JP2008143168A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルプレートと吸収部材との間で絶縁破壊が生じるのを防ぐことができる記録装置および液体噴射装置を得ること。
【解決手段】ノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じる電位差により発生する電界の強度の変動を小さくすることができるので、ノズルプレート２６２と吸収部材２３６におけるインクを吸収している部分との距離が短くなった場合に、電位差Ｖ₀によって生じる電界の強度が大きくなり過ぎない。したがって、ノズルプレート２６２と吸収部材２３６との間で絶縁破壊が生じるのを防ぐことができる。また、記録用紙１５０に付着しなかったインク滴３５７が大き過ぎる電界によって加速されて吸収部材２３６におけるインク３５１を吸収している部分に衝突することにより、エアロゾルが周囲に飛散してノズルプレート２６２などを汚すのを防ぐことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は記録装置に関する。より詳細には、記録ヘッドに装着されたノズルプレートの開口から噴射させたインクを被記録物に付着させる記録装置に関する。

記録装置の一例であるインクジェット式記録装置は、被記録物としての記録用紙の周縁部に余白を残すことなくインクを付着させる場合に、記録用紙に対する記録ヘッドの不可避な位置ずれを見込んで、記録用紙の寸法よりも僅かに広い領域に対してインクを噴射する。このため、インクジェット式記録装置は、記録用紙の両側縁部および前後縁部の近傍では、記録用紙の存在しない領域に対してもインクを噴射する。そこで、記録用紙に対して記録ヘッドと反対側に吸収部材を配して、記録用紙に付着しなかったインクを吸収させている。これにより、記録用紙に付着しなかったインクによる周囲の汚染が防止される。

ところで、記録用紙にインクが付着すると、その部分が伸びて記録用紙に皺が生じる場合がある。この皺が吸収部材に接触すると、吸収部材にすでに吸収されていたインクが記録用紙を汚染する。そこで、多くのインクジェット式記録装置では、記録用紙の皺の高さを見込んで、記録用紙および吸収部材の間に２〜４ｍｍ程度の間隙が設けられる。また、ノズルプレートおよび記録用紙の間にも１ｍｍ程度の間隔がとられている。したがって、ノズルプレートから吸収部材までの間には３〜５ｍｍ程度の間隔がある。
さらに、記録用紙の厚さが変化しても、ノズルプレートと記録用紙との間の距離を一定にするために、ノズルプレートとプラテンとの距離、いわゆるプラテンギャップを調整している。この場合、ノズルプレートから吸収部材までの距離は、３〜８ｍｍ程度で変化する。

一方、インクにより記録用紙に形成される画像の解像度を向上させる目的で、ノズルプレートの開口から噴射されるインク滴は一層微細化される傾向にあり、単一のインク滴に着目すると、その大きさは数ｐｌ程度までになっている。このような微細なインク滴は自身の質量が非常に小さいので、ノズルプレートからいったん噴射されると、雰囲気の粘性抵抗等により運動エネルギーを急速に失う。例えば８ｐｌ未満のインク滴は、大気中で３ｍｍ程度の行程を飛翔すると速度が略ゼロになることが知られている。このように運動エネルギーを失った微細なインク滴は、重力加速度による落下運動と雰囲気の粘性抵抗力とがほとんどつり合い、落下し切るまでに長い時間を要する。落下するまでの間のインク滴は空中に浮遊することになり、これはエアロゾルと呼ばれている。

このようにして発生したエアロゾルは、一部はインクジェット式記録装置の外部にまで浮遊して、周辺に付着する。また、エアロゾルの多くはインクジェット式記録装置内の各部に付着する。プラテン等の記録用紙の搬送経路にエアロゾルが付着した場合、次に搬送される記録用紙が汚染される。また、インクジェット式記録装置に搭載された電気回路、リニアスケール、ロータリエンコーダ、光学センサ等にエアロゾルが付着した場合は、装置自体が誤動作する場合もある。さらに、エアロゾルが付着したものにユーザが手で触れると、手が汚れてしまう。

下記特許文献１には、電界によりエアロゾルを能動的に収集する機能を備えたインクジェット式記録装置が開示されている。ここに開示されたインクジェット式記録装置には、記録用紙に付着しなかったインク滴を付着および吸収させるための吸収部材が、ノズルプレートに対向する位置に配される。また、吸収部材の表面には一方の電極となる金属部材が配され、インクを噴射する開口を有する金属製ノズルプレートが他方の電極とされている。

これら電極およびノズルプレートの間に電圧が印加されると、両者の間に電位差が生じて電界が発生する。また、ノズルプレートから噴射されるインク滴は、ノズルプレートから噴射される瞬間に、いわゆる避雷針効果によりノズルプレートと同極に帯電する。したがって、エアロゾルとなり得るような微小なインク滴も、電界から受けるクーロン力の作用により自身の電荷と逆極性の電位にある電極に向かって飛翔して、電極に吸着される。さらに、電極に吸着されたインク滴は、電極に当接して配される吸収部材に吸収される。

特開２００４−２０２８６７号公報

上記エアロゾル抑制の方法において、例えば吸収部材自体に導電性がなく、インクが導電性を有する場合に、吸収部材におけるインクを吸収している部分（以下、「インク吸収部分」と称する）とノズルプレートとの間の電位差は、電極とノズルプレートとの間の電位差と略等しい。そこで、吸収部材にインクが吸収されることによりインク吸収部分とノズルプレートとの距離が近づくと、それに伴って電界の強度も大きくなる。

