいて、
前記ノズル列を基準に、該ノズル列が設けられたノズル面から前記記録媒体までの紙間において前記相対移動の際に生じる気流の上流側方向に、前記紙間の距離までの範囲内に、ガスを吹き出すガス吹き出し孔が設けられており、
前記液滴を吐出中に、前記ガス吹き出し孔から所定の速度でガスを吹き出すことによって、前記液滴の吐出によって生じる渦を小さくするように、前記渦を形成する気流の向きを変えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記ガス吹き出し孔は、前記ノズル列と平行に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記ガスの吹き出し速度は、前記ガスが層流状態を維持できる範囲内の速度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記ガスの吹き出し方向は、前記液滴の吐出方向に沿う方向であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記ガス吹き出し孔は、前記ノズル列を基準に、前記紙間において移動時に生じる気流の上流側で前記渦の最大渦核半径以上、前記紙間までの範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記ガス吹き出し孔は、前記ノズル列を基準に、前記紙間において移動時に生じる気流の上流側で前記渦の最大渦核半径までの範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記ガスの吹き出し速度は、前記ガス吹き出し孔から前記ガスのみを吹き出した場合に、前記ガスによる渦が生じない最大速度以下であることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記ガスは、前記渦において巻き上がる気流と交差するように、吹き出されることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記ガスは、前記ノズル面から前記渦に向かう気流を横切るように、吹き出されることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記ガス吹き出し孔は、複数の円形もしくは楕円形の孔からなることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記ガスを前記ガス吹き出し孔から吹き出すためのガス供給システムが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記ガスは空気であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする記録装置。
【請求項１４】
記録媒体との相対移動により該記録媒体に対してノズル列から液滴を吐出して記録を行う記録方法において、
前記ノズル列を基準に、該ノズル列が設けられたノズル面から前記記録媒体までの紙間において前記相対移動時に生じる気流の上流側方向に、前記紙間の距離までの範囲内に、ガスを吹き出すガス吹き出し孔を設ける工程を備え、
前記液滴を吐出中に、前記ガス吹き出し孔から所定の速度でガスを吹き出すことによって、前記液滴の吐出によって生じる渦を小さくするように、前記渦を形成する気流の向きを変えることを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行う液体吐出ヘッド、記録装置および記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置において高速記録を達成するための方法として、記録における走査数を低減する方法がある。また、高画質化を達成するために吐出するインクを小液滴化する方法がある。そして、記録ヘッドの大きさを変更することなく、これら２点を同時に達成する方法としてインクを吐出するインク吐出孔を高密度に配置して、インク吐出孔の数を増加させる方法とインクの吐出周波数を増大させる方法がある。しかし、両手法とも吐出されたインク液滴の飛翔により生じる気流と、記録ヘッド―記録媒体の相対運動により生じる気流とが記録画像に影響を与えることが知られている。
【０００３】
