JP2017061126A - インクジェット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジに整流スカートとセンサユニットの両方を搭載した実用的なインクジェット装置を実現する。
【解決手段】液体を吐出するヘッド２を搭載し往復移動するキャリッジ３と、前記キャリッジに取り付けられ、シートから情報を読み取るセンサユニット１３と、前記キャリッジの下部に取り付けられ、シートと対向する整流面を備えた整流スカート５と、を有し、前記キャリッジの外側において、前記整流スカートの上に前記センサユニットが配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、キャリッジにセンサユニットが搭載されたインクジェット装置に関する。

特許文献１および特許文献２には、シリアル方式のインクジェットプリント装置が開示されている。シリアル方式では、キャリッジを移動させながらヘッドからインクを吐出させる動作と、シートをステップ送りする動作を繰り返して画像を形成していく。

このようなシリアル方式のプリント装置においては、キャリッジの移動に伴ってプリントヘッドの周囲及びプリントヘッドとシートの間に乱気流が発生して、インクの着弾位置を乱す可能性がある。そこで特許文献１では、キャリッジの下部に整流スカートを設け、乱気流を整流して画像品位の低下を防ぐ構成を提案している。一方、特許文献２は、シートの情報を光学的に検出するために、キャリッジの脇にセンサユニットを取り付けた構成を提案している。

特開２００２−３６１８５８号公報 特開２００７−６２２２２号公報

本願発明者らは、特許文献１のような整流スカートと、特許文献２のようなセンサユニットの両方をキャリッジに搭載することを検討した。その実現のためには、次のような解決すべき技術課題があることを見出した。

特許文献１と特許文献２とを単純に組み合わせると、キャリッジの外側にセンサユニットを支持し、さらにセンサユニットの外側に整流スカートを支持する形態となる。この場合、キャリッジとセンサユニットとの結合部において段差や隙間ができるので、整流スカートを設けたとしても、この段差や隙間において乱気流が発生して十分な整流効果が得られない。

また、インクジェットヘッドは、インクを吐出する際に意図しないインクミストが発生する。整流スカートを設けた形態では、整流スカートの下面に多くのインクミストが付着して汚れやすい。汚れがさらに進むとミストが液化してシートやプラテンに垂れ落ちる可能性がある。加えて、センサユニットを構成する部品、例えば発光素子や受光素子にインクミストが付着しやすい。このミスト汚れはセンサの検出精度の低下を引き起こす要因となる。

本発明は上記課題の認識に鑑みなされたものである。本発明の目的の一つは、キャリッジに整流スカートとセンサユニットの両方を搭載した実用的な装置を実現することである。本発明の別の目的は、キャリッジの下部に設けた整流スカートによる整流効果を従来以上に高めることである。本発明のさらに別の目的は、キャリッジに搭載されたセンサユニットの構成部品へのインクミストの付着を従来よりも効果的に抑制することである。

本発明の一つの形態のインクジェット装置は、液体を吐出するヘッドを搭載し、往復移動するキャリッジと、前記キャリッジに取り付けられ、シートから情報を読み取るセンサユニットと、前記キャリッジの下部に取り付けられ、シートと対向する整流面を備えた整流スカートと、を有し、前記キャリッジの外側において、前記整流スカートの上に前記センサユニットが配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、キャリッジに整流スカートとセンサユニットの両方を搭載した実用的な装置が実現し、長期間に渡ってセンサの検出精度が高く維持される。

インクジェット装置の全体構成を示す斜視図 キャリッジの周辺の構成を示す拡大斜視図 キャリッジの正面断面図 キャリッジの下面図 気流の流れを示した正面断面図 センサユニットの構成を示す図 センサユニットをキャリッジに取り付けた状態を示すキャリッジ右側面図 別の実施形態の構成および気流の流れを示す正面断面図 図８の実施形形態の作用効果を説明するための説明図

