JP2010214652A - 画像形成装置及びミスト回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出時に発生するミスト状の液滴の液体吐出面への付着を防止し、装置のメンテナンス回数を低減し、長期間の連続動作を可能とする画像形成装置及びミスト回収方法を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッド１５０のノズル面１５０Ａに形成されたノズル電極１６０の帯電極性は、インク吐出動作が開始されるとプラスからマイナスに切り換えられる。このとき、ノズル１５１を通過したインク２００はプラスに帯電する。また、ノズルから吐出されたインク液滴２００から分離したサテライト２０２もプラス極性に帯電している。インク２００が曳糸切断されるタイミングでノズル電極１６０の帯電極性をプラスに切り換えることで、サテライト２０２とノズル電極１６０の間に反発力が生じ、サテライト２０２はノズル面１５０Ａから遠ざかる方向に移動する。
【選択図】図５

Description

本発明は画像形成装置及びミスト回収方法に係り、特にインクジェットヘッドから液体を吐出する際に発生するミスト状液滴の液体吐出面への付着を防止する技術に関する。

インクジェットヘッドを用いて記録媒体上にインクや機能性材料を吐出して画像形成を行う画像形成装置は、環境に優しく、種々の記録媒体に対して高速記録が可能であり、さらに、インクが滲みにくく高精細画像が得られるなどの特徴を有し、汎用の画像形成装置として様々な分野で活用されている。

インクジェット方式によるインク吐出時には、主液滴の発生とともに、主液滴よりも微小なサテライトや、主液滴から分離して失速したミストが発生する。インクに含有される機能性材料の蒸発が無視できる場合に、ミストのサイズは０．５μｍ〜１０μｍ程度であり、特に、１μｍ前後のミストの発生を抑制することが困難である。ミストは装置内を浮遊し、装置内部を汚染してしまい、特に、ヘッドのノズルプレート上（吐出面）にミストが付着すると吐出異常の原因となり得る。また、エンコーダ等の検出器にミストが付着すると記録媒体の搬送異常を誘発し、搬送異常に起因する描画異常を引き起こし得る。かかる描画異常は、画像形成に悪影響を与えてしまう。

特許文献１には、インクミストを帯電させるための放電電極と、帯電したインクミストを収集するための集塵電極を備え、吐出時に発生するインクミストを除去する方法が開示されている。

また、特許文献２には、ノズルプレートに形成した導電性被膜をサテライトが帯電する電荷と反対極性に帯電させ、導電性被膜にサテライトを吸着する方法が開示されている。

特開２００５−３４９７９９号公報 特開２００７−２１８４０号公報

ここで、図１０及び図１１を用いて、従来技術の課題について詳説する。

図１０（ａ）〜（ｄ）は、ノズル４５１からインク（主液滴）４００を吐出する際に、サテライト（インクミスト）４０２が発生して、ノズル面４５０Ａに付着する様子を模式的に図示した説明図である。

図１０（ａ）は、液柱状のインク液滴４００がノズル４５１を通過して、ノズル４５１からインク液滴４００の先端部が突出した状態を図示している。インク液滴４００がノズル４５１を通過するときの摩擦により、インク液滴４００及びノズル４５１（ノズルプレート４５１Ａ）が帯電する。ノズルプレート４５１Ａの材料がシリコンの場合には、インク液滴４００は正極性に帯電し、ノズルプレート４５１Ａは負極性に帯電する。

図１０（ｂ）は、ノズル４５１の内部のインク液滴４００Ａからインク液滴４００が曳糸切断（分離）した状態を図示している。インク液滴４００がノズル４５１の外部で液滴となる。また、曳糸切断したインク液滴４００において帯電イオン分子（図中に「＋」で図示）の移動が起こる。

図１０（ｃ）は、インク液滴４００から帯電したサテライト４０２が分離し、サテライト４０２がノズル面４５０Ａの近傍を浮遊している状態を図示している。正極性に帯電しているサテライト４０２は、静電気による吸引力の作用により負極性に帯電しているノズルプレート４５１Ａ（ノズル面４５０Ａ）に引き寄せられる。

このようにして、ノズル面４５０Ａの近傍に浮遊しているサテライト４０２は、静電気力によってノズル面４５０Ａに引き寄せられて、一部のサテライト４０２がノズル面４５０Ａに付着してしまう（図１０（ｄ））。

図１１（ａ）〜（ｅ）は、ノズル面４５０Ａに電極４６０が設けられている場合（上記特許文献２に対応する場合）に、ノズル面４５０Ａにインクミストが付着する様子を模式的に図示した説明図である。なお、図１１（ａ）〜（ｅ）中、図１０（ａ）〜（ｄ）と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

インク液滴４００は、電極４６０の極性と反対の極性に帯電する性質を有しているので、電極４６０が負極性に帯電しているときにはインク液滴４００は正極性に帯電する（図１１（ａ））。インク（主液滴）４００から分離したサテライト４０２は、インク液滴４００と同様に正極性に帯電する（図１１（ｂ）〜（ｃ））。

正極性に帯電したサテライト４０２は、静電気による吸引力が作用して、負極性に帯電した電極４６０に引き寄せられ、一部のサテライト４０２が電極４６０に付着する（図１１（ｄ））。そして、インク吐出が継続的に実行されると、電極４６０にサテライト４０２が蓄積され、ノズル４５１へ溢れてしまう（図１１（ｅ））。大量のサテライト４０２がノズル４５１に溢れると、ノズル４５１の一部又は全部を塞ぎ、吐出異常を誘発させる可能性が極めて高くなる。

一方、電極４６０を正極性に帯電させると、インク液滴４００及サテライト４０２は負極性に帯電する。しかし、図１１（ｄ）〜（ｅ）に図示した状態と同様に静電気の吸引力が作用し、ノズル面４５０Ａの近傍に浮遊しているサテライト４０２の一部は電極４６０に付着してしまう。

特許文献１に記載された静電吸着によるミスト回収では、ミスト集塵を確実に行うことは困難である。また、ノズルプレート近傍のミスト除去を行うためには強い電界を印加する又は強い吸引を行う必要があり、強い電界又は強い吸引力はインク液滴の吐出直進性に悪影響を及ぼしてしまう。

また、特許文献２に開示された方法では、インクジェットヘッドの液体吐出側の表面にサテライトが付着するため、定期的な拭き取りが不可欠となる。また、乾燥・固着するインクにはこの方法は適用することができない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体吐出時に発生するミスト状の液滴の液体吐出面への付着を防止し、装置のメンテナンス回数を低減し、長期間の連続動作を可能とする画像形成装置及びミスト回収方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、液体を吐出するノズルの近傍にノズル電極が形成されるノズルプレートを具備するインクジェットヘッドと、吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を正極性或いは負極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極の極性を反対極性に切り換える帯電手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、吐出のタイミングに合わせてノズル電極の極性を反転させて、吐出された液体の帯電極性と同一極性にすることで、該液滴から分離したミスト状の液滴とノズル電極との間に静電気による反発力を作用させることができ、該液滴から分離したミスト状の液滴のノズルプレートへの付着が防止される。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図 図１に示すインクジェットヘッドの構成例を示す平面透視図 インク室ユニットの立体的構成を示す断面図 図１に示す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 本発明の実施形態に係るミスト回収方法を模式的に図示した説明図 駆動パルスとノズル電極の反転制御との関係を説明する図 図３に示すノズル電極の他の構成例を示すインクジェットヘッドの概略平面図 図３に示すノズル電極のさらに他の構成例を示すインクジェットヘッドの概略平面図 図１に示すインクジェット記録装置の他の態様を示す全体構成図 従来技術に係る課題を説明する図 他の従来技術に係る課題を説明する図

