CN102756558A - 液体喷射头和液体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体喷射头和液体喷射装置，其能够更可靠地防止在液体喷射时产生的烟雾对装置内部的污染。在压电振子(20)和压力室(28)之间配置有导电板(37)，并将该导电板和该压电振子电绝缘。而且，通过向导电板施加电压，从而主动地使从喷嘴(30)被喷射的油墨带电，并将该油墨在飞射过程中分离而产生的烟雾捕集在烟雾捕集部(13)的烟雾吸收材料(14)内。

Description

液体喷射头和液体喷射装置

技术领域

本发明涉及一种喷墨式记录装置等液体喷射装置中所使用的液体喷射头、和具备该液体喷射头的液体喷射装置，尤其涉及一种通过压力产生单元的驱动而从喷嘴喷射压力室内的液体的液体喷射头和液体喷射装置。

背景技术

液体喷射装置为，具备液体喷射头并从该喷射头喷射各种液体的装置。作为该液体喷射装置，例如，虽然存在喷墨式打印机或喷墨式绘图仪等图像记录装置，但最近充分发挥能够将极少量的液体准确地喷落在预定位置上的特长，从而也被应用于各种制造装置。例如，被用于制造液晶显示器等的彩色过滤片的显示器制造装置、形成有机EL(电致发光)显示器或FED(面发光显示器)等的电极的电极形成装置、制造生物芯片(bio chip)的芯片制造装置。而且，在图像记录装置用的记录头中喷射液状的油墨，在显示器制造装置用的彩色材料喷射头中喷射R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各种彩色材料的溶液。而且，在电极形成装置用的电极喷射头中喷射液状的电极材料，在芯片制造装置用的生体有机物喷射头中喷射生体有机物的溶液。

在上述的打印机等所使用的记录头中，近几年，为了响应提高图像质量等的要求，存在减少从喷嘴被喷射出的油墨的液量的倾向。为了使这种微量的液滴可靠地喷落在记录介质上，而将液滴的初始速度设定得比较高。由此，从喷嘴喷射出的液滴在飞射过程中被拉伸，从而被分离成前端的主液滴(main液滴)和其后的卫星液滴(副液滴)。该卫星液滴的一部分或全部由于空气的粘性阻力而使速度急剧降低，从而有时不会到达记录介质而导致烟雾化。由此，存在如下问题，即，雾化的卫星液滴(以下，称作烟雾)污染装置内部，或由于附着在记录头和电气电路等容易带电的部件上而发生动作不良。

为了防止这种不良情况，从而进行了如下的尝试，即，通过使从喷嘴被喷射出的液滴带电，且在记录头的喷嘴形成面和对记录时的记录介质进行支承的支承部件(或者压印板或基材)之间形成电场，从而主动地向支承部件吸引液滴而使其喷落在记录介质上(例如，参照专利文献1或专利文献2)。

然而，如图7(a)中的模式图所示，在从记录头的喷嘴64被喷射出的油墨朝向记录介质P以及支承部件65延伸的过程中，由于来自带正电的支承部件65的静电感应，从而接近支承部件65侧的前端部分(成为主液滴Md的部分)上感应有负电荷，而在与该前端部分相反的接近喷嘴64侧的后端部分上感应有正电荷。而且，如图7(b)所示，当从喷嘴被喷射出的油墨分离成例如主液滴Md、第一卫星液滴Sd1、第二卫星液滴Sd2时，成为如下情况，即，主液滴Md带负电，第二卫星液滴Sd2带正电，第一卫星液滴Sd1不带电。此时，即使主液滴Md和第一卫星液滴Sd1喷落在记录介质P上时，第二卫星液滴Sd2也与带正电的支承部件65相排斥从而在记录头的喷嘴形成面的附近烟雾化并漂浮。该烟雾(油雾)的一部分附着在喷嘴形成面上。当烟雾附着在喷嘴形成面上时，产生了利用擦拭部件而定期地擦拭喷嘴形成面的必要性。而且，未附着在喷嘴形成面上的烟雾，有可能附着在极性与该烟雾不同的打印机结构部件上而导致污染。

根据上述的情况，提出了如下结构，即，通过在喷嘴的附近设置电极，并在从喷嘴开始油墨的喷射时，该电极的极性例如从正极性被切换至负极性，并在从喷嘴喷射出的油墨分离成主液滴和卫星液滴的时刻，实施将电极的极性再次切换至正极性的控制，从而使带正电的卫星液滴远离喷嘴形成面(使其朝向记录介质)(例如，参照专利文献3)。此外，还提出有如下的结构，即，在支承部件(基材)例如带负电的状态下从喷嘴喷射油墨，并在分离成主液滴和卫星液滴的时刻，使支承部件的极性切换为正极性，并使主液滴通过惯性力而喷落在记录介质上，而通过使卫星液滴和烟雾向支承部件被吸引，从而喷落在记录介质上，其中，所述支承部件带电为与该卫星液滴或烟雾相反的极性(例如，参照专利文献4)。

