JP2005186313A - 液体噴射装置及び液体噴射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 縁なし処理において液体噴射ヘッドから被処理物の縁部外側に向けて吐出された液滴のミスト化を確実に防止する。
【解決手段】 本装置は、液体噴射ヘッドを駆動制御して、適宜選択されたサイズの液滴をノズル開口から吐出させる吐出制御手段82と、処理中の被処理物の裏面側であって液体噴射ヘッドに対向する領域に配置された導電性部材16と、ノズルプレートと導電性部材16との間に電位差を発生させる電位差発生手段30と、を備える。被処理物の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域に対して液滴を吐出する際には、電位差発生手段30によってノズルプレートと導電性部材16との間に電位差を発生させた状態において、吐出制御手段82が、液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードとなるように液体噴射ヘッドを駆動制御する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液体噴射ヘッドに形成されたノズル開口から被処理物に向けて液滴を噴射する液体噴射装置及び液体噴射方法に関する。

従来の液体噴射装置の代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、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）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等が挙げられる。

液体噴射装置の代表例であるインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。

このようなインクジェット式記録装置は、一般に、キャリッジ上に搭載されて記録紙等の記録媒体（被処理物）の幅方向（ヘッド走査方向）に往復移動するインクジェット式記録ヘッドと、記録媒体をヘッド走査方向と直交する方向（送り方向）に移動させる送り機構と、を備えており、さらに、記録ヘッドに対向して配置され、送り機構により搬送される記録媒体を裏面から支持して記録ヘッドに対する記録媒体の位置を規定するプラテンを備えている。

このインクジェット式記録装置においては、印刷データに対応して記録ヘッドより記録媒体に対してインク滴を吐出させることで印刷が行われる。そして、キャリッジ上に搭載される記録ヘッドを、例えばブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のインクの吐出が可能なものとすることにより、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としている。

また、インクジェット式記録装置には、記録媒体の縁部分に余白を残すことなく記録媒体の全面に印刷を施す縁なし印刷と、記録媒体の縁部分にはインク滴を付与しない縁あり印刷とを適宜切り換えて実施できる機種がある。

そして、縁なし印刷を実施する場合には、記録媒体及びキャリッジの位置ずれに対する余裕を考慮して、記録媒体のサイズよりもやや広い領域に対して印刷を施すようにしている。

すなわち、記録媒体の左右の側縁（送り方向に延在する縁）の部分に余白を残すことなく印刷を施すために、印刷時における記録ヘッドの走査範囲を、記録媒体の側縁よりも外側に外れる位置まで設定可能として、記録媒体から側方に外れた領域に対してもインク滴を吐出できるように構成されている。

さらに、記録媒体の前後縁（ヘッド走査方向に延在する縁）の部分に余白を残すことなく印刷を施す際には、記録媒体の印刷開始時においては記録媒体の前縁よりも前側に外れる領域までを印刷対象領域に指定すると共に、記録媒体の印刷終了時においては記録媒体の後縁よりも後側に外れる領域までを印刷対象領域に指定する。

そして、記録媒体から外れた領域に向けて吐出されたインク滴は、記録ヘッドに対向して記録媒体の背面側に配置された吸収部材（スポンジ、ベルイータ等）で吸収するようにしている。
特開２００２−８６７５７号

上述したように、記録媒体の縁部に余白を残すことなく印刷を施す場合には、記録媒体の縁部から前後及び／又は左右に外れた領域にまでインク滴が吐出されることになり、記録媒体の裏面側に回り込んだインクミストが記録媒体の裏面縁部に付着して記録媒体を汚損してしまうという問題があった。とくに、記録媒体に両面印刷を施す場合や、葉書のような両面を使用する記録媒体に印刷を施す場合において問題であった。

また、ミスト化したインクが機内を汚損し、電気回路やリニアスケールへのインクミストの付着によって動作不良が発生したり、インクカートリッジに堆積してユーザーの手を汚すという問題もあった。

また、一般に、記録媒体を送り方向に送るための送り機構は、記録媒体を挟み込んで送るように互いに対向配置されたローラを備えている。対向配置されたローラの一方は、金属ローラ表面にアルミナを焼き付けて摩擦力を向上させた構造からなる駆動ローラであり、他方のローラはプラスチックで形成された従動ローラである。