図１１は、従来のインクジェット記録装置における紙間で発生した気流である円筒状渦の気流を示した図である。図のように、記録ヘッド―記録媒体間でインクの吐出によって生じる気流と、記録ヘッドと記録媒体との相対運動により生じる気流と、が干渉して円筒状の渦が生じる。このような渦は吐出されたインク滴の着弾位置に影響を与えることがある。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所謂サテライトの着弾位置のズレによって、スジ状模様や砂丘などに見られる風紋の様な乱れ（以下、この乱れを風紋という）を生じさせて画像品位を低下させる。
【０００４】
図１２は、従来の記録装置で記録を行った場合に生じた風紋を示した図である。このような課題を解決する方法として、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。
【０００５】
図１３は、特許文献１に記載されたインクジェット記録方法を示した図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６９９７５３８Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、記録ヘッド進行方向前方のインク吐出孔列から吐出される液滴によって生じる円筒状渦１２を消滅させるために、ガスを記録ヘッドと記録媒体との間に流入させている。しかし、特許文献１の方法では、流入させるガスは、記録ヘッドと記録媒体の相対運動により生じる気流より多くの気流が生じるだけの流量が必要である。そのため、流入したガスによって生じる気流によって、吐出されたインク液滴の着弾位置が所望の着弾位置より大きくずれることが考えられる。その結果、画像品位が低下することがある。
【０００８】
また、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流体の不安定性により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。
【０００９】
よって本発明は、吐出されたインク滴の着弾位置ズレによって生じる風紋の発生を抑制して、高記録品位の記録ができる液体吐出ヘッド、記録装置および記録方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのため本発明の液体吐出ヘッドは、移動しながら記録媒体に対してノズル列から液滴を吐出する液体吐出ヘッドにおいて、前記ノズル列を基準に、該ノズル列が設けられたノズル面から前記記録媒体までの紙間において移動時に生じる気流の上流側方向に、前記紙間の距離までの範囲内に、ガスを吹き出すガス吹き出し孔が設けられており、前記液滴を吐出中に、前記ガス吹き出し孔から所定の速度でガスを吹き出すことによって、前記液滴の吐出によって生じる渦を小さくするように、前記渦を形成する気流の向きを変えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の記録方法は、移動しながら記録媒体に対してノズル列から液滴を吐出して記録を行う記録方法において、前記ノズル列を基準に、該ノズル列が設けられたノズル面から前記記録媒体までの紙間において移動時に生じる気流の上流側方向に、前記紙間の距離までの範囲内に、ガスを吹き出すガス吹き出し孔を設ける工程を備え、前記液滴を吐出中に、前記ガス吹き出し孔から所定の速度でガスを吹き出すことによって、前記液滴の吐出によって生じる渦を小さくするように、前記渦を形成する気流の向きを変えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液体吐出ヘッドは、ノズル列を基準に、そのノズル列が設けられたノズル面から記録媒体までの紙間において移動時に生じる気流の上流側方向に、紙間の距離までの範囲内に、ガスを吹き出すガス吹き出し孔を設ける。そして、液滴を吐出中に、ガス吹き出し孔から所定の速度でガスを吹き出すことによって、液滴の吐出によって生じる渦を小さくするように、渦を形成する気流の向きを変える。これによって、吐出されたインク滴の着弾位置ズレによって生じる風紋の発生を抑制して、高記録品位の記録ができる液体吐出ヘッドおよび記録装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の記録装置の構成を模式的に示した斜視図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は本実施形態に適用可能な液体吐出ヘッドを示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本実施形態に適用可能な液体吐出ヘッドを示す図である。