然而，近几年，在此类的打印机中，具有喷射油墨的驱动频率变得更高的倾向，从而存在卫星液滴喷落至记录介质之前从喷嘴喷射下一个油墨的情况。因此，在上文所述这种于油墨的喷射时刻或油墨分离的时刻对电极的极性进行切换的结构中，存在如下可能性，即，难以使卫星液滴可靠地喷落在记录介质上，除此之外，还产生对主液滴的飞射的影响，从而喷落变得不稳定。

此外，虽然考虑到为了防止油墨的带电，而在喷嘴形成面和支承部件之间不形成电场的结构，但判断出，即使在该结构中当从喷嘴喷射了油墨时，所喷射出的油墨也带电。即，例如，如图8中的模式图所示，通过向记录头的压电振子68的驱动电极69施加驱动电压，从而使压力室70内的油墨发生压力变动，并利用该压力变动而从喷嘴71向记录介质P喷射油墨，在上述结构中，当向压电振子68的驱动电极69输入正电压时，由于压电振子68和压力室70之间绝缘，因此由于静电感应而在压力室70内的油墨的压电振子68的附近感应有负电荷。而且，在该部分的相反侧的喷嘴71附近的油墨中，感应有正电荷。由于在一般的记录头中喷嘴形成面72被接地，因此油墨的正电荷向喷嘴形成面72侧移动，但如上文所述，在以更高的驱动频率来喷射油墨的结构中，油墨在正电荷稍有残留的状态下从喷嘴71被喷射。其结果为，从喷嘴71被喷射出的油墨带正电。

而且，从喷嘴71被喷射出的油墨在朝向记录介质P飞射的期间，具有由于勒纳德效应(Lenard effect)而使正电增强(在带负电的状态下被喷射时，负电衰弱)的倾向。即，当油墨带电时，正电荷在液滴的中心部分聚集，而负电荷在表层部分聚集。而且，由于飞射中的表层部分的蒸发或分裂，液滴逐渐向正电偏置。

如上文所述，即使在喷嘴形成面和支承部件之间不形成电场的结构中，也由于从喷嘴喷射出的油墨也带电，因而产生烟雾附着在喷嘴形成面和打印机的结构部件上的不良情况。

上文所述的这种现象，并不限定于压电振子，在发热元件等的、通过驱动电压的施加而工作的其他压力产生单元中也同样产生。

专利文献1：日本特开平10-278252号公报

专利文献2：日本特开2004-202867号公报

专利文献3：日本特开2010-214652号公报

专利文献4：日本特开2010-214880号公报

发明内容

本发明鉴于这种情况而成，其目的在于，提供一种能够可靠地防止在液体的喷射时产生的烟雾对装置内的污染的液体喷射头和液体喷射装置。

本发明的液体喷射头是为了实现上述目的而提出的，液体流道，其形成有喷射液体的喷嘴以及与该喷嘴连通的压力室；压力产生单元，其通过驱动信号的施加而驱动，从而使所述压力室内的液体产生压力变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴被喷射，在所述压力室和所述压力产生单元之间，设置有具备导电性的屏蔽部件，该屏蔽部件和所述压力产生单元被电绝缘。

此外，在上述结构中，优选采用上述屏蔽部件被接地的结构。

根据本发明，压力产生单元在驱动时对压力室内的液体的静电感应被屏蔽部件防止。由此，抑制了从喷嘴被喷射的液滴的带电。通过以此种方式而尽可能地使从喷嘴被喷射的液滴无带电化，从而即使液滴在朝向记录介质等喷落对象飞射的期间分离，而产生卫星液滴或比该卫星液滴更微小的烟雾，也抑制了这些烟雾等的带电，所以减少了这些烟雾附着在装置内的结构部件(例如，驱动电机、驱动带、线性标尺等)上的情况。其结果为，防止了因烟雾的附着而导致的故障，从而提高了液体喷射装置的耐久性和可靠性。

在上述结构中，可以采用具备向所述屏蔽部件施加电压的电压施加单元的结构。

根据该结构，通过向屏蔽部件施加电压，从而能够任意地对从喷嘴被喷射的液体的带电极性进行控制。由此，例如能够利用带电为与烟雾的带电极性相反的极性的捕集部来捕集烟雾。此外，例如，用容易带电的原材料构成需要避免烟雾的附着的结构部件，通过使该结构部件的带电极性与烟雾的带电极性相同，从而减少了烟雾附着在该结构部件上的情况。

此外，本发明的液体喷射装置的特征在于，具备：液体喷射头，其具有：液体流道，所述液体流道形成有喷射液体的喷嘴和与该喷嘴连通的压力室；压力产生单元，所述压力产生单元通过驱动信号的施加而驱动，从而使所述压力室内的液体产生压力变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴被喷射，在所述压力室和所述压力产生单元之间，设置有具备导电性的屏蔽部件，该屏蔽部件和所述压力产生单元之间被电绝缘。

