(57)【要約】【課題】製造が容易であり、紙ジャム時等によりダメージがあっても修復が容易なノズルプレートの凸部製造方法を提供する。【解決手段】ノズル(12)が形成された基板（10）の吐出側表面に設けられる撥液膜(14)の一部を親液化し、当該基板の吐出面側に撥液部と親液部（16，17）とを形成する部分親液化工程と、当該親液部（16，17）に、硬化可能な樹脂(30)を付与する樹脂付与工程と、付与した樹脂(30)を硬化させる硬化工程と、を行うことにより、硬化させた樹脂(30)による凸部構造体を形成する。部分親液化工程として、撥液膜の一部を除去又は改質する工程を採用し得る。樹脂(30)には光硬化性の樹脂を用いることが好ましい。破線状の凸部構造体とすることにより、ワイピング時の液除去性が向上する。また、樹脂(30)上にさらに撥液膜を形成する態様も好ましい。【選択図】  図１
2009208349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出ヘッドに用いるノズルプレートの凸部製造方法であって、
ノズルが形成された基板の吐出側表面に設けられる撥液膜の一部を親液化し、当該基板の吐出面側に撥液部と親液部とを形成する部分親液化工程と、
前記親液化した親液部に、硬化可能な樹脂を付与する樹脂付与工程と、
前記付与した樹脂を硬化させる硬化工程と、
を行うことにより、前記硬化させた樹脂による凸部構造体を形成することを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、
前記部分親液化工程は、前記撥液膜の一部を除去又は改質する工程であることを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、
前記部分親液化工程は、前記撥液膜の形成時に撥液膜形成部と非形成部のパターニングを行い、前記非形成部を前記親液部とするものであることを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、
前記硬化可能な樹脂は、光硬化性の樹脂であることを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、
前記樹脂付与工程は、ディスペンサー、若しくはインクジェット方式によって行うことを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、
前記樹脂付与工程にて連続した線状に前記樹脂を付与し、これを硬化させることにより、連続した線状の凸部構造体を形成することを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、
前記樹脂付与工程にて破線状に前記樹脂を付与し、これを硬化させることにより、破線状の凸部構造体を形成することを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、
前記硬化工程の後に、前記樹脂上に撥液膜を形成することを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法を実施することにより、前記基板のノズルの周辺に前記凸部構造体を形成したことを特徴とするノズルプレート。
【請求項１０】
請求項９記載のノズルプレートにおいて、
前記凸部構造体が、分断された線状であることを特徴とするノズルプレート。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のノズルプレートにおいて、
前記凸部構造体は、当該ノズルプレートのワイピング方向に対して、傾斜した斜め方向に形成されていることを特徴とするノズルプレート。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のノズルプレート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１３】
請求項１２に記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッドにおけるノズルプレートの凸部製造方法に係り、特に、インクジェットヘッドのノズル周辺に段差部を形成するのに好適な製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドにおいて、紙ジャム等によるノズル周縁部の撥液膜及びノズル自体の機械的な破壊に対する耐久性を高めるために、ノズルの周囲に段差部（いわゆるザグリ）を形成する構成が知られている（特許文献１）。特許文献１では、ノズル面における段差部の大きさや形状を生産上管理しやすくするために、ノズルを形成した基板に、各ノズルに対応した孔を有する金属板を接着することによりノズル周辺に段差部を形成することを提案している。
【特許文献１】特開平４−２３４６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示された構造は、ノズルに対応した孔を有する金属板を形成するための工数がかかるという欠点がある。また、基板に形成されているノズルに対して、金属板を正確に位置決めして接着する必要があり、製造工程が複雑である。
【０００４】
さらに、紙ジャムなどで金属板に機械的なダメージが生じた場合に、当該金属板の交換や修理（修復）が必要となるが、ヘッド基板面に接着された金属板の交換は極めて困難であり、実際上、修理・交換は不可能である。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、製造が容易であり、紙ジャム時等によりダメージがあっても修復が容易なノズルプレートの凸部製造方法を提供することを目的とし、併せて、当該製造方法によって得られるノズルプレート及びこれを用いたインクジェットヘッド、並びに画像形成装置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】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、液体吐出ヘッドに用いるノズルプレートの凸部製造方法であって、ノズルが形成された基板の吐出側表面に設けられる撥液膜の一部を親液化し、当該基板の吐出面側に撥液部と親液部とを形成する部分親液化工程と、前記親液化した親液部に、硬化可能な樹脂を付与する樹脂付与工程と、前記付与した樹脂を硬化させる硬化工程と、を行うことにより、前記硬化させた樹脂による凸部構造体を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来の方法と比較して、簡単、安価に凸部（段差部）を形成することができ、凸部破損時の修理、修復も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【０００９】
〔第１の実施形態〕
図１及び図２は第１の実施形態に係るノズルプレートの凸部の製造方法を示す説明図である。図１は断面図によるもの、図２はノズルプレートを吐出方向から見た平面図によるものである。図１(ａ)は図２(ａ)中の１A−１A線に沿う断面を表しており、図１（ｂ-1），（ｂ-2）は図２（ｂ）中の１B−１B線に沿う断面を表し、図１（ｃ）は図２（ｃ）中の１C−１C線に沿う断面を表している。
【００１０】
図１において、符号１０はノズルプレート（「基板」に相当）、符号１２はノズル（液の吐出口となる孔）である。同図における上側が吐出面側であり、ノズル１２を通過する液は、図１の下から上に向かって吐出される。
【００１１】
＜工程１＞：ノズル及び撥液膜を形成する工程
まず、図１（ａ）に示すように、ノズル１２を有するノズルプレート１０の吐出側表面に撥液膜１４を形成する。ノズル１２を有するノズルプレート１０と撥液膜１４を得るための具体的な手段としては、各種工法が選択できる。例えば、シリコンの基板をエッチングしてノズル１２を形成した後、撥液膜１４を塗布或いは蒸着によって形成する。また、別の工法として、電鋳によってノズル１２を有するノズルプレート１０を作成し、これに撥液膜１４を塗布或いは共析めっきで形成する態様も可能である。その他各種工法が選択できるため、必要な精度、コスト等の観点から適宜の工法を採用すればよい。
【００１２】
インクジェット記録装置に適用されるノズルプレート１０の具体的な寸法例として、例えば、ノズル径φｒ：10〜50μｍ、ノズル長さL：10〜100μｍ、撥液膜（成膜方法によるもの）の膜厚ｔ：数ｎｍ〜５μｍ、ノズルピッチ（図２参照）Ｐ：40〜1000μｍとする。
【００１３】
＜工程２＞：ノズル周辺の撥液膜の一部を除去し、当該一部の濡れ性を良くする工程
次に、図１（ｂ−１）に示すように、ノズル１２周辺の撥液膜１４の一部（後に凸部を形成する部分）を除去する。除去部１６は、撥液膜１４が存在する部分より濡れ性が良くなる。
