JP2004237691A

JP2004237691A - 液体ミストの排除装置及び液体ミストの排除方法

Info

Publication number: JP2004237691A
Application number: JP2003032011A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Takeda; 和久竹田; Nobuyuki Nishi; 伸幸西; Kazuhisa Kawakami; 和久川上
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-10
Also published as: JP4154585B2

Abstract

【課題】装置本体内を浮遊する液体ミストを装置本体外に排除する際の周辺物品の汚損を防止すると共に、定期的なメンテナンスを実質的に不要とする液体ミストの排除装置及び液体ミストの排除方法を提供すること。
【解決手段】本発明のインクミストの排除装置３１は、装置本体３内のインクミストを吸引する吸引口３３と、吸引したインクミストを被記録媒体の印刷面上方に導く誘導経路３５及びその吐出端に位置する吹出口３７と、誘導経路３５途中に設けられ、誘導経路３５内にインクミストの吸引風を生起させるファンモータ３９とを備えている。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばインクジェット式記録装置等の液体噴射装置において、記録又は噴射実行中（印刷中）あるいはフラッシング（空吐出）中等に装置本体内に浮遊する液体（インク）ミストを排除する液体ミストの排除装置、液体ミストの排除方法、及び該排除装置を備えた液体噴射装置に関するものである。
【０００２】
ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。
【０００３】
液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。
【０００４】
【従来の技術】
例えば液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置において、記録ヘッドのインク吐出ノズルから吐出されたインクは、インク吐出ノズルから分離される際あるいは被記録媒体の一例である用紙の印刷面に到達する前に速度が０となり、微細なインクミストとなって装置本体内を浮遊する。このような現象は印刷中及びフラッシング動作中に起こり、特に縁無し印刷を行なう際、用紙サイズ外において吐出されるインクがミスト化される場合が多い。インクジェット式記録装置においては数ピコリットル大のインク滴を記録ヘッドから吐出するようになってきているため、インクミストは一層発生し易くなってきている。
【０００５】
このようにして装置本体内を浮遊するインクミストがキャリッジのガイド軸に付着した場合には、キャリッジに対する負荷を増大させ、キャリッジの円滑な動きを阻害することとなる。また光学式エンコーダ等の位置検出装置に付着した場合には、誤検出の原因ともなる。更に装置本体内の特定の部位に吐出される傾向がある場合はその部位にインクミストが徐々に堆積し、装置本体内の汚損の要因ともなる。
【０００６】
従って、装置本体内を浮遊するインクミストは回収又は排除することが望ましく、そのような装置及び方法を本出願人は下記特許文献１において既に提案している。このものは電子部品の放熱用として設けられているファンモータを装置本体内のインクミストの吸引、装置本体外への排出にも利用できるよう、部品の有効利用を図ったものである。また特許文献１では、電子部品の放熱を直接司るヒートシンク等へのインクの付着を防止するため、インクミストの吸引口にフィルタを設けることも開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２１１１６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、回収したインクミストを装置本体外にそのまま放出すると、当所は目立たないが次第に目立つようになり、長い期間を経てその放出口近傍に位置する物品の汚損が問題となる。また装置本体外に放出されるインクミストの量を少なくする目的でフィルタを設けたとしても、フィルタの構造上目詰まりが生じ易く、定期的に交換する手間が発生する。一方、印刷直後の用紙に目を移すと、印刷直後は吹き付けられたインクがまだ完全に乾燥していない状態にあり、場合によっては歯付きローラから成る排紙従動ローラを通過する際、印刷面の一部が歯によってほじられて白抜けと呼ばれるインク剥がれが発生する場合があった。また印刷面が乾燥していない状態で用紙が積層されると用紙同士が付着する虞も指摘されていた。
【０００９】
