JP2011194752A - 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 - Google Patents
液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011194752A JP2011194752A JP2010065278A JP2010065278A JP2011194752A JP 2011194752 A JP2011194752 A JP 2011194752A JP 2010065278 A JP2010065278 A JP 2010065278A JP 2010065278 A JP2010065278 A JP 2010065278A JP 2011194752 A JP2011194752 A JP 2011194752A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid ejecting
- head
- liquid
- thread
- liquid ejection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
【課題】小液滴の被噴射媒体への着弾を抑制すると共に、小液滴による液体噴射不良を抑制して、印刷品質を向上することができる液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射するノズル開口11を有するヘッド本体10と、前記ノズル開口11が開口する液体噴射面12の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバー20と、該カバー内に前記液体噴射面から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口に相対向する領域と重ならない領域に沿って延設されて当該延設方向に移動可能である複数本の糸状誘電体31、32を配置して形成した捕捉部材30と、前記液体噴射面の周囲に設けられて前記捕捉部材30と摺接することにより前記液体噴射面に対向する領域に移動する当該捕捉部材に摩擦帯電させる誘電体からなる摩擦帯電手段41、42、43、44とを具備する。
【選択図】 図2
【解決手段】液体を噴射するノズル開口11を有するヘッド本体10と、前記ノズル開口11が開口する液体噴射面12の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバー20と、該カバー内に前記液体噴射面から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口に相対向する領域と重ならない領域に沿って延設されて当該延設方向に移動可能である複数本の糸状誘電体31、32を配置して形成した捕捉部材30と、前記液体噴射面の周囲に設けられて前記捕捉部材30と摺接することにより前記液体噴射面に対向する領域に移動する当該捕捉部材に摩擦帯電させる誘電体からなる摩擦帯電手段41、42、43、44とを具備する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関する。
インクジェット式記録ヘッドやプロッター等のインクジェット式記録装置に代表される液体噴射装置は、カートリッジやタンク等の液体貯留手段に貯留されたインクなどの液体を液滴(インク滴)として吐出可能な液体噴射ヘッド(以下、記録ヘッドとも言う)を具備する。
液体噴射装置には、紙などの記録シート等である被噴射媒体に対して液体噴射ヘッドを走査方向に移動させながら印刷を行うシリアル型の液体噴射装置と、被記録媒体の幅に亘ってノズル開口が設けられた液体噴射ヘッドを固定し、被記録媒体を搬送するだけで印刷を行うライン型の液体噴射装置とが実用化されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、シリアル型及びライン型の何れの液体噴射装置であっても、被噴射媒体と液体噴射ヘッドとが相対的に移動されるため、この相対移動によって気流が発生し、ノズル開口からインクを吐出した際に主滴(メイン液滴)から分離した小液滴(ミストやサテライト滴と呼称されるもの)が発生し、小液滴が気流の流れによって被噴射媒体の主滴とは別の位置に付着することによって印刷品質が低下してしまう。また、小液滴がノズル開口の液体のメニスカスに付着してメニスカスを破壊してしまい、ノズル開口から液滴を正常に吐出することができなくなる。
このような問題を解決するために、記録ヘッドのインクを吐出する液体噴射面側に、ノズル開口から被噴射媒体近傍までを覆うフードを設け、被噴射媒体と記録ヘッドとの相対的な移動によって発生した気流によって小液滴が主滴とは異なる位置に着弾するのを抑制するようにした描画ヘッド装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献2のように、記録ヘッドにフードを設けただけでは、逆にフードによって巻き込まれた乱気流が発生し、小液滴が被噴射媒体の主滴とは異なる位置に着弾し、印刷品質が低下してしまうと共に、メニスカスの破壊が発生してしまうという問題がある。
このような問題は、特に記録ヘッドと被噴射媒体との相対的な移動速度を高速化して、高速印刷を行う場合に顕著に表れるものである。
また、インク液滴を荷電して記録媒体に着弾させると共に、帯電したインクミストを静電気力の働きによりインクミスト回収部に回収することが提案されている(特許文献3、4等参照)。
しかしながら、特許文献3、4の方法では、インクミスト回収部はヘッドから離れた位置に配置されており、効果が限定的であり、また、インクミスト回収部には電圧を印加した電極を設けなければならないという問題がある。