【００１４】
撥液膜１４の一部を除去する手段としては、例えば、レーザ光で除去する態様（図３参照）、或いは、除去部以外をマスクしてプラズマ処理（酸素プラズマなど）や紫外線照射によって除去する態様（図４）などがある。
【００１５】
図３に示すように、ノズルプレート１０上に形成された撥液膜１４の除去する部分に対し、レーザ加工ヘッド２０からレーザ光２２を照射することにより、撥液膜１４の一部を除去することができる。なお、レーザ光源としては、エキシマレーザ、炭酸ガス（ＣＯ２）レーザ、ＹＡＧレーザなど、各種レーザ光源を選択することができる。
【００１６】
図４は、プラズマ処理、若しくは紫外線照射を行う態様の例である。図４に示す通り、除去部に対応した位置に開口２４を有するマスク部材２６を用い、該マスク部材２６を介して酸素プラズマ、や紫外線を照射することにより、開口２４を通して露出する撥液膜１４の一部が除去される。
【００１７】
図３と図４の態様を対比すると、レーザで除去する場合は、マスク部材が不要であるという利点がある。その一方、酸素プラズマや紫外線を利用する場合は、マスク部材２６の作成の必要があり、かつノズル１２とマスク部材２６の位置合わせが必要であるが、面内一括処理が可能であるという利点がある。ノズルプレートのサイズ、生産量などから効率の良い方法を選択すればよい。
【００１８】
また、撥液膜１４の一部を除去する態様以外にも、当該一部の塗れ性を良くする（親液化する）方法として、撥液膜１４を部分的に改質する態様（図１（ｂ−２））、或いは、後に樹脂を付与したい場所に樹脂が塗れるように中間膜（図示せず）を設ける、という方法がある。
【００１９】
図１（ｂ−２）の符号１７は、撥液膜１４の改質部を表している。撥液膜１４の一部を選択的に改質する手段としては、例えば、図４と同様にマスク部材２６を用いた酸素プラズマ処理を適用できる。
【００２０】
＜工程３＞：撥液膜を除去した部分（濡れ性が良くなるように改質した部分）に樹脂を付与する工程
上記した工程２に続いて、図１（ｃ）に示すように、撥液膜１４の除去部１６（または改質部１７）に樹脂３０を付与する。樹脂３０を付与する手段は、ディスペンサーで液体状の樹脂を塗布する態様、インクジェット式の吐出ヘッドによって樹脂液滴を飛ばして塗布する態様などがある。なお、シートなどの媒体に樹脂を塗布し、該シートを介して樹脂をノズルプレート１０上に転写することで濡れ性の良い部分にのみ樹脂を付与することもできる。この方法は、面内一括で処理できるという長所はあるが、撥液膜１４上にも樹脂が残ったり、ノズル１２内に樹脂が入り込んだりするなどの問題が生じる可能性があるため、ノズル内に充填剤を埋めておくなど、相応の工夫が必要である。
【００２１】
また、ノズルプレートを樹脂の液に漬ける（浸漬）という方法もあるが、当該方法も面内一括で処理できるという反面、ノズル内に樹脂が入り込むため、ノズル内に充填剤を埋めておくなどの工夫が必要である。
【００２２】
その他、スクリーン印刷法によって樹脂を付与する方法もある。この方法は面内一括で処理できるが、必要な部分にのみ選択的に樹脂を付着させるためマスクが必要となる。
【００２３】
当該工程３において付与する樹脂３０には、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂など、次の工程４で硬化可能な樹脂材料を用いる。例えば、インク吐出用ヘッドの場合、耐インク性などの点から、エポキシ系の樹脂が好ましく、光硬化性エポキシ樹脂、いわゆるエポキシ系のネガレジストを採用できる。具体的な商品としては、化薬マイクロケム株式会社製のＳＵ−８（特に、永久膜用の化学増幅型ネガレジストSU-8  3000シリーズ）、東京応化工業株式会社製のMEMS用永久フォトレジストTMMRTM S2000などがある。なお、耐インク性ではポリイミドも良いが、高温での熱処理が必要となる。
【００２４】
＜工程４＞：樹脂を硬化させる工程
次に、上記した工程３によって付与した樹脂３０を硬化させる処理を行う。光硬化性樹脂を用いた場合は当該樹脂の硬化作用に適した光を照射し、熱硬化性樹脂を用いた場合には、当該樹脂の硬化作用に適した温度の加熱を行う。樹脂３０が硬化することによりノズル周囲に凸部３４が形成され、該凸部３４がノズル１２を保護する段差部となる。
【００２５】
光硬化性樹脂を用いた場合、加熱が不要なため、例えば、既にヘッドとして組み上がっている場合でもヘッドにダメージや部材の熱膨張係数の差による反りを起こさせることなく、硬化させることが可能である。
【００２６】
したがって、熱硬化性樹脂に比べて、光硬化性樹脂を用いる態様がより好ましい。
【００２７】
上記の工程１〜４を経る本実施形態の製造方法で凸部３４を形成することにより、以下のような作用効果が得られる。
【００２８】
（１）硬化前の樹脂３０の表面張力により、樹脂３０は丸みを帯びた形状になるため（図１（ｃ）参照）、これを硬化させることで丸みを帯びた凸部３４（「凸部構造体」に相当）が得られる。このため、吐出面のワイピング時にワイパー（ブレード）が当該丸みを帯びた凸部３４に当たっても、ワイパーにダメージを与えず、かつ樹脂３０の凸部にもダメージが少ない。
【００２９】
この点、特許文献１のように、凸部を金属で、かつ、角があるような形にするとワイパー（クリーニングブレード）が削れるという問題がある。また、ワイパーがダメージを受けるだけでなく、ワイパーの削り屑がノズル１２に入ると吐出に悪影響を与えるという欠点もある。かかる技術課題は本発明の実施形態によって解決される。
【００３０】
（２）紙ジャム時に紙が樹脂の凸部に当たる、あるいはワイピングなどにより、樹脂が剥離した場合、樹脂を再塗布し硬化させるだけで修理が可能である。簡単、安価に修復できる。
【００３１】
なお、凸部３４の寸法（幅Ｗ、高さｈ、ノズル１２からの距離ｄ）は、ワイピング時のブレードの固さ、ワイピング条件、ノズル径、ノズルピッチなどの寸法、ノズルへのダメージ、インクの除去性の実験から求める。
【００３２】
凸部３４の寸法例を図１（ｃ）に示す。例えば、ノズル１２の縁から凸部３４までの距離ｄは10〜100μｍ、凸部３４の高さｈは10〜50μｍ、凸部３４の幅Ｗは10〜300μｍの範囲で適宜設計される。
【００３３】
〔第２の実施形態〕
ノズルプレート１０に対して吐出方向から見た凸部３４の形状は、図２に例示したように、各ノズル１２の周囲を矩形に囲う単純な格子状もあるが、インクの除去性、ワイピングとの関係から、図５〜７に例示するような形態とする態様も望ましい。
【００３４】
図５、図６の例は、樹脂による凸部を点線（破線）状に形成した態様である。かかる態様によれば、ワイピング時に図示の白抜き矢印で示す一方向にブレードが走査される際、当該ブレードで掻き集められた余分なインクが凸部３５の破断部（隙間）をとおって片方に押し出されていくため、ワイピング時のインク除去性が向上する。
【００３５】
また、図２に示した格子状の形態において樹脂３０による線が重なる（交差する）部分は、ディスペンサーで線書きする場合は２度書きさせることになり、凸部３４の高さが盛り上がって大きくなり、ワイピング時のブレードによりダメージを受けやすくなるので、交差する線が重ならないように、例えば、図５、図６のように、分断された（島状の）凸部３５、３６を形成するのが望ましい。
【００３６】
ただし、ディスペンサーで樹脂を塗布する場合は、直線よりも破線の描画の方が工数がかかる。一方、マスクを用いて（スクリーン印刷の手法で）樹脂を付与する場合は、連続した直線上ではマスクが形成しにくい（マスクの強度が低下する）ため、破線の方が望ましい。
【００３７】
また、図６に示すように、ワイピング方向（図示の白抜き矢印）に対して、凸部３５の線分が斜めに形成されていることが望ましい。
【００３８】
ワイピング方向に対して、垂直に凸部３５が存在すると、インクの除去性も悪く、また、ワイピングのブレードによるダメージも大きい。したがって、図６に示すように、ワイピング方向に対して、ある角度を持って凸部３５を斜めにすることでインクの除去性が良くなり、ワイピング時のダメージも低減する。図５の凸部３５もワイピング方向に対してわずかに斜めに形成されているが、垂直に近い角度であるため、インクの除去性、ブレードによるダメージの観点から、図６の形態が一層好ましい。
【００３９】
ワイピング方向に対する凸部３５の適切な角度は、ブレードの材質、ワイピング条件などによりも異なるが、0度〜60度程度である。図６の例では約45度である。
【００４０】
〔第３の実施形態〕