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
次に、本発明が適用されるオンデマンド方式のインクジェット記録装置の全体構成について説明する。

図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示した構成図である。同図に示すインクジェット記録装置１０は、インク（水性インク）と処理液（凝集処理液）を用いて記録媒体２４の記録面に画像を形成する２液凝集方式の記録装置であり、主として、給紙部１２、処理液付与部１４、描画部１６、乾燥部１８、定着部２０、及び排出部２２を備えて構成される。給紙部１２には、枚葉紙である記録媒体２４が積層されており、この記録媒体２４が給紙部１２から処理液付与部１４に送られ、処理液付与部１４で記録面に処理液が付与された後、描画部１６で記録面に色インクが付与される。インクが付与された記録媒体２４は、定着部２０で画像が堅牢化された後、排出部２２によって搬送される。

また、インクジェット記録装置１０は、各部の間に中間搬送部２６、２８、３０を備え、この中間搬送部２６、２８、３０によって記録媒体２４の受け渡しが行われるようになっている。即ち、処理液付与部１４と描画部１６との間には、第１の中間搬送部２６が設けられ、この第１の中間搬送部２６によって処理液付与部１４から描画部１６への記録媒体２４の受け渡しが行われる。同様に、描画部１６と乾燥部１８との間には、第２の中間搬送部２８が設けられ、この第２の中間搬送部２８によって描画部１６から乾燥部１８への記録媒体２４の受け渡しが行われる。さらに、乾燥部１８と定着部２０との間には、第３の中間搬送部３０が設けられ、この第３の中間搬送部３０によって乾燥部１８から定着部２０への記録媒体２４の受け渡しが行われる。

以下、インクジェット記録装置１０の各部(給紙部１２、処理液付与部１４、描画部１６、乾燥部１８、定着部２０、排出部２２について説明する。

（給紙部）
給紙部１２は、記録媒体２４を処理液付与部１４に供給する機構である。給紙部１２には、給紙トレイ５０が設けられ、この給紙トレイ５０から記録媒体２４が一枚ずつ処理液付与部１４に給紙される。

（処理液付与部）
処理液付与部１４は、記録媒体２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１６で付与されるインク中の色材（顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。

図１に示すように、処理液付与部１４は、給紙胴５２、処理液ドラム５４、及び処理液塗布装置５６を備えている。給紙胴５２は、給紙部１２の給紙トレイ５０と処理液ドラム５４の間に配置され、後述のモータドライバ１７６（図４参照）によってその回転が駆動制御される。給紙部１２から給紙された記録媒体２４は、この給紙胴５２によって受け取られ、処理液ドラム５４に受け渡される。なお、給紙胴５２の代わりに、後述する中間搬送部を設けてもよい。

処理液ドラム５４は、記録媒体２４を保持し、回転搬送させるドラムであり、後述のモータドライバ１７６（図４参照）によってその回転が駆動制御される。また、処理液ドラム５４は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体２４の先端を保持できるようになっている。記録媒体２４は、保持手段によって先端が保持された状態で、処理液ドラム５４を回転させることによって回転搬送される。その際、記録媒体２４の記録面が外側を向くようにして搬送されるようになっている。なお、処理液ドラム５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体２４を処理液ドラム５４の周面に密着保持することができる。

処理液ドラム５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置５６が設けられる。処理液塗布装置５６は、記録媒体２４の記録面に処理液を塗布する装置であり、塗布される処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム５４上の記録媒体２４に圧接されて計量後の処理液を記録媒体２４に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置５６によれば、処理液を計量しながら記録媒体２４に塗布することができる。処理液の膜厚は、描画部１６のインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙから打滴されるインクの液滴径より十分に小さいことが望ましい。例えば、インクの打滴量が２ｐｌのときには、液滴の平均直径は１５．６μｍである。このとき、処理液の膜厚が大きい場合には、インクドットが記録媒体２４の表面に接触することなく、処理液内で浮遊する。そこで、インクの打滴量が２ｐｌのときに着弾ドット径を３０μｍ以上得るためには、処理液の膜厚を３μｍ以下にすることが望ましい。

なお、本実施形態では、記録媒体２４の記録面に処理液を付与する方式として、ローラによる塗布方式を適用した構成を例示したが、これに限定されず、例えば、スプレー方式、インクジェット方式などの各種方式を適用することも可能である。また、描画部１６のインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙから記録媒体に打滴されたインクに加熱、加圧、輻射線照射等によるエネルギーを付与して該インクを記録媒体に定着させる描画方式では、処理液付与部１４は省略される。

（描画部）
描画部１６は、インクジェット方式でインクを打滴することによって入力画像に対応した画像を描画する機構であり、描画ドラム７０、用紙抑えローラ７４、及びインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙを備えている。インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙはそれぞれ、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色のインクに対応しており、描画ドラム７０の回転方向に上流側から順に配置される。

描画ドラム７０は、その外周面に記録媒体２４を保持し、回転搬送させるドラムであり、後述のモータドライバ１７６（図４参照）によってその回転が駆動制御される。また、描画ドラム７０は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体２４の先端を保持できるようになっている。記録媒体２４は、保持手段によって先端が保持された状態で、描画ドラム７０を回転させることによって回転搬送される。その際、記録媒体２４の記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｃ，７２Ｙ，７２Ｋからインクが付与される。

用紙抑えローラ７４は、描画ドラム７０の外周面に記録媒体２４を密着させるためのガイド部材であり、描画ドラム７０の外周面に対向する位置に配置されている。具体的には、中間搬送部２６からの記録媒体２４の受渡位置よりも記録媒体２４の搬送方向（描画ドラム７０の回転方向）下流側であり、且つ、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙよりも記録媒体２４の搬送方向上流側に配置される。

中間搬送部２６から描画ドラム７０に受け渡された記録媒体２４は、上述の保持手段によって先端が保持された状態で回転搬送される際、用紙抑えローラ７４によって押圧され、描画ドラム７０の外周面に密着されられる。このようにして、記録媒体２４を描画ドラム７０の外周面に密着させた後に、描画ドラム７０の外周面から浮き上がりのない状態で、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙの直下の印字領域に送られる。

インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙはそれぞれ、記録媒体２４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）であり、そのインク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、記録媒体２４の搬送方向（描画ドラム７０の回転方向）と直交する方向に延在するように固定設置される。

また、描画ドラム７０の外周面に保持された記録媒体２４の記録面とインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙのノズル面が略平行となるように、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは水平面に対して傾けて配置されている。

上記の如く構成された各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙから、対応する色インクの液滴が、描画ドラム７０の外周面に保持された記録媒体２４の記録面に向かって吐出される。これにより、処理液付与部１４で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体２４の記録面に画像が形成される。その際、描画部１６の描画ドラム７０は、処理液付与部１４の処理液ドラム５４に対して構造上分離しているので、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙに処理液が付着することがなく、インクの不吐出要因を低減することができる。

なお、本例では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わ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り、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

（乾燥部）
乾燥部１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図１に示すように、乾燥ドラム７６、及び溶媒乾燥装置７８を備えている。

乾燥ドラム７６は、その外周面に記録媒体２４を保持して回転搬送させるドラムであり、後述のモータドライバ１７６（図４参照）によってその回転が駆動制御される。また、乾燥ドラム７６は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体２４の先端を保持できるようになっている。記録媒体２４は、保持手段によって先端が保持された状態で、乾燥ドラム７６を回転させることによって回転搬送される。その際、記録媒体２４の記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して溶媒乾燥装置７８による乾燥処理が行われる。なお、乾燥ドラム７６は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体２４を乾燥ドラム７６の周面に密着保持することができる。