そして、一般に、これらのローラと記録媒体との接触／剥離や、オートシートフィーダから記録媒体を供給する際の次の記録媒体とのこすり合わせ、或いは記録媒体の供給経路内での構造部材との接触などによって、印刷領域に送られた時点では記録媒体が帯電している。そして、このように記録媒体が帯電していると、上述した記録媒体裏面へのインクミストの付着が起こりやすくなる。

このような問題を解消するために、帯電した記録媒体を除電するために除電ブラシ等の除電手段を設ける方法も考えられるが、この場合、除電手段の設置位置が、必然的に、一対のローラからなる送り機構よりも、送り方向の下流側となり、送り機構から印刷領域までの距離が長くなる。このため、記録媒体の送り精度の悪化や、記録媒体の浮き上がり等の問題が発生しやすくなってしまう。また、除電ブラシにより紙等の記録媒体をこすることにより紙粉等が発生してノズルに付着し、インク滴の吐出性能が悪化するという問題もある。

また、近年の高画質化の要求に応えるために、記録ヘッドから吐出されるインク滴のサイズがますます小さくなっている。小さなサイズのインク滴は空気の粘性抵抗によって速度が急速に低下するので、縁なし印刷の際に記録媒体から外れた領域に向けて記録ヘッドから吐出されたインク滴が、吸収部材に到達せずにミスト化する可能性がある。

また、吐出モードによっては、インク滴がメイン部分とサテライト部分とに分離して吐出され、しかも、メイン部分とサテライト部分との重量差が大きくなる場合があり、ミスト化を防止するための手段を設けた場合でも、その効果が、メイン部分には作用するが、メイン部分に比べてその重量が相当に小さいサテライト部分には作用しないという事態が生じうる。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであって、その目的とするところは、縁なし処理において液体噴射ヘッドから被処理物の縁部外側に向けて吐出された液滴のミスト化を確実に防止することができる液体噴射装置及び方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明による液体噴射装置は、ノズル開口が形成されたノズルプレートを有し、前記ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを駆動制御して、適宜選択されたサイズの液滴を前記ノズル開口から吐出させる吐出制御手段と、処理中の前記被処理物の裏面側であって前記液体噴射ヘッドに対向する領域に配置された導電性部材と、前記ノズルプレートと前記導電性部材との間に電位差を発生させる電位差発生手段と、を備え、前記被処理物の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域に対して液滴を吐出する際には、前記電位差発生手段によって前記ノズルプレートと前記導電性部材との間に電位差を発生させた状態において、前記吐出制御手段が、液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードとなるように前記液体噴射ヘッドを駆動制御する。

また、好ましくは、前記吐出制御手段は、前記液体噴射ヘッドを駆動制御して前記被処理物上に異なるサイズのドットを形成する複数のサイズの液滴を適宜選択して吐出させる機能を有し、前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードは、最も大きなサイズの液滴以外の液滴を吐出させる吐出モードである。

また、好ましくは、前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードは、最も小さなサイズの液滴を吐出させる吐出モードである。

また、好ましくは、前記電位差発生手段のオン・オフを切り換え制御する切換制御手段をさらに有し、前記切換制御手段は、前記被処理物の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域に対して液滴を吐出するとき以外は、前記電位差発生手段をオフにして前記ノズルプレートと前記導電性部材との間に電位差を発生させないようにする。

また、好ましくは、前記吐出制御手段は、液滴の吐出数が所定数を超える場合にのみ、前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードに切り換える。

また、好ましくは、処理中の前記被処理物の裏面側に配置され、前記被処理物から外れた領域に向けて前記ノズル開口から吐出された液滴を吸収し得る吸収部材を有し、前記導電性部材は、前記吸収部材を構成しており或いは前記吸収部材と一体に形成され又は前記吸収部材に隣接して配置されている。

また、好ましくは、前記液体噴射ヘッドに対向して配置され、前記被処理物をその裏面から支持して前記液体噴射ヘッドに対する前記被処理物の位置を規定するプラテンをさらに有し、前記吸収部材は、前記プラテンに設けられている。