本発明の目的は、装置本体内を浮遊するインクミスト等の液体ミストを装置本体外に排除する際に周辺物品の汚損を防止すると共に、定期的なメンテナンスを実質的に不要とする液体ミストの排除装置、液体ミストの排除方法、該排除装置を備えたインクジェット式記録装置などの液体噴射装置を提供することにある。加えて液体噴射直後の被噴射面の乾燥の促進を図ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様は、搬送手段により搬送される被噴射媒体に液体を噴射して付着させる装置における装置本体内に浮遊する液体ミストを排除する液体ミストの排除装置であって、前記排除装置は装置本体内の液体ミストを吸引する吸引部と、吸引した液体ミストを被噴射媒体の被噴射面上方に導く誘導経路及び該誘導経路の吐出端に位置する吹出部と、誘導経路途中に設けられ、誘導経路内に液体ミストの吸引風を生起させる吸引手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、吸引された装置本体内の液体ミストは被噴射媒体（被記録媒体）の被噴射面（記録面）に対して直接吹き付けられ、被噴射媒体の搬送に伴って装置本体外に排出される。尚、被噴射面に吹き付けられた液体ミストは極めて微細であり、被噴射媒体も搬送状態すなわち動状態にあるから、特定の個所に液体ミストが連続的に吹き付けられて堆積するというようなことはなく、品質に影響のない状態で被噴射面に吹き付けられて装置本体外に排除されることになる。
【００１２】
また、本発明の第２の態様は、前記第１の態様において、前記吸引部は、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドの近傍において被噴射媒体の下面を支承する案内部材に対して設けられ、一方、前記吹出部は、被噴射媒体を排出するための被噴射媒体排出手段より搬送方向上流側であって、前記液体噴射ヘッドより下流側の位置に設けられていることを特徴とするものである。
本発明の第２の態様によれば、液体噴射ヘッドのノズルから噴射され浮遊している液体ミストの大半が確実に吸引され、排紙従動ローラ通過時に生ずる白抜けや用紙同士の付着を防止することができる。
【００１３】
また、本発明の第３の態様は、前記第１の態様または第２の態様において、前記吸引手段より吸引方向上流側の誘導経路途中には吸引した液体ミストのうち比較的重量の重い液体ミストを除去するラビリンス構造の一次除去部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第３の態様によれば、装置本体内を浮遊する液体ミストのうち比較的重量の重い液体ミストは一次除去部によって事前に回収除去されているから、被噴射媒体の被噴射面には重量の小さな極めて微細な液体ミストのみが供給され、品質に何ら影響を与えることなく、被噴射媒体の搬送に伴って、装置本体外に排除される。また一次除去部はラビリンス構造を採っていることから定期的な交換作業等の手間は発生しない。
【００１５】
また、本発明の第４の態様は、第１の態様〜第３の態様のいずれかにおいて、前記吸引手段より吸引方向上流側の誘導経路途中には吸引した液体ミストを加熱乾燥させる加熱手段が設けられていることを特徴とするものである。
本発明の第４の態様によれば、被噴射媒体の被噴射面には、ヒータ等の加熱手段によって加熱乾燥され、望ましくは粘性が取り除かれた固体化された液体成分のみから成る微粒体が供給されるから、噴射実行された被噴射媒体の被噴射面の乾燥にも寄与し、被噴射媒体間の不用意な付着も防止される。
【００１６】
また、本発明の第５の態様は、搬送手段により搬送される被噴射媒体に液体を噴射して付着させる装置における装置本体内に浮遊する液体ミストを排除する液体ミストの排除方法であって、吸引した液体ミストを前記液体が付着され搬送されている状態の被噴射媒体の被噴射面に対して直接吹き付けるようにしたことを特徴とするものである。
本発明の第５の態様によれば、被噴射媒体の被噴射面に液体ミストを吹き付けるという、言わば逆転の発想によって、その品質を損ねることなく液体ミストを装置本体外に排除することが可能となる。
【００１７】
また、本発明の第６の態様は、前記第５の態様において、吸引した液体ミストを加熱乾燥させることによって液体中の成分を固体化させて微粒体とし、該微粒体を被噴射媒体の被噴射面に対して吹き付けることを特徴とするものである。本発明の第６の態様によれば、被噴射媒体の被噴射面には、加熱乾燥され、望ましくは粘性が取り除かれた液体ミストのみが供給されるから、噴射実行された被噴射媒体の被噴射面の乾燥にも寄与し、排紙従動ローラ通過時に生ずる白抜けや被噴射媒体同士の付着が防止される。
【００１８】