このような問題はインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
本発明はこのような事情に鑑み、小液滴の被噴射媒体への着弾を抑制すると共に、小液滴による液体噴射不良を抑制して、印刷品質を向上することができる液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体と、前記ノズル開口が開口する液体噴射面の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバーと、該カバー内に前記液体噴射面から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口に相対向する領域と重ならない領域に沿って延設されて当該延設方向に移動可能である複数本の糸状誘電体を配置して形成した捕捉部材と、前記液体噴射面の周囲に設けられて前記捕捉部材と摺接することにより前記液体噴射面に対向する領域に移動する当該捕捉部材に摩擦帯電させる誘電体からなる摩擦帯電手段と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、捕捉部材に摩擦帯電した状態でノズル開口から液滴を噴射すると、噴射された液滴の主滴が捕捉部材に帯電した電荷の影響を受けて吐出方向と交差する方向に移動されることなく、直進して被噴射媒体に着弾すると共に、主滴から分離した小液滴が捕捉部材に帯電した電荷に引っ張られて移動されることによって、捕捉部材に着弾して、ミスト状の液滴や小液滴が被噴射媒体に着弾したり、ノズル開口のメニスカスに付着するのを抑制することができる。また、カバーを設けることによって、被噴射媒体と液体噴射ヘッドとの相対移動による気流や、外部の気流などがカバーによって遮蔽されて、液体噴射面の近傍に気流発生手段による気流とは異なる気流が発生するのを抑制することができ、主滴の着弾位置ずれを抑制することができる。
かかる態様では、捕捉部材に摩擦帯電した状態でノズル開口から液滴を噴射すると、噴射された液滴の主滴が捕捉部材に帯電した電荷の影響を受けて吐出方向と交差する方向に移動されることなく、直進して被噴射媒体に着弾すると共に、主滴から分離した小液滴が捕捉部材に帯電した電荷に引っ張られて移動されることによって、捕捉部材に着弾して、ミスト状の液滴や小液滴が被噴射媒体に着弾したり、ノズル開口のメニスカスに付着するのを抑制することができる。また、カバーを設けることによって、被噴射媒体と液体噴射ヘッドとの相対移動による気流や、外部の気流などがカバーによって遮蔽されて、液体噴射面の近傍に気流発生手段による気流とは異なる気流が発生するのを抑制することができ、主滴の着弾位置ずれを抑制することができる。
ここで、前記捕捉部材は、前記糸状誘電体が、無端状で前記液体噴射面と対向する領域の外側に設けられた一対のロールに巻き掛けられて前記液体の噴射方向に沿って二段になって往復移動するものであることが好ましい。これによれば、比較的容易に糸状誘電体に摩擦帯電し易く、また、糸状誘電体が二段になっているので、より確実に小液滴を整流板でトラップすることができる。
また、前記液体噴射面と対向する領域の外側に設けられて前記糸状誘電体と摺接して当該糸状誘電体に付着した液体を除去するクリーニング部材を具備することが好ましい。これによれば、糸状誘電体に付着した液滴を比較的容易に除去することができ、捕捉部材での小液滴のトラップの効率をさらに高めることができる。
また、前記捕捉部材は、前記ノズル開口の並設方向に沿った方向に延設された第1糸状誘電体と、前記並設方向と直交する方向に延設された第2糸状誘電体とにより、前記ノズル開口に対向する領域が矩形の開口となるメッシュ構造を形成していることが好ましい。これによれば、比較的容易に糸状誘電体でメッシュ構造を形成することができ、捕捉部材での小液滴のトラップの効率をさらに高めることができる。
また、前記ヘッド本体を複数具備し、前記カバーが複数の前記ヘッド本体の周囲に亘って連続して設けられていることが好ましい。これによれば、部品点数を低減してコストを低減することができる。
また、前記捕捉部材と前記液体噴射面との間に当該液体噴射面の面方向に沿って気流を発生させる気流発生手段を具備することが好ましい。これによれば、気流により小液滴を吐出方向とは直交する方向に移動させて捕捉部材によるトラップをより確実に行うことができる。
また、前記気流発生手段が、湿気を帯びた気体の気流を発生させることが好ましい。これによれば、気流発生手段の発生した気流によって、ノズル開口近傍の液体の乾燥が促進されるのを抑制して、液体の乾燥・硬化による吐出不良を低減することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを2以上具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、多ノズル化したヘッドユニットを容易に形成することができる。
かかる態様では、多ノズル化したヘッドユニットを容易に形成することができる。
また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッド又は液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、印刷品質を向上して高速印刷が可能な液体噴射装置を実現できる。
かかる態様では、印刷品質を向上して高速印刷が可能な液体噴射装置を実現できる。