上述结构可以采用下述结构，即，具备：捕集单元，其对从由所述液体喷射头向喷落对象喷射的液体中分离而产生的烟雾进行捕集；第一电压施加单元，其向所述屏蔽部件施加电压；第二电压施加单元，其向所述捕集单元施加电压，所述第一电压施加单元和所述第二电压施加单元产生相反极性的电压。

附图说明

图1为对打印机的结构进行说明的立体图。

图2为记录头的主要部分的剖视图。

图3为对压电振子的结构进行说明的剖视图。

图4为对打印机的电结构进行说明的框图。

图5为对喷射驱动脉冲以及微振动驱动脉冲的结构进行说明的波形图。

图6为对油墨的捕集进行说明的模式图。

图7为对在喷嘴和支承部件之间形成了电场的结构中从喷嘴喷射出的油墨带电的状态进行说明的模式图。

图8为对在喷嘴和支承部件之间未形成电场的结构中从喷嘴喷射出的油墨带电的状态进行说明的模式图。

具体实施方式

以下，参照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。并且，虽然在以下所叙述的实施方式中，作为本发明的优选的具体示例而被进行了各种的限定，但本发明的范围只要在以下的说明中没有特别地对本发明进行限定的记载，则并不限定于这些实施方式。此外，在以下，作为本发明的液体喷射装置，列举出喷墨式记录装置(以下，为打印机)为示例而进行说明。

图1为表示打印机1的结构的立体图。该打印机1具备：滑架4，在其上安装有作为液体喷射头中的一种的记录头2，且以可拆装的方式安装有作为液体供给源中的一种的墨盒3；压印板5，其被配置在记录动作时的记录头2的下方；滑架移动机构7，其使滑架4在记录纸6(记录介质以及喷落对象的一种)的纸宽方向、即主扫描方向上进行往复移动；输送机构8，其在与主扫描方向正交的副扫描方向上对记录纸6进行输送。

滑架4以被轴支承在架设于主扫描方向上的导杆9上的状态被安装，并被构成为，通过滑架移动机构7的工作而沿着导杆9在主扫描方向上移动。滑架4在主扫描方向上的位置通过线性编码器10而被检测出，并且该检测信号、即编码器脉冲(位置信息的一种)被发送到打印机控制器51(参照图4)。线性编码器10为位置信息输出单元的一种，并将与记录头2的扫描位置对应的编码器脉冲EP作为主扫描方向上的位置信息而输出。该线性编码器10具备沿着主扫描方向而被架设在框架的背面的内壁上的线性标尺10a、和被安装在墨盒3的背面上的图未示的检测部。作为线性编码器10的检测方式，具有光学式和磁式等，在本实施方式中采用光学式。线性标尺10a由带状的树脂薄膜构成。在本实施方式中，沿着线性标尺10a的基材的长度方向而形成有多个图未示的纵向狭缝(以带宽方向为长度方向的狭缝)。而且，检测部根据线性标尺10a的狭缝的受光状态与狭缝以外的部分的受光状态的差异，而输出编码器脉冲。

在滑架4的移动范围内的记录区域的外侧的端部区域上，设定有成为滑架的扫描的基点的初始位置。在本实施方式中的初始位置处配置有：对记录头2的喷嘴形成面(喷嘴板24，参照图2)进行密封的压盖部件11、和用于擦拭喷嘴形成面的擦拭器部件12。而且，打印机1被构成为能够实现如下所谓的双方向记录，即，在滑架4从该初始位置起朝向相反侧的端部进行移动的前进动作时、和滑架4从相反侧的端部起向初始位置侧返回的返回动作时的双方向上，在记录纸6上记录文字或图像等。

压印板5为，以主扫描方向为长度方向的板状部件，在其表面上沿着长边方向而以预定的间隔突出设置有多个支承突起5a。与压印板5表面相比，各个支承突起5a向上方(记录动作时的记录头2侧)突出。各个支承突起5a的上表面成为对记录纸6进行支承的抵接面，并对记录纸6的背面(油墨喷落的记录面的相反侧的面)进行局部支承。而且，在压印板5的表面且偏离出各个支承突起5a的部分上，配置有油墨吸收材料5b。该油墨吸收材料5b由用例如无纺布(felt)或海绵等制成的具有吸液性的多孔质部件构成。