図７は、図６を発展させた他の形態である。図７の例では、ワイピング方向に並ぶノズル１２の間を縫うように曲折しながら通る連続曲線による凸部３７となっている。この樹脂による曲線状の凸部３７は、ワイピング方向に対しては、ブレードによるダメージが少ない適当な角度で斜めに形成される。図７の例では、約45度の斜め線分を折り返し、各折り返し部分を円弧状に繋いだ形態となっている。
【００４１】
〔第４の実施形態〕
図１〜図７で説明した樹脂による凸部３４〜３７の場合、樹脂自体の撥液性は、撥液膜１４部分よりも劣るため、液に対して比較的濡れやすい。その濡れやすさを利用することでノズル近傍からの液の除去性を良くすることも可能である。
【００４２】
その一方で、ワイピング時のインク除去性が問題となる（凸部３４〜３７の周辺に液が残りやすい）場合は、図８に示すように、ノズル１２の部分をマスク部材４２（例えば、メタルマスク）で隠して、例えば、蒸着などの手法により撥液膜４４を形成すればよい。こうすることで、樹脂３０の凸部（３４〜３７）上にも撥液膜４４が形成され、ノズルプレート全体のインク除去性が向上する。
【００４３】
なお、撥液膜４４の材料によっては、樹脂３０の凸部（３４〜３７）以外の撥液膜１４上にもさらに撥液膜４４が追加形成される場合もあり得るが、通常は撥液膜１４の撥液性によって当該撥液膜１４の上には更なる撥液膜４４は形成されにくい。この場合、樹脂３０の凸部（３４〜３７）上のみに撥液膜４４が形成される。
【００４４】
〔第５の実施形態〕
図１で説明した製造方法では、ノズルプレート１０の吐出面側に一様に撥液膜１４を形成した後に、その一部を除去または改質することを説明したが（図１の（ｂ−１）、（ｂ−２））、このような段階的な工程に代えて、撥液膜１４形成時に撥液膜形成部と非形成部とをパターニングする態様も可能である。すなわち、撥液膜形成時において、後の工程で樹脂を付与する部分に撥液膜が存在しないように成膜する。
【００４５】
図９は撥液膜形成時にパターニングを行う例を示す工程図である。
【００４６】
まず、図９(ａ)に示したように、ノズル１２が形成されたノズルプレート１０の吐出面側について、後の工程で樹脂３０を付与したい部分にレジスト（感光性樹脂）５０を形成しておく。
【００４７】
次いで、共析めっきや蒸着などで撥液膜１４を形成した後に（図９（ｂ））、レジスト５０を除去する（図９（ｃ））。
【００４８】
かかる製造方法によれば、レジスト５０をパターニングする工程は増えるが、撥液膜１４を除去する工程が無くなる。また、撥液膜１４を後から除去する場合は除去が不十分であると、後の工程で樹脂の付与が困難になるという問題があるが、図８で説明した製造方法によれば、確実に撥液膜がない部分を形成できる。ただし、レジスト５０が形成された基板に撥液膜１４を形成するために（図８（ｂ））、レジスト材料と撥液膜の成膜方法の整合を取る必要があり、採用できる撥液膜の成膜方法に制限が生じ得る。
【００４９】
〔第６の実施形態〕
また、基板において樹脂を付与する部分をあらす（粗面化する）と樹脂の密着性が向上する。樹脂の付与前に、当該樹脂を付与する部分をあらしても良いし、撥液膜１４を形成する前に、基板の全面（吐出面側）をあらしておいても良い。
【００５０】
なお、撥液膜形成後に、基板を部分的にあらす処理を行うことは比較的難しいため、撥液膜形成前に基板表面をあらしておく態様が好ましい。撥液膜の形成前に基板面をあらしておくと、撥液膜そのものの密着性も向上するという利点がある。基板の表面をあらす手段には、ブラスト処理、エッチングなどを用いることができる。
【００５１】
上述した各実施形態に係るノズルプレートの凸部製造方法は、ノズル１２を形成したノズルプレート１０をヘッドに組み付けた後に実施することができる。したがって、ヘッドの組み立てまで最適なプロセスを選択することができるとともに、ヘッド製造後における凸部の修理、修復、交換なども容易である。凸部の修理、修復の際には、破損した部分を局所的に修復することも可能であるし、凸部の一部又は全体を除去した後に、再形成することも可能である。
【００５２】
もちろん、各実施形態に係るノズルプレートの凸部製造方法は、ヘッドへの組み付け前のノズルプレート１０についても同様の工程を適用できるため、ノズルプレートの製造方法として利用できる。
【００５３】
〔インクジェット記録装置の構成例１〕
次に、上述したノズルプレートを備えたインクジェットヘッドを用いる画像形成装置の例について説明する。
【００５４】
図１０は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（以下、ヘッドという。）１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４（「検出手段」に相当）と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６とを備えている。
【００５５】
インク貯蔵／装填部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００５６】
図１０では、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００５７】
複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００５８】
給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００５９】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１０のように、裁断用のカッター（第１のカッター）１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。
【００６０】
デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００６１】
ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１０に示したとおり、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。
【００６２】
ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（図１６４中符号１８８）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１０上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は図１０の左から右へと搬送される。
【００６３】
縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組合せなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００６４】
なお、ベルト搬送部１２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００６５】
ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００６６】
印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図１１参照）。
【００６７】
ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
【００６８】
ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６上にカラー画像を形成し得る。
【００６９】
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる（このような記録方式をシングルパス方式という。）。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル（シリアル）スキャン型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００７０】
本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、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。例えば、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インクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【００７１】