また、好ましくは、処理中の前記被処理物を電気的に浮いた状態に保持する保持手段をさらに有する。

上記課題を解決するために、本発明は、ノズル開口が形成されたノズルプレートを有し、前記ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射ヘッドを用いて被処理物に対して液体を噴射させる方法であって、前記被処理物の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域に対して液滴を吐出する際には、処理中の前記被処理物の裏面側であって前記液体噴射ヘッドに対向する領域に配置された導電性部材と前記ノズルプレートとの間に電位差を発生させた状態において、液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードにて前記液体噴射ヘッドから液滴を吐出する。

また、好ましくは、前記液体噴射ヘッドは、前記被処理物上に異なるサイズのドットを形成する複数のサイズの液滴を適宜選択して吐出する機能を有し、前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードは、最も大きなサイズの液滴以外の液滴を吐出させる吐出モードである。

また、好ましくは、前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードは、最も小さなサイズの液滴を吐出させる吐出モードである。

また、好ましくは、前記被処理物の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域に対して液滴を吐出するとき以外は、前記ノズルプレートと前記導電性部材との間に電位差を発生させないようにする。

また、好ましくは、液滴の吐出数が所定数を超える場合にのみ、前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードに切り換える。

本発明によれば、縁なし処理において液体噴射ヘッドから被処理物の縁部外側に向けて吐出された液滴のミスト化を確実に防止することができる。

以下、本発明による液体噴射装置及び方法の一実施形態としてのインクジェット式記録装置及び方法について説明する。

本実施形態によるインクジェット式記録装置は、ノズル開口に連通する圧力室に対応して設けられた圧力発生素子により、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせてノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一種）を備えている。圧力発生素子としては、例えば圧電振動子を用いることができる。

図１及び図２は、本実施形態によるインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図であり、図３は同インクジェット式記録装置のプラテン及びその周囲を拡大して示した図である。図１中符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモータ２により駆動されるタイミングベルト３を介して、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるように構成されている。プラテン５は、記録紙６（被処理物の一種）をその裏面から支持して記録ヘッド１２に対する記録紙６の位置を規定する。

キャリッジ１、キャリッジモータ２、タイミングベルト３、及びガイド部材４は、インクジェット式記録ヘッド１２をキャリッジ１と共にヘッド走査方向に走査させる走査機構を構成している。

インクジェット式記録ヘッド１２は、複数のノズル開口１６５のそれぞれに連通する複数の圧力室１７３を有し、キャリッジ１の記録紙６に対向する側に搭載されている。また、キャリッジ１には、記録ヘッド１２にインクを供給するインクカートリッジ７が着脱可能に装着されている。なお、記録ヘッド１２の詳細な構造については後述する。

インクジェット式記録装置の非印刷領域であるホームポジション(図１中、右側)にはキャップ部材１３が配置されており、このキャップ部材１３はキャリッジ１に搭載された記録ヘッド１２がホームポジションに移動した時に、記録ヘッド１２のノズル形成面に押し当てられてノズル形成面との間に密閉空間を形成するように構成されている。そして、キャップ部材１３の下方には、キャップ部材１３により形成された密閉空間に負圧を与えるためのポンプユニット１０が配置されている。

キャップ部材１３の印刷領域側の近傍には、ゴムなどの弾性板を備えたワイピング手段１１が記録ヘッド１２の移動軌跡に対して例えば水平方向に進退できるように配置されていて、キャリッジ１がキャップ部材１３側に往復移動するに際して、必要に応じて記録ヘッド１２のノズル形成面を払拭することができるように構成されている。

本実施形態によるインクジェット式記録装置は、さらに、記録ヘッド１２により印刷処理が行われる記録紙６をヘッド走査方向に対して直交する送り方向に間欠的に搬送する送り機構を備えている。

図３に示したように送り機構は、記録紙６を挟み込んでプラテン５上へ送るために互いに対向配置された給紙ローラ１４ａ、１４ｂと、印刷された記録紙６を排出するために互いに対向配置された排紙ローラ１５ａ、１５ｂと、を備えている。なお、給紙ローラ１４ａ及び排紙ローラ１５ａは従動ローラであり、給紙ローラ１４ｂ及び排紙ローラ１５ｂは駆動ローラである。

