JP2009262544A - 液滴噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送方向と交差する一方向に関する被噴射体の反りを抑える。
【解決手段】インクジェットプリンタは、複数のヘッドユニット２が主走査方向に沿って２列に千鳥状に配列された状態でハウジング６に支持されて構成されたライン型のインクジェットヘッド３を有している。ハウジング６には、一方の列に属するヘッドユニット２と主走査方向に並ぶとともに、搬送方向から見たときに、そのヘッドユニット２と搬送方向に関して隣接する他方の列に属するヘッドユニット２と重なるように拍車９０が配置されている。拍車９０は、記録用紙をインク噴射面側から押圧する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のヘッドユニットに形成されたノズルから液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。

従来から、搬送装置によって搬送される記録媒体に対して記録ヘッドのノズルからインクの液滴を噴射して画像や文字などを記録するライン型のインクジェット記録装置がある。このようなインクジェット記録装置において、ノズルから噴射したインクの液滴が記録媒体である用紙に着弾し浸透すると、用紙のインクが浸透した領域が面方向に収縮し、用紙のインクが浸透した領域近傍の端部が記録ヘッドに近づくようにして、用紙が記録ヘッド側に反ってしまう。この反った用紙が記録ヘッドのノズルが形成された面（液滴噴射面）に接触して、この面にキズがついたりすると、ノズルからの液滴噴射方向が変わるなどして液滴噴射特性が変化してしまうことがある。そこで、用紙の反りを防止するために、用紙を押圧することが考えられる。例えば、特許文献１には、用紙の反りを防止するインクジェット記録装置として、用紙の搬送方向に沿って４つの記録ヘッドが並んでおり、隣接する記録ヘッド間、及び、最も搬送方向上流側の記録ヘッドの搬送方向上流側に、用紙を搬送装置に向けて押圧する押え部材がそれぞれ設けられたインクジェット記録装置について記載されている。

特開２００５−２９３３３号公報（図１）

用紙の一部分を塗りつぶすように印字したり、搬送方向と直交する方向（幅方向）に関して印字濃度が異なっていたりすると、用紙が幅方向に関して反ってしまう。特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、用紙を押圧して用紙の反りを防止する押え部材が搬送方向に沿って、隣接する記録ヘッド間に設けられている。そのため、用紙の、記録ヘッドと対向している領域を幅方向に沿って押圧することができず、搬送方向から見たときの幅方向に関する用紙の反りを抑えることができないため、反った用紙が記録ヘッドの液滴噴射面に接触するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、搬送方向と交差する一方向に関する記録媒体の反りを抑えることができる液滴噴射装置を提供することである。

本発明の第１の態様に従えば、シート状の物体に液滴を噴射する液滴噴射装置であって、
複数のヘッドユニットであって、それぞれが、一方向に沿って延びるノズルの列が設けられた液滴噴射面を有し、前記一方向と交差する搬送方向に並べて配置された、複数のヘッドユニットと、前記複数のヘッドユニットの前記液滴噴射面と対向する位置において、前記物体を前記搬送方向に搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって搬送される前記物体を前記液滴噴射面側から押圧する押圧機構とを備え、前記搬送方向に隣接する２つのヘッドユニットが、前記一方向にずれて配置され、前記押圧機構は、前記隣接する２つのヘッドユニットの一方と前記一方向に並ぶとともに、他方のヘッドユニットと前記搬送方向に重なるように配置されている液滴噴射装置が提供される。

本発明の第１の態様によれば、搬送方向に隣接するヘッドユニット同士が、搬送方向と交差する一方向（ノズル配列方向）に関してずれて配置され、さらに、その空いたスペースに押圧機構が配置されている。これにより、ヘッドユニットと押圧機構が一方向に並んでいる。つまり、搬送方向に隣接する２つのヘッドユニットに関して、押圧機構の位置が一方向に異なることになり、この一方向に関する記録媒体などの物体の反りを抑えることができる。

本発明の液滴噴射装置において、複数の前記ヘッドユニットと複数の前記押圧機構が前記一方向に交互に配置されていてもよい。この場合には、複数の押圧機構とヘッドユニットとが一方向（ノズル配列方向）に交互に配置されるので、物体の、この一方向の反りを確実に抑えることができる。

本発明の液滴噴射装置において、前記押圧機構は、前記物体に接触しながら回転する拍車であってもよい。拍車は、物体と接触する面積が小さいので、仮に拍車に液体が付着したとしても、物体を汚す虞がない。

本発明の液滴噴射装置において、前記押圧機構は、前記物体に対してエアを噴射することにより前記物体を押圧するエア噴出機構であってもよい。この場合には、押圧機構が物体を押圧する際に、押圧機構と物体とが接触しない。そのため、押圧機構が物体に触れることにより、物体に液体が付着する虞がない。