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを示す斜視図であり、図2は、インクジェット式記録ヘッドの底面図及び要部断面図である。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを示す斜視図であり、図2は、インクジェット式記録ヘッドの底面図及び要部断面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド1(以下、記録ヘッド1とも言う)は、ヘッド本体10と、ヘッド本体10の液体噴射面12を覆うカバー20と、捕捉部材30と、を具備する。
ヘッド本体10には、液体としてインクを吐出する複数のノズル開口11が一方面に開口して設けられている。このノズル開口11が開口する面が液体としてインクを吐出する液体噴射面12となっている。
また、ヘッド本体10は、内部にノズル開口11と連通する流路13が設けられており、図示しない圧力発生手段によって流路13内のインクに圧力変化を生じさせることでノズル開口11からインク滴を吐出する。なお、流路13内に圧力変化を生じさせる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電素子を用いた圧電アクチュエーターや、流路13内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口11からインク滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させて流路13内に圧力変化を生じさせてノズル開口11からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを用いることができる。
ヘッド本体10の液体噴射面12側の側面には、カバー20が設けられている。カバー20は、記録ヘッド1の液体噴射面12を囲み、インクの吐出方向に向かって突出するように設けられている。本実施形態のカバー20は、開口が矩形状となる四角筒状の部材からなり、一方の開口にヘッド本体10の液体噴射面12側を挿入して固定することで、ヘッド本体10と一体化されている。このようなカバー20は、液体噴射面12から被記録媒体近傍まで液体噴射面12に相対向してインクが吐出される飛翔領域を覆うことで、飛翔領域に外部の気流の影響が及ぶのを抑制する。
また、カバー20の液体噴射面12側には、捕捉部材30が設けられている。捕捉部材30は、ノズル開口11の並設方向に直交する方向に延設された複数の糸状誘電体31と、ノズル開口11の並設方向に延設された複数の糸状誘電体32とを具備し、糸状誘電体31、32は、各ノズル開口11に相対向する領域に、ノズル開口11から吐出されるインク滴(主滴)が通過可能な大きさの開口33が、交差する糸状誘電体31、32により形成されるように配置されている。ここで、ノズル開口11に相対向して主滴が通過可能な開口33とは、例えば、各ノズル開口11毎に独立して設けられた開口33であってもよく、また、2以上のノズル開口11からなるノズル開口群に対応して設けられた開口33であってもよい。すなわち、1つの開口33が、ノズル開口11毎に設けられていても、また、1つの開口33が複数のノズル開口11に共通して設けられていてもよい。
ここで、捕捉部材30の糸状誘電体31のそれぞれは、無端のリング状で、一対の駆動ロール61及び従動ロール62に掛け渡されて回転駆動されるロール61により一方向に移動されるようになっている。また、捕捉部材30の糸状誘電体32のそれぞれは、無端のリング状で、一対の駆動ロール63及び従動ロール64に掛け渡されて回転駆動される駆動ロール63より一方向に移動されるようになっている。
すなわち、本実施形態では、糸状誘電体31、32は、液滴の吐出方向に沿って二段に設けられており、各段の開口33もノズル開口11に対向する領域に設けられている。また、各開口33の位置は、糸状誘電体31、32を移動させても移動しないようになっているので、糸状誘電体31、32は、液滴の吐出の際に、所定の速度で常時移動状態としてもよいし、間欠的に移動するようにしてもよい。勿論、吐出動作の際には移動せずに、吐出動作の間に移動させるようにしてもよい。
糸状誘電体31の各ロール61、62の回転方向の下流側には、各糸状誘電体31と摺接して各糸状誘電体31に摩擦帯電させる誘電体からなる摩擦帯電手段41、42が設けられ、各ロール61、62の上流側には、各糸状誘電体31と摺接して各糸状誘電体31に付着した液滴を除去するクリーニング部材51、52が設けられている。また、糸状誘電体32の各ロール63、64の回転方向の下流側には、各糸状誘電体32と摺接して各糸状誘電体32に摩擦帯電させる誘電体からなる摩擦帯電手段43、44が設けられ、各ロール63、64の上流側には、各糸状誘電体32と摺接して各糸状誘電体32に付着した液滴を除去するクリーニング部材53、54が設けられている。
糸状誘電体31、32の材料としては、摩擦帯電手段41、42と摺接されることにより摩擦帯電する誘電材料であれば特に限定されないが、ポリエステル、ポリアミド、レーヨン、ポリエチレンなどの糸状樹脂、金属線、糸状ゴムなどから選択すればよい。
また、摩擦帯電手段41、42は、糸状誘電体31、32と摺接することにより、糸状誘電体31、32に所望の電荷を摩擦帯電させる誘電体とする。
糸状誘電体31、32に正又は負の何れの電荷を帯電させるかは、糸状誘電体31、32の材質と、摩擦帯電手段41〜44の材質とを、例えば、帯電列を目安として適宜選択することにより決定することができ、吐出される液滴と反対の電荷となるように決定すればよい。なお、本実施形態では、糸状誘電体31、32をレーヨンとし、摩擦帯電手段41〜44をポリエチレンとすることによって、糸状誘電体31、32に正の電荷が帯電するようにしている。
また、クリーニング部材51〜54の材質は、液滴を吸収保持できるような材質であれば特に限定されないが、不織布、発泡体などを例示することができる。