溶媒乾燥装置７８は、乾燥ドラム７６の外周面に対向する位置に配置され、ハロゲンヒータ８０を含んで構成される。ハロゲンヒータ８０は、所定の温度（たとえば５０℃〜７０℃）の温風を一定の風量（１２ｍ^３／分）で記録媒体２４に向けて吹き付けるように制御される。

このように構成される溶媒乾燥装置７８によって、乾燥ドラム７６に保持された記録媒体２４の記録面のインク溶媒に含まれる水分が蒸発され、乾燥処理が行われる。その際、乾燥部１８の乾燥ドラム７６は、描画部１６の描画ドラム７０に対して構造上分離しているので、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙにおいて、熱乾燥によるヘッドメニスカス部の乾燥によるインクの不吐出を低減することができる。また、乾燥部１８の温度設定に自由度があり、最適な乾燥温度を設定することができる。

乾燥ドラム７６の曲率は、０．００２（１／ｍｍ）以上０．００３３（１／ｍｍ）以下の範囲であることが好ましい。乾燥ドラム７６の曲率が０．００２（１／ｍｍ）未満だと、記録媒体２４を湾曲させてもそのコックリングの矯正効果が不足する一方で、０．００３３（１／ｍｍ）を超えると、記録媒体２４が必要以上に湾曲して元に戻らず、スタック時に湾曲した状態で出力されてしまうためである。

また、乾燥ドラム７６の表面温度は５０℃以上に設定するとよい。記録媒体２４の裏面から加熱を行うことによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができる。このとき、乾燥ドラム７６の外周面に記録媒体２４を密着させる手段を具備するとさらに効果的である。記録媒体２４を密着させる手段としては、真空吸着、静電吸着など様々な方式を適用することが可能である。

なお、乾燥ドラム７６の表面温度の上限については、特に限定されるものではないが、乾燥ドラム７６の表面に付着したインクをクリーニングするなどのメンテナンス作業の安全性（高温による火傷防止）の観点から７５度以下（より好ましくは６０℃以下）に設定されることが好ましい。

このように構成された乾燥ドラム７６の外周面に、記録媒体２４の記録面が外側を向くように（即ち、記録媒体２４の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら乾燥することで、記録媒体２４のシワや浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを確実に防止することができる。

（定着部）
定着部２０は、定着ドラム８４、ハロゲンヒータ８６、定着ローラ８８、及びインラインセンサ９０で構成される。ハロゲンヒータ８６、定着ローラ８８、及びインラインセンサ９０は、定着ドラム８４の外周面に対向する位置に配置され、定着ドラム８４の回転方向（図１において反時計回り方向）の上流側から順に配置される。

定着ドラム８４は、その外周面に記録媒体２４を保持して回転搬送させるドラムであり、後述のモータドライバ１７６（図４参照）によってその回転が駆動制御される。また、定着ドラム８４は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体２４の先端を保持できるようになっている。記録媒体２４は、保持手段によって先端が保持された状態で定着ドラム８４を回転させることによって、回転搬送される。その際、記録媒体２４の記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ８６による予備加熱と、定着ローラ８８による定着処理と、インラインセンサ９０による検査が行われる。なお、上記の定着ドラム８４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体２４を定着ドラム８４の周面に密着保持することができる。

ハロゲンヒータ８６は、所定の温度（たとえば１８０℃）に制御される。これにより、記録媒体２４の予備加熱が行われる。

定着ローラ８８は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体２４を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ８８は、定着ドラム８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体２４は、定着ローラ８８と定着ドラム８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（たとえば０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行われる。

また、定着ローラ８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（たとえば６０〜８０℃）に制御される。この加熱ローラで記録媒体２４を加熱することによって、インクに含まれるラテックスのＴｇ温度（ガラス転移点温度）以上の熱エネルギーが付与され、ラテックス粒子が溶融される。これにより、記録媒体２４の凹凸に押し込み定着が行なわれるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。

なお、上記の実施形態では、定着ローラ８８を１つだけ設けた構成となっているが、画像層厚みやラテックス粒子のＴｇ特性に応じて、複数段設けた構成でもよい。また、定着ドラム８４の表面を所定の温度（たとえば６０℃）に制御するようにしてもよい。

一方、インラインセンサ９０は、記録媒体２４に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。

上記の如く構成された定着部２０によれば、乾燥部１８で形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が定着ローラ８８によって加熱加圧されて溶融されるので、記録媒体２４に固定定着させることができる。また、定着部２０によれば、定着ドラム８４が他のドラムに対して構造上分離されているので、定着部２０の温度設定を、描画部１６や乾燥部１８と分離して自由に設定することができる。

特に本実施形態で用いられる定着ドラム８４は、上述の乾燥ドラム７６と同様に、所定の曲率を有し且つ表面温度が所定温度に設定された回転搬送体として構成され、定着ドラム８４の曲率は、０．００２（１／ｍｍ）以上０．００３３（１／ｍｍ）以下の範囲であることが好ましい。定着ドラム８４の曲率が０．００２（１／ｍｍ）未満だと、記録媒体２４を湾曲させてもそのコックリングの矯正効果が不足する一方で、０．００３３（１／ｍｍ）を超えると、記録媒体２４が必要以上に湾曲して元に戻らず、スタック時に湾曲した状態で出力されてしまうためである。

また、定着ドラム８４の表面温度は５０℃以上に設定するとよい。定着ドラム８４の外周面に保持された記録媒体２４を裏面から加熱することによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができるとともに、画像温度の昇温効果によって画像強度を高めることができる。

なお、定着ドラム８４の表面温度の上限については特に限定されるものではないが、メンテナンス性の観点から７５℃以下（より好ましくは６０℃以下）に設定されることが好ましい。

また、本実施形態で用いられる定着ローラ８８は、表面硬度は７１°以下であることが好ましい。加熱加圧部材である定着ローラ８８の表面をより軟質化することで、コックリングにより生じた記録媒体２４の凹凸に対して追随効果を期待でき、定着ムラをより効果的に防止できる。

また、画像中の水分を揮発させ、高沸点有機溶剤を画像中に適量濃縮させた状態（具体的には、画像中に高沸点有機溶剤がインク打滴量の４％以上残存している状態）にしておくと、画像破壊を起こさない程度の強度を有しつつ、定着時に定着ローラ（加熱加圧部材）８８の表面に対して変形しやすくなるので好ましい。さらに、画像中にバインダー成分を含む場合は、画像を予め加熱しておくと同様に、定着ローラ８８の表面に対して、画像の追随性を期待でき、定着ムラをより効果的に防止できる。

ここで、「画像中に高沸点有機溶剤がインク打滴量の４％以上残存している状態」とは、定着処理時のタイミングにおける、インク打滴量に対する記録媒体表面に存在する画像中の高沸点有機溶剤の残留量の割合が４％以上である状態をいう。

このように構成された定着ドラム８４の外周面に、記録媒体２４の記録面が外側を向くように（即ち、記録媒体２４の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら加熱加圧して定着させることで、水分を乾燥しきれず、多少のコックリングが発生しうる状態であっても、コックリングを矯正することが可能となる。

また、パルプ繊維の膨潤により記録媒体２４の表面（記録面）に凹凸を発生させようとする力に対して、記録媒体２４の表面を引き伸ばし、コックリングで発生する凹凸を緩和し平滑化した状態で定着ローラ８８により定着できるので、コックリングに起因する定着ムラの発生を防止することができる。