また、本発明の第７の態様は、第６の態様において、加熱乾燥に先立ち吸引した液体ミストのうち比較的重量の重い液体ミストを除去する一次除去工程と、この一次除去工程によって比較的重量の重い液体ミストが除かれた状態の液体ミストを対象として加熱乾燥させる加熱乾燥工程とを備えていることを特徴とするものである。
本発明の第７の態様によれば、加熱乾燥工程に至る前段階において比較的重量の重い液体ミストは除去されているから、被噴射媒体の被噴射面には重量の小さな極めて微細な液体ミストのみが供給される。従って、品質を何ら損なうことなく、被噴射媒体の搬送に伴って液体ミストは装置本体外に排除される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液体ミストの排除装置を図示の実施の形態を例にとって具体的に説明し、その後、その作動状態の説明と併せて本発明に係る液体ミストの排除方法について言及する。尚、以下の実施の形態においては、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を例に挙げて具体的な説明を展開するが、本発明がインクジェット式記録装置に限定されないことは勿論である。
【００２０】
図１は、本発明の液体ミストであるインクミストの排除装置を適用したインクジェット式記録装置の上部ケーシングを取り外した状態を示す斜視図である。また図２は本発明に係る吸引部、一次除去部周辺を拡大して示す斜視図であり、図３は本発明に係る吹出部周辺を拡大して示す斜視図である。また図４はインクジェット式記録装置の記録部周辺に設けられる本発明のインクミストの排除装置の概要を模式的に示す側断面図である。
【００２１】
インクジェット式記録装置１は、図示しない給紙トレイ上に載置される被記録媒体の一例である用紙Ｐを図示しない給紙ローラによって一枚ずつ取り込み、紙送り駆動ローラ５と、紙送り従動ローラ９とによって構成される紙送りローラ対１１によって記録ヘッド１３下方に用紙Ｐを導くように構成されている。尚、紙送り従動ローラ９は図示しない付勢手段によって紙送り駆動ローラ５側に付勢された回動式の従動ローラホルダ７によって保持されている。
【００２２】
記録ヘッド１３は、キャリッジ１５の下部に設けられており、インクカートリッジ１７が装着された状態でガイド軸１９に案内されながら用紙Ｐの搬送方向と直交する主走査方向に往復駆動される。記録ヘッド１３と対向する下方には、用紙Ｐが通過する所定の間隙を隔ててプラテン２１を有する案内部材２３が設けられている。案内部材２３は、用紙Ｐの下面を支承する役割を有し、特にプラテン２１は印刷品質に影響を及ぼす記録ヘッド１３との厳格な間隙、即ち、ペーパーギャップを一定にする作用を担っている。
【００２３】
記録ヘッド１３には図示しないインク吐出ノズルが設けられており、用紙Ｐの搬送とキャリッジ１５の主走査方向への移動とによって、用紙Ｐのほぼ前面に亘る印刷を可能にしている。記録ヘッド１３の用紙搬送方向下流側には、排紙駆動ローラ２５と、歯付きローラから成る排紙従動ローラ２７とによって構成される排紙ローラ対２９が設けられている。この排紙ローラ対２９は印刷された用紙Ｐを図示しない排紙スタッカ上に導く搬送作用を担っている。
【００２４】
そして、このようにして構成されるインクジェット式記録装置１の記録ヘッド１３周辺の記録部に対して本発明のインクミストの排除装置３１は設けられる。
本発明のインクミストの排除装置３１は、装置本体３内のインクミストを吸引する吸引口３３と、吸引したインクミストを用紙Ｐの印刷面上方に導く誘導経路３５及びその吐出端に位置する吹出口３７と、誘導経路３５途中に設けられ、誘導経路３５内にインクミストの吸引風を生起させる吸引手段であるファンモータ３９とを備えることによって基本的に構成されている。また、図示の実施の形態にあっては、ファンモータ３９より吸引方向上流側の誘導経路３５途中には一次除去タンク４１と加熱手段であるヒータ４３とが設けられている。
【００２５】
以下、これら諸部材について具体的に説明して行く。吸引口３３は、案内部材２３に対して設けられており、プラテン２１を挟んでその近傍の用紙Ｐの搬送方向上流側及び下流側の２ヶ所において設けられている。尚、吸引口３３は案内部材２３の側方から内側に向けて開口するように設けられており、これによりインクミストの吸引効率を高めると同時に用紙Ｐの下面に吸着し、用紙Ｐの円滑な搬送を妨げることのないようにしている。
【００２６】
一方、吹出口３７は、排紙従動ローラ２７より用紙Ｐの搬送方向上流側であって、記録ヘッド１３より下流側の位置において図３に示す如く、主走査方向に亘って複数個設けられている。また、これら吸引口３３と吹出口３７とを結ぶ誘導経路３５は、キャリッジ１５の移動範囲外となる主走査方向の側部スペースを利用して設けられており、図１〜３に示す如く、一例として円形断面のホース状の部材によって形成されている。