このような捕捉部材30は、上述のように液体噴射面12と所定の距離だけ離れた位置に配置されている。これにより、捕捉部材30と液体噴射面12との間には、小液滴を移動させるための空間34が画成されている。
なお、捕捉部材30は、液体噴射面12と被記録媒体との間において、液体噴射面12近傍に設けられているのが好ましい。これは、ノズル開口11から吐出された主滴は、ノズル開口11から離れるに従い、吐出方向のずれや気流の影響を多く受けることによって、ノズル開口11とはずれた位置に着弾する虞があるため、液体噴射面12から捕捉部材30が離れていると、その誤差が増大することによって、主滴が捕捉部材30の開口33を通過できなくなる虞があるからである。したがって、捕捉部材30を液体噴射面12の近傍に設けることで、ノズル開口11から吐出された主滴が開口33を通過し易くすることができる。本実施形態では、液体噴射面12と捕捉部材30との間隔を1mm程度とした。
また、捕捉部材30と液体噴射面12との間の空間34は、ノズル開口11の並設方向の両側のカバー20の側面に互いに相対向するように設けられた一対の連通孔21によって外部と連通している。
このような記録ヘッド1のインク滴の吐出について図3を参照して説明する。なお、図3は、インクジェット式記録ヘッドのインク滴の吐出状態を示す要部断面図である。
図3(a)に示すように、摩擦帯電手段41、42により糸状誘電体31、32に摩擦帯電させた状態で、図示しない圧力発生手段によって流路13内に圧力変化を生じさせてインク滴の吐出を開始する。これにより、ノズル開口11からメニスカスが柱状に盛り上がり、図3(b)に示すように、柱状の一部が切り離されることでインク滴Aがノズル開口11から吐出される。このとき、インク滴Aは尾部を引き延ばす形で飛翔し、図3(c)に示すように、インク滴Aの尾部の一部が引きちぎられることで、主滴B(メイン液滴)と、小液滴C(サテライト滴)とに分離する。また、小液滴Cは、図3(b)において、柱状の一部が切り離されてインク滴Aが分離した際にも発生するものである。
このように吐出された主滴Bは、図3(d)に示すように、小液滴Cに比べて質量が大きいことから、糸状誘電体31、32の摩擦帯電による引力によって流されることがなく、メッシュ状の糸状誘電体31、32の開口33を通過する。これに対して、小液滴Cは、主滴Bに比べて質量が小さいことから、図3(d)に示すように、糸状誘電体31、32の摩擦帯電による引力によって糸状誘電体31、32の方向に移動され、糸状誘電体31、32上に着弾する。これにより、小液滴Cは、被噴射媒体に着弾することがなく、また飛翔した小液滴Cが乱気流によって浮遊してノズル開口11のメニスカスに付着してメニスカスを破壊するのを抑制することができる。したがって、小液滴Cの影響による印刷品質の低下を抑制して、印刷品質を向上することができる。
また、小液滴Cの被噴射媒体への着弾を抑制することができることから、インク滴A(主滴B)の飛翔速度を高めることができる。ちなみに、インク滴Aの飛翔速度を高めると、尾部が長くなり、切り離される小液滴Cが多く発生するが、本実施形態では、小液滴Cが多く発生したとしても、小液滴Cを糸状誘電体31、32に着弾させて被噴射媒体に着弾するのを抑制することができるため、インク滴A(主滴B)の飛翔速度を高めることができる。
さらに、小液滴Cの被噴射媒体への着弾を抑制することができることから、被噴射媒体と記録ヘッド1との相対的な移動速度を高めて、高速度印刷が実現できる。ちなみに、被噴射媒体と記録ヘッド1との相対的な移動速度を高めると、乱気流が発生し、小液滴Cの発生や着弾位置ズレが多く発生するが、本実施形態では、小液滴Cを糸状誘電体31、32に着弾させることで、高速度印刷を実現できる。
なお、糸状誘電体31、32に着弾した小液滴Cは、クリーニング部材51〜54と摺接により、クリーニング部材51〜54に付着するようにして、糸状誘電体31、32から除去される。
このような記録ヘッド1は、複数個が一体的に固定されてヘッドユニットを構成する。ここで、本実施形態のヘッドユニットについて図4を参照して説明する。
ヘッドユニット100は、複数の記録ヘッド1と、複数の記録ヘッド1が固定されるベースプレート110と、を有する。
ベースプレート110は、ステンレス鋼等の板状部材からなり、各記録ヘッド1の液体噴射面12側が挿入される保持孔111を有する。保持孔111は、記録ヘッド1の液体噴射面12側の外周よりも若干広い開口面積を有し、ベースプレート110の保持孔111内に記録ヘッド1の液体噴射面12とは反対側が挿入されて記録ヘッド1の外周に設けられたフランジ部14がベースプレート110の一方面にネジ等を介して固定されている。
本実施形態では、複数の記録ヘッド1は、ノズル開口11の並設方向である第1の方向Yに向かって並設されている。また、第1の方向Yに並設された複数の記録ヘッド1で構成される列は、ノズル開口11が並設された方向(第1の方向Y)とは交差する方向(第2の方向X)に並んで2列設けられている。これら第2の方向Xに並設された記録ヘッド1の2列は、互いに第2の方向Xに向かって若干ずらした位置に配置されている。すなわち、記録ヘッド1の2列は、記録ヘッド1が千鳥状に配置されるようにヘッドグループを構成している。そして、1つのヘッドグループにおいて、隣り合う記録ヘッド1は、一方の記録ヘッド1のノズル列の端部のノズル開口11と、他方の記録ヘッド1のノズル列の端部のノズル開口11とが、ノズル開口11の並設方向(第1の方向Y)で同一位置となるように設けられている。これにより、2列の記録ヘッド1によって、被噴射媒体の搬送方向とは交差する幅方向に亘って全ての領域で印刷を行うことができる。本実施形態では、ヘッドユニット100に4個のインクジェット式記録ヘッド1で構成されるヘッドグループを2つ設けるようにした。