而且，在压印板5的主扫描方向的端部，具体而言，压印板5中的从油墨被喷射于记录纸6的区域(油墨喷射区域)偏离出的区域，更详细而言，在偏离至油墨喷射区域的主扫描方向上的外侧的区域，且打印机1能够对应的最大尺寸的记录纸6被配置在压印板5上时的、成为该记录纸6的宽度方向端部(最大记录纸宽度)的外侧的位置上，配置有对在从记录头2喷射油墨时产生的烟雾(油雾)进行捕集的烟雾捕集部13(相当于本发明中的捕集单元)。虽然，该烟雾捕集部13优选被设置在压印板5的主扫描方向两侧，但只需至少设置在一侧即可。本实施方式中的烟雾捕集部13由具有绝缘性的部件形成为箱体状。在该烟雾捕集部13的上表面上配置有烟雾吸收材料14。该烟雾吸收材料14例如通过在由聚氨酯海绵等制作的具有吸液性的多孔质部件内含有碳等导电性材料而构成。而且被构成为，在烟雾吸收材料14上施加有来自后述捕集部施加电压生成部59的电压。关于这一点的详细内容将在下文进行说明。并且，由于该烟雾捕集部13(更具体而言，烟雾吸收材料14)通过被施加电压而带电，所以通过将烟雾捕集部13配置在上述位置，从而能够防止在从记录头2向记录纸6喷射油墨时，烟雾捕集部13的带电对该喷射油墨的影响。此外，烟雾捕集部13在独立于对记录纸6的油墨的喷射(即，印刷处理)，而通过从喷嘴30喷射油墨来抑制记录头2内的油墨的增稠的恢复处理(冲洗处理)时，也兼作接收该被喷射的油墨的接收部(冲洗点)。因此，能够有助于打印机内的空间节省化。

图2为，对记录头2的结构进行说明的主要部分的剖视图。该记录头2具备：壳体15、被收纳在该壳体15内的振子组件16、与壳体15的底面(顶端部)相接合的流道组件17、罩部件45等。上述的壳体15例如由环氧类树脂制成，并且在其内部形成有用于收纳振子组件16的收纳空间18。振子组件16具备：压电振子20，其作为压力产生单元的一种而发挥作用；固定板21，其与该压电振子20接合；软性电缆22，其向压电振子20供给驱动信号。

图3为对振子组件16的结构进行说明的、元件长边方向上的剖视图。如该图所示，该压电振子20为，由共用内部电极39和个别内部电极40隔着压电体41交替地层叠而形成的层叠型的压电振子。在此，共用内部电极39为所有的压电振子20共用的电极，并被设定为接地电位。而且，个别内部电极40为，电位根据所施加的驱动信号的喷射驱动脉冲DP(参照图5)而发生变动的电极。而且，本实施方式中，压电振子20中的从振子顶端起至振子长边方向(与层叠方向正交的方向)的一半程度为止或者至三分之二程度为止的部分成为自由端部20a。而且，压电振子20中的剩余部分、即从自由端部20a的基端起至振子基端为止的部分成为基端部20b。

在自由端部20a上形成有，共用内部电极39和个别内部电极40重合的活性区域(重合部分)A。当向这些内部电极39、40赋予电位差时，活性区域A内的压电体41将工作并发生变形，从而自由端部20a在振子长边方向上进行位移并伸缩。而且，共用内部电极39的基端在压电振子20的基端面部与共用外部电极42导通。另一方面，个别内部电极40的顶端在压电振子20的顶端面部与个别外部电极43导通。并且，与压电振子20的顶端面部相比，共用内部电极39的顶端位于稍靠近前侧(基端面侧)的位置处，并且个别内部电极40的基端位于自由端部20a和基端部20b的边界处。

个别外部电极43(相当于本发明中的驱动电极)为，在压电振子20的顶端面部、和压电振子20中的层叠方向上的一侧面即配线连接面(图3中的上侧的面)上连续形成的电极，并将作为配线部件的软性电缆22的布线和各个个别内部电极40导通。而且，该个别外部电极43的配线连接面侧的部分从基端部20b上朝向顶端侧而连续地形成。共用外部电极42为，在压电振子20的基端面部、上述的配线连接面、以及压电振子20中的层叠方向上的另一侧面即固定板安装面(图3中的下侧的面)上连续形成的电极，并将软性电缆22的布线和各个共用内部电极39之间导通。而且，该共用外部电极42中的配线连接面侧的部分从与个别外部电极43的端部相比稍靠近前的位置起朝向基端面部侧而连续地形成，而固定板安装面侧的部分从与振子的顶端面部相比稍靠近前侧的位置起朝向基端侧而连续地形成。

上述基端部20b为，即使在活性区域A中的压电体41工作时也不进行伸缩的非工作部。在该基端部20b的配线连接面侧配置有软性电缆22，并且在基端部20b上，个别外部电极43、共用外部电极42以及软性电缆22电连接。而且，驱动信号通过该软性电缆22而被施加于各个个别外部电极43。