【図４】ガス供給システムを模式的に示した図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は吐出されたインク滴によって生じる円筒状渦を説明するための図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は円筒形渦にガスが作用する様子を示した図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は吹き出したガスによる気流を示した図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は第３の実施形態の液体吐出ヘッドを示している図である。
【図９】第４の実施形態の液体吐出ヘッドを示している図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はガス吹き出し孔の幅寸法とガスの吹き出し速度の関係をまとめた表であり、（ｃ）は、ガスの吹き出しによる渦への作用をまとめた表である。
【図１１】従来の記録装置における記録ヘッド―記録媒体間で発生した乱れた気流である円筒状渦の気流を示した図である。
【図１２】従来の記録装置で記録を行った場合に生じた風紋を示した図である。
【図１３】従来の記録方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態の液体を吐出する記録装置である、インクジェット記録装置の構成を模式的に示した斜視図である。本実施形態の記録装置は、キャリッジに搭載された記録ヘッドが記録媒体Ｐ上を主走査方向（矢印α方向）へ往復移動しながらインクを吐出する動作と、記録媒体Ｐを副走査方向（矢印β方向）に搬送する動作とを交互に繰り返して記録媒体Ｐに記録を行う。また、本実施形態の記録ヘッドは、管（チューブ）１９によって後述するガスの供給システムと連結されており、ガスの供給システムから供給されたガスを吹き出すことが可能に構成されている。
【００１７】
図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に適用可能な液体吐出ヘッドの一部を示している。図２（ａ）は、液体吐出ヘッドにおける、インクを吐出するオリフィスが設けられたオリフィス基板面に対して垂直な方向から見た平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ―Ａ’断面図を示している。本実施形態の記録ヘッドは、１枚の素子基板上に１枚のオリフィス基板３が形成されており、その素子基板２が支持部材１０に複数枚並べられた構成になっている。図のようにオリフィス基板３には３列のインク吐出孔列が形成されている。インク吐出孔列は３列に限定するものではなく１列でも複数列でもよい。また、オリフィス基板３にはガス吹き出し孔７が形成され、支持部材１０のガス供給孔９と連通している。インクは支持部材１０に設けられた供給室６から供給路５を経て発泡室１３に供給され、ここでヒータ１によって加熱されて発泡し、その発泡時の圧力によってインク吐出孔４から液滴となって吐出される。尚、インクの吐出エネルギー発生素子としてはピエゾ素子などを用いることも出来る。
【００１８】
図３（ａ）は、本実施形態の記録ヘッドにおける、ガス吹き出し孔７から吹き出した吹き出しガス（以下、単にガスともいう）と吐出したインク液滴の位置関係とを示している。吐出されたインク滴を記録ヘッドに固定した座標系から観察すると、記録媒体Ｐは紙面上左から右（矢印α方向）へ移動する。以下、記録ヘッドに固定した座標系から観察した場合について説明する。このような、記録ヘッドと記録媒体との相互の移動時に、記録ヘッドと記録媒体Ｐと間の空気は、記録媒体上左から右へ移動する。すなわち、記録ヘッドと記録媒体Ｐ間において移動する空気の上流側にガス吹き出し孔７、下流側にインク吐出孔４がある。本実施形態の記録ヘッドは、６色のインクを吐出可能に構成されており、複数のノズル列は黒、マゼンダ、シアン、イエロー、シアン、マゼンダのインクをそれぞれ吐出する。黒とイエローのノズル列は５ｐｌの液滴を吐出するノズルを備え、その他の色列は、５ｐｌ、２ｐｌ、１ｐｌの３種類の液滴を吐出するノズルをそれぞれ備えている。
【００１９】