本発明の液滴噴射装置は、さらに、前記複数のヘッドユニットを支持する支持部材を備えてもよく、前記支持部材に、前記押圧機構が設けられていてもよい。この場合には、押圧機構を支持する部材がヘッドユニットを支持する支持部材を兼用している。そのため、液滴噴射装置の構造がシンプルであるとともに、コストを低減することができる。

本発明の液滴噴射装置において、前記支持部材の、前記押圧機構の周囲領域に、前記液滴噴射面に付着した液体が前記押圧機構に到達するのを阻止する阻止機構が設けられていてもよい。この場合には、ヘッドユニットの液滴噴射面に付着した液体が押圧機構に到達するのを阻止機構によって阻止することができる。そのため、押圧機構に液体が付着するのを防止することができる。

本発明の液滴噴射装置において、前記阻止機構は、前記支持部材に前記押圧機構を取り囲むように形成された凹部であってもよい。この場合には、阻止機構を容易に構成することができる。

本発明の液滴噴射装置において、前記阻止機構は、前記支持部材に前記押圧機構を取り囲むように形成された撥液領域であってもよく、その撥液性は、支持部材の撥液領域と異なる領域の撥液性よりも高くてもよい。これによると、撥液性を高くするだけで、阻止機構を容易に構成することができる。

本発明の液滴噴射装置は、さらに、前記ヘッドユニットの前記液滴噴射面に接触した状態で前記液滴噴射面に対して所定の拭き取り方向に相対移動して、前記液滴噴射面に付着した液体を拭き取るワイパーと、各ヘッドユニットの前記液滴噴射面の、前記拭き取り方向下流側に配置されて、前記ワイパーによって前記液滴噴射面から拭き取られた液体を保持する液体保持機構とを備えてもよい。これによると、ワイパーによって液滴噴射面から拭き取られた液体が、液滴噴射面の拭き取り方向下流側に位置する液体保持機構に保持されるため、液体が押圧機構に流れにくくなる。なお、液体保持機構としては、凹部、あるいは、この凹部内に設置された吸収体などが挙げられる。

本発明の液滴噴射装置において、前記押圧機構は複数の押圧機構として形成されてもよく、前記搬送方向上流側において、前記複数の押圧機構は、前記搬送方向下流側よりも密に配置されていてもよい。これによると、搬送方向上流側においては物体に噴射された液滴の量はまだ少なく、また、液滴が物体に着弾してから物体が反り始めるまでに時間を要することから、搬送方向上流側では、下流側と比べて、反りを抑制するために設けられる押圧機構の数を少なくすることができる。

本発明の第２の態様に従えば、シート状の物体に液滴を噴射する液滴噴射装置であって、
複数のノズルが形成された液滴噴射面を有し、前記液滴噴射面には、前記複数のノズルによって噴射領域が画成されているヘッドユニット、及び、前記ヘッドユニットの前記噴射領域を挟んで配置され、前記物体を前記液滴噴射面側から押圧する２つの押圧機構を含むヘッドと、前記ヘッドユニットの前記液滴噴射面と対向する位置において、前記物体を前記搬送方向に搬送する搬送機構とを備える液滴噴射装置が提供される。

本発明の第２の態様によれば、２つの押圧機構が、液滴噴射面の噴射領域を挟むように配置されているので、押圧機構は、物体の、これから液体が噴射される部分を挟んで押圧することができ、この部分の反りを低減させることができる。

本発明の液滴噴射装置において、前記ノズルは、第１の方向に延在するノズル列を形成してもよく、前記２つの押圧機構は、前記ヘッドユニットの、第１の方向の両側に配置されていてもよい。この場合には、ヘッドユニットの、ノズル列が延在する方向の両側に押圧機構が設けられているので、物体の、これから液体が噴射される部分の反りを確実に低減させることができる。

本発明の液滴噴射装置は、さらに、前記ヘッドを載置して、第１の方向と交差する第２の方向に往復移動するキャリッジと、前記キャリッジを駆動する駆動機構とを備えてもよい。この場合には、シリアル式のヘッドにおいても、物体の、これから液体が噴射される部分の反りを確実に低減させることができる。

本発明の液滴噴射装置において、第１の方向と第２の方向は互いに直交してもよく、前記２つの押圧機構は、第１の方向に延在する回転軸を有する拍車であってもよい。この場合には、拍車は、第２の方向に直交する第１の方向に延在する回転軸を有しているので、第２の方向に往復移動するキャリッジにより、拍車を確実に回転させることができ、物体の、これから液体が噴射される部分の反りを確実に低減させることができる。