流道组件17构成为，使流道形成基板23的一个面与喷嘴板24接合，且使振动板25以隔着导电板37(相当于本发明中的屏蔽部件)的状态而与流道形成基板23的另一个面接合。在该流道组件17上设置有贮留部26(共用液室)、油墨供给口27、压力室28、喷嘴连通口29、喷嘴30。而且，从油墨供给口27起经由压力室28以及喷嘴连通口29至喷嘴30的一连串的油墨流道(相当于本发明中的液体流道)，对应于各个喷嘴30而形成。

上述喷嘴板24为，多个喷嘴30在其上以与点形成密度对应的间距(例如180dpi)贯穿设置成列状的、不锈钢等金属制的薄板。在该喷嘴板24上设置有多个将喷嘴30排列设置而成的喷嘴列(喷嘴组)，并且一个喷嘴列由例如180个喷嘴30构成。

上述振动板25为，在支承板31的表面上层叠了弹性体膜32的双重结构。在本实施方式中，使用复合材料来制成振动板25，所述复合材料将作为金属板的一种的不锈钢板作为支承板31，并在该支承板31的表面上覆盖树脂薄膜以作为弹性体膜32。在该振动板25上设置有使压力室28的容积发生变化的隔膜部33。而且，在该振动板25上设置有对贮留部26的一部分进行密封的可塑性部34。

上述隔膜部33通过用蚀刻加工等对支承板31进行局部去除而制成。即，该隔膜部33由岛部35和围绕该岛部35的薄壁弹性部构成，所述岛部35与压电振子20的自由端部20a的顶端面接合。上述的可塑性部34与隔膜部33同样通过用蚀刻加工等而去除与贮留部26的开口面对置的区域内的支承板31，从而被制成，并且作为吸收被贮留在贮留部26中的液体的压力变动的缓冲器而发挥作用。

而且，由于压电振子20的顶端面与上述岛部35接合，因此能够通过使该压电振子20的自由端部20a进行伸缩从而使压力室28的容积发生变动。随着该容积的变动，压力室28内的油墨将产生压力变动。而且，记录头2构成为，利用该压力变动而使油墨从喷嘴30被喷射。

导电板37由薄金属板(金属膜)构成并具有挠性。在压电振子20的驱动时，导电板37也对应于隔膜部33的变位而变形。该导电膜37被接合在振动板25的弹性体膜32侧，并且支承板31和压电振子20通过弹性体膜32而处于电绝缘的状态。此外，导电膜37对压力室28的开口面进行密封，并与该压力室28内的油墨接触。本实施方式中的导电板37被构成为，与后述的导电板施加电压生成部58电连接，从而被施加来自该导电板施加电压生成部58的施加电压。针对此点的详细内容将下文将进行说明。此外，由于导电板37通过与导电板施加电压生成部58电连接而处于接地状态，所以作为防止压电振子20在驱动时对压力室28内的油墨的静电感应的、静电屏蔽部件而发挥功能。

罩部件45为对流道组件17的侧面和壳体15的侧面进行保护的部件，并且由不锈钢等具有导电性的板材制成。本实施方式中的罩部件45的一部分以使喷嘴板24的喷嘴30露出的状态与喷嘴形成面的边缘部抵接，并且与该喷嘴板24电导通。由于罩部件45接地，且与喷嘴板24接触并导通，从而防止了例如由于在记录纸6等中所产生的静电经由喷嘴板24而传递所导致的、驱动IC等的损坏或喷嘴板24的带电。

接下来，对打印机1的电结构进行说明。

图4为对打印机1的电结构进行说明的框图。外部装置50为，例如对计算机或数码相机等的图像进行处理的电子设备。该外部装置50以可通信的方式与打印机1相连，并为了在打印机1中使图像或文本印刷在记录纸等记录介质上，而向打印机1发送与该图像等对应的印刷数据。

本实施方式中的打印机1具有：输送机构8、滑架移动机构7、线性编码器10、记录头2、导电板37、烟雾捕集部13以及打印机控制器51。

打印机控制器51为用于实施对打印机的各个部件的控制的控制组件。打印机控制器51具有接口(I/F)部54、CPU55、存储部56、驱动信号生成部57、捕集部施加电压生成部59。接口部54实施从外部装置50向打印机1发送印刷数据或印刷命令、或者由外部装置50接收打印机1的状态信息等的打印机的状态数据的发送和接收。CPU55为用于实施对打印机整体的控制的运算处理装置。存储部56为对CPU55所执行的程序或各种控制中所使用的数据进行存储的元件，并包括ROM、RAM、NVRAM(非易失性存储元件)。CPU55根据被存储在存储部56中的程序，而对各个组件进行控制。

CPU55作为时钟脉冲生成单元而发挥作用，所述时钟脉冲生成单元根据由线性编码器10输出的编码器脉冲EP而生成时钟脉冲PTS。而且，CPU55与该时钟脉冲PTS同步而对印刷数据的输送或由驱动信号生成部57实施的驱动信号COM的生成等进行控制。另外，CPU55根据时钟脉冲PTS，生成锁存信号LAT等时钟信号并向记录头2的头控制部53输出。头控制部53根据来自打印机控制器51的头控制信号(印刷数据以及时钟信号)，而实施将驱动信号COM的喷射驱动脉冲DP(参照图5)施加到记录头2的压电振子20的控制等。