（排出部）
図１に示すように、定着部２０に続いて排出部２２が設けられている。排出部２２は、排出トレイ９２を備えており、この排出トレイ９２と定着部２０の定着ドラム８４との間に、これらに対接するように渡し胴９４、搬送ベルト９６、張架ローラ９８が設けられている。記録媒体２４は、渡し胴９４により搬送ベルト９６に送られ、排出トレイ９２に排出される。

（中間搬送部）
次に、第１の中間搬送部２６の構造について説明する。なお、第２の中間搬送部２８、第３の中間搬送部３０は、第１の中間搬送部２６と同様の構成であり、その説明を省略する。

第１の中間搬送部２６の中間搬送体３２は、前段のドラムから記録媒体２４を受け取り、回転搬送させた後、後段のドラムに受け渡すためのドラムであり、回転自在に取り付けられている。また、中間搬送体３２は、モータ（図１中不図示、図４に符号１８８を付して図示）によって回転するようになっており、後述のモータドライバ１７６（図４参照）によってその回転が駆動制御される。中間搬送体３２は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体２４の先端を保持できるようになっている。記録媒体２４は、保持手段によって先端が保持された状態で中間搬送体３２を回転させることによって、記録媒体２４を回転搬送される。その際、記録媒体２４の記録面が内側、非記録面が外側を向くように回転搬送される。

第１の中間搬送部２６によって搬送された記録媒体２４は、後段のドラム（即ち、描画ドラム７０）に受け渡される。その際、中間搬送部２６の保持手段と描画部１６の保持手段を同期させることによって、記録媒体２４の受け渡しが行われる。受け渡された記録媒体２４は、描画ドラム７０によって保持されて回転搬送される。

〔インクジェットヘッドの構造〕
次に、各インクジェットヘッドの構造について説明する。なお、各色に対応するインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙ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によってインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）を示すものとする。

図２（ａ）はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図２（ｂ）はその一部の拡大図であり、図２（ｃ）はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図である。また、図３はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図２（ａ）、（ｂ）中の３−３線に沿う断面図）である。

記録媒体２４上に形成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２（ａ）、（ｂ）に示すように、インク吐出口であるノズル１５１が設けられるノズルプレート（図２中不図示、図３に符号１５１Ａを付して図示）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（記録素子単位としての液滴吐出素子）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（記録媒体２４の搬送方向と直交する方向；主走査方向）に沿って並ぶように投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。

記録媒体２４の搬送方向（副走査方向）と略直交する方向（主走査方向）に記録媒体２４の全幅に対応する長さにわたり１列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２（ａ）の構成に代えて、図２（ｃ）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ブロック１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで長尺化することにより、全体として記録媒体２４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。また、図示は省略するが、短尺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。

本例に適用されるヘッド１５０は、ノズル１５１が設けられるノズルプレート（図３に符号１５１Ａを付して図示）のノズル面（インク吐出面）１５０Ａにノズル電極１６０が形成されている。ノズル電極１６０は、主走査方向に沿う各ノズル列のそれぞれの記録媒体搬送方向上流側に、各ノズル列の主走査方向の長さにわたって形成されている。

インク吐出のタイミングに対応して、ノズル面１５０Ａの近傍に浮遊しているサテライト（ミスト状の液滴に対応、図５に符号２０２を付して図示）の帯電極性と反対極性にノズル電極１６０を帯電させると、ノズル電極１６０と該サテライトとの間に静電気による反発力が作用して、サテライトはノズル面１５０Ａから遠ざかる方向に移動し、ノズル面１５０Ａ付近に滞留しているサテライトのノズル面１５０Ａへの付着が防止される。ノズル電極１６０には、金、プラチナなど電気伝導率の高い金属材料が好適に用いられる。

ノズル電極１６０は電気的絶縁性能を有する不図示の保護膜により被覆される。該保護膜は、ノズル電極１６０に対応してパターンニングしてもよいし、ノズル１５１の開口部を避けてノズル面１５０Ａの全面にわたって成膜してもよい。

ノズルプレート１５１Ａは、高精度の加工が可能であり、加工が容易なシリコンや金属材料が好適に用いられる。ノズルプレート１５１Ａに金属材料を適用する場合には、ノズルプレート１５１Ａとノズル電極１６０の間にも絶縁膜を形成するとよい。

図２（ａ）〜（ｃ）には、ノズル１５１の記録媒体搬送方向上流側にノズル電極１６０が形成される態様を例示したが、ノズル電極１６０をノズル１５１の記録媒体搬送方向下流側に形成してもよいし、ノズル１５１をはさんで記録媒体搬送方向上流側及び下流側の両方にノズル電極１６０を形成してもよい。ノズル１５１の開口部のより近い部分にノズル電極１６０を設けると、ノズル１５１の開口部の周囲にサテライトが付着することを効果的に防止し得る。

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、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１が設けられ、他方に供給口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。

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に供給される。

圧力室１５２の一部の面（図３において天面）を構成し、且つ、共通電極と兼用される振動板１５６には、個別電極１５７を備えた圧電素子１５８が接合されている。個別電極１５７に駆動電圧を印加することによって圧電素子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、圧電素子１５８が元の状態に戻る際、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。

本例では、ヘッド１５０に設けられたノズル１５１から吐出させるインクの吐出力発生手段として圧電素子１５８を適用したが、圧力室１５２内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。

かかる構造を有するインク室ユニット１５３を図２（ｂ）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θを有する斜めの列方向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。

即ち、主走査方向に対してある角度θ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Ｐはｄ×cosθとなり、主走査方向については、各ノズル１５１が一定のピッチＰ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。

なお、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ず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。

また、本発明の適用範囲はライン型ヘッドによる印字方式に限定されず、記録媒体２４の幅方向（主走査方向）の長さに満たない短尺のヘッドを記録媒体２４の幅方向に走査させて当該幅方向の印字を行い、１回の幅方向の印字が終わると記録媒体２４の幅方向と直交する方向（副走査方向）に所定量だけ移動させて、次の印字領域の記録媒体２４の幅方向の印字を行い、この動作を繰り返して記録媒体２４の印字領域の全面にわたって印字を行うシリアル方式を適用してもよい。

〔制御系の説明〕
図４は、インクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、メモリ１７４、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。

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。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１０に取り込まれ、一旦メモリ１７４に記憶される。

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一旦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。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。

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１０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。即ち、システムコントローラ１７２は、通信インターフェース１７０、メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、処理液付与制御部１９６、乾燥制御部１９７、定着制御部１９８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、メモリ１７４の読み書き制御等を行うとともに、上記の各部を制御する制御信号を生成する。

メモリ１７４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などが格納されている。なお、メモリ１７４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。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。

プログラム格納部１９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ１７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部１９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部１９０は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。

モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示にしたがってモータ１８８を駆動するドライバである。図４には、装置内の各部に配置されるモータを代表して符号１８８で図示されている。例えば、図４に示すモータ１８８には、図１に示す給紙胴５２、処理液ドラム５４、描画ドラム７０、乾燥ドラム７６、定着ドラム８４、渡し胴９４などの回転を駆動するモータ、第１〜第３中間搬送部２６、２８、３０の中間搬送体３２の回転を駆動するモータなどが含まれている。

ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示にしたがって、ヒータ１８９を駆動するドライバである。図４には、装置内の各部に配置されるヒータを代表して符号１８９で図示されている。例えば、図４に示すヒータ１８９には、図１に示す乾燥部１８に設けられる溶媒乾燥装置７８のハロゲンヒータ８０、中間搬送体３２の内部に設けられる乾燥ユニット３８のハロゲンヒータなどが含まれている。さらに、図１に示す乾燥ドラム７６、定着ドラム８４の表面を加熱するヒータも含まれている。