図３から分かるようにプラテン５には、給紙方向（送り方向）Ｆと平行な方向に延びる複数のインク受け縦開口５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆと、給紙方向Ｆに対して直交するヘッド走査方向に延びる複数のインク受け横開口５ａ、５ｂとが形成されている。

複数のインク受け縦開口５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆのうち、一対のインク受け開口５ｃはＡ３サイズの記録紙６の左右端がそれぞれ真上を通過するように配置されており、一対のインク受け開口５ｄはＢ４サイズの記録紙６の左右端がそれぞれ真上を通過するように配置されており、一対のインク受け開口５ｅはＡ４サイズの記録紙６の左右端がそれぞれ真上を通過するように配置されており、一対のインク受け開口５ｆはＢ５サイズの記録紙６の左右端がそれぞれ真上を通過するように配置されている。

また、複数のインク受け横開口５ａ、５ｂは、給紙側に配置されている給紙側インク受け開口５ａと、排紙側に配置されている排紙側インク受け開口５ｂとからなる。

これらのインク受け開口５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆには、いずれも、記録ヘッド１２から吐出されたインクを吸収する吸収部材１６が配置されている。

図４は、本実施形態によるインクジェット式記録装置の機能ブロック図である。図４に示したようにこの記録装置はプリンタコントローラ６１と、プリントエンジン６２とを備えている。プリンタコントローラ６１は、ホストコンピュータ（図示せず）等から印刷データ等を受信するインターフェース６３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ６４と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ６５と、ＣＰＵ等から成る制御部８２と、発振回路６６と、駆動信号を発生する駆動信号発生回路（駆動信号発生手段）８３と、ドットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開された印刷データや駆動信号等をプリントエンジン６２に送信するためのインターフェース６７とを備えている。

この他に、プリンタコントローラ６１は、記録媒体の一種であるメモリカード７６を着脱可能に保持し、記録媒体保持部として機能するカードスロット７７と、メモリカード７６に記録された情報を制御部８２に送信するカードインターフェース７８とを備えている。上記のメモリカード７６には、駆動信号の波形に関するデータが記録されている。なお、メモリカード７６以外の記録媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク等も使用することができる。

そして、制御部８２はコンピュータの一種であり、メモリカード７６に記録された駆動信号の波形データやＲＯＭ６５に記録された制御ルーチン等を参照してインク滴の吐出制御（吐出モードの切換等）を行う。

インターフェース６３は、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか１つのデータ又は複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータから受信する。また、インターフェース６３は、ホストコンピュータに対してビジー（ＢＵＳＹ）信号やアクノレッジ（ＡＣＫ）信号等を出力することができる。

ＲＡＭ６４は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示せず）等として利用されるものである。受信バッファにはホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶され、中間バッファには中間コードデータが記憶され、出力バッファにはドットパターンデータが展開される。

ＲＯＭ６５は、制御部８２によって実行される各種制御ルーチン、フォントデータ、及びグラフィック関数等を記憶している。

なお、このＲＯＭ６５には、変更されずに継続的に使用される制御ルーチン（制御プログラム）が記憶されている。そして、駆動信号の波形に関するデータ等、バージョンアップや変更が予定されるものは、上記のメモリカード７６に記録される。

また、制御部８２は、メモリカード７６から読み取った駆動信号の波形に関するデータに基づいて駆動信号発生回路８３を制御して、印刷モードに応じて所定の駆動信号を生成させる。

プリントエンジン６２は、記録ヘッド１２を主走査方向に駆動するステッピングモータ８０、記録紙を移送する紙送りモータ８１、及び記録ヘッド１２の電気駆動系７１とから構成されている。記録ヘッド１２の電気駆動系７１は、シフトレジスタ７２、ラッチ回路７３、レベルシフタ７４、スイッチ７５、及び圧電振動子１６１等を備えている。なお、制御部８２及び駆動信号発生回路８３は、圧電振動子１６１を駆動して圧力室１７３内のインクに圧力変動を生じさせ、これによりノズル開口１６５から記録紙６に向けてインク滴を吐出させるためのヘッド駆動手段を構成する。

なお、制御部８２としては、例えば単体で直接的に記録装置に接続されたホストコンピュータや、また、ネットワークを介して接続された多数のコンピュータのうちの１つのコンピュータを使用することもできる。