このように、吸収部材がインクを吸収するにつれて電界の強度が大きくなると、ついには、吸収部材におけるインク吸収部分とノズルプレートとの間で絶縁破壊が生じることがある。また、電界の強度が大きくなり過ぎると、記録用紙に付着しなかったインクが上記電界によって加速されて吸収部材におけるインク吸収部分に衝突することにより、エアロゾルが周囲に飛散してノズルプレートなどを汚すという不具合がある。
また、記録用紙の厚さに応じて、ノズルプレートとプラテンとの距離を調整すると、インク吸収部分とノズルプレートとの間の電界の強度が変化して、エアロゾルの収集効率が低下する場合も生じる。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
開口を有する導電性のノズルプレートを有し、前記開口から被記録物に向かってインクを噴射する記録ヘッドと、前記記録ヘッドからのインクの噴射方向について前記ノズルプレートに対向して配され、前記被記録物に付着しなかったインクを吸収する吸収部材と、前記吸収部材に当接して配される電極と、前記ノズルプレートと前記電極との間に電位差を生じさせて、前記被記録物に付着しなかったインクを前記電極側に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生部とを備え、前記電位差発生部は、前記吸収部材における前記インクを吸収している部分と前記ノズルプレートとの距離に応じた電位差を発生させる記録装置。

この適用例によれば、ノズルプレートと電極との間に生じる電位差により発生する電界の強度の変動を小さくすることができるので、ノズルプレートと吸収部材におけるインクを吸収している部分との距離が短くなった場合に、上記電位差によって生じる電界の強度が大きくなり過ぎない。したがって、ノズルプレートと吸収部材との間で絶縁破壊が生じるのを防ぐことができる。また、被記録物に付着しなかったインクが大き過ぎる電界によって加速されて吸収部材におけるインクを吸収している部分に衝突することにより、エアロゾルが周囲に飛散してノズルプレートなどを汚すのを防ぐことができる。

［適用例２］
上記記録装置であって、前記ノズルプレートと前記電極との間に生じる前記電位差により発生する電界を検出する電界検出手段をさらに備え、前記電界検出手段は、前記電界の強度に応じた信号を前記電位差発生部に出力し、前記電位差発生部は、前記電界検出手段からの信号に応じた大きさの電位差を前記ノズルプレートと前記電極との間に生じさせる記録装置。
この適用例では、ノズルプレートと電極との間に発生する上記電界の強度の変動をより小さくすることができる。

［適用例３］
上記記録装置であって、前記電位差発生部は、前記吸収部材が前記インクを吸収していないときに、前記ノズルプレートと前記電極との間に電位差を生じさせる第一電位差発生手段と、前記吸収部材が前記インクを吸収することにより前記距離が近くなったときに、前記ノズルプレートと前記電極との間に前記第一電位差発生手段による電位差よりも小さい電位差を生じさせる第二電位差発生手段と、前記吸収部材における前記インクの吸収量を検出することにより、前記第一電位差発生手段と前記第二電位差発生手段とを切り替える切替手段とを有する記録装置。
この適用例では、例えば吸収部材がインクを吸収することによって吸収部材におけるインクを吸収している部分とノズルプレートとの距離が短くなった場合でも、上記電界の強度が大きくなり過ぎるのを防ぐことができる。

［適用例４］
上記記録装置であって、前記第一電位差発生手段が前記ノズルプレートと前記電極との間に電位差を生じさせているときと、前記第二電位差発生手段が前記ノズルプレートと前記電極との間に電位差を生じさせているときとでは、前記電位差により発生する電界が等しい記録装置。
この適用例では、上記電界の強度が大きくなり過ぎるのを防ぐことができる。

［適用例５］
上記記録装置であって、前記吸収部材における前記ノズルプレート側に配されて前記吸収部材と当接する表面電極と、前記表面電極が前記吸収部材における前記インクを吸収している部分と接触したときに、前記第二電位差発生手段に切り替える旨の信号を前記切替手段に対して出力する切替信号発生手段とをさらに備える記録装置。
この適用例では、吸収部材がインクを吸収することで吸収部材におけるインクを吸収している部分とノズルプレートとの距離が最も近くなったことをより確実に検知して、上記第一電位差発生手段と上記第二電位差発生手段とを切り替えることができる。したがって、吸収部材におけるインクを吸収している部分とノズルプレートとの距離が最も近くなった場合でも、上記電界の強度が大きくなり過ぎるのを防ぐことができる。

［適用例６］
上記記録装置であって、前記ノズルプレートと前記被記録物の支持面との距離が可変可能で、前記ノズルプレートと前記電極との間の電位差が、前記ノズルプレートと前記被記録物の支持面との距離に応じて異なる記録装置。
この適用例では、被記録物の厚さが変化しても、記録面とノズルプレートとの距離が略一定なので、インクの記録面への到達位置のずれが少なく記録画質の安定し、上記の効果を享受できる。

なお、上記の適用例の概要は、必要な特徴の全てを列挙したものではない。したがって、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

以下、実施形態を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

（第１実施形態）
図１は、記録装置である記録読取複合機１００の外観を示す斜視図である。
図１に示すように、この記録読取複合機１００は、インクジェット式記録部１１０と、読取部１２０と操作パネル１３０とを備えている。

インクジェット式記録部１１０は、ケース底部１１５の上側に配され、外側を下ケース１１６で覆われている。
読取部１２０は、インクジェット式記録部１１０の上に重ねられるように配され、外側を上ケース１２２で覆われている。
操作パネル１３０は、記録読取複合機１００の上面における手前側に設けられている。操作パネル１３０は、表示パネル１３２の他、複数の操作ボタン１３４、パイロットランプ１３６等を備えている。この操作パネル１３０は、記録読取複合機１００を情報処理装置等に接続せずに単独で作動させる場合に、各種の指示を入力するのに用いられ、また、動作状態等を表示する。

インクジェット式記録部１１０は、給送部２１０を備えている。
給送部２１０は、ペーパサポート２１２を備え、下ケース１１６の後側に設けられている。また、下ケース１１６の前面には、前カバー１１４が設けられている。ペーパサポート２１２に装入された被記録物である記録用紙１５０は、インクジェット式記録部１１０の内部を前方に向かって搬送され、その途中で画像が記録される。

読取部１２０は、図１に矢印ａで示す方向に開閉可能に取り付けられた上カバー１２４と、上カバー１２４の下側に配される読取テーブル１２６とを備えている。この読取部１２０で原稿を読み取りたい場合には、上カバー１２４を開いて読取テーブル１２６上に原稿を載せた後に、上カバー１２４を閉じる。このとき、上カバー１２４によって原稿が押さえられるので、皺のある原稿などの読み取りたい面を読取テーブル１２６上に当接させることができる。読取テーブル１２６上に原稿を載せて上カバー１２４を閉じた後、操作パネル１３０を操作することにより、読取部１２０が原稿の画像を読み取る。