搬送方向に隣接する２つのヘッドユニットで、押圧機構の位置がノズル配列方向にずれている。これにより、この方向に関する物体（記録媒体）の反りを抑えることができる。

次に、本発明の好適な一実施形態に係るインクジェットプリンタについて説明する。本実施形態におけるインクジェットプリンタは、複数のヘッドユニットと複数の拍車とが所定の方向に沿って交互に並んだライン型のインクジェットヘッドを用いたプリンタである。図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１（液滴噴射装置）は、図１の左右方向（第１の方向、ライン型インクジェットヘッドの延在方向、ノズル列の延在方向、主走査方向）に延在して、記録用紙Ｐ（記録媒体）に対してインクを噴射するライン型のインクジェットヘッド３と、記録用紙Ｐを図１の前方（主走査方向と直交する搬送方向：副走査方向）へ搬送する搬送機構９とを有している。このインクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド３から記録用紙Ｐへインクを噴射させ、同時に、搬送機構９により記録用紙Ｐを前方へ搬送させることで、記録用紙Ｐに所望の画像や文字などを記録する。なお、本明細書において、ライン型インクジェットヘッドの延在方向を、主走査方向と呼んでいる。これは、シリアル型のインクジェットヘッドの走査方向にちなんで慣用的に呼んでいるだけであり、ライン型インクジェットヘッドが主走査方向に走査されるわけではない。

搬送機構９は、搬送方向に関してインクジェットヘッド３の両側に配置された２つの搬送ローラ５を有しており、後述するヘッドユニット２のインク噴射面７と対向する位置において、搬送ローラ５によって記録用紙Ｐを搬送方向へ搬送する。

次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は、インクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。図３は、インクジェットヘッドを下方から見たときの平面図である。但し、図面をわかりやすくするため、図２においては図４で示されている圧力室１４及び貫通孔１５、１６、１９の図示を省略している。

図２及び図３に示すように、インクジェットヘッド３は、主走査方向に沿って千鳥状に２列に配置された複数のヘッドユニット２と、主走査方向に関して複数のヘッドユニット２と交互に配置された複数の拍車９０（押圧機構）と、複数のヘッドユニット２及び複数の拍車９０の回転軸９１を支持するハウジング６（支持部材）とを有している。

まず、ヘッドユニット２について説明する。図４は、ヘッドユニットの平面図である。図５は、図４の部分拡大図である。図６は、図４のＡ−Ａ線断面図である。図７は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。図４〜図７に示すように、各ヘッドユニット２は、ノズル２０及び圧力室１４を含む個別インク流路２２が形成された流路ユニット４と、圧力室１４内のインクに圧力を付与することにより、流路ユニット４のノズル２０からインクを噴射させる圧電アクチュエータ５と、流路ユニット４を補強する補強板８０とを有している。

図４〜図７に示すように、流路ユニット４は、ステンレス鋼などの金属材料で形成された、キャビティプレート１０、ベースプレート１１、及び、マニホールドプレート１２、並びに、ポリイミドなどの高分子合成樹脂材料で形成されたノズルプレート１３を備えており、これら４枚のプレート１０〜１３は積層状態で接合されている。

ノズルプレート１３には、複数の貫通孔としてのノズル２０が形成されている。複数のノズル２０は、搬送方向に並んだ４つのノズル列２１を形成しており、各ノズル列２１は、本主走査方向（図４の上下方向）に延在している。これら４本のノズル列２１に属するノズル２０からは、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクがそれぞれ噴射される。この複数のノズル２０が形成されたノズルプレート１３の下面がインク噴射面７（液滴噴射面）となっている。

キャビティプレート１０には、複数のノズル２０に対応して複数の圧力室１４が形成されている。各圧力室１４は、搬送方向に長い略楕円形状を有し、平面視で、圧力室１４の一方の端部がノズル２０と重なるように配置されている。つまり、各圧力室１４の長手方向は、搬送方向に一致する。また、ベースプレート１１の、平面視で圧力室１４の長手方向の両端部に重なる位置に、それぞれ貫通孔１５、１６が形成されている。

マニホールドプレート１２には、４本のノズル列２１にそれぞれ対応する４本のマニホールド流路１７が形成されている。各マニホールド流路１７は、対応するノズル列２１のノズル２０から搬送方向に関して離れた位置において主走査方向に延在し、さらに、平面視で、対応する圧力室１４の略半分と重なっている。また、図４に示すように、４本のマニホールド流路１７の一端部（図４における下端部）は、最上層のキャビティプレート１０に形成された４つのインク供給口１８にそれぞれ連通している。これら４つのインク供給口１８は、図示しない４つのインクタンクとそれぞれ接続されており、インクタンク内のインクがインク供給口１８からマニホールド流路１７に供給される。また、マニホールドプレート１２には、平面視で、ベースプレート１１の貫通孔１６とノズルプレート１３のノズル２０の両方と重なる位置に貫通孔１９が形成されている。