図３（ｂ）は、シアンのインク滴を吐出するノズル列を示した正面図である。本実施形態では、ガス吹き出し孔７は、吹き出したガス（本実施形態では空気）の影響を最も受けやすい１ｐｌのインク滴を吐出するノズル列を基準に設けられており、その各部の寸法は、寸法ａが２０μｍ、寸法ｂが約１１ｍｍとなっている。ｂの寸法はノズル列長さ以上がより好ましい。また、本実施形態では、ノズル列に対してガス吹き出し孔７は平行に設けられている。ガス吹き出し孔７と、基準となるノズル列と、の距離である寸法ｃについては以下で説明する。
【００２０】
図４は、ガス供給システムを模式的に示した図である。記録ヘッド１８とコンプレッサ２１とが管路で連結されており、図のように管路の途中にコンプレッサ２１の脈動を緩和するためのチャンバ２２を設けてもよい。また、記録中に必要に応じてガスを供給するための弁２３が管路の途中に設けられている。複数のガス吐出孔から異なる流量のガスを吹き出す場合は、弁２３と管路を複数設けることも出来る。ガスの供給路は、可撓性のチューブ１９などを用いて形成することにより、記録ヘッド１８の移動位置に拘わらず、ガスを供給することができる。そのガスとしては、空気などを含む種々のガスを用いることができる。コンプレッサ２１と弁２３は、制御部１００によって制御される。その制御部１００は、記録装置全体を制御するものであってもよい。その場合、制御部１００は、記録データに基づいて記録ヘッド１８のインク吐出口からインク滴を吐出させるための制御と、記録ヘッド１８と記録媒体Ｐとを相対移動させる移動機構１０１の制御と、を含むことができる。本例の場合、移動機構１０１は、記録ヘッド１８を主走査方向に移動させる機構と、記録媒体Ｐを副走査方向に搬送する機構と、を含む。
【００２１】
図５（ａ）、（ｂ）は、吐出されたインク滴によって生じる円筒状渦（以下、単に渦ともいう）１２を説明するための図である。図５（ａ）には渦１２の模式図を示し、図５（ｂ）には、図５（ａ）の渦中心ｏを通る直線ａ―ａ’上における記録媒体Ｐに垂直な方向の速度成分を示している。記録ヘッドのノズル列からインクを吐出すると、それに伴って、液滴周囲の空気に気流が生じ、ノズル列の形成されたノズル面と記録媒体Ｐとの間に、図のような渦が生じることがある。この渦は、記録ヘッドから記録媒体に向かう気流が記録媒体に当たって、折り返すことで渦状の流れが生じてできるものである。この渦中の気流速度が渦中心ｏからの距離に比例する領域は強制渦領域、その外側に存在する速度の減衰領域は自由渦領域と呼ばれる。また、強制渦領域を渦核、渦核の半径を渦核半径と呼び、ノズル列方向の渦核半径分布における最大値を最大渦核半径とする。ここで、記録媒体Ｐの移動速度が０．６３５ｍ／ｓ、記録液滴の体積が約１ｐｌ、ノズル数２５６ノズル、吐出周波数１５ｋＨｚのノズル列より生じる円筒状渦１２の最大渦核半径（領域ｆ）は約３００μｍである。
【００２２】
以下では、マゼンダ、もしくはシアンの吐出量１ｐｌの液滴を吐出する際に生じる円筒状渦１２に対する吹き出しガスの作用について説明する。本実施形態では１つのノズル列に対して１つのガス吹き出し孔７を設けているが、１つのノズル列に対して複数のガス吹き出し孔を設けることも可能である。その場合、１つの渦に１つの吹き出しガスを作用させる場合と作用はほぼ同じである。また、１ｐｌの吐出液滴が生ずる円筒状渦だけに限定されず２ｐｌ、５ｐｌの液滴が生ずる円筒状渦に対しても本発明は適用可能である。
【００２３】
図６（ａ）、（ｂ）は、液滴の吐出によって生じた円筒状渦１２に吹き出しガス１４が作用する様子を示した図である。図６（ａ）は、ガス１４の吹き出し速度が下限速度近傍の場合の状態を示しており、図６（ｂ）は、ガス吹き出し速度が図６（ａ）の状態の略倍の速度の状態を示している。ここで、ガスの吹き出し速度は吹き出し孔からガスが吹き出す際の速度である。ここで領域ｇは、オリフィス基板３上においてノズル列位置を基準として上流側方向に、最大渦核半径（領域ｆ）以上、紙間距離ｈ未満の領域を示している。また、ガスの吹き出し角度は図６（ａ）、（ｂ）共にオリフィス基板３に対して９０±５°の範囲内である。
【００２４】