このようなヘッドユニット100は、インクジェット式記録装置200に搭載される。ここで、インクジェット式記録装置について図5を参照して説明する。
本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置200は、ヘッドユニット100(記録ヘッド1)が固定されて、被噴射媒体である紙などの記録シートSを搬送することで印刷を行う、所謂ライン式記録装置である。具体的には、インクジェット式記録装置200は、装置本体201と、複数の記録ヘッド1を具備すると共に装置本体201に固定されたヘッドユニット100と、記録シートSを搬送する搬送手段202と、ヘッドユニット100の相対向する記録シートSの印刷面とは反対の裏面側を支持するプラテン203とを具備する。
ヘッドユニット100は、記録ヘッド1のノズル開口11の並設方向(第1の方向Y)が記録シートSの搬送方向と交差する方向となるように装置本体201に固定されている。
搬送手段202は、ヘッドユニット100に対して記録シートSの搬送方向の両側に設けられた第1の搬送手段204と、第2の搬送手段205とを具備する。
第1の搬送手段204は、駆動ローラー204aと、従動ローラー204bと、これら駆動ローラー204a及び従動ローラー204bに巻回された搬送ベルト204cとで構成されている。また、第2の搬送手段205は、第1の搬送手段204と同様に駆動ローラー205a、従動ローラー205b及び搬送ベルト205cで構成されている。
これらの第1の搬送手段204及び第2の搬送手段205のそれぞれの駆動ローラー204a、205aには、図示しない駆動モーター等の駆動手段が接続されており、駆動手段の駆動力によって搬送ベルト204c、205cが回転駆動することで、記録シートSをヘッドユニット100の上流及び下流側で搬送する。
なお、本実施形態では、駆動ローラー204a、205a、従動ローラー204b、205b及び搬送ベルト204c、205cで構成される第1の搬送手段204及び第2の搬送手段205を例示したが、記録シートSを搬送ベルト204c、205c上に保持させる保持手段をさらに設けてもよい。保持手段としては、例えば、記録シートSの外周面を帯電させる帯電手段を設け、この帯電手段によって帯電した記録シートSを誘電分極の作用により搬送ベルト204c、205c上に吸着させるようにしてもよい。また、保持手段として、搬送ベルト204c、205c上に押えローラーを設け、押えローラーと搬送ベルト204c、205cとの間で記録シートSを挟持させるようにしてもよい。
プラテン203は、第1の搬送手段204と第2の搬送手段205との間に、ヘッドユニット100に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等からなる。プラテン203は、第1の搬送手段204及び第2の搬送手段205によって搬送された記録シートSを、ヘッドユニット100に相対向する位置で支持する。
なお、プラテン203には、搬送された記録シートSをプラテン203上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートSを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートSを静電吸着するもの等が挙げられる。
また、ヘッドユニット100の各記録ヘッド1には、図示していないが、インクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどのインク貯留手段がインクを供給可能に接続されている。インク貯留手段は、例えば、ヘッドユニット100上に保持されていても、また、装置本体201内のヘッドユニット100とは異なる位置に保持されていてもよい。
このようなインクジェット式記録装置200では、搬送手段204によって記録シートSが搬送され、ヘッドユニット100によってプラテン203上で支持された記録シートSに印刷が実行される。印刷された記録シートSは、搬送手段202によって搬送される。
このようなインクジェット式記録装置200の印刷では、記録ヘッド1には記録シートSの搬送方向の両側に液体噴射面12を覆うカバー20が設けられているため、記録シートSの搬送時の気流が液体噴射面12近傍に発生するのを抑制することができる。特に、本実施形態の記録ヘッド1は、搬送方向の両側にカバー20が配置されるようにインクジェット式記録装置200に搭載されているため、記録シートSの搬送時に発生する風(気流)をカバー20によって効果的に抑制することができる。
また、捕捉部材30は、記録シートSの搬送領域と液体噴射面12とを遮蔽するように設けられているため、捕捉部材30によっても記録シートS側からの気流が遮蔽されて、液体噴射面12近傍の気流の発生を抑制することができる。
そして、このように液体噴射面12と捕捉部材30との間の空間34に記録シートSの搬送による気流の影響を抑制して、捕捉部材30による気流のみで小液滴Cの着弾位置を制御することができるため、小液滴Cを捕捉部材30により着弾させることができる。
なお、本実施形態では、複数の記録ヘッド1を有するヘッドユニット100をインクジェット式記録装置200に搭載するようにしたが、特にこれに限定されず、単数又は複数の記録ヘッド1を直接インクジェット式記録装置200に搭載してもよい。また、インクジェット式記録装置200に複数のヘッドユニット100を搭載してもよい。
(実施形態2)