さらに、このインクジェット記録装置１０は、処理液付与制御部１９６、乾燥制御部１９７、及び定着制御部１９８を備えており、システムコントローラ１７２からの指示にしたがって、それぞれ、処理液塗布装置５６、溶媒乾燥装置７８、及び定着ローラ８８の各部の動作を制御する。

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、メモリ１７４内の画像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。プリント制御部１８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、ヘッドドライバ１８４を介してヘッド１５０の吐出液滴量（打滴量）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。

また、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。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。

ヘッドドライバ１８４は、プリント制御部１８０から与えられる画像データに基づいてヘッド１５０の圧電素子１５８に印加される駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を圧電素子１５８に印加して圧電素子１５８を駆動する駆動回路を含んで構成される。なお、図４に示すヘッドドライバ１８４には、ヘッド１５０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。

センサ１８５は、装置内の各部に設けられる各種センサ類であり、図１に示したインラインセンサ９０の他、温度センサ、位置検出センサ、圧力センサ、搬送系に設けられるリニアエンコーダ等が含まれている。センサ１８５の出力信号はシステムコントローラ１７２に送られ、システムコントローラ１７２は該出力信号に基づいて装置各部に対して制御信号を送り、装置各部の制御が行われている。

ノズル電極制御部１９９は、ノズル電極１６０の帯電及び非帯電の切り換えを制御するとともに、ノズル電極１６０の極性切換を制御する。プリント制御部１８０は、ヘッドドライバ１８４を介してヘッド１５０に駆動信号を送出するとともに、駆動信号に対応する指令信号をノズル電極制御部１９９に送出し、ノズル電極制御部１９９は該指令信号に応じてノズル電極１６０の帯電及び非帯電を切り換えるとともに、所定のタイミングで帯電極性を切り換える。

〔ノズル電極の制御の説明〕
次に、本例に示すインクミスト回収方法に係るノズル電極１６０の制御について詳細に説明する。

図５（ａ）〜（ｅ）は、ノズル電極１６０の制御と、インク液滴（主液滴）２００及びサテライト２０２の挙動を模式的に図示した説明図である。

図５（ａ）は、インク吐出のための駆動信号が圧電素子１５８（図３参照）に印加されていない吐出待機状態を図示している。同図に示すように、吐出待機状態におけるノズル電極１６０は正極性極性に帯電させている。

図５（ｂ）は、駆動信号が印加された吐出動作中の状態（液柱状のインク液滴２００の先端部がノズル１５１から外部に突出した状態）を図示している。同図に示すように、吐出動作開始に対応してノズル電極１６０の極性が正極性から負極性に切り換えられる。この状態でノズル１５１を通過したインク液滴２００は摩擦帯電により正極性（ノズル電極１６０の帯電極性と反対極性）に帯電している。図５（ｂ）中の「＋」は、正極性の帯電イオン分子、「−」は負極性の帯電イオン分子を表している。

ここで、ノズル電極１６０が負極性に帯電しているので、***前のインク２００中の正極性の帯電イオン分子（＋）はノズル電極１６０側に引き寄せられ、負極性の帯電イオン分子（−）は、正極性の帯電イオン分子（＋）との反発によりノズル電極１６０と反対方向に移動する。

図５（ｃ）は、ノズル１５１の外部に突出したインク液滴２００がノズル１５１内のインク２００Ａから曳糸切断され、液滴状（主液滴）になった状態を図示している。インク液滴２００の***時にノズル電極１６０は負極性に帯電しているので、***後のインク液滴２００の中でノズル電極１６０に近い部分には正極性の帯電イオン分子（＋）が引き寄せられ、ノズル電極１６０から遠い部分には負極性の帯電イオン分子（−）が集められる。

図５（ｄ）は、インク液滴２００からサテライト２０２が***した状態を図示している。サテライト２０２は、インク液滴２００のノズル電極１６０に近い部分（正極性の帯電イオン分子が集まっている部分）から***するので、正極性に帯電している。このときに、ノズル電極１６０の帯電極性を負極性のままにしておくと、静電気による吸引力が作用して正極性に帯電しているサテライト２０２を引き寄せてしまう。ここで、ノズル電極１６０の帯電極性を正極性（サテライト２０２の帯電極性と同じ極性）に切り換えると、ノズル電極１６０とサテライト２０２との間に静電気による反発力が作用して、サテライト２０２はノズル面１５０Ａ（ノズルプレート１５１Ａ）から離れる方向へ移動する（図５（ｅ）参照）。

一方、インク液滴２００は正極性に帯電したサテライト２０２が***した結果、負極性に帯電した状態と等価になる。ここで、インク液滴２００は充分な質量と速度を持っているため、ノズル電極１６０を正極性に帯電させたとしてもその影響を受けにくく、ノズル電極１６０に引き寄せられることはない。また、正電極に帯電したサテライト２０２と負電極に帯電したインク液滴２００との間には静電気による吸引力が作用して、サテライト２０２のインク液滴２００への合一が促進される。

すなわち、サテライト２０２を吸着させる観点から、インク液滴２００はサテライト２０２と反対極性に帯電している状態が好ましい。

また、吐出動作開始に対応して（図５（ｂ）参照）、ノズル電極１６０の極性を正極性に設定してノズル１５１から突出したインク２００を負極性に帯電させ、インク液滴２００がノズル１５１内のインク２００Ａから曳糸切断されるタイミングで（図５（ｃ）参照）、ノズル電極１６０の極性を負極性に帯電させて、負極性に帯電しているサテライト２０２とノズル電極１６０及びシリコン製のノズルプレートとの間に静電気による反発力を作用させる態様も可能である。

一方、インク液滴２００がノズル１５１内のインク２００Ａから曳糸切断されるタイミングでノズル電極１６０の帯電を除去するように構成してもよい。かかる態様において、サテライト２０２と負極性に帯電しているノズルプレートとの間に静電気による反発力が作用させることができる。

かかる態様によれば、負極性に帯電させるために負極性の電圧を出力可能な電源装置を備える必要がなく、装置構成が簡素化される。

図６は、インク吐出のための駆動パルス（駆動信号）２２０と、ノズル電極１６０の帯電極性２２２との関係を図示した図である。同図に示す駆動パルス２２０は正論理パルス信号であって、Ｈレベルの期間に圧電素子１５８（図３参照）が動作する。

駆動パルス２２０が圧電素子１５８に印加されるタイミングｔ_１で（駆動パルス２２０がＬレベルからＨレベルに変化する立ち上がりエッジで）、ノズル電極の極性２２２は正極性から負極性に切り換えられる。そして、駆動パルス２２０の印加終了タイミングｔ_２の後に（駆動パルス２２０がＨレベルからＬレベルへ変化する立ち下がりエッジの後に）ノズル電極の極性２２２は負極性から正極性に切り換えられる。次の駆動パルス２２０の開始タイミングｔ_１１でノズル電極の極性２２２は正極性から負極性に切り換えられる。このようにして、駆動パルス２２０に対応してノズル電極の極性２２２の切り換えが繰り返される。