図２は、図１に示した記録読取複合機１００のインクジェット式記録部１１０の内部機構２００を抜き出して示す斜視図である。また、図３は、同じ内部機構２００を、上から見下ろした様子を示す平面図である。
図２および図３において、内部機構２００は、ケース底部１１５と、その上に略直立するフレーム２０２と、フレーム２０２の後側に配置された給送部２１０と、フレーム２０２の前側に順次配置された搬送部２２０、プラテン２３０および排出部２４０とを備えている。

給送部２１０は、記録用紙１５０が装入されたときに記録用紙１５０の背面を支持するペーパサポート２１２と、記録用紙１５０の右側の側端部を位置決めするサイドサポート２１４と、記録用紙１５０の左側の側端部に当接して記録用紙１５０が傾くのを防止するスライドサポート２１６とを備えている。
スライドサポート２１６は、ペーパサポート２１２の表面で水平に移動させることができる。したがって、幅が異なる記録用紙１５０が装入された場合でも、スライドサポート２１６を記録用紙１５０の側端部に当接させることができる。
さらに、給送部２１０は、フレーム２０２の裏側に取り付けられた給送ローラ（不図示）を備える。給送ローラは、ペーパサポート２１２に装入された複数の記録用紙１５０を１枚ずつ搬送部２２０側に送る。

搬送部２２０は、給送部２１０によって取り込まれた記録用紙１５０の上面に当接して連れ回る搬送従動ローラ２２４を備えている。搬送従動ローラ２２４の直下には、搬送モータ（不図示）により回転駆動される搬送駆動ローラ（不図示）が配されている。搬送部２２０は、給送部２１０から送られた記録用紙１５０を搬送従動ローラ２２４により搬送駆動ローラに押し付けるとともに、搬送駆動ローラを回転させることにより、記録用紙１５０をプラテン２３０の上方に間欠的に搬送する。

プラテン２３０は、上方に向かって突出した複数のリブ２３４を備える。リブ２３４の先端は、プラテン２３０上に送られた記録用紙１５０の下面と当接する。これにより、記録用紙１５０は、プラテン２３０上において高さ方向の位置決めがなされる。プラテン２３０の構造については、図４を参照して別途詳述する。

プラテン２３０の上方には、キャリッジ２６０が配される。このキャリッジ２６０は、記録用紙１５０が搬送部２２０等によって送られる方向と直交する方向に沿って水平に延びる図示しないガイドレールに装着される。
また、フレーム２０２に取り付けられた一対のプーリ２５１の間にタイミングベルト２５３が張り渡されている。このタイミングベルト２５３は、キャリッジ２６０の背面に連結されている。

タイミングベルト２５３は、一対のプーリ２５１の一方がキャリッジモータ２５５により回転駆動されると、キャリッジ２６０をガイドレールの長手方向に沿って水平に移動させる。したがって、キャリッジモータ２５５の動作と回転方向を制御することにより、プラテン２３０上における任意の領域の上方にキャリッジ２６０を移動させることができる。

キャリッジ２６０の下方には、記録ヘッド２６１が配されている。また、この記録ヘッド２６１の下面には、後述する複数の開口２５４が形成されたノズルプレート２６２が配されている。
記録ヘッド２６１は、絶縁性を有する樹脂などの材料で形成されており、ノズルプレート２６２は、インクに対して耐食性があり導電性を有する材料で形成されている。ノズルプレート２６２には、例えば金、ステンレスまたはニッケルなどが用いられる。
キャリッジ２６０は、記録用紙１５０がプラテン２３０の上方に送られると、搬送部２２０による間欠的な搬送が中断している間に、プラテン２３０が支持する記録用紙１５０上を往復移動する。このとき、ノズルプレート２６２は、開口２５４を通じて記録用紙１５０表面の任意の領域に対してインクを噴射して付着させる。このようにして、記録用紙１５０の表面全体に画像が記録される。

排出部２４０は、プラテン２３０に対して搬送部２２０と反対側に配され、排出従動ローラ２４４、排出駆動ローラ（不図示）、および、排出トレイ２４８等を備える。排出従動ローラ２４４は、プラテン２３０側から送られた記録用紙１５０の上面に当接して記録用紙１５０の移動に対して連れ回る。排出駆動ローラは、排出従動ローラ２４４の直下に配され、回転伝達機構（不図示）を介して搬送モータにより回転駆動される。
排出部２４０は、上記記録動作によって記録がなされてプラテン２３０側から送られた記録用紙１５０を排出従動ローラ２４４により排出駆動ローラに押し付けるとともに、排出駆動ローラを回転させることにより、記録用紙１５０を排出トレイ２４８側に排出する。

排出トレイ２４８は、図１に示した前カバー１１４の裏面側に配され、前カバー１１４を開くと、図２に示すように水平な状態で外側にせり出す。排出トレイ２４８は、排出部２４０側から排出された記録用紙１５０を１枚ずつ重なるように蓄積する。
また、排出トレイ２４８には、図２に示すように、ペーパサポート２１１が取り付けられている。このペーパサポート２１１は、排出トレイ２４８に排出された記録用紙１５０を下方から支持する。また、ペーパサポート２１１に記録用紙１５０を装入して、給送部２１０を利用して搬送部２２０に記録用紙１５０を送り込むこともできる。また、ペーパサポート２１１は、図２に示すように、延長部２１３をさらに備え、ペーパサポート２１１の奥行きよりもさらに長い記録用紙１５０を支持することもできる。

なお、インクジェット式記録部１１０は、上記のような一連の記録動作を制御する制御部２５０を搭載している。制御部２５０は、この記録読取複合機１００に接続された情報処理装置（不図示）等を介して入力された指示あるいは操作パネル１３０から入力された指示に基づいて、インクジェット式記録部１１０における後述する電位差発生部４００を含む各部を制御する。また、制御部２５０は、このインクジェット式記録部１１０が記録する画像情報を受け取るインターフェースでもある。制御部２５０が受け取る画像情報は、当該画像を表す情報の他に、例えば記録画像の解像度、色数等の記録品質、寸法、材質等の被記録物情報を含んでもよい。