また、制御部８２は、記録紙６の縁部分に余白を残すことなく記録紙の全面に印刷を施す縁なし印刷と、記録紙６の縁部分にはインク滴を付与しない縁あり印刷とを入力データに応じて適宜切り換える機能を備えている。

図５は、記録ヘッド１２の駆動回路の主要部を示しており、図４中のシフトレジスタ７２、ラッチ回路７３、レベルシフタ７４、スイッチ７５、及び圧電振動子１６１は、それぞれ、記録ヘッド１２の各ノズル開口１６５（図４参照）に対応した素子７２Ａ〜Ｎ、７３Ａ〜Ｎ、７４Ａ〜Ｎ、７５Ａ〜Ｎ、１６１Ａ〜Ｎから構成されている。そして、例えばアナログスイッチとして構成される各スイッチ素子７５Ａ〜Ｎに加わるビットデータが「１」の場合は、駆動振動が圧電振動子１６１Ａ〜Ｎに直接印可され、各圧電振動子１６１Ａ〜Ｎは駆動信号の信号波形に応じて変形する。逆に、各スイッチ素子７５Ａ〜Ｎに加わるビットデータが「０」の場合は、各圧電振動子１６１Ａ〜Ｎへの駆動信号が遮断され、各圧電振動子１６１Ａ〜Ｎは直前の電荷を保持する。

図６は、図１に示したインクジェット式記録装置の記録ヘッド１２の構造を示した断面図である。

この記録ヘッド１２は、合成樹脂製の基台１６３と、この基台１６３の前面（図の左側に相当する）に貼着された流路ユニット１６４とを備えている。そして、この流路ユニット１６４は、ノズル開口１６５が穿設されたノズルプレート１６６と、振動板１６７と、流路形成板１６８と、シート１７６とから構成されている。

基台１６３は、前面と背面に開放された収容空間１６９が設けられたブロック状部材である。この収容空間１６９には、固定基板１７０に固定された圧電振動子１６１が収容されている。

ノズルプレート１６６は、副走査方向に沿って多数のノズル開口１６５が穿設された薄い板状部材である。各ノズル開口１６５は、ドット形成密度に対応した所定ピッチで開設されている。振動板１６７及びシート１７６によって、圧電振動子１６１が当接する厚肉部としてのアイランド部１７１と、このアイランド部１７１の周囲を囲うように設けられ、弾性を有する薄肉部１７２とが形成されている。

アイランド部１７１は、一つのノズル開口１６５に一つのアイランド部１７１が対応するように、所定ピッチで多数設けられている。

流路形成板１６８は、圧力室１７３、共通インク室１７４、及び、これらの圧力室１７３と共通インク室１７４とを連通するインク供給口１７５を形成するための開口部が設けられている。

そして、ノズルプレート１６６を流路形成板１６８の前面に配設するとともに、振動板１６７及びシート１７６を背面側に配設し、ノズルプレート１６６と振動板１６７及びシート１７６とにより流路形成板１６８を挟んだ状態で、接着等により一体化されて流路ユニット１６４が形成されている。

この流路ユニット１６４では、ノズル開口１６５の背面側に圧力室１７３が形成され、この圧力室１７３の背面側に振動板１６７のアイランド部１７１が位置している。また、圧力室１７３と共通インク室１７４とがインク供給口１７５によって連通している。

圧電振動子１６１の先端は、アイランド部１７１に背面側から当接され、この当接状態で圧電振動子１６１が基台１６３に固定されている。また、この圧電振動子１６１には、フレキシブルケーブルを介して駆動信号（ＣＯＭ）や印刷データ（ＳＩ）等が供給される。

縦振動モードの圧電振動子１６１は、充電されると電界と直交する方向に収縮し、放電すると電界と直交する方向に伸長する特性を有する。したがって、この記録ヘッド１２では、充電されることにより圧電振動子１６１は後方に収縮し、この収縮に伴ってアイランド部１７１が後方に引き戻され、収縮していた圧力室１７３が膨張する。この膨張に伴って共通インク室１７４のインクがインク供給口１７５を通って圧力室１７３内に流入する。一方、放電することにより圧電振動子１６１は前方に向けて伸長し、弾性板のアイランド部１７１が前方に押されて圧力室１７３が収縮する。この収縮に伴って圧力室１７３内のインク圧力が高くなる。