导电板施加电压生成部58(相当于本发明中的第一电压施加单元)为，生成施加于导电板37的电压的电源。该导电板施加电压生成部58被构成为，将与后述的捕集部施加电压生成部59相反极性的电压，在本实施方式中为负电压，施加于导电板37。该导电板施加电压生成部58通过CPU55来控制接通、断开。具体而言，在通过记录头2而进行油墨的喷射动作的期间，导电板施加电压生成部58持续被接通。由此，成为负极性的电压施加于导电板37的状态，从而负电荷从该导电板37向压力室28内的油墨移动。因此，如下文所述，从记录头2的喷嘴30喷出的油墨带负电。此外，在不进行油墨喷射的状态下(暂停状态或打印机的电源断开状态)，导电板施加电压生成部58被切换至断开。由此，成为不向导电板37施加电压的状态。

捕集部施加电压生成部59(相当于本发明中的第二电压施加单元)为，生成施加于烟雾捕集部13的烟雾吸收材料14的电压的电源。而且被构成为，通过将与导电板施加电压生成部58产生的电压的极性呈相反极性的电压，在本实施方式中为正极性的电压，施加于烟雾吸收材料14，从而使该烟雾吸收材料14带正电。该捕集部施加电压生成部59通过CPU55来控制接通、断开。具体而言，在记录头2移动至烟雾捕集部13的上方从而喷嘴形成面与烟雾吸收材料14成为对置状态(在与喷嘴形成面平行的面内，两者重叠的状态)时，捕集部施加电压生成部59被切换至接通。由此，成为电压被施加于烟雾吸收材料14的状态，从而在烟雾吸收材料14和记录头的喷嘴形成面之间形成电场。由此，在随着油墨的喷射而产生烟雾时，来自烟雾吸收材料14的静电力作用于带负电的烟雾，从而能够将该烟雾捕集到烟雾吸收材料14上。而且，在记录头2向压印板5的油墨喷射区域侧移动，而成为喷嘴形成面不与烟雾捕集部13对置(在俯视观察时不重叠)的状态时，捕集部施加电压生成部59被切换至断开。由此，成为不向烟雾吸收材料14施加电压的状态。

驱动信号生成部57根据与驱动信号的波形相关的波形数据，而生成模拟的电压信号。此外，驱动信号生成部57对上述的电压信号进行增幅从而生成驱动信号COM。该驱动信号COM为，在对记录介质实施印刷处理(记录处理或喷射处理)时被施加于记录头2的压力产生单元、即压电振子20的信号，并为在作为重复周期的单位时间内，至少包含一个以上例如图5所示的喷射驱动脉冲DP的一系列的信号。在此，喷射驱动脉冲DP是指，为了使液滴状的油墨从记录头2的喷嘴30喷射，而使压电振子20实施预定动作的脉冲。

图5为，表示在驱动信号COM中所含有的喷射驱动脉冲DP的结构的一个示例的波形图。并且，在图5中，纵轴为电位，横轴为时间。此外，喷射驱动脉冲DP包括：电位向正电位侧从基准电位(中间电位)Vb变化至最大电位(最大电压)Vmax，从而使压力室28膨胀的膨胀要素p1；将最大电位Vmax维持固定时间的膨胀维持要素p2；电位向负电位侧从最大电位Vmax变化至最小电位(最小电压)Vmin，从而使压力室28急剧收缩的收缩要素p3；将最小电位Vmin维持固定时间的收缩维持(制振保持)要素p4；电位从最小电位Vmin恢复至基准电位Vb的恢复要素p5。由于本实施方式中的喷射驱动脉冲DP的最小电位(最小电压)Vmin为0伏特以上，所以喷射驱动脉冲DP整体为正的电压波形，但例如由于被施加于共用外部电极42的偏压的关系，也可以为局部表示负值的结构。此时，喷射驱动脉冲DP的电压平均为正。

当向压电振子20施加喷射驱动脉冲DP时，压电振子20以如下方式发挥作用。首先，压电振子20通过膨胀要素p1而收缩，与此同时，压力室28从与基准电位Vb对应的基准容积膨胀至与最大电位Vmax对应的最大容积。由此，在喷嘴30内露出的弯液面向压力室侧被吸入。该压力室28的膨胀状态在膨胀维持要素p2的整个施加期间内被维持为固定。当在膨胀维持要素p2之后接着向压电振子20施加收缩要素p3时，该压电振子20将伸长，由此，压力室28从上述最大容积急剧地收缩至与最小电位Vmin对应的最小容积。通过该压力室28的急剧的收缩，从而压力室28内的油墨被加压，由此，从喷嘴30喷射出几p1～数十p1的油墨。该压力室28的收缩状态在收缩维持要素p4的整个施加期间内被维持较短时间，之后，恢复要素p5被施加于压电振子20，从而压力室28从与最小电位Vmin对应的容积恢复至与基准电位Vb对应的基准容积。