図４は、プラテン２３０の分解斜視図である。
図４に示すように、プラテン２３０は、プラテン本体２３２と、プラテン本体２３２に収容された電極３１０と、絶縁性を有する材料で形成された吸収部材２３６、２３８とを備えている。

プラテン本体２３２は、その上面から上方に向かって突出した複数のリブ２３４と、上面から陥没して、底部２３１および側壁部２３３を含んで形成された収容部２３５と、収容部２３５の側方に形成された収容部２３７とを備える。
上記のように、このプラテン２３０の上方に記録用紙１５０が搬送されると、リブ２３４の上端が記録用紙１５０の下面に当接する。プラテン本体２３２は、例えば樹脂などの材料により一体成形して製造される。

吸収部材２３６は、プラテン本体２３２の収容部２３５に配され、吸収部材２３８は、プラテン本体２３２の収容部２３７に配される。収容部２３５に配された吸収部材２３６の上面２３９は、上記インクの噴射方向においてノズルプレート２６２に対向する。
これら吸収部材２３６および吸収部材２３８は、上記記録動作において記録用紙１５０に付着しなかったインクを吸収するが、吸収して保持できるインクの量に限りがある。そこで、これらの吸収部材２３６および吸収部材２３８よりも容量が大きな廃液吸収部材をプラテン２３０における吸収部材２３６および吸収部材２３８の下方に別途配してもよい。また、吸収部材２３６および吸収部材２３８は、その表面に付着したインクをより短時間で内部に吸収することが好ましい。したがって、吸収部材２３６および吸収部材２３８には、例えば、ポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂を発泡させた材料が用いられる。

電極３１０は、収容部２３５の内部における吸収部材２３６の下側に配され、収容部２３５の底部２３１の一部を覆う。また、この電極３１０の一端には、収容部２３５の側壁部２３３を乗り越えて外部に延在する連結部３１２と、プラテン２３０の外側に露出した端子部３１４とが一体に形成されている。この端子部３１４は、後述するように、電位差発生部４００と電気的に接続される。
電極３１０の材料には、インクに対して耐食性のある金属、例えば金、ステンレスまたはニッケルの線材、板材または箔材、あるいは、これらの金属でメッキした線材、板材または箔材、もしくは、これらの材料を組み合わせた網状または格子状の部材で形成される。また、他の態様として、プラテン２３０における収容部２３５の底部２３１に直接形成した導電性の塗膜層、メッキ層、厚膜層、薄膜層等を電極３１０として使用することもできる。

図５は、インクジェット式記録部１１０の記録動作時におけるノズルプレート２６２付近を拡大した模式図である。図５に示すように、インクジェット式記録部１１０は、電位差発生部４００および電界検出手段４５０をさらに備える。

電位差発生部４００は、プラス極側端子４０３、マイナス極側端子４０４、および、これらの端子と電気的に接続する直流電源（不図示）等を備えている。電位差発生部４００のプラス極側端子４０３は、プラテン本体２３２と吸収部材２３６との間に配される電極３１０の端子部３１４と電気的に接続している。また、電位差発生部４００のマイナス極側端子４０４は、ノズルプレート２６２と電気的に接続している。また、電位差発生部４００は、図２および図３に示した制御部２５０と電気的に接続しており、制御部２５０から作動信号または停止信号が入力される。電位差発生部４００は、制御部２５０から作動信号が入力されると、これらノズルプレート２６２と電極３１０との間に大きさＶ₀の電位差を生じさせる。また、電位差発生部４００は、制御部２５０から停止信号が入力されると、電位差を生じさせるのを停止する。

電位差発生部４００は、さらに、電界検出手段４５０と電気的に接続している。この電界検出手段４５０は、図５に示すように、ノズルプレート２６２と吸収部材２３６の上面２３９との間に配され、電位差発生部４００が電位差を生じさせているときに、この電位差によりノズルプレート２６２と電極３１０との間に発生する電界の強度を検出する。また、電界検出手段４５０は、検出した電界の強度に応じた信号を電位差発生部４００に出力する。電位差発生部４００は、電界検出手段４５０から入力される信号に基づいて電界の強度の変動を検知し、当該変動がより小さくなるようにノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じさせる電位差の大きさＶ₀を制御する。

インクジェット式記録部１１０の記録動作時において、電位差発生部４００がノズルプレート２６２と電極３１０との間に大きさＶ₀の電位差を生じさせると、吸収部材２３６がインクを吸収していないときは、プラテン２３０の吸収部材２３６が絶縁性を有する材料で形成されているので、図５に示す距離ｄ₁だけ離れたノズルプレート２６２と電極３１０との間に強度がＶ₀／ｄ₁の電界が発生する。

電界が発生している状態で、記録用紙１５０の記録面１５１に対して縁部１５２に余白の無いようにインク３５１を付着させる場合、ノズルプレート２６２は、記録用紙１５０の縁部１５２付近の上方において、開口２５４を通じてインク３５１を下方に噴射する。噴射されたインク滴３５７は、開口２５４の直下に記録用紙１５０が存在している場合は、記録用紙１５０の記録面１５１に付着して画像の一部を形成する。これに対し、ノズルプレート２６２が記録用紙１５０の縁部１５２よりも外側に開口２５４を通じてインク３５１を噴射することがある。このようなとき、開口２５４の直下に記録用紙１５０が存在しないので、噴射されたインク滴３５７は、記録用紙１５０の記録面１５１に付着することなく下方に落下する。ここで、インク滴３５７には、自身の重量による下向きの重力が作用するが、その一方で雰囲気の粘性抵抗により重力と反対方向の力が作用する。インク滴３５７の重量は非常に小さいので、インク滴３５７に作用する重力および粘性抵抗による力は略等しい大きさとなる。これらのインク滴３５７は空中に浮遊することになり、エアロゾルと呼ばれている。