図6は、本発明の実施形態2に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図である。なお、上述した実施形態1と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図6は、本発明の実施形態2に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図である。なお、上述した実施形態1と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態の記録ヘッド1Aでは、気流発生手段70を設けたものである。
気流発生手段70は、液体噴射面12と捕捉部材30との間の空間34に、液体噴射面12の面方向に沿って気流を発生させるものである。本実施形態では、送風機からなる気流発生手段70をカバー20の外周の一方の連通孔21が開口する場所に設けるようにした。
これにより、気流発生手段70からは、一方の連通孔21を介してカバー20の内部に気体が送風され、液体噴射面12と捕捉部材30との間の空間34内にノズル開口11の並設方向に向かって液体噴射面12及びカバー20の面方向に沿って気流を発生させる。そして、気流発生手段70から送風された気体は、他方の連通孔21からカバー20の外部に排出されることで、気体がカバー20に当接することによって乱気流が発生するのを抑制している。
なお、気流発生手段70は、送風機に限定されず、例えば、吸引ポンプ等であってもよい。
このような気流発生手段70が発生させる気流は、詳しくは後述するが、ノズル開口11から吐出されたインク滴の主滴が気流の影響を受けずに直進し、主滴から分離した小液滴が気流の影響を受けて移動する流速である。ちなみに、主滴の大きさ(質量)や、小液滴の大きさ(質量)は、圧力発生手段の性能や、吐出するインク滴の重量や速度を規定する駆動波形などの影響で変化するため、これらに応じて適宜決定すればよい。
このような気流発生手段70を設けることにより、液体噴射面12と捕捉部材30との間の空間34に、液体噴射面12の面方向に沿って気流を発生させることができ、これにより、小液滴やミスト状の液滴が気流によって流されて、捕捉部材30での摩擦帯電による電荷の影響と相まって、糸状誘電体31、32により確実にトラップされるようになる。なお、図3(d)に示すような主滴Bは、小液滴Cに比べて質量が大きいことから、気流によって流されることがなく、メッシュ状の捕捉部材30の開口33を通過する。
(実施形態3)
図7は、本発明の実施形態3に係るヘッドユニットの底面図である。なお、上述した実施形態1と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図7は、本発明の実施形態3に係るヘッドユニットの底面図である。なお、上述した実施形態1と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図7に示すように、本実施形態のヘッドユニット100Aには、複数の記録ヘッド1Bと、ベースプレート110と、を具備する。
ベースプレート110の保持孔111のそれぞれには、ヘッド本体10が固定されている。本実施形態では、上述した実施形態1と同様に、千鳥状に配置されたヘッド本体10(2列のヘッド本体10)を有するヘッドグループ2を2つ設けるようにした。このヘッドグループ2が、本実施形態では、1つの記録ヘッド1Bとしている。
また、第2の方向Xに並設された2列のヘッド本体10からなる各ヘッドグループ2は、共通のカバー20Aで覆われている。
カバー20Aは、1つの記録ヘッド1B毎に設けられたものであり、複数のヘッド本体10の並設方向(ノズル開口11の並設方向と同じ方向)に亘って連続して設けられた一対の板状部材からなる。本実施形態では、カバー20Aは、各記録ヘッド1B(ヘッドグループ2)の第2の方向Xの両側に設けられている。
また、ヘッドユニット100Aの各記録ヘッド1B(ヘッドグループ2)には、各ヘッド本体10に共通する捕捉部材30Aが設けられており、それに応じて、摩擦帯電手段41A〜44A、クリーニング部材51A〜54A、駆動ロール61A、62Aが設けられている。
捕捉部材30Aの糸状誘電体31A、32Aは、複数のヘッド本体10の液体噴射面12に相対向して設けられたものであり、開口33は、上述した実施形態1と同様に、全てのヘッド本体10のノズル開口11に相対向する位置に設けられている。
このような構成では、上述した実施形態1のように、各ヘッド本体10毎にカバー、捕捉部材、摩擦帯電部材、クリーニング部材、駆動ロールを設ける必要がなく、部品点数を減らしてコストを低減することができる。
(実施形態4)
図8及び図9は、本発明の実施形態4に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの底面図及びインクジェット式記録装置の斜視図である。なお、上述した実施形態1と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図8及び図9は、本発明の実施形態4に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの底面図及びインクジェット式記録装置の斜視図である。なお、上述した実施形態1と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態のインクジェット式記録装置Iはシリアルタイプの記録装置であり、インクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。複数のインクジェット式記録ヘッド1を搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッド1は、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