本実施形態においては、プラテン５に設けられた吸収部材１６は導電性材料を含んでおり、例えば、ポリエチレン又はポリウレタンにカーボン等の導電性材料を混入させて発泡形成されている。或いは、ポリエチレン又はポリウレタンの発泡材に導電性材料をメッキにて付与して吸収部材１６を形成することもできる。或いは、ポリエチレン又はポリウレタンの発泡材にＮａ^＋、Ｋ^＋、Ｃｌ⁻、ＨＣＯ_３ ⁻などのイオンを有する電解質液体を含浸させることもできる。電解質液体としてインクを用いても良い。

そして、図７に示したように本実施形態によるインクジェット式記録装置は電位差発生手段３０を備えており、この電位差発生手段３０の電源２０からのプラスの電圧が吸収部材１６に印加されるようになっている。ノズルプレート１６６は配線２２を介して接地されている。従って、電源２０によって吸収部材１６に電圧を印加することによって、ノズルプレート１６６と吸収部材１６との間に電位差が形成される。

さらに、本実施形態においては、処理中の記録紙６を電気的に浮いた状態に保持するための保持手段５０が設けられている。具体的には、この保持手段５０は、図７に示したように処理中の記録紙６に接触する各部材、例えば給紙ローラ１４ａ、１４ｂの少なくとも表面に設けられた絶縁材料１８ａ、１８ｂを有する。

このように絶縁材料１８ａ、１８ｂから成る保持手段５０によって処理中の記録紙６を電気的に浮いた状態にすることによって、記録紙６は単に誘電体として作用することになる。このため、ノズルプレート１６６と吸収部材１６との間に記録紙６が挿入された場合、吸収部材１６から出発した電気力線は記録紙６で遮断されることなくノズルプレート１６６まで延びる。

このように電位差発生手段３０によって吸収部材１６にプラスの電圧を印加すると共にノズルプレート１６６を接地することにより、図８に示したように吸収部材１６にプラスの電荷が誘起されると共にノズルプレート１６６にマイナスの電荷が誘起される。これにより、図８に矢印で示したように吸収部材１６からノズルプレート１６６へ向かう電気力線が発生する。

また、ノズルプレート１６６にマイナスの電荷が誘起されることにより、ノズル開口１６５のインクメニスカス部分にもマイナスの電荷が誘起される。この電荷量は平行平板コンデンサの式を用いて簡単に計算することができる。インク滴は、ノズル開口１６５の面積分のマイナス電荷を持ってノズル開口１６５から吐出され、ノズルプレート１６６と吸収部材１６との間に発生している電界により、吸収部材１６の方向へのクーロン力Ｆを受ける。

このため、縁なし印刷に際して記録紙６の縁部から外れて吸収部材１６に向けて吐出されたインク滴を吸収部材１６上に確実に着弾させることが可能であり、インク滴のミスト化を防止することができる。

図４を参照してさらに本実施形態について説明すると、本実施形態においては、縁なし印刷又は縁あり印刷の選択に関する印刷モード情報及びインク滴の吐出対象領域に関する対象領域情報が、制御部８２から、切換制御手段４０の切換制御部４１に送られる。図７に示したように電位差発生手段３０には、そのオン・オフを切り換えるためのスイッチ４２が設けられており、切換制御部４１は、制御部８２から受信した情報に応じて、図７に示したスイッチ４２を切換操作する。

具体的には、切換制御手段４０は、記録紙５に対して施される処理が縁なし処理であるか縁あり処理であるかを判定し、縁あり処理の場合には、スイッチ４２を開状態として電位差発生手段３０をオフにする。

一方、記録紙６に対して施される処理が縁なし処理であり、且つ、インク滴の吐出対象領域が記録紙６の縁部分及びこの縁部分から外れた領域である場合には、スイッチ４２を閉状態として電位差発生手段３０をオンにする。

さらに、本実施形態においては、縁なし処理に際してインク滴の吐出対象領域が記録紙６の縁部分及びこの縁部分から外れた領域である場合には、前記の如く電位差発生手段３０をオンにすると共に、制御部８２が、インク滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードとなるように記録ヘッド１２を駆動制御する。