そして、図６及び図７に示すように、流路ユニット４において、インク供給口１８に連なるマニホールド流路１７が貫通孔１５を介して圧力室１４に連通し、圧力室１４はさらに貫通孔１６、１９を介してノズル２０に連通している。つまり、流路ユニット４には、互いに独立した複数の個別インク流路２２が形成されており、各個別インク流路２２は、マニホールド流路１７の出口から圧力室１４を経てノズル２０に至る。

圧電アクチュエータ５は、振動板３４、圧電層３１及び複数の個別電極３２を有している。振動板３４は、金属材料などの導電性材料からなり、複数の圧力室１４を覆うようにキャビティプレート１０の上面に接合されている。また、導電性を有する振動板３４は、後述するように圧電層３１の複数の個別電極３２との間に配置された部分に電界を作用させるための共通電極を兼ねており、図示しない位置でグランド配線に接続されて常にグランド電位に保持されている。

圧電層３１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であり、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなり、振動板３４の上面に複数の圧力室１４に跨って連続的に配置されている。また、圧電層３１は、あらかじめその厚み方向に分極されている。

複数の個別電極３２は、圧電層３１の上面に複数の圧力室１４に対応して設けられている。個別電極３２は、圧力室１４よりも一回り小さい略楕円の形状を有しており、平面視で、圧電層３１の上面の、圧力室１４の略中央部に重なる位置に配置されている。また、個別電極３２の長手方向における一端部（図５の右端部）は、平面視で圧力室１４と重ならない位置まで左方に延びており、その先端部が接点３５となっている。接点３５には、フレキシブルプリント基板５４（ＦＰＣ）の一端が接続されている（図６参照）。ＦＰＣ５４の他端は、図示しない駆動回路と接続されている。この駆動回路は、ＦＰＣ５４を介して、個別電極３２に対して、所定の駆動電位またはグランド電位のいずれか一方の電位を選択的に付与する。

以上の構成を有する圧電アクチュエータ５の作用について説明する。インクに圧力を付与しないとき（ノズル２０からインクの液滴を噴射させないとき）には、複数の個別電極３２の電位は、あらかじめグランド電位に保持されている。その状態から、ＦＰＣ５４を介して複数の個別電極３２のいずれかに所定の駆動電位が付与されると、駆動電位が付与された個別電極３２とグランド電位に保持されていた共通電極としての振動板３４との間に電位差が生じ、圧電層３１の、個別電極３２と振動板３４とに挟まれた部分（活性部）に厚み方向の電界が発生する。ここで、圧電層３１の活性部の分極方向が電界方向と同じである場合には、圧電層３１は厚み方向に延びて面方向に収縮する。そして、この圧電層３１の収縮変形に伴って、振動板３４の圧力室１４と対向する部分が圧力室１４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室１４の容積が減少することになるから、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室１４に連通するノズル２０からインクの液滴が噴射される。

次に、補強板８０について説明する。図４及び図６に示すように、補強板８０は、ステンレス鋼などの金属材料で形成されており、流路ユニット４よりも十分に厚く、剛性が高くなっている。また、補強板８０は、平面視で、流路ユニット４の外形よりも大きな矩形状をしている。補強板８０の中央部には、平面視で、圧電アクチュエータ５の外形よりひと回り大きな矩形状の開口８１が形成されており、開口８１に、圧電アクチュエータ５が収容されている。また、補強板８０の一端部（図４の下端部）の、平面視で、流路ユニット４の４つのインク供給口１８と重なる位置には、４つの開口８２が形成されている。この補強板８０は、インク噴射面７と平行で、且つ、開口８１に圧電アクチュエータ５を収容した状態で、キャビティプレート１０の上面に接合されている。この補強板８０は、流路ユニット４が撓んだりして、ノズル２０からのインクの噴射方向がずれたりしないように、流路ユニット４を補強する役割を持つ。

次に、ハウジング６について説明する。図２及び図３に示すように、ハウジング６は、平面視で、矩形状をしており、図示しない昇降機構によって上下方向に昇降可能にプリンタの筐体２５（図１参照）に支持されている。また、ハウジング６には、複数のヘッドユニット２が配置された位置に対応して主走査方向に沿って千鳥状に２列に並んだ複数の開口６ａ、及び、複数の拍車９０が配置された位置に対応して複数の開口６ａと交互に並んだ開口６ｂが形成されている。

各開口６ａには、ヘッドユニット２のインク供給口１８が図２の下方に位置し、ノズル列方向が主走査方向と平行になるようにして、流路ユニット４が収容されている。この流路ユニット４は、インク噴射面７が搬送ローラ５によって搬送される記録用紙Ｐと平行に対向するように収容されている。そして、補強板８０の下面がハウジング６の上面に接合されている。これによって、複数のヘッドユニット２はハウジング６に固定されている。このように、ハウジング６には、搬送方向に関して隣接する２つのヘッドユニット２が、互いに主走査方向にずれて配置されている。なお、ハウジング６の下面とインク噴射面７とは、同一平面上に位置している。