吐出体積約１ｐｌ、ノズル数２５６ノズル、吐出周波数１５ｋＨｚのノズル列から吐出されるサテライトの着弾位置分布は、着弾位置の乱れが問題となる記録領域において、ガスの吹き出しが無い場合は、最大±１５μｍ程度基準位置からずれる。そこで、吹き出し孔幅（図３（ｂ）の寸法ａ）２０μｍ、吹き出し位置（図３（ｂ）の寸法ｃ）が５００μｍの領域ｇのガス吹き出し孔９から速度８ｍ／ｓ程度のガス１４を吹き出すことにより渦１２が縮小し、安定化する。その結果、サテライトの着弾位置が安定化し、基準位置からのずれ量は最大で±６μｍ程度以下に抑えることが可能となった。主滴についても同様に着弾位置のズレ量が±５μｍ程度から±２μｍ程度へ改善した。また、キャリッジ進行方向の基準位置からのずれ量も双方向記録を行う場合にも問題とならない範囲のずれ量であることを確認した。
【００２５】
ここで、吹き出す気流の流量について本実施形態と特許文献１記載の構成とを比較する。特許文献１においては、記録ヘッド―記録媒体間の領域に０．５〜２．０ｍ／ｓの速度の気流が流れるように吹き出し孔からガスを吹き出している。ここで、記録ヘッド―記録媒体間距離を１．２５ｍｍ、ノズル列方向の長さを本実施形態と同じである１１ｍｍ、吹き出し速度を最小値である０．５ｍ／ｓとして流量を見積ると、その流量は約６．９ｍｌ／ｓとなる。一方、本実施形態では、吹き出し幅が２０μｍ、ノズル列方向の長さが１１ｍｍ、速度が８ｍ／ｓであるため、流量は約１．８ｍｌ／ｓとなる。このように、本実施形態における吹き出しガス１４の流量は、特許文献１に記載の吹き出し流量に対して約１／４以下の流量であるため、少ない吹き出し流量で効率良く、渦による気流の乱れを抑制することが可能である。さらに、吹き出しガス１４の流量が少ないため、吹き出しガス１４の気流が吐出された液滴に直接与える影響は少ないため、着弾位置ずれは小さく画像品位を劣化さる可能性は少ない。ここで、液滴の着弾位置分布が良化した理由について説明する。図６（ａ）において、点線で示すようにオリフィス基板３の吹き出し孔より吹き出したガス１４の気流は、渦１２と干渉する。つまり、液滴の吐出によって生じた渦１２が巻き上がる部分の気流と、吹き出したガス１４の気流とが干渉（交差）し成長を抑制することになり、その結果、渦１２の発達は抑制されて、渦１２は実質的に縮小することになる。
【００２６】
また、図６（ｂ）では、図６（ａ）よりもガス１４の吹き出し速度を速くした例を示している。領域ｇから速度８ｍ／ｓよりも速い、速度１４ｍ／ｓで吹き出したガス１４の気流と、記録液滴の吐出により生じる渦１２の気流と、を干渉させている。この方法における、吹き出したガスが円筒状渦１２に対して成長を抑制する作用は、図６（ａ）に示した場合と同じように生じる。さらにこの方法では、ガス１４の吹き出し速度が速いため、渦１２が巻き上げる部分からさらに先までガス１４による気流がおよび、別の作用が生じる。その別の作用について説明する。吹き出されたガス１４は、記録媒体Ｐの移動方向（矢印α方向）へ流され、液滴の吐出によって生じる気流に対して横切るような流れを作る。つまり、液滴の吐出によって生じる気流が渦１２に入り込む手前の位置で、吹き出したガス１４の気流と干渉する。そのため、液滴の吐出によって生じる気流が渦１２に取り込まれるのを抑制する。これによって、渦１２の発達が抑制されることになる。このように、吹き出すガス１４の速度を速くすることで、渦１２に対して２つの作用が働き、渦１２を全体的に縮小し安定化することができる。図６（ａ）の場合と吹き出し孔形状、記録液滴の吐出液滴を同一条件として、ガス吹き出し速度が１４ｍ／ｓの場合、風紋が抑制されることを確認した。また、吐出された液滴の着弾位置のキャリッジ進行方向の基準位置からのずれ量も双方向記録を行う場合に問題とならない範囲のずれ量であることを確認した。
【００２７】
なお、吹き出しガス１４の上限速度は、吹き出したガス１４の流れが層流状態を維持できる範囲内であることが望ましい。ガス１４の流れが遷移状態、もしくは乱流状態になると、ガス１４の速度が時間空間的に変動することとなり、サテライトの着弾位置が乱れるためである。
【００２８】
また、ガス吹き出し孔７の短手方向の長さである幅寸法ａ（図３（ｂ）参照）とガスの吹き出し速度とは密接な関係があり、その最適な関係を図１０（ａ）にまとめた。
【００２９】
また、吹き出すガス（本実施形態では空気）は加湿空気でもよく、ガスを加湿空気にした場合には、ノズル列から吐出するインクの乾燥を防ぐという効果も期待できる。
【００３０】
また、吹き出すガスは、冷却されたガスでもよく、冷却ガスを吹き出した場合には、記録ヘッドを冷却することができ、記録ヘッドの温度上昇を防ぐ効果が期待できる。
【００３１】