ところで、ノズルプレート２６２の開口２５４から押し出されるインク３５１は、ノズルプレート２６２から離脱してインク滴３５７となる直前の瞬間に、ノズルプレート２６２から下垂するインク柱３５３を形成する。また、このとき、電位差発生部４００がノズルプレート２６２と電極３１０との間に電位差Ｖ₀を生じさせていることにより、ノズルプレート２６２はマイナスに帯電している。したがって、インク柱３５３の先端Ａとノズルプレート２６２の下面におけるインク柱３５３付近の領域Ｂとの間に、いわゆる避雷針効果により電荷が蓄積される。

この避雷針効果により、インク滴３５７は、インク柱３５３の水平断面積に対応する電荷よりも大きな電荷によりノズルプレート２６２と同極（マイナス）に帯電する。なお、避雷針効果は、インク柱３５３の先端Ａ（図中では下端）を頂点とする頂角５０°から６０°の円錐形で包囲されるノズルプレート２６２表面の領域Ｂがインク滴３５７の帯電に寄与する現象をいう。帯電したインク滴３５７には、自身の電荷の大きさおよび電界の強度（Ｖ₀／ｄ₁）に比例した大きさであり、自身の電荷と逆極性（プラス）に帯電している電極３１０の方向に吸引されるクーロン力（図５に矢印「Ｆ_Q」で示す力）が作用する。ここで、電界の強度（Ｖ₀／ｄ₁）は、例えば一定の強度Ｅ₀に設定される。
電界の強度（Ｖ₀／ｄ₁）がＥ₀のとき、インク滴３５７に対して雰囲気の粘性抵抗による力に抗して電極３１０の方向に確実に吸引され得る大きさのクーロン力が作用する。ゆえに、記録用紙１５０の上面に付着しなかったインク滴３５７は、浮遊することなく電極３１０の上方に配された吸収部材２３６に付着して毛細管現象によりその内部に吸収される。なお、電界の強度Ｅ₀は、ノズルプレート２６２と電極３１０との間に絶縁破壊が生じない程度の強度である。

ここで、インクジェット式記録部１１０が記録用紙１５０の縁部１５２付近における記録動作を繰り返すことにより、吸収部材２３６は、上面２３９までインク３５１を吸収した状態（以下、この状態を「吸収飽和状態」と称する）となる。ここで、インク３５１は、電解質が溶解した電解液であり、吸収部材２３６の内部に吸収された状態においても導電性を有する。吸収部材２３６が飽和吸収状態となると、図５に示す距離ｄ₂だけ離れたノズルプレート２６２と吸収部材２３６の上面２３９との間に強度がＶ₀／ｄ₂の電界が発生する。これは、吸収部材２３６が吸収しているインク３５１が導電性を有するので、電極３１０と吸収部材２３６の上面２３９とが等電位となることによる。

このように、吸収部材２３６がインク３５１を吸収しているかどうかによって、電位差発生部４００が電位差を生じさせているときに、ノズルプレート２６２と電極３１０との間における電界が発生する距離が異なる。したがって、仮に電位差発生部４００がノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じさせる電位差の大きさＶ₀が一定であれば、吸収部材２３６がインク３５１を吸収している場合は、吸収していない場合と比べて、電界の強度が大きくなる。

ここで、電位差発生部４００は、電界検出手段４５０から電界の強度に応じた信号の入力を受けて、吸収部材２３６がインク３５１を吸収するにつれて電界の強度が変動するのを検知し、ノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じさせる電位差の大きさＶ₀を小さくする。したがって、吸収部材２３６がインク３５１を吸収していないときの電界の強度Ｖ₀／ｄ₁と、吸収部材２３６が吸収飽和状態のときの電界の強度Ｖ₀／ｄ₂は、略等しい大きさに制御される。

このように、インクジェット式記録部１１０は、ノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じる電位差により発生する電界を電界検出手段４５０が検出して電位差発生部４００が電位差の大きさを制御することにより、当該電界の強度の変動を小さくすることができる。なお、すべての極性を反転させて接続しても同様の機能が実現できる。

このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）ノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じる電位差により発生する電界の強度の変動を小さくすることができるので、ノズルプレート２６２と吸収部材２３６におけるインクを吸収している部分との距離が短くなった場合に、電位差Ｖ₀によって生じる電界の強度が大きくなり過ぎない。したがって、ノズルプレート２６２と吸収部材２３６との間で絶縁破壊が生じるのを防ぐことができる。また、記録用紙１５０に付着しなかったインク滴３５７が大き過ぎる電界によって加速されて吸収部材２３６におけるインク３５１を吸収している部分に衝突することにより、エアロゾルが周囲に飛散してノズルプレート２６２などを汚すのを防ぐことができる。

（２）ノズルプレート２６２と電極３１０との間に発生する上記電界の強度の変動をより小さくすることができる。

（第２実施形態）
図６は、インクジェット式記録部１１１の記録動作時におけるノズルプレート２６２付近を拡大した模式図である。なお、図６において、図５と同じ符号を付したものについては同じ構成であるので説明を省略する。
図６に示すように、インクジェット式記録部１１１は、インクジェット式記録部１１０における電位差発生部４００および電界検出手段４５０に替えて、電位差発生部４０１を備える。この電位差発生部４０１は、プラス極側端子４０３、マイナス極側端子４０４、第一電位差発生手段４１０、第二電位差発生手段４２０および切替手段４３０を有する。

第一電位差発生手段４１０は、プラス極側端子４１３、マイナス極側端子４１４、および、これらの端子と電気的に接続する直流電源（不図示）等を有する。第二電位差発生手段４２０は、プラス極側端子４２３、マイナス極側端子４２４、および、これらの端子と電気的に接続する直流電源（不図示）等を有する。切替手段４３０は、端子４３１、４３２、４３３および切替スイッチ（不図示）等を有する。切替スイッチには、例えばリレーまたは半導体スイッチなどが用いられる。