そして、駆動モーター6の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、記録ヘッド1を搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿ってプラテン8が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8上を搬送されるようになっている。
このインクジェット式記録装置Iでは、キャリッジ3の移動方向に延設された複数の糸状誘電体31Bからなる捕捉部材30Bを具備する。糸状誘電体31Bは、駆動ロール61B及び従動ロール62Bに巻き掛けられて二段になって往復移動できるようになっている。また糸状誘電体31Bの駆動ロール61Bの回転方向の下流側には、各糸状誘電体31Bと摺接して各糸状誘電体31Bに摩擦帯電させる誘電体からなる摩擦帯電手段41Bが設けられ、従動ロール62の上流側には、各糸状誘電体31Bと摺接して各糸状誘電体31Bに付着した液滴を除去するクリーニング部材51Bが設けられている。
このような記録装置では、糸状誘電体31Bを摩擦帯電手段41B、42Bと摺接させることにより、所定の電荷を帯電させた状態で、印刷を実行すると、吐出された液滴は糸状誘電体31Bの間の隙間(キャリッジ3の移動方向に延設された開口)から記録媒体に着弾するが、小液滴や噴霧するミストは、糸状誘電体31Bに帯電した電荷に引かれて糸状誘電体31Bに着弾する。これにより、小液滴による液体噴射不良を抑制して、印刷品質を向上することができる液体噴射装置が実現される。
(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
上述した各実施形態では、捕捉部材30を、糸状誘電体31、32を交差させて配置してメッシュ状としたが、メッシュ状の材料を位置決め移動させるようにしてもよい。
また、糸状誘電体31、32は、二段にして往復移動するようにしたが、一方側で巻き取るような構造として、一段で一方向に移動するようにしてもよい。
また、上述した実施形態2では、気流発生手段70を記録ヘッド1Aに設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、ヘッドユニット100毎に1つの気流発生手段を設けてもよく、また、インクジェット式記録装置200に気流発生手段を設けるようにしてもよい。
また、上述した各実施形態の気流発生手段70として、例えば、湿気を帯びた気体の気流を発生させるようにしてもよい。このように湿気を帯びた気流を発生させるには、加湿器等を設けるようにすればよい。このように、気流発生手段が湿気を帯びた気流を発生させることによって、気流発生手段の発生した気流によって、ノズル開口近傍の液体の乾燥が促進されるのを抑制して、液体の乾燥・硬化による吐出不良を低減することができる。
また、上述した実施形態1及び2では、インクジェット式記録装置200として、記録ヘッド1、1A(ヘッドユニット100)を固定し、記録シートSを搬送するだけで印刷を行う、いわゆるライン型のインクジェット式記録装置200を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、被噴射媒体に対して記録ヘッド1、1A(ヘッドユニット100)を主走査方向に移動させながら印刷を行う、シリアル型のインクジェット式記録装置にも本発明を適用することができる。
なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
A インク滴、 B 主滴、 C 小液滴、 1、1A、1B インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 2 ヘッドグループ、 10 ヘッド本体、 11 ノズル開口、 12 液体噴射面、 20、20A カバー、 30、30A、30B 捕捉部材、 31、31A、31B、32、32A 糸状誘電体、 33 開口、 41〜44 摩擦帯電手段、 51〜54 クリーニング部材、 70 気流発生手段、 100、100A ヘッドユニット、 110 ベースプレート、 200 インクジェット式記録装置(液体噴射装置)
Claims (10)
- 液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体と、
前記ノズル開口が開口する液体噴射面の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバーと、
該カバー内に前記液体噴射面から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口に相対向する領域と重ならない領域に沿って延設されて当該延設方向に移動可能である複数本の糸状誘電体を配置して形成した捕捉部材と、
前記液体噴射面の周囲に設けられて前記捕捉部材と摺接することにより前記液体噴射面に対向する領域に移動する当該捕捉部材に摩擦帯電させる誘電体からなる摩擦帯電手段と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 前記捕捉部材は、前記糸状誘電体が、無端状で前記液体噴射面と対向する領域の外側に設けられた一対のロールに巻き掛けられて前記液体の噴射方向に沿って二段になって往復移動するものであることを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。
- 前記液体噴射面と対向する領域の外側に設けられて前記糸状誘電体と摺接して当該糸状誘電体に付着した液体を除去するクリーニング部材を具備する請求項2記載の液体噴射ヘッド。