このようにインク吐出中に、オリフィス基板上においてノズル列位置を基準として上流側に、最大渦核半径以上、紙間距離ｈ未満の領域から、所定の速度でガスを吹き出す。これによって、吐出されたインク滴の着弾位置ズレによって生じる風紋の発生を抑制して、高記録品位の記録ができる液体吐出ヘッドおよび記録装置を実現することができた。
【００３２】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では、本実施形態の特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３３】
図７（ａ）、（ｂ）は、吹き出したガスによる気流を示した図であり、（ａ）は、領域ｆから吹き出したガス１４が液滴の吐出により生じる渦１２と干渉する様子を示している。本実施形態と第１の実施形態との構成上の違いは、ガス１４の吹き出し位置が異なる点である。本実施形態におけるガス１４の吹き出し位置である領域ｆは、オリフィス基板３上において、ノズル列の位置を基準として上流側に、ノズル列から渦１２の最大渦核半径以内の領域である。ここで、領域ｆからガス１４を吹き出す場合の吹き出し速度の範囲について説明する。ガス１４の吹き出し速度範囲は以下のように求めることが出来る。図７（ｂ）に示すようにガス吹き出し孔よりガス１４のみを吹き出して（記録液滴は吐出せずに、記録媒体を移動させる）、徐々に吹き出しガスの速度を上昇させる。この場合の記録ヘッド進行方向前方に渦が生じないガス１４の最大速度を求め、その値をガス１４の吹き出し最大速度とする。つまり、ここで求めた最大速度以下の速度でガス１４を吹き出す。ガスのみを吹き出して評価する理由は、吹き出したガス１４の方が吐出した液滴より渦１２の形成に寄与する割合が大きいためである。また、吹き出し速度の下限値は、吹き出し最大速度の５０％程度が目安となることを確認した。なお、ガス１４の吹き出しは、液滴の吐出方向に沿っており、その角度はオリフィス基板３に対して９０±５°の範囲内である。
【００３４】
本実施形態におけるガス１４吹き出しの効果について従来と比較しながら説明する。ガス１４の吹き出しを行わない場合、吐出体積約１ｐｌ、ノズル数２５６ノズル、吐出周波数１５ｋＨｚのノズル列から吐出されるサテライトの着弾位置分布は最大±１５μｍ程度、基準位置からずれることが判っている。そこで、吹き出し孔の幅２０μｍ、吹き出し位置（図３（ｂ）寸法ｃ）２１０μｍの領域ｇから速度１０ｍ／ｓ程度のガスを吹き出すことにより渦１２が縮小し安定化する。その結果、着弾位置が安定化することにより着弾位置の乱れが問題となる記録領域において着弾位置の分布の最大値を±７μｍ程度以下に抑えることが可能になる。主滴についても同様に±５μｍ程度から±２μｍ程度へ着弾位置分布が改善した。また、記録ヘッド進行方向の基準位置からのズレ量も双方向記録を行う場合に、問題とならない範囲のズレ量であることを確認した。さらに、第１の実施形態と同様にガス１４の吹き出し流量は従来と比較して少ない流量である。
【００３５】
次に、液滴の着弾位置分布が改善した理由について説明する。
【００３６】
図７（ａ）の点線で示すように、オリフィス基板３の吹き出し孔より吹き出したガス１４は、記録媒体Ｐの移動方向へ流される。オリフィス基板３から吐出された液滴は、周囲の空気を連行しながら飛翔し、前方から流入する気流と衝突することで渦１２を生じる。そこで、その連行された空気が渦１２に取り込まれる部分に、吹き出されたガス１４の気流を干渉させて、連行された空気が渦１２に取り込まれるのを抑制する。これによって、渦１２の発達が抑制されると考えられる。すなわち、渦１２の大きさが全体的に縮小し、安定化することにより効率的に風紋が解消され記録品位が向上する。本実施形態においてガス１４の吹き出し孔７幅寸法ａ（図３（ｂ）参照）とガスの吹き出し速度との最適な関係を図１０（ｂ）にまとめた。
【００３７】
第１の実施形態および本実施形態における吹き出したガス１４の渦１２への作用は、流体現象の連続性により明確に分離することは出来ない。しかし、領域ｇにおいては渦１２の巻き上がりを抑える効果、領域ｆにおいては液滴が渦の形成に関与する連行ガスの量を抑制する効果がそれぞれ主な作用効果であると考えられる。図１０（ｃ）にガス１４の吹き出しによる渦１２への作用をまとめて示した。
【００３８】
このようにインク吐出中に、オリフィス基板上においてノズル列位置を基準として上流側に、最大渦核半径以内の領域から、所定の速度でガスを吹き出す。これによって、吐出されたインク滴の着弾位置ズレによって生じる風紋の発生を抑制して、高記録品位の記録ができる液体吐出ヘッドおよび記録装置を実現することができた。