第一電位差発生手段４１０のマイナス極側端子４１４は、電位差発生部４０１のマイナス極側端子４０４と電気的に接続しており、第一電位差発生手段４１０のプラス極側端子４１３は切替手段４３０の端子４３１と電気的に接続している。また、第二電位差発生手段４２０のマイナス極側端子４２４は、電位差発生部４０１のマイナス極側端子４０４と電気的に接続しており、第二電位差発生手段４２０のプラス極側端子４２３は切替手段４３０の端子４３２と電気的に接続している。また、切替手段４３０の端子４３３は、電位差発生部４０１のプラス極側端子４０３と電気的に接続している。切替手段４３０は、さらに制御部２５０と電気的に接続している。

制御部２５０は、吸収部材２３６がインク３５１を吸収していないことを検知した場合、第一切替信号を切替手段４３０に出力する。切替手段４３０は、第一切替信号が入力されると、端子４３１と端子４３３とを電気的に接続する。これにより、第一電位差発生手段４１０のプラス極側端子４１３と電位差発生部４０１のプラス極側端子４０３とが電気的に接続されて、第一電位差発生手段４１０は、ノズルプレート２６２と電極３１０との間に一定の大きさＶ₁の電位差を生じさせる。電位差Ｖ₁により、図６に示す距離ｄ₁だけ離れたノズルプレート２６２と電極３１０との間に強度がＶ₁／ｄ₁の電界が発生する。

これに対し、制御部２５０は、吸収部材２３６がインク３５１を吸収して吸収飽和状態となったことを検知した場合、第二切替信号を切替手段４３０に出力する。切替手段４３０は、第二切替信号が入力されると、端子４３２と端子４３３とを電気的に接続する。これにより、第二電位差発生手段４２０のプラス極側端子４２３と電位差発生部４０１のプラス極側端子４０３とが電気的に接続されて、第二電位差発生手段４２０は、ノズルプレート２６２と電極３１０との間に一定の大きさＶ₂の電位差を生じさせる。電位差Ｖ₂により、図６に示す距離ｄ₂だけ離れたノズルプレート２６２と電極３１０との間に強度がＶ₂／ｄ₂の電界が発生する。

ここで、第一電位差発生手段４１０がノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じさせる電位差の大きさＶ₁は、当該電位差Ｖ₁によって発生する電界の強度Ｖ₁／ｄ₁と電界の強度Ｅ₀とが略等しくなるようにその大きさが設定される。

また、第二電位差発生手段４２０がノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じさせる電位差の大きさＶ₂は、当該電位差Ｖ₂によって発生する電界の強度Ｖ₂／ｄ₂と、電界の強度Ｖ₁／ｄ₁とが略等しくなるように設定される。なお、すべての極性を反転させて接続しても同様の機能が実現できる。

なお、インクジェット式記録部１１１において、吸収部材２３６がインク３５１を吸収しているかどうかを制御部２５０が検知する手段としては、例えばロードセルにより吸収部材２３６の重量を検出することによりその変動を検知する手段、または、吸収部材２３６の高さ方向に配置した水分検知センサにより吸収部材２３６におけるインク３５１の吸収量を検知する手段などが用いられる。

このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（３）インクジェット式記録部１１１の記録動作時においても、インクジェット式記録部１１０の記録動作時と同様に、ノズルプレート２６２の開口２５４から噴射されて記録用紙１５０の上面に付着しなかったインク滴３５７は、浮遊することなく電極３１０の上方に配された吸収部材２３６に付着する。

（４）吸収部材２３６がインク３５１を吸収することによって吸収部材２３６におけるインク３５１を吸収している部分とノズルプレート２６２との距離が近くなった場合でも、電界の強度Ｖ₂／ｄ₂が大きくなり過ぎるのを防ぐことができる。ゆえに、ノズルプレート２６２と吸収部材２３６との間で絶縁破壊が生じるのを防ぐことができる。

（第３実施形態）
図７は、インクジェット式記録部１１２の記録動作時におけるノズルプレート２６２付近を拡大した模式図である。なお、図７において、図６と同じ符号を付したものについては同じ構成であるので説明を省略する。図７に示すように、インクジェット式記録部１１２は、インクジェット式記録部１１１における電位差発生部４０１に替えて、電位差発生部４０２と、表面電極４７０と、切替信号発生手段４６０とを備える。

電位差発生部４０２は、プラス極側端子４０３、マイナス極側端子４０４、第一電位差発生手段４１１、第二電位差発生手段４２１および切替手段４４０を備えている。
電位差発生部４０２の第一電位差発生手段４１１および第二電位差発生手段４２１は、図６に示したインクジェット式記録部１１１における電位差発生部４０１の第一電位差発生手段４１０および第二電位差発生手段４２０と同様の構成を有する。切替手段４４０は、端子４４１、４４２、４４３および切替スイッチ（不図示）等を有する。切替スイッチには、例えばリレーまたは半導体スイッチなどが用いられる。表面電極４７０は、吸収部材２３６におけるノズルプレート２６２側に配されて吸収部材２３６の上面２３９と当接する。

第一電位差発生手段４１１のマイナス極側端子４１４は、電位差発生部４０２のマイナス極側端子４０４と電気的に接続しており、第一電位差発生手段４１１のプラス極側端子４１３は切替手段４４０の端子４４１と電気的に接続している。また、第二電位差発生手段４２１のマイナス極側端子４２４は、電位差発生部４０２のマイナス極側端子４０４と電気的に接続しており、第二電位差発生手段４２１のプラス極側端子４２３は切替手段４４０の端子４４２と電気的に接続している。また、切替手段４４０の端子４４３は、電位差発生部４０２のプラス極側端子４０３と電気的に接続している。切替信号発生手段４６０は、切替手段４４０および表面電極４７０とそれぞれ電気的に接続している。

切替信号発生手段４６０は、表面電極４７０を通じて吸収部材２３６におけるインクを吸収している部分が上面２３９まで達したかどうかを検知しており、表面電極４７０が吸収部材２３６におけるインクを吸収している部分と接触していないときは、第一切替信号を切替手段４４０に対して出力する。切替手段４４０は、切替信号発生手段４６０から第一切替信号が入力されると、端子４４１と端子４４３とを電気的に接続する。これにより、第一電位差発生手段４１１のプラス極側端子４１３と電位差発生部４０２のプラス極側端子４０３とが電気的に接続されて、第一電位差発生手段４１１は、ノズルプレート２６２と電極３１０との間に一定の大きさＶ₁の電位差を生じさせる。電位差Ｖ₁により、図７に示す距離ｄ₁だけ離れたノズルプレート２６２と電極３１０との間に強度がＶ₁／ｄ₁の電界が発生する。