すなわち、吐出動作期間中にはノズル電極の極性２２２を反転させ、吐出動作の終了タイミングに対応してノズル電極の極性２２２を再度反転させることで、インク液滴２００の吐出により発生したサテライト２０２に対して、静電気による反発力を作用させている。ノズル電極の極性２２２を正極性から負極性に切り換えるタイミングｔ_ｆは、前の駆動パルスの印加終了タイミング（例えば、駆動パルス２２０Ａのｔ_２）から吐出動作開始タイミング（例えば、駆動パルス２２０Ｂの印加開始タイミングｔ_１１）までであればよく、吐出動作開始タイミングに先行してもよい。なお、インクの物性等によっては駆動パルスと実際のインク挙動の間に時間差が生じるため、ノズル電極の極性２２２を正極性から負極性に切り換えるタイミングは、駆動パルス２２０Ａの印加開始タイミングｔ_１から駆動パルス２２０Ａの印加終了タイミングｔ_２の間に設定することも可能である。

また、ノズル電極の極性２２２を負極性から正極性に切り換えるタイミングｔ_ｒは、インク吐出時の曳糸切断のタイミング（図５（ｃ）参照）とするとよい。すなわち、「吐出動作期間中」とは、１回の吐出動作における駆動パルスの印加開始タイミング（例えば、ｔ_１）から吐出時の曳糸切断のタイミング（不図示）までの期間が含まれる。

ここで、インク吐出時の曳糸切断のタイミングは、駆動パルス２２０Ａの印加終了タイミングｔ_２から次の駆動パルス２２０Ｂの印加開始タイミングｔ_１１までの期間に含まれる。インクの物性や駆動パルス波形、振幅（電圧）、インクジェットヘッドの構造によって差異が生じるので、実験やシミュレーション等によりインク吐出時の曳糸切断のタイミングを把握して、適宜設定するとよい。

一般に、駆動パルスのパルス幅をＴ／２（Ｔはヘッドの共振周波数）とすると、駆動パルスの印加終了タイミングｔ_２からインク吐出時の曳糸切断のタイミングまでは０以上（３×Ｔ）／２とするとよく、より好ましくはＴ／２以上Ｔ以下である。

図２（ａ）〜（ｃ）に示すノズル１５１がマトリクス配置されたヘッド１５０は、主走査方向に並べられたノズル１５１から同じタイミングでインクが吐出されるので、主走査方向に沿ってノズル電極１６０を形成することで、ノズル電極１６０の配置やノズル電極１６０への配線、ノズル電極１６０の切換制御を複雑にすることなく吐出タイミングに合わせてノズル電極１６０の極性を一斉に切り換えることができる。

図６には、矩形の駆動パルス２２０を例示したが、ノズル１５１内のインクを圧力室１５２側へ引きこむためのプル駆動波形と、圧力室１５２側へ引きこまれたインクをノズル１５１の外部に押し出すプッシュ駆動波形と、ノズル１５１の外部に押し出されたインクをノズル１５１内に引きこむプル駆動波形と、を組み合わせた駆動波形を適用してもよい。

例えば、プッシュ駆動波形と２回目のプル駆動波形が切り換わるタイミングでノズル電極１６０の帯電極性を反転させるように構成することができる。

〔ノズル電極の変形例〕
次に、図２に図示したノズル電極１６０の変形例について説明する。

図７は、マトリクス配置されたノズル１５１を区切るように、碁盤目状にノズル電極１６０Ａ及び１６０Ｂを形成されたノズル面１５０Ａを示す平面図である。

図７に示すノズル電極１６０は、主走査方向に沿って形成されたノズル電極１６０Ａと、主走査方向（列方向）と所定の角度θ（図２（ｂ）参照）をなすノズル行方向に沿って形成されたノズル電極１６０Ｂと、から構成されている。ノズル電極１６０Ａとノズル電極１６０Ｂは一括して帯電極性を切り換えるように構成してもよいし、独立に帯電極性を切り換えるように構成してもよい。

図８（ａ），（ｂ）は、各ノズル１５１の周りにノズル電極１６０が形成される態様を示した図である。図８（ａ），（ｂ）に示すように、ノズル電極１６０をできる限りノズル１５１に近接させて形成すると、ノズル１５１及びノズル１５１の近傍へのサテライトの付着を効果的に防止し得る。

図８（ｃ）はノズル電極１６０に接続される個別配線１６２の一部を図示した図である。ノズル１５１ごとにノズル電極１６０を形成した場合には、各ノズル電極１６０に接続される個別配線１６２は行方向に沿って形成される。図８（ａ），（ｂ）に示す態様によれば、ノズルごとにノズル電極の極性の切り換えを行うことが可能である。

図７及び図８に図示したノズル電極１６０の配置パターンによれば、いずれも、ノズル１５１とノズル電極１６０が近接している、もしくは、ノズル１５１の周囲をノズル電極１６０により囲むことで、ノズル電極１６０へのサテライト付着防止効果を高くすることが可能となる。

また、図２（ａ）〜（ｃ）に図示した態様においても、図８（ｄ）に図示するように、各ノズル１５１を２本のノズル電極１６０ではさむように構成すると、ノズル電極１６０へのサテライト付着防止効果をより高くすることが可能である。

〔他の装置構成例〕
次に、本発明に適用可能な他の装置構成について説明する。

図９に示すインクジェット記録装置３００は、図１に示す圧胴搬送方式に代わり、２つのローラ３３１，３３２に巻きかけられた無端状のベルト３３３に記録媒体３２４を固定して搬送するベルト搬送方式が適用されている。また、記録媒体３２４は連続紙が適用される。すなわち、ロール３１２から長尺の記録媒体３２４が引き出され、デカール処理部３１３によりデカール処理が施された後に、処理液付与部３１４により処理液が塗布され、描画部３１６（インクジェットヘッド３７２Ｍ，３７２Ｋ，３７２Ｃ，３７２Ｙ）の直下の描画領域に搬送され、画像記録が行われる。

図９に示すインクジェット記録装置３００の基本的な機能（構成）は、図１に図示したインクジェット記録装置１０と共通しているので、共通部分の説明は適宜省略する。

画像記録が行われると、乾燥部３１８により乾燥処理が施され、さらに、インラインセンサ３９０により画像の読み取りが行われた後に、定着部３２０により定着処理が施される。定着処理が施された記録媒体３２４は、固定刃３４８Ａと固定刃３４８Ａに沿って移動する丸刃３４８Ｂから構成されるカッター３４８によって所望のサイズに切断された後に、排出部３９２から装置外部に排出される。

排出部３９２は、複数の排出経路（３２９Ａ、３２９Ｂ）を備え、オーダーごとや本画像とテスト画像のように画像の種類に応じて排出経路を切り換え可能に構成されている。

図９に示すインクジェット記録装置３００は、描画部３１６（インクジェットヘッド３７２Ｍ，３７２Ｋ，３７２Ｃ，３７２Ｙ）の直下に、ベルト３３３を描画部３１６の反対側から支持するプラテン３０２が設けられている。また、プラテン３０２の表面（ベルト３３３側の面）に回収電極３０４が形成され、各インクジェットヘッド３７２Ｍ，３７２Ｋ，３７２Ｃ，３７２Ｙのノズル面に設けられているノズル電極（図９中不図示、図２（ａ）〜（ｃ）参照）の帯電極性と反対の極性に回収電極３０４を帯電させるように構成されている。

回収電極３０４をノズル電極１６０と反対極性に帯電させると、サテライト２０２（図５参照）と回収電極３０４の間に静電気による吸引力が発生し、サテライト２０２は回収電極３０４に引き寄せされる。

すなわち、描画部３１６による描画が終了したタイミングで回収電極３０４をノズル電極１６０と反対極性に帯電させると、記録媒体（連続紙）３２４の非画像領域（記録画像と記録画像の間の領域）にサテライト２０２を集めることができる。サテライト２０２が集められた記録媒体３２４の非画像領域は、カッター３４８により切断された後に、記録画像とは別の排出路から排出される。