【００３９】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では、本実施形態の特徴的な構成についてのみ説明する。
【００４０】
図８（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の液体吐出ヘッドを示している。図８（ａ）は、液体吐出ヘッドをオリフィス基板面に対して垂直な方向から見た平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ―Ｂ’断面図を示している。図８ではシアンのインクを吐出するノズル列に対するガスの吹き出しを設置した例を示している。
【００４１】
図からも判るように、本実施形態液体吐出ヘッドは、１つのノズル列に対して２つのガス供給孔を設けていることを特徴としている。図８中のシアンインクを吐出するノズル列に設けられたガス供給孔９は、ガス供給手段（図４参照）よりガスが供給されている。ガス供給孔９は支持部材１０を貫通しており支持部材１０裏面側からガスが供給されている。図４に示したガス供給手段を複数設け、それぞれ異なるガス供給孔９へ異なる流量のガスを供給することもできる。また双方向記録を行う際には吹き出し位置を切り替えることにより常にノズルに対して上流側から気流を吹き出すことが可能になる。
【００４２】
このようにインク吐出中に、オリフィス基板上においてノズル列位置を基準として上流と下流の両側における所定の領域から、所定の速度でガスを吹き出す。これによって、吐出されたインク滴の着弾位置ズレによって生じる風紋の発生を抑制して、高記録品位の記録ができる液体吐出ヘッドおよび記録装置を実現することができた。
【００４３】
（第４の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第４の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では、本実施形態の特徴的な構成についてのみ説明する。
【００４４】
図９は、本実施形態の液体吐出ヘッドを示している。本実施形態液体吐出ヘッドは、ガスの吹き出し孔の形状が長方形ではなく円形であることを特徴としている。楕円形、もしくは多角形でもよい。なお、本実施形態におけるガス吹き出し孔７の直径は２０μｍ程度である。ガス吹き出し孔７を円形にして離散的に配置することによりそれらの合計した吹き出し面積は単一の矩形ガス吹き出し孔の場合より小さくなる。より少ない流量で効率的な気流制御が必要な場合には本実施形態に示すように吹き出し孔を離散的に設置することも出来る。
【００４５】
このようにインク吐出中に、オリフィス基板上においてノズル列位置を基準として上流と下流の両側における所定の領域から、所定の速度でガスを吹き出す。これによって、吐出されたインク滴の着弾位置ズレによって生じる風紋の発生を抑制して、高記録品位の記録ができる液体吐出ヘッドおよび記録装置を実現することができた。
【００４６】
（他の実施形態）
本発明は、上述したようなシリアルスキャン方式の記録装置の他、いわゆるフルライン方式等の種々の方式の記録装置にも適用することができる。フルライン方式の記録装置の場合には、記録媒体の幅方向に延在する長尺な記録ヘッドを用い、その記録ヘッドと対向する位置にて記録媒体を連続的に移動させつつ、記録ヘッドからインクを吐出することにより、その記録媒体に画像を連続的に記録する。本発明を適用可能な記録装置は、要は、記録ヘッドと記録媒体の相対移動を伴って画像を記録することができればよい。したがって、記録ヘッドと記録媒体の内の少なくとも一方を移動させることができればよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  記録ヘッド
３  オリフィス基板
７  ガス吹き出し孔
９  ガス供給孔
１２  渦
１４  ガス
Ｐ  記録媒体
【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１３】
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【図１２】
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