図１０に示した印字検出部１２４は、印字部１１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりや着弾位置誤差などの吐出特性をチェックする手段として機能する。各色のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部１２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。
【００７２】
印字検出部１２４の後段には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【００７３】
多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００７４】
後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００７５】
こうして生成されたプリント物は排紙部１２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図１０には示さないが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【００７６】
〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッ
ドを示すものとする。
【００７７】
図１１(a) はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図１１(b) はその一部の拡大図である。また、図１２はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図、図１３は記録素子単位となる１チャネル分の液滴吐出素子（１つのノズル１５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図１１中のＡ−Ａ線に沿う断面図）である。
【００７８】
記録紙１１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド１５０は、図１１に示したように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影（正射影）される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【００７９】
記録紙１１６の送り方向（矢印Ｓ方向；副走査方向）と略直交する方向（矢印Ｍ方向；主走査方向）に記録紙１１６の全幅Ｗmに対応する長さ以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図１１(a) の構成に代えて、図１２に示すように、複数のノズル１５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
【００８０】
各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図１１(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【００８１】
図１３に示したように、ヘッド１５０は、ノズルプレート１０、流路板６０、及び振動板１５６等を積層接合した構造から成る。
【００８２】
本例のノズルプレート１０は、既述した第１〜第６の実施形態で説明した製造方法を用いて吐出側表面に凸部（図１３において図示せず、図１の符号３４，図５〜７の符号３５〜３７参照）と撥液膜が形成されたものである。このノズルプレート１０は、ヘッド１５０のノズル面（インク吐出面）１５０Ａを構成し、各圧力室１５２にそれぞれ連通する複数のノズル１５１が２次元的に形成されている。
【００８３】
流路板６０は、圧力室１５２の側壁部を構成するとともに、共通流路１５５から圧力室１５２にインクを導く個別供給路の絞り部（最狭窄部）としての供給口１５４を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図１３では簡略的に表示しているが、流路板６０は一枚又は複数の基板を積層した構造である。
【００８４】
振動板１５６は、圧力室１５２の一壁面（図１３の上面）を構成するとともに、ステンレス鋼（ＳＵＳ）やニッケル（Ｎｉ）導電層付きのシリコン（Ｓｉ）などの導電性材料から成り、各圧力室１５２に対応して配置される複数のアクチュエータ（ここでは、圧電素子）１５８の共通電極を兼ねる。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様も可能であり、この場合は、振動板部材の表面に金属などの導電材料による共通電極層が形成される。
【００８５】
振動板１５６の圧力室１５２側と反対側（図１３において上側）の面には、各圧力室１５２に対応する位置に圧電体１５９が設けられており、該圧電体１５９の上面（共通電極を兼ねる振動板１５６に接する面と反対側の面）に個別電極１５７が形成されている。この個別電極１５７と、これに対向する共通電極（本例では振動板１５６が兼ねる）と、これら電極間に挟まれるように介在する圧電体１５９とによりアクチュエータ１５８として機能する圧電素子が構成される。圧電体１５９には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電材料が好適に用いられる。
【００８６】
各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。
【００８７】
アクチュエータ１５８の個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に再充填される。
【００８８】
上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図１４に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度ψを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【００８９】
すなわち、主走査方向に対してある角度ψの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰＮはｄ× cosψとなり、主走査方向については、実質的に各ノズル１５１が一定のピッチＰＮで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【００９０】
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。
【００９１】
特に、図１４に示すようなマトリクス状に配置されたノズル１５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル１５１-11 、１５１-12 、１５１-13、１５１-14 、１５１-15 、１５１-16を１つのブロックとし（他にはノズル１５１-21 、…、１５１-26を１つのブロック、ノズル１５１-31 、…、１５１-36を１つのブロック、…として）、記録紙１１６の搬送速度に応じてノズル１５１-11 、１５１-12 、…、１５１-16を順次駆動することで記録紙１１６の幅方向に１ラインを印字する。
【００９２】
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
【００９３】
そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００９４】
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータの変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
【００９５】
〔インク供給系の構成〕
図１５はインクジェット記録装置１１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク１６０はヘッド１５０にインクを供給する基タンクであり、図１０で説明したインク貯蔵／装填部１１４に設置される。すなわち、図１５のインクタンク１６０は、図１０のインク貯蔵／装填部１１４と等価のものである。インクタンク１６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。
【００９６】
図１５に示したように、インクタンク１６０とヘッド１５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ１６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下とすることが好ましい。図１５には示さないが、ヘッド１５０の近傍又はヘッド１５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【００９７】