本発明の実施形態として、二次元もしくは三次元のインクジェットプリント装置について説明する。なお、本発明はプリント装置に限らず、キャリッジに搭載された液体吐出ヘッドから吐出した液体により対象物の製造、加工、処理などを行う、種々のインクジェット装置（液体吐出装置）に適用可能である。

図１はプリント装置１００の全体構成を示す斜視図である。プリント装置１００は、インクジェット方式のプリントヘッド２、キャリッジ３、ガイド軸４、タイミングベルト７、フレキシブルケーブル９、インクチューブ１８、インクタンク（不図示）、プラテン２５およびセンサユニット１３を備えている。プリント装置１００はシリアルプリント方式のインクジェット装置である。

プリントヘッド２には複数のノズルが設けられており、矢印Ｚ方向（吐出方向）にノズルから吐出されたインクはシート１の表面に付与される。インクを吐出させるエネルギ発生素子としては、発熱素子、ピエゾ素子、静電素子、ＭＥＭＳ素子など如何なる素子を用いたものであってもよい。

キャリッジ３は、ガイド軸４によって摺動可能に支持されており、シート１の面に沿ってＸ方向（主走査方向）の往復移動が案内される。キャリッジモータからの駆動力をタイミングベルト７などの駆動力伝達機構がキャリッジ３に伝達することによって、キャリッジ３は移動可能となる。キャリッジ３の移動範囲の一方の端部にはキャリッジモータに接続されたプーリが配置され、他方の端部にはアイドルプーリ６が配置されている。プーリおよびアイドルプーリ６の間にはタイミングベルト７が張架されており、タイミングベルト７にキャリッジ３が連結されている。ガイド軸４を中心としてキャリッジ３が回転することを防止するために、プリント装置１００にはガイド軸４に対して平行に延在するサポート部材が設置されている。キャリッジ３はこのサポート部材によっても摺動可能に支持されている。

キャリッジ３には、プリントヘッド２が着脱可能に搭載されている。プリント装置１００内に搭載されたインクタンク（不図示）の内部にはインクが収容されている。このインクがプリント装置１００内とキャリッジ３の上に引き回されたインクチューブ１８を介してプリントヘッド２に供給される。インクチューブ１８は２系統に分けられ、キャリッジの左右側面に沿って引き回されている。これら２系統のインクチューブ１８は、共通するチューブジョイント１９を介してプリントヘッド２に接続されており、プリントヘッド２の着脱の際はチューブジョイント１９がプリントヘッド２に対して接続・離間する。なお、プリントヘッド２とインクタンクとが別個に構成されている場合について説明するが、プリントヘッド２とインクタンクとが一体的にインクカートリッジとして構成された状態でキャリッジ３に搭載される形態でもよい。

キャリッジ３には、光学式のセンサユニット１３が搭載されている。センサユニット１３は複数の計測機能を有するマルチセンサであり、シート１からの情報を光学的に取得する。センサユニット１３は、後述する発光素子２２および受光素子２３などの光学部品（センサ構成部品）を含んで構成されている。

キャリッジ３は、フレキシブルケーブル９を介して、プリント装置１００の制御部を構成する電気基板と接続されており、これによって、プリントヘッド２の各ノズルからのインクの吐出やセンサユニット１３による測定などを制御する。

インク付与の対象物であるシート１（シート）は、搬送モータによって、主走査方向（矢印Ｘ方向）と交差する副走査方向（矢印Ｙ方向）へプラテン２５上を搬送される。プリント動作時においては、搬送ローラによって所定の位置まで搬送されたシート１に対して、プリントヘッド２がプリント動作を行う。キャリッジ３のＸ方向への移動にともなって、キャリッジ３に搭載されたプリントヘッド２がプリントデータに応じた適切なタイミングにてシート１に向けてインクを吐出する。このプリント走査が終了すると、シート１をＹ方向へ所定量搬送し、次のプリント走査を行う。このように、プリント走査の動作とシートのステップ送りの動作とを交互に繰り返すシリアルプリント方式により、シート１の上に画像もしくは三次元の立体物が形成される。