在此，本发明所涉及的打印机1具有如下特征，即，通过将电压施加于导电板37，而主动地使从喷嘴30喷射出的油墨带电，从而将该油墨在飞射过程中分离而产生的烟雾捕集到烟雾捕集部13的烟雾吸收材料14内。

图6为对烟雾的捕集进行说明的模式图。并且，在图6(a)中，记录头2以局部剖视图的形式被表示。

如上文所述，由于在压力室28和压电振子20之间配置有导电板37，并且导电板37和压电振子20之间通过振动板25的弹性体膜32而处于电绝缘状态，所以当驱动脉冲(即，正极性的电压)被施加于压电振子20的驱动电极(个别外部电极43)时，对压力室28内的油墨的静电感应被作为屏蔽部件而发挥功能的导电板37防止。此外，由于导电板37与压力室内的油墨接触，所以通过由导电板施加电压生成部58向导电板37施加负电压，从而负电荷从导电板37向压力室28内的油墨移动。在此状态下从喷嘴30被喷射出的油墨滴带负电。该油墨滴在喷落在记录纸6上之前的期间，例如分离成主液滴Md、卫星液滴Sd和烟雾Ms。前端部分的主液滴Md通过喷射时的惯性力而到达记录纸6。然而，卫星液滴Sd中质量比较小的液滴和质量更小的烟雾Ms有时不会喷落在记录纸6上，而在喷嘴形成面的附近漂浮。

未喷落在记录纸6上的烟雾Ms等利用通过记录头2的移动所产生的负压，而随着该记录头2进行移动。而且，如图6(b)所示，当记录头2越过压印板5的油墨喷射区域和最大记录纸宽度，而移动至烟雾捕集部13的上方，从而喷嘴形成面与烟雾吸收材料14对置时，将成为从捕集部施加电压生成部59向该烟雾吸收材料14施加正电压的状态，从而该烟雾吸收材料14带正电。由此，在记录头2附近漂浮的携带负电荷的烟雾Ms等通过静电力而被吸附、捕集在烟雾吸收材料14上。并且，如上文所述，在记录头2向压印板5的油墨喷射区域侧移动，而在成为喷嘴形成面不与烟雾吸收材料14对置的状态时，将成为电压未被施加于烟雾吸收材料14的状态。因此在记录头2向记录纸6喷射油墨的期间，烟雾吸收材料14的带电不会对所喷射出的油墨造成影响。此外，由于在喷嘴形成面与烟雾吸收材料14对置之前，电压未被施加于烟雾吸收材料14，所以防止了在记录头2趋向烟雾捕集部13的中途，烟雾等附着在记录纸6的宽度方向上的端部上。

通过采用上述这种结构，通过导电板37而防止了压电振子20在驱动时对压力室28内的油墨的静电感应，从而抑制了从喷嘴30喷射的油墨带电为预期外的极性。此外，通过向导电板37施加电压，从而能够主动地使从喷嘴30被喷射的油墨带电，由此，能够利用带为该带电极性的相反极性的烟雾捕集部13，而更加可靠地捕集烟雾。其结果为，由于烟雾不易附着在打印机内的结构部件(例如驱动电机、驱动带、线性标尺等容易带电的部件)上，所以抑制了因烟雾的附着而导致的故障，由此提高了打印机1的耐久性和可靠性。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，可根据权利要求书中的记载而进行各种改变。

例如，虽然在上述实施方式中例示了如下结构，即，通过向导电板37施加负电压，从而使从喷嘴30被喷射的油墨带负电，并通过使烟雾捕集部13带正电从而捕集烟雾，但并不局限于此，也可以采用下述结构，即，通过向导电板37施加正极性的电压，从而使从喷嘴30被喷射的油墨带正电，并通过使烟雾捕集部13带负电从而捕集烟雾。

此外，关于烟雾捕集部13，虽然在上述实施方式中例示了如下结构，即，通过向具有导电性的烟雾吸收材料14施加电压从而使该烟雾吸收材料14带电，但并不局限于此，也可以采用下述结构，即，不设置烟雾吸收材料14，而直接将电压施加于具有导电性的烟雾捕集部13。此外，作为烟雾吸收材料14或烟雾捕集部13，也能够使用具有下述性质的原材料，即，容易带电为与烟雾的带电极性相反的极性的性质。例如，作为在摩擦电序中容易带电为负极性电的原材料，能够采用硅制、聚丙烯制或聚氯乙烯制的海绵等。此外，作为在摩擦电序中容易带电为正极性的原材料，能够采用尼龙制海绵、羊毛制吸液材料等。根据该结构，由于烟雾吸收材料14或烟雾捕集部13自身带电为与烟雾的带电极性的相反极性，所以不需要捕集部施加电压生成部59等的电源，从而可通过更为简单的结构来获得烟雾的捕集效果。