また、インクジェット記録装置１１０には、ノズル１５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ１６４と、ノズル面１５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード１６６とが設けられている。これらキャップ１６４及びクリーニングブレード１６６を含むメンテナンスユニット（回復手段）は、不図示の移動機構によってヘッド１５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド１５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【００９８】
キャップ１６４は、図示せぬ昇降機構によってヘッド１５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ１６４を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド１５０に密着させることにより、ノズル面１５０Ａをキャップ１６４で覆う。
【００９９】
クリーニングブレード１６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド１５０のノズル面１５０Ａ（ノズルプレート表面）に摺動可能である。ノズルプレート表面にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード１６６をノズルプレートに摺動させることでノズル面を拭き取る。
【０１００】
印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ１６４（インク受けとして兼用）に向かって予備吐出（空打ち）が行われる。
【０１０１】
ヘッド１５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ１５８が動作してもノズル１５１からインクを吐出できなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータ１５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、アクチュエータ１５８を動作させ、粘度上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。
【０１０２】
また、ノズル面１５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード１６６等のワイパーによってノズルプレート表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル１５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。
【０１０３】
その一方で、ノズル１５１や圧力室１５２に気泡が混入したり、ノズル１５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記空打ちではインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド１５０のノズル面１５０Ａに吸引手段たるキャップ１６４を当接させて、吸引ポンプ１６７で圧力室１５２内のインク（気泡が混入したインク又は増粘インク）を吸引する。かかる吸引動作によって吸引除去されたインクは回収タンク１６８へ送られる。回収タンク１６８に集められたインクは、再利用してもよいし、再利用不能な場合は廃棄してもよい。
【０１０４】
上記の吸引動作は、圧力室１５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きいため、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出による回復を行うことが好ましい。なお、上記の吸引動作は、ヘッド１５０へのインク初期装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われる。
【０１０５】
〔制御系の説明〕
図１６は、インクジェット記録装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１１０は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、ＲＯＭ１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４等を備えている。
【０１０６】
通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部（画像入力手段）である。通信インターフェース１７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【０１０７】
ホストコンピュータ１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【０１０８】
システムコントローラ１７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ１７２は、通信インターフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８６との間の通信制御、画像メモリ１７４及びＲＯＭ１７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。
【０１０９】
ＲＯＭ１７５には、システムコントローラ１７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ（画像形成用の吐出波形、空打ち用の吐出波形のデータを含む）などが格納されている。ＲＯＭ１７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。本例のＲＯＭ１７５は書換可能なＥＥＰＲＯＭで構成され、各色ヘッドのヘッド別の稼動履歴情報やノズルごとの吐出履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段として兼用される。
【０１１０】
画像メモリ１７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【０１１１】
モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従って搬送系のモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。
【０１１２】
プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、画像メモリ１７４内の画像データ（元画像のデータ) から印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ１８４に供給する制御部である。
【０１１３】
本例のプリント制御部１８０は、ＲＯＭ１７５に記憶されている画像形成用の吐出波形と空打ち用の吐出波形、及び描画用の画像データとを組み合わせて、各ヘッドの駆動制御信号を生成する。例えば、描画すべき画像の画像形成波形データにおける画像間の余白部分に空打ちのデータを挿入する。或いは、形成画像に影響を与えないような一定の規則で、描画すべき画像の画像形成波形データの中に、空打ちのデータを分散させて挿入する。
【０１１４】
プリント制御部１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ１８２に一時的に格納される。なお、図１６において画像バッファメモリ１８２はプリント制御部１８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１１５】
画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１７０を介して外部から入力され、画像メモリ１７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ１７４に記憶される。
【０１１６】
インクジェット記録装置１１０では、インク（色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ１７４に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ１７２を介してプリント制御部１８０に送られ、該プリント制御部１８０において閾値マトリクスや誤差拡散などを用いたハーフトーン化処理によってインク色ごとのドットデータに変換される。