図２は、図１に示すキャリッジ３の周辺の構成を示す拡大斜視図である。キャリッジ３にはプリントヘッド２およびセンサユニット１３が搭載されている。センサユニット１３は、キャリッジ３の移動方向（Ｘ方向）における先頭または後尾となるキャリッジ３の左右側面に取り付けられている。センサユニット１３は、キャリッジ３の移動に伴い移動し、シート１にプリントされたパッチの濃度測定、シート１のエッジ位置の検出、シート１にプリントされたパターンの検出などに用いられる。センサユニット１３はプリント動作中、プリント非動作中のいずれにもいてもセンシングを行うことができる。

センサユニット１３には、キャリッジ走行の際に空気を取り込む開口である吸気口６１が設けられている。さらにキャリッジ３の下部には、２つの整流スカート５（整流部材）が取り付けられている。この整流スカート５について、図３、図４を用いてさらに詳しく説明する。

図３はキャリッジを正面（Ｙ方向）から見た正面断面図であり、図３（ａ）はプリントヘッド２が非搭載の状態、図３（ｂ）はプリントヘッド２が搭載された状態をそれぞれ示す。図４はキャリッジを下（Ｚ方向）から見た下面図である。

整流スカート５は、キャリッジ３が移動する際にプリントヘッド２とシート１間に発生する乱気流を抑制し、乱気流によるインク滴の着弾ズレを軽減する作用を果たす。２つの整流スカート５は、Ｘ方向においてプリントヘッド２のノズル部を両側から挟むようにして、キャリッジの下面に支持されている。

整流スカート５の底は平らな整流面５ｂを持つ。整流スカート５の内側端部はプリントヘッド２のノズル面２ａ近傍の突当部２ｂに当接し、且つ、整流面５ｂは、突当部２ｂの下からキャリッジ３の外側までＸ方向において延在している。２つの整流スカートのうち、センサユニット１３の側の整流スカート５は、センサユニット１３の下を覆い、さらにその外側の範囲まで伸びている。Ｘ方向において、整流スカート５の最外端（プリントヘッドから最も離れた端部）は、上向き（シートから離れる向き）に折り曲げられた斜面部５ａとなっている。これはキャリッジが走行する際に、浮き上がったシート１に引っかかりにくくするためである。

この構成により、各部品のつなぎ目のすべて整流スカート５で覆われて、ノズル面２ａの近傍からキャリッジの３の外側までが連続した平面として整流面５ｂが形成される。とくにキャリッジ３とセンサユニット１３の間には大きな隙間や段差があって乱気流を起しやすいが、そこが整流面５ｂで覆われているので効果的に整流がなされる。

ただし、センサユニット１３の下に整流スカートが存在するので、センシングの妨げとならないように、発光素子２２および受光素子２３の光軸が通る２箇所には、整流スカート５にセンシングための貫通孔である小さな開口５ｃを形成している（図４参照）。

整流スカート５の整流面５ｂとプリントヘッド２のノズル面２ａとの間では、Ｚ方向における段差を極力少なくすることが望ましい。そこで、整流スカート５の内側端部を、プリントヘッド２の一部分（突当部）に当接させて、プリントヘッド２を基準にして整流スカート５のＺ方向を位置決めする構造をとっている。具体的には、整流スカート５は、キャリッジ３の底部に対して、回動軸８ａを中心として小さな角度範囲で回動可能に取り付けられており、回動によりわずかに姿勢変化することを許容する。プリントヘッド２の底部には、角部を切り欠いて突当部２ｂが形成されている。図３（ａ）のように、プリントヘッド２をキャリッジ３に装着すると、突当部２ｂが整流スカート５の端部に当接して押し下げて整流スカート５が回動し、整流面はプラテン（シート）と平行な水平姿勢に固定される。回動軸８ａには、整流スカート５をプリントヘッド２に突き当てる付勢力を与えるために、ねじりコイルバネ８ｂが取り付けられている。この付勢力により、キャリッジの走行中にも、整流スカート５の端部とプリントヘッド２の突当部２ｂとは常に密着した状態が維持される。