【００２７】
そして、このような誘導経路３５において、吸引方向上流側に一次除去タンク４１、その下流側にヒータ４３、更に下流側にファンモータ３９がそれぞれ設けられている。このうち一次除去タンク４１は、図２に示す如く円板状の部材で、その内部には、図４に示す如くラビリンス構造の多数の障壁４５が形成されている。尚、比較的重量の重いインクミストはこの障壁４５に繰り返し衝突することによって障壁４５の一部に付着し捕獲されて行き、重量の軽いインクミストと切り離されて一次除去タンク４１内に残留し除去されて行く。
【００２８】
また、ヒータ４３は、図示の実施の形態にあっては一次除去タンク４１を経て供給される比較的重量の軽いインクミストを対象とし、これを加熱乾燥させ固体化させる役割を有する。一例として電熱線を使用した構造が採用できるが、遠赤外線式のヒータやインクジェットプリンタ１の電源部に設けられる電源トランス等の発熱体の熱を利用した構造であってもよい。ファンモータ３９は、ファンとモータが矩形筐体状のケーシング内に一緒に収容された構造のものであり、図１〜４に示す如く、吸引風を生起させるために独立的に設けることを基本とする。
しかし、後述する図６に示す実施の形態の如く、電子部品を放熱するためのファンモータを利用して使用することも可能である。
【００２９】
次に、このようにして構成されるインクミストの排除装置３１の作動状態の説明と併せて本発明のインクミストの排除方法について説明する。紙送りローラ対１１によって記録部に送り込まれた用紙Ｐは、紙送り駆動ローラ５と紙送り従動ローラ９とによって挟持されながら記録ヘッド１３の下方に供給される。用紙Ｐが記録ヘッド１３の下方に供給されると、記録ヘッド１３は、キャリッジ１５と共に主走査方向へ往復動しながらインク吐出ノズルからインクを吐出し始め、用紙Ｐはプラテン２１によってその下面が支承された状態で下流に向けて搬送され、その上面には所望の印刷が施される。
【００３０】
このような印刷中、あるいは印刷に先立って行なわれるフラッシング動作中には、装置本体３内に微細なインクミストが浮遊することとなる。装置本体３内に浮遊しているインクミストは、ファンモータ３９によって生起される吸引風によって案内部材２３に設けられている吸引口３３から吸引され、誘導経路３５を通って、一次除去タンク４１内に導かれる。
【００３１】
一次除去タンク４１内に導かれたインクミストは、一次除去タンク４１内に設けられているラビリンス構造の障壁４５に繰り返し衝突することによって比較的重量の重いインクミストは振り落とされる。従って、重量の軽い、より微細なインクミストのみが、その下流に位置するヒータ４３に向けて搬送される。尚、このように吸引されたインクミストのうち、比較的重量の重いインクミストを取り除く工程を本明細書において一次除去工程と定義する。因みにフィルタ等を使用しないで上記構造の一次除去タンク４１を使用することにしたことにより、フィルタのように目詰まりを気にすることもなく、定期的な交換作業等のメンテナンスは不要となる。
【００３２】
ヒータ４３に至ったインクミストは、ヒータ４３によって加熱乾燥され、その液体成分は蒸発し気体となって、装置本体３に形成されている通気口等から装置本体３外に放出される。一方、固体化され、粘性が取り除かれたインク成分のみから成る微粒体は吸引風に乗って吹出口３７に向けて搬送される。尚、このようにインクミストを加熱乾燥させることによってインク成分を固体化させる工程を本明細書において加熱乾燥工程と定義する。
【００３３】
吹出口３７に至った固体化されたインク成分は、ヒータ４３によって加熱され、温められた吸引風と共にその下方において印刷されながら搬送されている用紙Ｐの印刷面上に直接吹き付けられる。この時、インク成分は一次除去工程及び加熱乾燥工程を経て極めて軽く、微細な粒子となって吹き付けられるため、用紙Ｐ上に施される印刷面の印刷品質を何ら損なわせることはない。またインク成分を吹き付けると同時に用紙Ｐも搬送され続けているから、すなわち移動しているから、特定の部位に集中してインク成分が吹き付けられることはなく、印刷品質に影響を与えない均一な目に見えない膜となって、用紙Ｐの印刷面をコーティングするように作用する。また、インク成分及び吸引風は、ヒータ４３によって温められているから印刷面の乾燥促進にも寄与し、排紙従動ローラ２７を通過する際に問題となる白抜けや用紙Ｐ同士の付着の問題も生じない。
【００３４】
本発明のインクミストの排除装置及びインクミストの排除方法は以上述べたような構成を基本とするものであるが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的構成の変更や省略等も勿論可能である。例えば図５に示す如く、誘導経路３５の途中に一次除去タンク４１とヒータ４３の双方を設けない構成とすることも可能であるし、図示は省略するが一次除去タンク４１とヒータ４３のいずれか一方を備えない構成とすることも可能である。因みに図５に示す実施の形態にあってはファンモータ３９によって生起される吸引風のみによってインクミスト並びに用紙Ｐの印刷面の乾燥を行なうこととなる。