これに対し、切替信号発生手段４６０は、表面電極４７０が吸収部材２３６におけるインクを吸収している部分と接触したことを検知すると、第二電位差発生手段４２１に切り替える旨の第二切替信号を切替手段４４０に対して出力する。切替手段４４０は、切替信号発生手段４６０から第二切替信号が入力されると、端子４４２と端子４４３とを電気的に接続する。これにより、第二電位差発生手段４２１のプラス極側端子４２３と電位差発生部４０２のプラス極側端子４０３とが電気的に接続されて、第二電位差発生手段４２１は、ノズルプレート２６２と電極３１０との間に一定の大きさＶ₂の電位差を生じさせる。電位差Ｖ₂により、図７に示す距離ｄ₂だけ離れたノズルプレート２６２と電極３１０との間に強度がＶ₂／ｄ₂の電界が発生する。

ここで、第一電位差発生手段４１１がノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じさせる電位差の大きさＶ₁は、当該電位差Ｖ₁によって発生する電界の強度Ｖ₁／ｄ₁と、電界の強度Ｅ₀とが略等しくなるように設定される。

また、第二電位差発生手段４２１がノズルプレート２６２と電極３１０との間に生じさせる電位差の大きさＶ₂は、当該電位差Ｖ₂によって発生する電界の強度Ｖ₂／ｄ₂と電界の強度Ｖ₁／ｄ₁とが略等しくなるように設定される。このように、インクジェット式記録部１１２は、表面電極４７０および表面電極４７０を通じて吸収部材２３６におけるインクを吸収している部分が上面２３９まで達したかどうかを検知して第一電位差発生手段４１１および第二電位差発生手段４２１を切り替える旨の信号を出力する切替信号発生手段４６０を備える。

このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（５）インクジェット式記録部１１２の記録動作時においても、インクジェット式記録部１１０の記録動作時と同様に、ノズルプレート２６２の開口２５４から噴射されて記録用紙１５０の上面に付着しなかったインク滴３５７は、浮遊することなく電極３１０の上方に配された吸収部材２３６に付着する。

（６）吸収部材２３６におけるインクを吸収している部分とノズルプレート２６２との距離が図７にｄ₂で示すように最も近くなった場合でも、電界の強度Ｖ₂／ｄ₂が大きくなり過ぎないので、ノズルプレート２６２と吸収部材２３６との間で絶縁破壊が生じるのを防ぐことができる。なお、すべての極性を反転させて接続しても同様の機能が実現できる。

（７）記録の累積時間が長くなって吸収部材２３６におけるインク３５１を吸収している部分とノズルプレート２６２との距離が最も近くなった場合でも、電界の強度が大きくなり過ぎるのを防ぐことができる。

（第４実施形態）
図８は、本実施形態における記録読取複合機１００のフレーム２０２付近の斜視図である。
本実施形態に係る記録読取複合機１００は、図１に示した記録用紙１５０の厚さに応じて、プラテン２３０と図２に示したノズルプレート２６２間の距離、いわゆるプラテンギャップを調整する機構を備えている。
図８において、フレーム２０２には、ガイドレール２８０が取り付けられている。ガイドレール２８０は、サイドフレーム右側２０２ａに設けられた案内溝２８１とサイドフレーム左側２０２ｂに設けられた案内溝２８１とで支持されている。ガイドレール２８０には、キャリッジ２６０が搭載され、ガイドレール２８０に沿って移動する。

ガイドレール２８０は、案内溝２８１に沿って移動可能になっている。具体的な移動の機構を以下に説明する。
ガイドレール２８０のサイドフレーム右側２０２ａから飛び出した部分には、ギャップ調整カム２８２が設けられ、ギャップ調整カム２８２の外周は、固定ピン２８５に当接している。
ガイドレール２８０が回転することによって、固定ピン２８５に当接するギャップ調整カム２８２の外周とガイドレール２８０の回転軸との距離が変わり、それに伴いガイドレール２８０が案内溝２８１に沿って移動し、キャリッジ２６０も移動し、プラテンギャップの調整が行われる。ギャップ調整カム２８２等は、カバー２８６によって覆われている。
プラテンギャップをどの程度にするかは、外部のコンピュータからの記録用紙１５０の厚さに応じた情報に応じてモータによりガイドレールを回転させて切り替えてもよいし、手動で決められた位置に切り替えてもよい。

図９は、インクジェット式記録部１１０の記録動作時におけるノズルプレート２６２付近を拡大した模式図である。なお、図９において、図５に示した第１実施形態と同じ符号を付したものについては同じ構成であるので説明を省略する。ｄ₄はプラテンギャップであり、ｄ₃は吸収部材２３６の上面２３９からリブ２３４の先端までの距離である。
図９において、２点鎖線で記録用紙１５０の厚さが厚くなったときの記録用紙１５０およびノズルプレート２６２の状態を示した。記録用紙１５０の厚さに応じて、プラテン２３０に対するノズルプレート２６２の位置は、上記の機構により調整される。具体的には、プラテンギャップであるｄ₄の長さは記録用紙１５０の厚さが厚くなると長くなる。この調整によって、記録用紙１５０の記録面１５１からノズルプレート２６２までの距離ｄ₅は略一定に保たれる。
本実施形態においては、プラテンギャップｄ₄に応じた制御部２５０からの命令により、電位差発生部４００によって、ノズルプレート２６２と電極３１０との間に電圧を印加して、電位差を生じさせる。
表１に、記録用紙１５０の種類と、ｄ₃、ｄ₄、印加電圧および電界強度との関係を示した。電界強度は、略一定の強度Ｅ₀になるように設定されている。強度Ｅ₀は、ノズルプレート２６２と電極３１０との間に絶縁破壊が生じない程度の強度である。