具体的には、制御部８２は記録ヘッド１２を駆動制御して記録紙６上に異なるサイズのドットを形成する複数のサイズのインク滴を適宜選択して吐出させる機能を有しており、上述したインク滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードは、最も大きなサイズのインク滴以外のインク滴を吐出させるモードである。好ましくは、この吐出モードは、最も小さなサイズのインク滴を吐出させるモードである。

本実施形態によれば、縁なし印刷に際して記録紙６の縁部から外側に外れて吸収部材１６に向けて吐出されたインク滴を、吸収部材１６上に確実に着弾させることが可能あり、インク滴のミスト化を確実に防止することができる。

この効果についてさらに説明すれば、電位差発生手段３０によってインク滴に電荷を付与して吐出させる場合、インク滴がメイン部分とサテライト部分とに分離してしまうと、サテライト部分の電荷がメイン部分の電荷とは逆の極性を持っている場合がある。この場合、サテライト部分の電荷が吸収部材１６の電荷と同極性となるため、電界によってサテライト部分を吸収部材１６側に引き寄せることができない。

そこで、本実施形態においては、縁なし処理に際してインク滴の吐出対象領域が記録紙６の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域である場合には、インク滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードとなるように制御部８２によって記録ヘッド１２を駆動制御することにより、インク滴のミスト化を確実に防止するようにしている。

なお、上述した実施形態の一変形例として、切換制御手段４０は、縁あり処理においてもスイッチ４２を閉状態として電位差発生手段３０をオンにすることもできる。さらに、切換制御手段４０は、縁なし処理において、インク滴の吐出対象領域が記録紙６の縁部分及びこの縁部分から外れた領域以外の部分（印刷対象領域の中央部分）である場合においても、スイッチ４２を閉状態として電位差発生手段３０をオンにすることもできる。

また、他の変形例としては図９及び図１０に示したように、吸収部材１６の上面に導電性材料から成る格子状部材２５を隣接配置して、この格子状部材２５に対して電源２０からプラスの電圧を印加することもできる。格子状部材２５は、ヘッド走査方向に沿って延在する導電性部分２５ａと、送り方向に沿って延在する導電性部分２５ｂと、を有する。

本変形例の場合には、必ずしも吸収部材１６に導電性材料を含ませる必要はなく、例えば、スポンジ、ベルイータ等で吸収部材１６を形成することができる。また、導電性の吸収部材１６と導電性材料からなる部材とを併用しても良い。この場合、導電性材料からなる部材は格子状である必要はなく、ワイヤー状であっても良い。また、吸収部材１６の上面ではなく下面に隣接配置しても良い。

また、本変形例においても、縁なし処理に際してインク滴の吐出対象領域が記録紙６の縁部分及びこの縁部分から外れた領域である場合には、電位差発生手段３０をオンにすると共に、インク滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードとなるように制御部８２によって記録ヘッド１２を制御する。

本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態及び上記各変形例において、図１１に示したように配線２２によりノズルプレート１６６ではなく吸収部材１６を接地すると共に、電源２０によりノズルプレート１６６にマイナスの電圧を印加しても良い。

なお、上記実施形態及び各変形例において、電位差発生手段３０により発生させる電界の向きを逆にすることもできる。即ち、ノズルプレート１６６側をプラス電位とし、吸収部材１６側をマイナス電位とすることもできる。

本発明による液体噴射装置の一実施形態としてのインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図。 本発明による液体噴射装置の一実施形態としてのインクジェット式記録装置の概略構成を示した他の斜視図。 図１及び図２に示したインクジェット式記録装置のプラテン及びその周囲を拡大して示した図。 図１に示したインクジェット式記録装置の機能ブロック図。 図１に示したインクジェット式記録装置の記録ヘッド駆動回路の主要部を示した回路図。 図１に示したインクジェット式記録装置の記録ヘッドの構造を示す断面図。 図１及び図２に示したインクジェット式記録装置の電位差発生手段及びその周囲を拡大して示した断面図。 図１及び図２に示したインクジェット式記録装置の電位差発生手段によって生じる電気力線の様子を示した図。 図７に示した実施形態の一変形例を示した平面図。 図９に示した変形例を示した縦断面図。 図７に示した実施形態の他の変形例を示した平面図。