そして、１つのヘッドユニット２において、主走査方向に隣接する２つのノズル２０の間隔は、隣接する２つのヘッドユニット２にそれぞれ含まれる２つのノズルであって、主走査方向に、最も近い位置にある２つのノズル２０の間隔と、同じである。つまり、千鳥状に２列に配置された複数のヘッドユニット２の集まりを１つのライン型のインクジェットヘッド３として見たときに、主走査方向に隣接するノズル２０は互いに等間隔で配置されている。

各開口６ｂには、拍車９０及び回転軸９１が配置されている。拍車９０の配置される位置について説明する。図８は、図２のＣ−Ｃ線断面図である。図９は、図２のＤ−Ｄ線断面図である。図２に示すように、回転軸９１の両端部は、軸方向が主走査方向と平行になるように、開口６ｂを形成する端面に支持されている。そして拍車９０は、搬送機構９によって搬送される記録用紙Ｐと接触しながら回転可能な高さに配置されている（図８参照）。つまり、拍車９０は、一方の列に属するヘッドユニット２と主走査方向に並ぶように配置され、且つ、搬送方向において当該ヘッドユニット２と隣接する他方の列に属するヘッドユニット２と重なるように配置されている。このように、拍車９０を支持する部材がヘッドユニット２を支持するハウジング６を兼用しているため、構成がシンプルであるとともに、コストを低減することができる。

また、図８に示すように、拍車９０と対向する位置であって、搬送方向における２つの搬送ローラ５の間の位置には、駆動ローラ９７が配置されている。駆動ローラ９７は、支持部材９６に支持され、図示しない駆動モータによって駆動される。つまり、拍車９０と駆動ローラ９７とでローラ対を構成し、搬送機構９によって搬送される記録用紙Ｐは、拍車９０と駆動ローラ９７との間で挟持される。そして、拍車９０は、搬送機構９によって搬送される記録用紙Ｐと接触しながら回転して、記録用紙Ｐをインク噴射面７側から押圧する。

ここで、搬送機構９によって搬送されている記録用紙Ｐの一部分に対してインクジェットヘッド３のノズル２０からインクの液滴が噴射されると、記録用紙Ｐのインクが特に多量に着弾し浸透した領域が面方向に収縮する。もしくは、主走査方向に沿って濃度が異なるように各インクジェットヘッド３のノズル２０からインクの液滴が噴射された場合にも、記録用紙Ｐの、特に多量のインクが着弾し浸透した領域が面方向に収縮する。そして、記録用紙Ｐの、主走査方向における端部であって、インクが着弾し浸透した領域と、主走査方向に重なる部分が、記録用紙Ｐがヘッドユニット２側に反って、ヘッドユニット２に近づこうとする。しかしながら、搬送方向に隣接する２つのヘッドユニット２について、これらのヘッドユニット２に対応して配置される拍車９０の位置が主走査方向に異なる。つまり、ヘッドユニット２が、インクジェットヘッドの主走査方向に沿って千鳥状に配置されていることに対応して、拍車９０は、インクジェットヘッド３の主走査方向に沿ってジグザグに配置されている。この拍車９０で記録用紙Ｐを押圧することで、主走査方向に関する記録用紙Ｐの反りを抑えることができる。また、複数の拍車９０が、複数のヘッドユニット２と主走査方向に関して交互に配置されていることで、主走査方向に関する記録用紙Ｐの反りをより確実に抑えることができる。なお、この拍車９０が配置された位置は、ハウジング６内においてヘッドユニット２の配置されていないデッドスペースであるため、インクジェットヘッド３の小型化を阻害することがない。このように、主走査方向に延在した１つのヘッドユニットからインクジェットヘッドを構成するのではなく、分割したヘッドユニット２から１つのヘッドユニットを構成していることで、デッドスペースに拍車を配置可能となっている。

また、図８及び図９に示すように、ハウジング６の下面には、拍車９０を取り囲むように配置された、開口６ｂより一回り大きな凹部６ｄが形成されている。これは、ノズル２０からインクの液滴を噴射したときに、記録用紙Ｐに着弾せずに、インク噴射面７に残ったインクが拍車９０に付着してしまうと、この拍車９０と接触した記録用紙Ｐが汚れてしまう。しかしながら、拍車９０を取り囲むように凹部６ｄが形成されている場合には、ヘッドユニット２のインク噴射面７に付着したインクが拍車９０に到達する前に、凹部６ｄに溜まり、拍車９０への到達が阻止される。このように、容易に形成可能な凹部６ｄによって、拍車９０にインクが付着するのを防止することができる。

