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

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

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）。

特開平５−１６３７０号公報 特開２０００−６２１６６号公報 特開２００６−１７５７４３号公報 特開２００６−１７５７４４号公報

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。

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。

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。

実施形態１に係る記録ヘッドの斜視図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの底面図及び要部断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの動作を示す要部断面図である。 実施形態１に係るヘッドユニットの底面図である。 実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態３に係るヘッドユニットの底面図である。 実施形態４に係る記録ヘッドの底面図である。 実施形態４に係る記録装置の斜視図である。

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。

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。

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。

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。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。

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