【０１１７】
すなわち、プリント制御部１８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部１８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ１８２に蓄えられる。
【０１１８】
ヘッドドライバ１８４は、プリント制御部１８０から与えられる印字データ（すなわち、画像バッファメモリ１８２に記憶されたドットデータ）に基づき、ヘッド１５０の各ノズル１５１に対応するアクチュエータ１５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ１８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１１９】
ヘッドドライバ１８４から出力された駆動信号がヘッド１５０に加えられることによって、該当するノズル１５１からインクが吐出される。記録紙１１６の搬送速度に同期してヘッド１５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１１６上に画像が形成される。
【０１２０】
上記のように、プリント制御部１８０における所要の信号処理を経て生成されたドットデータに基づき、ヘッドドライバ１８４を介して各ノズルからのインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１２１】
印字検出部１２４は、図１０で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙１１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつき、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０及びシステムコントローラ１７２に提供する。
【０１２２】
プリント制御部１８０は、必要に応じて印字検出部１２４から得られる情報に基づいてヘッド１５０に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。
【０１２３】
例えば、印字検出部１２４により、ヘッド１５０の吐出不良が検出されたときに、予備吐出を自動で行うように制御する。或いはまた、印字検出部１２４により、ヘッド１５０の吐出不良が検出されたときに、当該吐出不良が検出されたヘッド（１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、１１２Ｋ）、又は、そのヘッドにおける吐出不良のあるノズル列、若しくは、吐出不良のノズルのみについて、予備吐出を自動で行うように制御する態様も可能である。
【０１２４】
上記実施形態では、記録紙１１６などの記録媒体に直接インク滴を打滴して画像を形成する方式（直接記録方式）のインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。
【０１２５】
〔インクジェット記録装置の構成例２〕
図１７はインクジェット記録装置の他の構成例を示す要部構成図である。図１７に示すインクジェット記録装置２１０の形態は、直接記録媒体に画像形成を行うのではなく、一旦、中間転写体２１２上に画像（一次画像）を形成し、その画像を転写部２１４において記録紙１１６に対して転写することで最終的な画像形成を行う画像形成装置である。図１７中、図１０と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１２６】
図１７に示すインクジェット記録装置２１０においては、中間転写体２１２として無端状のベルト部材が用いられている。中間転写体２１２は、非浸透媒体（例えば、ポリイミドフィルム、ウレタンゴム、シリコンゴムなど）で構成される。中間転写体２１２の表面側（インクが付与される側）の層のみが非浸透媒体で構成されていてもよい。
【０１２７】
図１７において、中間転写体２１２は、３つのローラ２１６、２１８、２２０の外側に巻き掛けられた構造となっている。第１ローラ２１６は駆動モータ（不図示）の動力が伝達される駆動ローラであり、他のローラ（第２ローラ２１８及び第３ローラ２２０）は中間転写体２１２の移動に応じて回転を行う従動ローラである。駆動モータの駆動により第１ローラ２１６が回転すると、その回転に応じて中間転写体２１２は図２０において反時計回りの方向（以下、「転写体回転方向」という。）に回転する。
【０１２８】
第１ローラ２１６及び第２ローラ２１８間における中間転写体２１２の表面（外周面）に対向する位置には、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応した複数のヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙが転写体回転方向上流側から順番に配置される。また、これら色インク用のヘッド群の上流側には、インク色材の凝集又は硬化を促進するための処理液（インクの流動性を低下させる「液状材料」に相当）を吐出するための処理液用吐出ヘッド２１１（「処理材吐出ヘッド」に相当）が配置される。
【０１２９】
この処理液用吐出ヘッド２１１もインク用のヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙと同様の構成から成るフルライン型のラインヘッドであり、ヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、２１１）を中間転写体２１２の幅方向に移動させることなく、転写体回転方向に中間転写体２１２とヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、２１１）を相対的に移動させる動作を１回行うだけで中間転写体２１２の全面に画像を記録でき、記録速度を向上させることができる。
【０１３０】
処理液は、描画すべき画像内容に応じて必要量が制御されて打滴される。空打ちによる打滴位置に限定して処理液を付与してもよい。
【０１３１】
中間転写体２１２を挟んで各ヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、２１１）に対向する位置には、中間転写体２１２の支持部材としてプラテン２２４が配置される。プラテン２２４によって中間転写体２１２の表面のうち少なくとも各ヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ、２１１）に対向する位置の平面性が保たれた状態で、各ヘッドから吐出が行われる。
【０１３２】
イエローのヘッド１１２Ｙより転写体回転方向下流側には、溶媒除去ローラ２５０が中間転写体２１２の表面に接触するように配置される。この溶媒除去ローラ２５０は、中間転写体２１２上に付与されたインクの溶媒に接触することによって余剰溶媒を回収する溶媒除去手段である。当該溶媒除去ローラ２５０は、例えば、多孔質部材により構成され、中間転写体２１２上から液を吸収除去する。
【０１３３】
本例の溶媒除去ローラ２５０は、中間転写体２１２上に空打ちされた液滴を除去する吸引手段として兼用される。多孔質部材の毛細管力による吸い込みに限らず、ポンプ等を利用した吸気による吸収除去を行う吸引機構を採用しても良い。
【０１３４】
なお、図示の例では、インク用のヘッド群の最下流側に１つの溶媒除去ローラ２５０が設けられているが、各色ヘッド（１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ）の下流側にそれぞれ溶媒除去ローラ２５０を配置する態様もある。本態様は、各ヘッドから付与されるインクの溶媒量が多い場合に特に好適であり、余剰溶媒を確実に回収することができる。
【０１３５】
溶媒除去ローラ２５０より転写体回転方向下流側には、中間転写体２１２から記録紙１１６に対して画像の転写が行われる転写部２１４が配置される。転写部２１４には中間転写体２１２を挟んで第３ローラ２２０に対向する位置にニップローラ２２８が設けられ、記録紙１１６の裏面側（記録面とは反対側）からニップローラ２２８により所定のニップ圧が加えられる。
【０１３６】
こうして、転写部２１４を通して記録紙１１６上に画像（二次画像）が転写形成され、生成されたプリント物（画像が形成された記録紙１１６）は、不図示のプリント排出部から排出される。
【０１３７】
図１７に例示したように、中間転写方式のインクジェット記録装置についても本発明を適用することができる。
【０１３８】