プラテンギャップｄ₄に応じて、印加電圧を変化させることより、略一定の電界強度となり、プラテンギャップｄ₄が変化しても、ノズルプレート２６２の開口２５４から噴射されて記録用紙１５０の上面に付着しなかったインク滴３５７は、浮遊することなく安定して電極３１０の上方に配された吸収部材２３６に付着する。

プラテンギャップｄ₄の情報は、記録読取複合機１００に接続された情報処理装置等を介して入力された記録用紙１５０の種類の情報あるいは操作パネル１３０から入力された情報に基づいてもよいし、プラテンギャップｄ₄を電気的、機械的に検知してもよい。

また、ノズルプレート２６２と電極３１０との間の電圧の印加方法についても、第２および第３実施形態で示したように、複数の電位差発生手段を設け、切替手段によって電位差発生手段を選択して印加する電圧を変化させる方法であってもよい。

このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（８）前述の効果に加え、記録用紙１５０の厚さが変化しても、記録面１５１とノズルプレート２６２との距離が略一定なので、インクの記録面１５１への到達位置のずれが少なく記録画質の安定した記録読取複合機１００を得ることができる。

（９）厚さの異なる記録用紙１５０を使用した場合でも、インク滴３５７からなるエアロゾルの収集効率の低下が抑えられる。

なお、記録読取複合機１００において、電界検出手段４５０に変えて、または、これに加えて、インクジェット式記録部１１０の記録の開始からの時間を計測する時間計測部をさらに備えてもよい。記録開始からの時間が長くなれば、インクの噴射量も増えるので、電位差発生部４００は、時間計測部により計測された時間が長いほど小さい電位差を発生してもよい。

また、上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
例えば、液体噴射装置の一例として、記録読取複合機１００のインクジェット式記録部１１０として実装されたインクジェット式記録装置を例に挙げて説明したが、液体噴射装置としては、液体噴射ヘッドとして色材噴射ヘッドを備えた液晶ディスプレイのカラーフィルタ製造装置、液体噴射ヘッドとして電極材（電導ペースト）噴射ヘッドを備えた有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成装置、液体噴射ヘッドとして生体有機物噴射ヘッドおよび精密ピペットを備えたバイオチップ製造装置等を例示できる。また、被記録物とは、液体噴射ヘッドから噴射された液体を付着され得るものを一般に指し、記録媒体の他に、回路基板、円板形光記録媒体、プレパラート等も含まれる。

以上において、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は実施の形態に記載の範囲には限定されない。実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることは当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

第１実施形態における記録読取複合機の外観を示す斜視図。 インクジェット式記録部を抜き出して示す斜視図。 インクジェット式記録部を上方から見た平面図。 プラテンの分解斜視図。 インクジェット式記録部のノズルプレート付近を拡大した模式図。 第２実施形態におけるインクジェット式記録部のノズルプレート付近を拡大した模式図。 第３実施形態におけるインクジェット式記録部のノズルプレート付近を拡大した模式図。 第４実施形態におけるフレーム付近の斜視図。 インクジェット式記録部のノズルプレート付近を拡大した模式図。

符号の説明

１００…記録装置として記録読取複合機、１５０…被記録物としての記録用紙、１５１…記録面、２３６…吸収部材、２５４…開口、２６１…記録ヘッド、２６２…ノズルプレート、３１０…電極、３５１…インク、４００，４０１，４０２…電位差発生部、４１０，４１１…第一電位差発生手段、４２０，４２１…第二電位差発生手段、４３０，４４０…切替手段、４５０…電界検出手段、４６０…切替信号発生手段、４７０…表面電極。

Claims (6)

1. 開口を有する導電性のノズルプレートを有し、前記開口から被記録物に向かってインクを噴射する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドからのインクの噴射方向について前記ノズルプレートに対向して配され、前記被記録物に付着しなかったインクを吸収する吸収部材と、
   前記吸収部材に当接して配される電極と、
   前記ノズルプレートと前記電極との間に電位差を生じさせて、前記被記録物に付着しなかったインクを前記電極側に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生部とを備え、
   前記電位差発生部は、前記吸収部材における前記インクを吸収している部分と前記ノズルプレートとの距離に応じた電位差を発生させる記録装置。
2. 前記ノズルプレートと前記電極との間に生じる前記電位差により発生する電界を検出する電界検出手段をさらに備え、
   前記電界検出手段は、前記電界の強度に応じた信号を前記電位差発生部に出力し、前記電位差発生部は、前記電界検出手段からの信号に応じた大きさの電位差を前記ノズルプレートと前記電極との間に生じさせる請求項１に記載の記録装置。
3. 前記電位差発生部は、
   前記吸収部材が前記インクを吸収していないときに、前記ノズルプレートと前記電極との間に電位差を生じさせる第一電位差発生手段と、
   前記吸収部材が前記インクを吸収することにより前記距離が近くなったときに、前記ノズルプレートと前記電極との間に前記第一電位差発生手段による電位差よりも小さい電位
   差を生じさせる第二電位差発生手段と、
   前記吸収部材における前記インクの吸収量を検出することにより、前記第一電位差発生手段と前記第二電位差発生手段とを切り替える切替手段と
   を有する請求項１に記載の記録装置。
4. 前記第一電位差発生手段が前記ノズルプレートと前記電極との間に電位差を生じさせているときと、前記第二電位差発生手段が前記ノズルプレートと前記電極との間に電位差を生じさせているときとでは、前記電位差により発生する電界が等しい請求項３に記載の記録装置。
5. 前記吸収部材における前記ノズルプレート側に配されて前記吸収部材と当接する表面電極と、
   前記表面電極が前記吸収部材における前記インクを吸収している部分と接触したときに、前記第二電位差発生手段に切り替える旨の信号を前記切替手段に対して出力する切替信号発生手段と
   をさらに備える請求項３または４に記載の記録装置。
6. 前記ノズルプレートと前記被記録物の支持面との距離が可変可能で、
   前記ノズルプレートと前記電極との間の電位差が、前記ノズルプレートと前記被記録物の支持面との距離に応じて異なる請求項１に記載の記録装置。

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