【００３５】
また、図６に示す如く、電子部品を放熱するために既に設けられているファンモータを利用して、このファンモータを本発明の部分的構成要素である吸引風を生起させるファンモータ３９として使用することも可能である。このようにした場合には一基のファンモータ３９によって電子部品の放熱作用と吸引風の生起作用とを合わせて行なうことが可能となる。また被記録媒体には用紙Ｐの他、フィルム状のものやＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒ等、やや厚みがあり形状が特異な物品も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排除装置の使用状態を示す斜視図である。
【図２】吸引口、一次回収タンク周辺を拡大して示す斜視図である。
【図３】吹出口周辺を拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の排除装置の概要を示す側断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す側断面図である。
【図６】本発明の更に他の実施の形態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１インクジェットプリンタ、３装置本体、５紙送り駆動ローラ、７従動ローラホルダ、９紙送り従動ローラ、１１紙送りローラ対、１３記録ヘッド、１５キャリッジ、１７インクカートリッジ、１９ガイド軸、２１プラテン、２３案内部材、２５排紙駆動ローラ、２７排紙ギザローラ、２９排紙ローラ対、３１インクミストの排除装置、３３吸引口、３５誘導経路、３７吹出口、３９ファンモータ、４１一次回収タンク、４３ヒータ、４５障壁、Ｐ用紙

Claims

搬送手段により搬送される被噴射媒体に液体を噴射して付着させる装置における装置本体内に浮遊する液体ミストを排除する液体ミストの排除装置であって、
前記排除装置は装置本体内の液体ミストを吸引する吸引部と、
吸引した液体ミストを被噴射媒体の被噴射面上方に導く誘導経路及び該誘導経路の吐出端に位置する吹出部と、
誘導経路途中に設けられ、誘導経路内に液体ミストの吸引風を生起させる吸引手段と、を備えていることを特徴とする液体ミストの排除装置。
請求項１において、前記吸引部は、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドの近傍において被噴射媒体の下面を支承する案内部材に対して設けられ、一方、前記吹出部は、被噴射媒体を排出するための被噴射媒体排出手段より搬送方向上流側であって、前記液体噴射ヘッドより下流側の位置に設けられていることを特徴とする液体ミストの排除装置。
請求項１または２において、前記吸引手段より吸引方向上流側の誘導経路途中には吸引した液体ミストのうち比較的重量の重い液体ミストを除去するラビリンス構造の一次除去部が設けられていることを特徴とする液体ミストの排除装置。
請求項１〜３のいずれか１項において、前記吸引手段より吸引方向上流側の誘導経路途中には吸引した液体ミストを加熱乾燥させる加熱手段が設けられていることを特徴とする液体ミストの排除装置。
搬送手段により搬送される被噴射媒体に液体を噴射して付着させる装置における装置本体内に浮遊する液体ミストを排除する液体ミストの排除方法であって、
吸引した液体ミストを前記液体が付着され搬送されている状態の被噴射媒体の被噴射面に対して直接吹き付けるようにしたことを特徴とする液体ミストの排除方法。
請求項５において、吸引した液体ミストを加熱乾燥させることによって液体中の成分を固体化させて微粒体とし、該微粒体を被噴射媒体の被噴射面に対して吹き付けることを特徴とする液体ミストの排除方法。
請求項６において、加熱乾燥に先立ち吸引した液体ミストのうち比較的重量の重い液体ミストを除去する一次除去工程と、この一次除去工程によって比較的重量の重い液体ミストが除かれた状態の液体ミストを対象として加熱乾燥させる加熱乾燥工程とを備えていることを特徴とする液体ミストの排除方法。
被噴射媒体を搬送する搬送手段と、
該搬送手段により搬送される被噴射媒体に液体噴射ヘッドから液体を噴射して付着させる液体噴射実行手段と、
液体噴射が実行された被噴射媒体を排出するための排出手段と、を備えた液体噴射装置であって、
請求項１から４のいずれか１項に記載された液体ミストの排除装置を備えていることを特徴とする液体噴射装置。