また、図３及び図９に示すように、ハウジング６の、搬送機構９によって搬送される記録用紙Ｐと対向する面には、凹部６ｃが複数形成されており、各凹部６ｃ内に吸収体であるスポンジ９２（液体保持機構）がそれぞれ設置されている。凹部６ｃは、平面視で、対応する各開口６ａ（ヘッドユニット２）の上方（図３における上方）に形成されている。スポンジ９２は、後述するように、ワイパー９５によってインク噴射面７から拭き取られたインクを吸収する。

図９に示すように、ワイパー９５は、支持部材９８上に各インク噴射面７に対応して複数設けられている。支持部材９８は、通常時においては、インクジェットヘッド３から離れた位置に退避している。ワイプ時においては、インクジェットヘッド３が図示しない昇降機構によって上昇する。これによって、インクジェットヘッド３と搬送機構９との間に所定の空間が生じる。ワイパー９５を備える支持部材９８は、図示しない移動機構によって、インクジェットヘッド３のインク噴射面７と対向する所定の空間に移動する。そして、インクジェットヘッド３のインク噴射面７とワイパー９５の先端部とが接触するように、インクジェットヘッド３が下降する。さらに、支持部材９８が、主走査方向に沿って図９の右方から左方（拭き取り方向）へ移動する。このとき、ワイパー９５によってインク噴射面７に付着したインクが拭き取られる。この拭き取り方向は、図３においては下方から上方への方向となっている。

そして、拭き取り方向下流側にスポンジ９２が配置されているので、この拭き取られたインクは、スポンジ９２によって吸収され保持される。したがって、インク噴射面７に付着したインクが拍車９０に流れにくくなる。なお、インク噴射面７に付着したインクが拍車９０に流れにくくなるように、ワイパー９５で拭き取ったインクを保持する機構は、スポンジ９２に限られない。例えば、スポンジ９２の設置されていない凹部６ｃでもよい。また、凹部６ｃがハウジング６の厚み方向に貫通した空洞であってもよいし、空洞にスポンジが設置されていてもよい。

次に、上述した実施形態に種々の変形を加えた変更形態について説明する。しかしながら、以下に述べる変更形態は例示に過ぎず、本発明はこれらに限られるものではない。上述した実施形態においては、図２に示すように、複数のヘッドユニット２は、ハウジング６に主走査方向に沿って２列に千鳥状に配列されていたが、図１０に示すように、主走査方向に沿って４列に配列されてもよい。このとき、図１０の左側の２列のヘッドユニット２を、右側の２列のヘッドユニット２に対して、主走査方向に半ピッチずらして配列させることによって、解像度を２倍にすることができる。なお、記録用紙Ｐの幅が狭い場合には、それぞれの列に属するヘッドユニット２は、１つであってもよい。このとき、拍車９０は、１つのヘッドユニット２と主走査方向に並ぶとともに、搬送方向から見たときに、当該ヘッドユニット２と搬送方向に関して隣接する別のヘッドユニット２と重なるように配置されている。この構成においても、搬送方向に隣接するヘッドユニット２に対応して配置される拍車９０の位置が主走査方向に互いに異なることになる。そのため、この主走査方向における記録用紙Ｐの反りを抑えることができる。

また、搬送方向上流側における拍車９０の配置密度は、搬送方向下流側における配置密度よりも低くてもよい。例えば、図１１に示すように、最も搬送方向下流側（図１１の右方）において、主走査方向に沿って配置されたヘッドユニット２の列には、各ヘッドユニット２に対応して一つずつ拍車９０が配置されている。これに対して、最も搬送方向上流側（図１１の左方）において、主走査方向に沿って配置されたヘッドユニット２の列には、列を挟むように２つの拍車９０が配置されている。搬送方向上流側においては記録用紙Ｐに噴射されたインクの量はまだ少なく、また、インクが着弾してから反り始めるまでに時間を要する。そのため、搬送方向上流側では、下流側と比べて、反りを抑制するために設けられる拍車の数を少なくすることができる。

さらに、記録用紙Ｐをインク噴射面７側から搬送機構９側へ押圧する機構は、拍車に限られない。図１２には、ハウジング６の、拍車が設けられていた領域において、厚み方向に貫通する開口６ｆと、その開口６ｆに向けてエアを供給するポンプなどを含むエア供給部１６０とが示されている。搬送機構９により搬送される記録用紙Ｐに対して、このエア供給部１６０から開口６ｆを介してエアを噴射して、記録用紙Ｐを押圧してもよい。なお、開口６ｆに対してインク噴射面７に付着したインクが流れ込んでしまうと、開口６ｆが詰まってしまったり、開口６ｆに流れ込んだインクがエア供給部１６０によってエアを噴射したときに記録用紙Ｐに向かって撒き散らされたりする虞がある。そのため、凹部６ｄを形成して、開口６ｆにインクが流れ込むのを防止することが好ましい。