〔変形例１〕
図１７の実施形態では、処理液を先に打滴し、その後、インクを打滴する構成を説明したが、処理液とインクの打滴順は本例に限定されず、先にインクを打滴し、その後に処理液を打滴する態様でもよく、或いは処理液とインクを同時に媒体上に付着させる態様などもあり得る。
【０１３９】
〔変形例２〕
図１７では、インク用のヘッド群の最上流に１つの処理液用吐出ヘッド２１１のみを配置した構成であるが、各色のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｙの上流側（又は下流側）にそれぞれ処理液用の吐出ヘッドを配置する構成も可能である。かかる構成により、インクの色ごとに適切な処理液量の付与が可能である。
【０１４０】
〔変形例３〕
図１７ではインクジェット方式の吐出ヘッド（２１１）によって処理液を付与しているが、吐出ヘッドに代えて、グラビアローラ等の塗布ローラに代表される塗布手段（図示せず）によって処理液を付与する態様も可能である。
【０１４１】
〔変形例４〕
図１７の溶媒除去ローラ２５０に代えて、又はこれと組み合わせて、図示せぬ加熱手段及び／又は乾燥手段を設ける態様も可能である。
【０１４２】
加熱手段、乾燥手段としては、赤外線、マイクロウエーブ、温風を発生させる装置（手段）や、発熱体を接触させる態様などを適用できる。
【０１４３】
これらの加熱手段、乾燥手段は、中間転写体２１２上に空打ちされた液滴を乾燥させる手段として兼用される。
【０１４４】
〔インクジェット記録装置の構成例３〕
図１８はインクジェット記録装置の他の構成例を示す要部構成図である。図１８中、図１７と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。図１８に示すインクジェット記録装置２６０は、紫外線硬化型インク（いわゆるＵＶインク）を用いる中間転写方式のインクジェット記録装置である。
【０１４５】
このインクジェット記録装置２６０は、ヘッド群の後段に、紫外線光源２６２が配置されている。この紫外線光源２６２は、中間転写体２１２上に付着したインクに紫外線を照射してインクを硬化させるための手段として機能する。
【０１４６】
各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｙから吐出されたインクが中間転写体２１２上に付着することによって、中間転写体２１２上に一次画像が形成される。この一次画像は、中間転写体２１２の移動とともに、紫外線光源２６２から紫外線の照射を受ける。
【０１４７】
中間転写体２１２上のインクは紫外線によって重合硬化し、インク硬化物の状態で中間転写体２１２上に駆り固定される。
【０１４８】
紫外線の照射量（エネルギー密度と照射時間）は、インクを硬化させるために必要なエネルギーを付与する観点から制御される。
【０１４９】
紫外線光源２６２は、例えば、中間転写体２１２の幅方向に沿って複数の紫外線ＬＥＤ素子がライン状に並べられて配置され、これら紫外線ＬＥＤ素子列の下方に集光用のシリンドリカルレンズ、若しくはマイクロレンズアレイが配置された構造を有する。ＬＥＤに代えて、ＬＤ（レーザダイオード）を用いる構成も可能である。
【０１５０】
紫外線ＬＥＤ素子群から発せられる光は、シリンドリカルレンズの作用によって紙送り方向に略直交する方向に沿って線状に集光され、中間転写体２１２上に照射される。シリンドリカルレンズに代えて、これと同様の集光パワーをもつ、光屈折面形状の非球面を１面以上有するレンズ群を用いることも可能である。
【０１５１】
紫外線ＬＥＤ素子群を選択的に発光させたり、各素子の発光量を制御することより、紫外線の照射エリアについて所望の照射範囲及び光量（強度）分布を実現することができる。
【０１５２】
インク打滴範囲及びインク量に応じて紫外線ＬＥＤ素子の発光位置及び発光量を適切に制御して必要最小限の発光を行うことにより、ヘッドへの悪影響（ノズル内インクの硬化など）を極力抑制する。
【０１５３】
本例の紫外線光源２６２は、中間転写体２１２上に空打ちされた液滴を硬化させるエネルギー線照射手段として兼用される。
【０１５４】
〔変形例５〕
なお、エネルギー線には、可視光や紫外線、Ｘ線を含む電磁波、電子線などが含まれ、エネルギー線硬化型インクの代表的な例としては、上記の紫外線硬化型インクの他、電子線硬化型インク（いわゆるＥＢインク）がある。
【０１５５】
ＥＢインクを用いる場合には、紫外線光源２６２に代えて、電子線照射装置（不図示）が配置される。すなわち、使用されるインク種に応じてエネルギー線照射手段の具体的構成が選択される。
【０１５６】
〔変形例６〕
図１７、図１８に示した無端状ベルトによる中間転写体２１２に代えて、ドラム状の中間転写体（中間転写ドラム）を用いる態様も可能である。
【０１５７】
〔変形例７〕
上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドなど、短尺の記録ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用できる。
【０１５８】
また、「画像形成装置」という用語の解釈においては、写真プリントやポスター印刷などのいわゆるグラフィック印刷の用途に限定されず、レジスト印刷装置、電子回路基板の配線描画装置、微細構造物形成装置など、画像として把握できるパターンを形成し得る工業用途の装置も包含する。
【０１５９】
〔付記〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【０１６０】
（発明１)：液体吐出ヘッドに用いるノズルプレートの凸部製造方法であって、ノズルが形成された基板の吐出側表面に設けられる撥液膜の一部を親液化し、当該基板の吐出面側に撥液部と親液部とを形成する部分親液化工程と、前記親液化した親液部に、硬化可能な樹脂を付与する樹脂付与工程と、前記付与した樹脂を硬化させる硬化工程と、を行うことにより、前記硬化させた樹脂による凸部構造体を形成することを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【０１６１】
本発明によれば、撥液膜を部分的に親液化することで、樹脂の密着性が向上する。また、親液部分にのみ樹脂を塗ることができるため、樹脂のパターニングが容易である。さらに、親液部に付与した樹脂を、その後硬化させることで当該硬化した樹脂により凸部構造体を形成するため、従来の別途プレート部材を貼り付ける方法に比べ、簡単、安価に凸部（段差部）を形成することができる。また、凸部破損時の修復も容易である。
【０１６２】
（発明２）：発明１に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、前記部分親液化工程は、前記撥液膜の一部を除去又は改質する工程であることを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【０１６３】
なお、撥液膜の一部を改質する形態の場合、基板と樹脂の間に撥液膜（改質した膜）が存在するのに対し、撥液膜の一部を除去する場合には、基板に直接樹脂を塗布することになるため、密着性に優れる。
【０１６４】
（発明３）：発明１に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、前記部分親液化工程は、前記撥液膜の形成時に撥液膜形成部と非形成部のパターニングを行い、前記非形成部を前記親液部とするものであることを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【０１６５】
基板上に撥液膜を選択的に形成することにより、撥液膜形成時に撥液部と親液部を同時形成することができる。
【０１６６】
（発明４）：発明１乃至３のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、前記硬化可能な樹脂は、光硬化性の樹脂であることを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【０１６７】
光硬化性樹脂は、加熱することなく硬化が可能であるため、ヘッドの反りや熱によるダメージが無い点で有益である。
【０１６８】
（発明５）：発明１乃至４のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、前記樹脂付与工程は、ディスペンサー、若しくはインクジェット方式によって行うことを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【０１６９】
かかる態様によれば、必要な部分にのみ樹脂を付着させることができるため、ノズル内に樹脂が入らず、親液化部分にのみ樹脂を塗布できる。