プラテン３０２の表面に正極性に帯電させる回収電極と負極性に帯電させる回収電極を別々に形成してもよい。また、プラテン３０２の表面に全面にわたって面状の回収電極３０４を形成してもよいし、回収電極３０４を所定の形状にパターンニングしてもよい。

本例に示すインクミスト回収方法は、ノズル１５１が高密度に配置されたインクジェットヘッドにおいて特に効果を発揮する。例えば、ノズル配置密度が４５０ｎｐｉ以上のインクジェットヘッドは、隣接ノズルの配置ピッチは５７μｍ以下であり、ノズルの直径を１６μｍとすると隣接ノズルの外周と外周の距離は４１μｍ以下となる。したがって、１μｍ程度のサテライト２０２が４０個程度ノズル面１５０Ａに付着しても、該サテライト２０２がノズル１５１の一部を塞いでしまうことが懸念される。

ノズル電極１６０とノズル１５１との距離は１ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは５μｍ以上２８μｍ以下である。また、ノズル電極１６０の幅は１μｍ以上（隣接ノズルとの配置ピッチ−ノズルの直径）未満とし、基準電位（接地電位）に対して２０Ｖから１０ｋＶを印加するとよい。

本例では、画像形成装置の一例として記録媒体にカラーインクを吐出してカラー画像を記録するインクジェット記録装置を例示したが、マスクパターンの形成やプリント配線基板の配線描画など基板に樹脂液等により所定のパターン形状を形成する画像形成装置にも適用可能である。

以上、本発明に係る画像形成装置を詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

〔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、本明細書は少なくとも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。

（発明１）：液体を吐出するノズルの近傍にノズル電極が形成されるノズルプレートを具備するオンデマンド吐出方式のインクジェットヘッドと、吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を正極性或いは負極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極の極性を反対極性に切り換える帯電手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、吐出のタイミングに合わせてノズル電極の極性を反転させて、吐出された液体の帯電極性と同一極性にすることで、該液滴（主液滴）から分離したミスト状の液滴とノズル電極との間に静電気による反発力を作用させることができ、該ミスト状の液滴のノズルプレートへの付着が防止される。

インクジェットヘッドは、インクジェット方式を用いてノズルプレートに設けられたノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドであり、その構成例として、該ノズルと連通する液室と、液室内の液体を加圧する加圧手段と、を備える態様が挙げられる。また、インクジェットヘッドから吐出される液体は、記録媒体に画像を形成（記録）するカラーインクや基板上に所定のパターンを形成する樹脂液など様々な液体が含まれる。

「オンデマンド吐出方式」とは、インクジェットヘッドに設けられたノズルから必要なタイミングで必要な量の液滴を吐出する方式であり、インクジェットヘッド内の液体に圧力を加える方法により、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式などの態様がある。オンデマンド吐出方式では、画像データに応じた駆動パルス（駆動信号）をノズルに対応する加圧素子に印加することで、インクジェットヘッド内の液体を加圧している。

「吐出動作」とは、ノズル内の液体の加圧を開始してから、ノズル内の液体がノズルの外部に突出し、ノズルの外部に突出した液体から液滴が分離した後に、ノズルの外部に突出した液体がノズル内部に戻るまでを含む概念である。

吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を正極性或いは負極性に帯電させる一例として、ノズル内の液体を加圧する加圧手段に駆動信号を印加するタイミングでノズル電極を帯電させる態様が挙げられる。

ミスト状の液滴とは、ノズルから吐出された主液滴から分離した該主液滴よりも小さい体積を有する微小液滴を含む概念である。ミスト状の液滴は、「サテライト」、「コンタミ」などと呼ばれることがある。

（発明２）：発明１に記載の画像形成装置において、前記帯電手段は、前記ノズルから吐出される液体の曳糸切断に対応して前記ノズル電極の極性を反対極性に切り換えることを特徴とする。

かかる態様によれば、ミスト状の液滴が発生する直後から、該ミスト状の液滴の帯電極性と同一極性にノズル電極の帯電極性を切り換えることで、ノズル近傍に浮遊するミスト状の液滴がノズルプレートに接近することを防止し得る。

「液体の曳糸切断」とは、ノズルの外部に突出した液柱の先端部分が該液柱から分離して液滴状になった状態である。

（発明３）：発明１又は２に記載の画像形成装置において、前記ノズル電極は、前記ノズルの周囲を囲む形状を有することを特徴とする。

かかる態様によれば、ノズルの周囲をノズル電極で囲むことで、ノズル電極で囲まれたノズル開口部の近傍にミスト状の液滴が付着することを防止できる。

かかる態様におけるノズル電極の形状は閉曲線であればよく、円、だ円、多角形など様々な形状を適用可能である。

（発明４）：発明１又は２に記載の画像形成装置において、前記ノズル電極は、複数のノズル電極によって前記ノズルをはさむように形成されることを特徴とする。

かかる態様によれば、ノズルの周囲に多くのノズル電極を配置することで、ノズルの近傍にミストが付着することをより効果的に防止し得る。

（発明５）：発明１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ノズル電極は、前記ノズルプレートの液体が吐出される側の液体吐出面に形成されるとともに、絶縁性能を有する絶縁膜により被覆されることを特徴とする。

かかる態様によれば、ノズル電極の絶縁性能を確保することができる。

（発明６）：発明１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ノズル電極は、前記ノズルプレートの液体が吐出される側の液体吐出面と反対側の面に形成されることを特徴とする。

かかる態様によれば、ノズル電極を保護膜により被覆することなくノズル電極の絶縁性能を確保し得るので、かかる保護膜が不要となる。

（発明７）：発明１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ノズルプレートの材料は、シリコンを含み、前記帯電手段は、吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を負極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極を正極性に切り換えることを特徴とする。

かかる態様によれば、シリコンは負極性に帯電しやすい性質を有しており、ノズルを通過する際に液体は正極性に帯電し、吐出後の液滴から***したミスト状の液滴も正極性に帯電するので、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極を負極性から正極性に切り換えることでミスト状の液滴に静電気による反発力が作用して、ノズルプレートにミスト状の液滴が付着することを防止し得る。

（発明８）：発明１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ノズルプレートの材料は、シリコンを含み、前記帯電手段は、吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を正極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極を負極性に切り換えることを特徴とする。

かかる態様によれば、吐出後の液滴及び該液滴から***したミスト状の液滴は負極性に帯電するので、負極性に帯電しやすい性質を有するシリコンのノズルプレート及び負極性に切り換えられたノズル電極とミスト状の液滴との間に静電気による反発力が作用して、ノズルプレートにミスト状の液滴が付着することを防止し得る。

（発明９）：発明１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ノズルプレートの材料は、シリコンを含み、前記帯電手段は、吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を正極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極の帯電を除去することを特徴とする。

かかる態様によれば、負極性に帯電したミスト状の液体と負極性に帯電しやすい性質を有するシリコンのノズルプレートとの間に静電気による反発力が作用して、ノズルプレートにミスト状の液滴が付着することを防止し得る。また、ノズル電極を負極性に帯電させる必要がなく、装置構成が簡素化される。

（発明１０）：発明１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ノズルから吐出された後の主液滴を吐出時の帯電極性と反対の極性に帯電させる液体帯電手段を備えたことを特徴とする。

かかる態様によれば、主液滴の帯電極性とミスト状の液滴の帯電極性が反対極性となるので、主液滴とミスト状の液滴の間に静電気による吸引力が作用し、主液滴にミスト状の液滴を合一させることができる。