此外，虽然在上述实施方式中例示了下述结构，即，通过将电压施加于导电板37，从而使从喷嘴30被喷射的油墨带电，并利用被施加了与从该油墨分离出烟雾的带电极性呈相反极性的电压的烟雾捕集部13，从而捕集该烟雾，但并不局限于此，利用能够任意地对从喷嘴30被喷射的油墨的带电极性进行控制的情况，而能够采用各种方法来抑制由烟雾导致的不良情况。例如，也可以采用下述结构，即，由容易带负电的树脂构成在附着了烟雾的情况下不易进行对记录头2的位置检测的线性标尺10a，将与线性标尺10的带电极性呈相同极性的电压(在该例中，为负电压(原文为正电压))施加于导电板37，从而使从喷嘴30被喷射的油墨带负电。在该结构中，由于烟雾带电为与线性标尺10a的带电极性相同的极性，所以烟雾和线性标尺10a之间产生排斥力，由此减少了烟雾附着在线性标尺10a上的情况。

另外，例如，也可以采用不设置导电板施加电压生成部58，而将导电板37接地的结构。此时，由于压电振子20在驱动时对压力室28内的油墨的静电感应被导电板37防止，所以减少了从喷嘴30被喷射的油墨的主液滴和从该主液滴分离而产生的烟雾的带电。由此，减少了烟雾附着在打印机内的结构部件上的情况。此时，关于导电板37的设置位置，只要在压电振子20和压力室28之间，则并不局限于在上述实施方式中所例示的位置，例如，也可以设置在振动板25和压电振子20之间。在采用该结构的情况下，需要将振动板25和压电振子20之间电绝缘。

此外，虽然在上述各个实施方式中，作为压力产生单元，例示了所谓的纵振动型的压电振子20，但并不局限于此，也可以采用所谓的挠曲振动型的压电振子。此时，关于图5中所例示的驱动信号(喷射驱动脉冲DP)的波形，成为电位的变化方向、即上下反转了的波形。另外，作为压力产生单元，即使在采用发热元件、或静电致动器等通过电压的施加而被驱动的压力产生单元的结构中，也可以应用本发明，所述发热元件通过发热而使油墨崩沸从而产生压力变动，所述静电致动器通过利用静电力而使压力室的隔壁位移从而产生压力变动。

而且，本发明只要为利用压力产生单元而能够实现对液体的喷射控制的液体喷射装置，则不限定于打印机，也能够应用于如下的装置，即，绘图仪、传真装置、复印机等各种喷墨式记录装置，或记录装置以外的液体喷射装置，例如，显示器制造装置、电极制造装置、芯片制造装置等。而且，在显示器制造装置中，从彩色材料喷射头喷射R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各种彩色材料的溶液。此外，在电极制造装置中，从电极材料喷射头喷射液状的电极材料。在芯片制造装置中，从生体有机物喷射头喷射生体有机物的溶液。

符号说明

1…打印机；2…记录头；6…记录纸；13…烟雾捕集部；14…烟雾吸收材料；20…压电振子；24…喷嘴板；28…压力室；30…喷嘴；37…导电板；43…个别外部电极；57…驱动信号生成部；58…导电板施加电压生成部；59…捕集部施加电压生成部。

Claims (5)

1.一种液体喷射头，其特征在于，具有：

液体流道，其形成有喷射液体的喷嘴以及与该喷嘴连通的压力室；压力产生单元，其通过驱动信号的施加而驱动，从而使所述压力室内的液体产生压力变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴被喷射，

在所述压力室和所述压力产生单元之间，设置有具备导电性的屏蔽部件，该屏蔽部件和所述压力产生单元被电绝缘。

2.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述屏蔽部件被接地。

3.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

具备向所述屏蔽部件施加电压的电压施加单元。

4.一种液体喷射装置，其特征在于，具备：

液体喷射头，其具有：液体流道，所述液体流道形成有喷射液体的喷嘴和与该喷嘴连通的压力室；压力产生单元，所述压力产生单元通过驱动信号的施加而驱动，从而使所述压力室内的液体产生压力变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴被喷射，

在所述压力室和所述压力产生单元之间，设置有具备导电性的屏蔽部件，该屏蔽部件和所述压力产生单元之间被电绝缘。

5.如权利要求4所述的液体喷射装置，其特征在于，具备：

捕集单元，其对从由所述液体喷射头向喷落对象喷射的液体中分离而产生的烟雾进行捕集；

第一电压施加单元，其向所述屏蔽部件施加电压；

第二电压施加单元，其向所述捕集单元施加电压，

所述第一电压施加单元和所述第二电压施加单元产生相反极性的电压。

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