また、拍車９０にインクが付着するのを防止する機構は、凹部６ｄには限られない。例えば、図１３に示すように、ハウジング６の、拍車９０を取り囲む領域であって、凹部６ｄが形成されていた領域６ｇに、フッ素系樹脂を塗布して局所的に撥液性を高くした撥液領域９９を形成してもよい。これにより、インク噴射面７に付着したインクは撥液領域９９によってはじかれるため、拍車９０にインクが付着するのを防止することができる。なお、この撥液領域９９は、フッ素系樹脂を塗布しているだけなので、容易に形成することができる。なお、撥液領域９９は、フッ素系樹脂を塗布することにより形成されるものに限られず、その周囲と比べて撥液性を高めることができれば、任意の材料を用いて形成することができる。

加えて、本実施形態においては、４色のインクによるカラー印刷が可能となるように、１つのヘッドユニット２の流路ユニット４に４本のノズル列２１が形成されていたが、モノクロ印刷のように使用するインクがブラックのインクのみでよい場合には、１つのヘッドユニット２の流路ユニット４にブラックのインクが噴射可能な１本のノズル列２１が形成されていればよい。

また、本実施形態においては、ワイパー９５が拭き取り方向に移動していたが、ワイパー９５は移動せずに、インクジェットヘッド３が移動することでインク噴射面７が拭き取り方向に移動して、ワイパー９５によってインク噴射面７に付着したインクを拭き取ってもよい。つまり、ワイパー９５もしくはインク噴射面７のいずれかが拭き取り方向に相対移動してインク噴射面７に付着したインクがワイパー９５によって拭き取られればよい。

上述の実施形態においては、ヘッドユニットを支持するハウジングに、押圧機構としての拍車が支持されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、ヘッドユニットに一体に押圧機構が設けられてもよく、ヘッドユニットを支持する支持部材と独立に、押圧機構を支持する支持部材が設けられてもよい。

上述の実施形態において、インクジェットヘッド３は、複数のヘッドユニット２を含んでいたが、一つのヘッドユニット２のみを含んでいてもよい。例えば、本発明を、図１４に示されるような、シリアル型のインクジェットヘッド１０３と、インクジェットヘッド１０３を載置して走査方向に走査するキャリッジ１０４と、記録用紙Ｐを搬送する搬送機構５とを備えるインクジェットプリンタ１０１に適用することもできる。

ここで、図１５に示されるように、インクジェットヘッド１０３は、１つのヘッドユニット２と、２つの拍車１９０とを含んでいる。ヘッドユニット２のノズル２０が延在する方向は、キャリッジ１０４の走査方向に一致する。２つの拍車１９０は、ヘッドユニット２の、走査方向の両側にそれぞれ配置されている。また、２つの拍車１９０の回転軸１９１は、走査方向に直交する方向に延在しているので、ヘッドユニット２がキャリッジ１０４とともに走査方向に走査するときに、キャリッジ１０４の走査に伴って拍車１９０が回転する。この拍車１９０により、記録用紙Ｐがヘッドユニット１０２から遠ざかる方向に押圧される。これにより、ヘッドユニット２から噴射されたインクが記録用紙Ｐに浸透することによって発生する記録用紙Ｐの反りを抑えることができる。ヘッドユニット２のインク噴射面７の、ノズル２０が形成された領域（印字領域）を挟んで、走査方向両側に２つの拍車１９０が配置されているので、記録用紙Ｐの、これから印字される領域を挟む位置において、記録用紙Ｐを押圧することができる。そのため、記録用紙Ｐの、これから印字される領域の走査方向における反りを抑えることができ、印字品質を向上させることができる。

なお、２つの拍車１９０の配置は、ヘッドユニット２の走査方向両側には限られない。ヘッドユニット２の印字領域を挟むように２つの拍車１９０が配置される限りにおいて、２つの拍車１９０は、任意に配置できる。ここで、ヘッドユニット２の印字領域を挟むとは、２つの拍車１９０を結ぶ線が、ヘッドユニット２の印字領域と交差する意味である。また、一つのヘッドユニット２のみを含むインクジェットヘッドの場合、シリアル式のインクジェットヘッドには限られず、ライン式のインクジェットヘッドであってもよい。また、上記実施形態のように複数のヘッドユニット２を含むインクジェットヘッドに、シリアル式のインクジェットヘッドを適用することもできる。その場合には、拍車の回転軸を、シリアル式のインクジェットヘッドが走査される走査方向に垂直に配置することにより、キャリッジの走査に伴って拍車を回転させることができる。なお、この場合においても、上記実施例において示された種々の機構を適用できる。例えば、押圧機構として、拍車に代えて上述のようにエア噴出機構を設けることもできる。また、拍車などの押圧機構の周囲に、上述のような撥液領域、凹部などを設けて、押圧機構にインクが到達するのを阻止することもできる。