符号の説明

１ キャリッジ
５ プラテン
６ 記録紙（被処理物）
１２ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）
１４ａ、１４ｂ 給紙ローラ
１６ 吸収部材
１８ａ、１８ｂ 絶縁材料
２０ 電源
２２ 配線
２５ 導電性の格子状部材
３０ 電位差発生手段
４０ 切換制御手段
４１ 切換制御部
４２ スイッチ
５０ 保持手段
８２ 制御部
８３ 駆動信号発生回路
１６１ 圧電振動子（圧力発生素子）
１６５ ノズル開口
１６６ ノズルプレート
１７３ 圧力室

Claims (13)

1. ノズル開口が形成されたノズルプレートを有し、前記ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドを駆動制御して、適宜選択されたサイズの液滴を前記ノズル開口から吐出させる吐出制御手段と、
   処理中の前記被処理物の裏面側であって前記液体噴射ヘッドに対向する領域に配置された導電性部材と、
   前記ノズルプレートと前記導電性部材との間に電位差を発生させる電位差発生手段と、を備え、
   前記被処理物の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域に対して液滴を吐出する際には、前記電位差発生手段によって前記ノズルプレートと前記導電性部材との間に電位差を発生させた状態において、前記吐出制御手段が、液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードとなるように前記液体噴射ヘッドを駆動制御する液体噴射装置。
2. 前記吐出制御手段は、前記液体噴射ヘッドを駆動制御して前記被処理物上に異なるサイズのドットを形成する複数のサイズの液滴を適宜選択して吐出させる機能を有し、
   前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードは、最も大きなサイズの液滴以外の液滴を吐出させる吐出モードである請求項１記載の液体噴射装置。
3. 前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードは、最も小さなサイズの液滴を吐出させる吐出モードである請求項２記載の液体噴射装置。
4. 前記電位差発生手段のオン・オフを切り換え制御する切換制御手段をさらに有し、
   前記切換制御手段は、前記被処理物の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域に対して液滴を吐出するとき以外は、前記電位差発生手段をオフにして前記ノズルプレートと前記導電性部材との間に電位差を発生させないようにする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
5. 前記吐出制御手段は、液滴の吐出数が所定数を超える場合にのみ、前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードに切り換える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
6. 処理中の前記被処理物の裏面側に配置され、前記被処理物から外れた領域に向けて前記ノズル開口から吐出された液滴を吸収し得る吸収部材を有し、
   前記導電性部材は、前記吸収部材を構成しており或いは前記吸収部材と一体に形成され又は前記吸収部材に隣接して配置されている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
7. 前記液体噴射ヘッドに対向して配置され、前記被処理物をその裏面から支持して前記液体噴射ヘッドに対する前記被処理物の位置を規定するプラテンをさらに有し、
   前記吸収部材は、前記プラテンに設けられている請求項６記載の液体噴射装置。
8. 処理中の前記被処理物を電気的に浮いた状態に保持する保持手段をさらに有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
9. ノズル開口が形成されたノズルプレートを有し、前記ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射ヘッドを用いて被処理物に対して液体を噴射させる方法であって、
   前記被処理物の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域に対して液滴を吐出する際には、処理中の前記被処理物の裏面側であって前記液体噴射ヘッドに対向する領域に配置された導電性部材と前記ノズルプレートとの間に電位差を発生させた状態において、液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードにて前記液体噴射ヘッドから液滴を吐出する、液体噴射方法。
10. 前記液体噴射ヘッドは、前記被処理物上に異なるサイズのドットを形成する複数のサイズの液滴を適宜選択して吐出する機能を有し、
    前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードは、最も大きなサイズの液滴以外の液滴を吐出させる吐出モードである請求項９記載の液体噴射方法。
11. 前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードは、最も小さなサイズの液滴を吐出させる吐出モードである請求項１０記載の液体噴射方法。
12. 前記被処理物の縁部分及びこの縁部分から外側に外れた領域に対して液滴を吐出するとき以外は、前記ノズルプレートと前記導電性部材との間に電位差を発生させないようにする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の液体噴射方法。
13. 液滴の吐出数が所定数を超える場合にのみ、前記液滴のメイン部分とサテライト部分との重量差が少ない吐出モードに切り換える請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の液体噴射方法。

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