- 前記捕捉部材は、前記ノズル開口の並設方向に沿った方向に延設された第1糸状誘電体と、前記並設方向と直交する方向に延設された第2糸状誘電体とにより、前記ノズル開口に対向する領域が矩形の開口となるメッシュ構造を形成していることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記ヘッド本体を複数具備し、前記カバーが複数の前記ヘッド本体の周囲に亘って連続して設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記捕捉部材と前記液体噴射面との間に当該液体噴射面の面方向に沿って気流を発生させる気流発生手段を具備することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記気流発生手段が、湿気を帯びた気体の気流を発生させることを特徴とする請求項6に記載の液体噴射ヘッド。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを2以上具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
- 請求項8記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010065278A JP2011194752A (ja) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010065278A JP2011194752A (ja) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011194752A true JP2011194752A (ja) | 2011-10-06 |
Family
ID=44873545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010065278A Pending JP2011194752A (ja) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011194752A (ja) |
-
2010
- 2010-03-19 JP JP2010065278A patent/JP2011194752A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9981474B2 (en) | Liquid ejecting apparatus | |
US9469114B2 (en) | Liquid ejection apparatus | |
JP2011156770A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
JP6421844B2 (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP2011168032A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
JP2010036346A (ja) | 液体噴射ヘッドユニット、液体噴射ヘッドモジュール、及び、液体噴射装置 | |
JP2017132192A (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 | |
US20110102507A1 (en) | Liquid ejecting apparatus | |
JP5598654B2 (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
JP4543682B2 (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP2007268794A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011194752A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
JP6337763B2 (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP2011178089A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
JP2011167940A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
JP2011167942A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
JP2011178040A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
JP2020199634A (ja) | キャリッジ及び画像形成装置 | |
JP6154779B2 (ja) | 搬送装置、及びインクジェット記録装置 | |
JP6078015B2 (ja) | 搬送装置およびインクジェット記録装置 | |
JP2009234128A (ja) | 記録装置および液体噴射装置 | |
US9050836B2 (en) | Printer with transfer belt and sheet pressing roller | |
JP2019064060A (ja) | 記録装置 | |
JP2011131563A (ja) | 流体噴射装置、流体受容方法 | |
JP2011178132A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 |