また、本実施形態は、本発明を、記録用紙にインクを噴射して画像などを記録するインクジェットプリンタに適用したものであるが、本発明の適用対象は、このような用途に使用されるものに限られない。すなわち、インク以外の様々な種類の液体をその用途に応じて対象に噴射する、種々に液滴噴射装置に本発明を適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 インクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。 インクジェットヘッドを下方から見たときの平面図である。 ヘッドユニットの平面図である。 図４の部分拡大図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図５のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 図２のＤ−Ｄ線断面図である。 ヘッドユニットを４列配列したインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。 主走査方向に関する列ごとに拍車の配置密度が異なるインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。 押圧手段の変形例を説明する図である。 阻止手段の変形例を説明する図である。 本発明の他の変形例に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 他の変形例のヘッドユニットの平面図である。

１ インクジェットプリンタ
２ ヘッドユニット
３ インクジェットヘッド
６ｃ、６ｄ 凹部
７ インク噴射面
９ 搬送機構
２０ ノズル
２１ ノズル列
９０ 拍車
９２ スポンジ
１６０ エア供給部
Ｐ 記録用紙

Claims (14)

1. シート状の物体に液滴を噴射する液滴噴射装置であって、
   複数のヘッドユニットであって、それぞれが、一方向に沿って延びるノズルの列が設けられた液滴噴射面を有し、前記一方向と交差する搬送方向に並べて配置された、複数のヘッドユニットと、
   前記複数のヘッドユニットの前記液滴噴射面と対向する位置において、前記物体を前記搬送方向に搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構によって搬送される前記物体を前記液滴噴射面側から押圧する押圧機構とを備え、
   前記搬送方向に隣接する２つのヘッドユニットが、前記一方向にずれて配置され、
   前記押圧機構は、前記隣接する２つのヘッドユニットの一方と前記一方向に並ぶとともに、他方のヘッドユニットと前記搬送方向に重なるように配置されていることを特徴とする液滴噴射装置。
2. 複数の前記ヘッドユニットと複数の前記押圧機構が前記一方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
3. 前記押圧機構は、前記物体に接触しながら回転する拍車であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。
4. 前記押圧機構は、前記物体に対してエアを噴射することにより前記物体を押圧するエア噴出機構であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。
5. さらに、前記複数のヘッドユニットを支持する支持部材を備え、前記支持部材に、前記押圧機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液滴噴射装置。
6. 前記支持部材の、前記押圧機構の周囲領域に、前記液滴噴射面に付着した液体が前記押圧機構に到達するのを阻止する阻止機構が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の液滴噴射装置。
7. 前記阻止機構は、前記支持部材に前記押圧機構を取り囲むように形成された凹部であることを特徴とする請求項６に記載の液滴噴射装置。
8. 前記阻止機構は、前記支持部材に前記押圧機構を取り囲むように形成された撥液領域であり、その撥液性は、支持部材の撥液領域と異なる領域の撥液性よりも高いことを特徴とする請求項６に記載の液滴噴射装置。
9. さらに、前記ヘッドユニットの前記液滴噴射面に接触した状態で前記液滴噴射面に対して所定の拭き取り方向に相対移動して、前記液滴噴射面に付着した液体を拭き取るワイパーと、
   各ヘッドユニットの前記液滴噴射面の、前記拭き取り方向下流側に配置されて、前記ワイパーによって前記液滴噴射面から拭き取られた液体を保持する液体保持機構とを備えることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の液滴噴射装置。
10. 前記押圧機構は複数の押圧機構として形成され、前記搬送方向上流側において、前記複数の押圧機構は、前記搬送方向下流側よりも密に配置されていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の液滴噴射装置。
11. シート状の物体に液滴を噴射する液滴噴射装置であって、
    複数のノズルが形成された液滴噴射面を有し、前記液滴噴射面には、前記複数のノズルによって噴射領域が画成されているヘッドユニット、及び、前記ヘッドユニットの前記噴射領域を挟んで配置され、前記物体を前記液滴噴射面側から押圧する２つの押圧機構を含むヘッドと、
    前記ヘッドユニットの前記液滴噴射面と対向する位置において、前記物体を前記搬送方向に搬送する搬送機構とを備えることを特徴とする液滴噴射装置。
12. 前記ノズルは、第１の方向に延在するノズル列を形成しており、前記２つの押圧機構は、前記ヘッドユニットの、第１の方向の両側に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の液滴噴射装置。
13. さらに、前記ヘッドを載置して、第１の方向と交差する第２の方向に往復移動するキャリッジと、前記キャリッジを駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする請求項１２に記載の液滴噴射装置。
14. 第１の方向と第２の方向は互いに直交しており、
    前記２つの押圧機構は、第１の方向に延在する回転軸を有する拍車であることを特徴とする請求項１３に記載の液滴噴射装置。

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