（発明１１）：発明１乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記インクジェットヘッドは、１インチあたり４５０個以上の密度で配置された複数のノズルを備えたことを特徴とする。

かかる態様によれば、４５０ノズル／インチ以上の高密度に配置された複数のノズルを具備するインクジェットヘッドは、ミスト状の液滴がノズルプレートに付着することで、吐出異常が発生する可能性が高くなるので、かかる吐出異常の発生を抑制することが可能となる。

かかる態様におけるノズル配置の一例として、主走査方向に沿う行方向、及び副走査方向と直交しない斜めの列方向に沿って複数のノズルを二次元状に配置したマトリクス配置が挙げられる。

（発明１２）：発明１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置において、前記インクジェットヘッドと前記ノズルから吐出された液体により所定の画像が形成される記録媒体とを相対的に搬送させる搬送手段と、前記インクジェットヘッドの液体吐出を制御する吐出制御手段と、を備え、前記インクジェットヘッドは、前記記録媒体の前記搬送手段の搬送方向と略直交する副走査方向の長さに対応して複数のノズルが並べられた構造を有し、前記吐出制御手段は、前記記録媒体と前記インクジェットヘッドとを相対的に１回だけ搬送させて前記記録媒体に所望の画像を形成するように前記インクジェットヘッドの液体吐出を制御することを特徴とする。

マトリクス配置されたノズルを具備するインクジェットヘッドにおいて、シングルパス方式の画像形成を行う場合に吐出異常が発生すると、記録媒体の搬送方向に沿うスジ状のムラが視認されてしまう。かかる画像品質の劣化の原因となるノズルの吐出異常を効果的に防止し得る。

（発明１３）：発明１２に記載の画像形成装置において、前記インクジェットヘッドは、前記搬送手段の搬送方向と略直交する行方向及び前記行方向に対して所定の角度をなす斜めの列方向に沿って複数のノズルをマトリクス配列させた構造を有し、前記ノズル電極は、前記行方向に沿って並べられた複数のノズルに対応して前記行方向に沿う方向、あるいは前記列方向に沿って並べられた複数のノズルに対応して前記列方向に沿う方向のいずれかに形成されることを特徴とする。

かかる態様によれば、同一タイミングで吐出動作を行いノズルに対して一括してノズル電極の帯電極性の切り換えを行うことで、各ノズルの近傍に浮遊しているミスト状の液滴がノズルプレートに付着することを確実に防止できる。

（発明１４）：発明１３に記載の画像形成装置において、前記ノズル電極は、前記各ノズルを区切るように前記行方向及び前記列方向に沿って形成されることを特徴とする。

かかる態様において、行ごとあるいは列ごとにノズル電極の制御が可能となる。

（発明１５）：発明１２乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記搬送手段は、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極と反対の極性に帯電させる回収電極を備えたことを特徴とする。

かかる態様によれば、ミスト状の液滴と回収電極との間に静電気による吸引力が作用し、ミスト状の液滴を回収電極の近傍に回収することができる。

（発明１６）：発明１２乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記搬送手段は、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて正極性に帯電させる正極性回収電極と、負極性に帯電させる負極性回収電極を備えたことを特徴とする。

かかる態様において、ミスト状の液滴が正極性に帯電している場合には負極性回収電極を帯電させ、ミスト状の液滴が負極性に帯電している場合には正極性回収電極を帯電させるように構成される。

（発明１７）：オンデマンド吐出方式のインクジェットヘッドに設けられたノズルの近傍に形成されるノズル電極を吐出動作の開始に対応して正極性或いは負極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極の極性を反対極性に切り換えることを特徴とするミスト回収方法。

本発明において、ノズルから吐出される液体の曳糸切断に対応して、ノズル電極の極性を反対極性に切り換える態様が好ましい。

１０，３００…インクジェット記録装置、７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙ，１５０，３７２Ｍ，３７２Ｋ，３７２Ｃ，３７２Ｙ…インクジェットヘッド、１５０Ａ，４５０Ａ…ノズル面、１５１Ａ…ノズルプレート、１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ…ノズル電極、１９９…帯電制御部、３０２…プラテン，３０４…回収電極

Claims (17)

1. 液体を吐出するノズルの近傍にノズル電極が形成されるノズルプレートを具備するオンデマンド吐出方式のインクジェットヘッドと、
   吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を正極性或いは負極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極の極性を反対極性に切り換える帯電手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記帯電手段は、前記ノズルから吐出される液体の曳糸切断に対応して前記ノズル電極の極性を反対極性に切り換えることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記ノズル電極は、前記ノズルの周囲を囲む形状を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記ノズル電極は、複数のノズル電極によって前記ノズルをはさむように形成されることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記ノズル電極は、前記ノズルプレートの液体が吐出される側の液体吐出面に形成されるとともに、絶縁性能を有する絶縁膜により被覆されることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記ノズル電極は、前記ノズルプレートの液体が吐出される側の液体吐出面と反対側の面に形成されることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記ノズルプレートの材料は、シリコンを含み、
   前記帯電手段は、吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を負極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極を正極性に切り換えることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記ノズルプレートの材料は、シリコンを含み、
   前記帯電手段は、吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を正極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極を負極性に切り換えることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記ノズルプレートの材料は、シリコンを含み、
   前記帯電手段は、吐出動作の開始に対応して前記ノズル電極を正極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極の帯電を除去することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記ノズルから吐出された後の主液滴を吐出時の帯電極性と反対の極性に帯電させる液体帯電手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記インクジェットヘッドは、１インチあたり４５０個以上の密度で配置された複数のノズルを備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記インクジェットヘッドと前記ノズルから吐出された液体により所定の画像が形成される記録媒体とを相対的に搬送させる搬送手段と、
    前記インクジェットヘッドの液体吐出を制御する吐出制御手段と、
    を備え、
    前記インクジェットヘッドは、前記記録媒体の前記搬送手段の搬送方向と略直交する副走査方向の長さに対応して複数のノズルが並べられた構造を有し、
    前記吐出制御手段は、前記記録媒体と前記インクジェットヘッドとを相対的に１回だけ搬送させて前記記録媒体に所望の画像を形成するように前記インクジェットヘッドの液体吐出を制御することを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１２に記載の画像形成装置において、
    前記インクジェットヘッドは、前記搬送手段の搬送方向と略直交する行方向及び前記行方向に対して所定の角度をなす斜めの列方向に沿って複数のノズルをマトリクス配列させた構造を有し、
    前記ノズル電極は、前記行方向に沿って並べられた複数のノズルに対応して前記行方向に沿う方向、あるいは前記列方向に沿って並べられた複数のノズルに対応して前記列方向に沿う方向のいずれかに形成されることを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項１３に記載の画像形成装置において、
    前記ノズル電極は、前記各ノズルを区切るように前記行方向及び前記列方向に沿って形成されることを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１２乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記搬送手段は、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極と反対の極性に帯電させる回収電極を備えたことを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１２乃至１５のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記搬送手段は、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせてプラス極性に帯電させるプラス回収電極と、マイナス極性に帯電させるマイナス回収電極を備えたことを特徴とする画像形成装置。
17. オンデマンド吐出方式のインクジェットヘッドに設けられたノズルの近傍に形成されるノズル電極を吐出動作の開始に対応して正極性或いは負極性に帯電させるとともに、前記ノズルから液体を吐出させるタイミングに合わせて前記ノズル電極の極性を反対極性に切り換えることを特徴とするミスト回収方法。

Images