【０１７０】
（発明６）：発明１乃至５のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、前記樹脂付与工程にて連続した線状に前記樹脂を付与し、これを硬化させることにより、連続した線状の凸部構造体を形成することを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【０１７１】
かかる態様によれば、樹脂の塗布が容易である。
【０１７２】
（発明７）：発明１乃至５のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、前記樹脂付与工程にて破線状に前記樹脂を付与し、これを硬化させることにより、破線状の凸部構造体を形成することを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【０１７３】
かかる態様によれば、面内一括処理のための対応するマクスの製造が容易であり、ディスペンサー等による描画処理の場合においても、二重書きによる盛り上がりを回避できる。また、破線状の凸部によれば、ワイピング時における液の除去性が向上する。
【０１７４】
（発明８）：発明１乃至７のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法において、前記硬化工程の後に、前記樹脂上に撥液膜を形成することを特徴とするノズルプレートの凸部製造方法。
【０１７５】
樹脂による凸部の表面にも撥液膜を形成することにより、液の除去性が一層向上する。
【０１７６】
（発明９）：発明１乃至８のいずれか１項に記載のノズルプレートの凸部製造方法を実施することにより、前記基板のノズルの周辺に前記凸部構造体を形成したことを特徴とするノズルプレート。
【０１７７】
本発明に係るノズルプレートによれば、ノズル周囲の凸部構造体によってノズルを保護することができるとともに、ワイピングのブレードにダメージを与えにくいという利点がある。
【０１７８】
（発明１０）：発明９記載のノズルプレートにおいて、前記凸部構造体が、分断された線状であることを特徴とするノズルプレート。
【０１７９】
かかる態様によれば、ワイピング時における液の除去性がよい。
【０１８０】
（発明１１）：発明９又は１０に記載のノズルプレートにおいて、前記凸部構造体は、当該ノズルプレートのワイピング方向に対して、傾斜した斜め方向に形成されていることを特徴とするノズルプレート。
【０１８１】
かかる態様によれば、ワイピング時のブレードに対するダメージが少ない。
【０１８２】
なお、本発明における液体吐出ヘッドの構成例として、被吐出媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルを配列させたフルライン型のヘッドを用いることができる。この場合、被吐出媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の記録ヘッドモジュールを複数個組合せ、これらを繋ぎ合わせることで全体として媒体の全幅に対応する長さのノズル列を構成する態様がある。
【０１８３】
フルライン型のヘッドは、通常、被吐出媒体の送り方向（搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。
【０１８４】
被吐出媒体と液体吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した（固定された）ヘッドに対して被吐出媒体を搬送する態様、停止した被吐出媒体に対してヘッドを移動させる態様、或いは、ヘッドと被吐出媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。
【０１８５】
「被吐出媒体」は、液体吐出ヘッドのノズル（吐出口）から吐出される液滴の付着を受ける媒体であり、インクジェットプリンターにおける印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体、被吐出媒体、中間転写体、記録媒体の搬送ベルト等の搬送手段などが含まれる。媒体の形態や材質については、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、金属シート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【０１８６】
（発明１２）：発明９乃至１１のいずれか１項に記載のノズルプレートを備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【０１８７】
本発明に係るインクジェットヘッドによれば、紙ジャムやワイピングに対して耐久性の高いヘッドを実現できる。
【０１８８】
（発明１３）：発明１２に記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【０１８９】
インクジェットヘッドを用いてカラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別に記録ヘッドを配置してもよいし、１つの印字ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明の実施形態に係るノズルプレートの凸部製造方法の工程図
【図２】図１の平面図
【図３】レーザによる撥液膜の除去方法を示す説明図
【図４】紫外線又は酸素プラズマによって撥液膜を除去する工程の説明図
【図５】凸部を破線状に形成する第１例を示した平面図
【図６】凸部を破線状に形成する第２例を示した平面図
【図７】凸部を曲線状に形成する例を示した平面図
【図８】樹脂の上にさらに撥液膜を形成する例を示した説明図
【図９】撥液膜形成時にパターニングを行う例を示す工程図
【図１０】本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の全体構成図
【図１１】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図１２】フルライン型ヘッドの他の構造例を示す平面透視図
【図１３】図１１中のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図１４】図１１に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図
【図１５】インク供給系の構成図
【図１６】本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【図１７】中間転写型インクジェット記録装置の構成例を示す要部構成図
【図１８】中間転写型インクジェット記録装置の他の構成例を示す要部構成図
【符号の説明】
【０１９１】
１０…ノズルプレート、１２…ノズル、１４…撥液膜、１６…除去部、１７…改質部、３０…樹脂、３４，３５，３６，３７…凸部、４４…撥液膜、５０…レジスト、１１０，２１０，２６０…インクジェット記録装置、１１２…印字部、１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ…ヘッド、１１４…インク貯蔵／装填部、１１６…記録紙、１２２…ベルト搬送部（搬送手段）、１５０…ヘッド、１５１…ノズル、１５２…圧力室、１５３…インク室ユニット、１５８…アクチュエータ、１６６…クリーニングブレード、１７２…システムコントローラ、１８０…プリント制御部、２１１…処理液用吐出ヘッド、２１２…中間転写体、２５０…溶媒吸収ローラ、２６２…紫外線光源
【図１】
2009208349.tif 000003
【図２】
2009208349.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009208349.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009208349.tif 000009
【図８】
2009208349.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2009208349.tif 000013
【図１２】
2009208349.tif 000014
【図１３】
2009208349.tif 000015
【図１４】
2009208349.tif 000016
【図１５】
2009208349.tif 000017
【図１６】
2009208349.tif 000018
【図１７】
2009208349.tif 000019
【図１８】
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