このように、図３（ａ）のようにプリントヘッド２を装着した状態では、プリントヘッド２のノズル面２ａと、整流面５ｂは略同一の高さ（シートまでの距離が略同一）となる。このため、ノズル面２ａとそれを両側から挟む２つ整流面５ｂは全体として、実質的には一つの平面と見做すことができる。したがって、キャリッジ３の底部全体がフラットな面となり、乱気流の発生を効果的に抑制することができる。

図３の（ａ）のように、キャリッジ３にプリントヘッド２が搭載されていない状態では、ねじりコイルバネ８ｂの付勢力により、整流スカート５がキャリッジ３に底面に設けられた突起からなる規制部３３に当接して、これ以上の回動（姿勢変化）が規制される。プリントヘッド２がキャリッジ３に搭載されていない状態（例えば工場から出荷されたプリント装置の物流時）にプリント装置に大きな衝撃が加わっても、整流スカート５がプラテン２５に接触して破損することが防がれる。

プリントギャップ（ノズル面とシートの間の距離）を変えるため、キャリッジ３はプラテン２５に対して高さ方向（Ｚ方向）に移動して機構を有している。この例では、プリントギャップの調整範囲は１〜３ｍｍである。プリントギャップが最も小さい場合（１ｍｍ）でも、整流スカート５の最下部（斜面部５ａと整流面５ｂの境界）がプラテンに接触しないことが求められる。これを満たす整流スカート５の回動範囲となるように、規制部３３の位置及び突起高さ、回動軸８ａ、整流スカート５の寸法関係が決められている。すなわち、最小のプリントギャップにおいて、整流スカート５の姿勢が変化しても、整流スカート５がプラテン２５の表面に接触しないようになっている。

次に、整流スカート５の更なる詳細について説明する。プリントヘッドからインクを吐出するのに伴ってインクミストが発生する。整流スカート５はこのインクミストを大量に含む空気をミスト発生直後に整流するので、整流面５ｂにはインクミストが多く付着する。連続して長時間プリントを実行すると、整流面５ｂに大量に付着したインクミストが液化して、シートまたはプラテンに垂れ落ち、印刷物を汚す可能性がある。このように、整流スカート５の整流面には多くのインクミストが付着して汚れやすく、汚れがさらに進むとミストが液化して垂れ落ちる印刷不良を引き起こす原因となる。加えて、発生したインクミストは、センサユニットを構成する部品、例えば発光素子や受光素子にも付着しやすい。このミスト汚れはセンサの検出精度の低下を引き起こす要因となる。

これに対処するため、図４に示すように、整流面５ｂに多数の微細な溝５ｄを等間隔の配列ピッチで形成している。これにより整流面５ｂの実質的な表面積が増大する。整流面５ｂにおいてミストが液化しても、溝に沿って液体が広がり、且つ、大きな表面積の表面張力で液体が保持されるので、液滴が落下しにくくなる。

これらの溝５ｄは、インクを吐出するノズル列と交差する方向に延びるように配されている。本例では、キャリッジの移動方向（Ｘ方向）が長手方向となるように配列して、相対的に気流が流れる方向と溝の方向と同じにしている。これにより溝の段差が気流を乱す確率が小さくなる。また、仮にシートが浮き上がって整流スカート５と接触しても、溝５ｄがキャリッジの移動方向と平行であれば引っかかり難くシートのダメージが抑えられる。以上の作用効果を顕著に奏するための、溝５ｄの配列ピッチ（隣り合う溝同士の間隔）は、５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下である。

このように、整流面に形成されている複数の溝により高い整流効果が得られるとともに、整流面に付着したミストが液化しても、溝に沿って液体が広がり且つ大きな表面張力で液体が保持されるのでるので、整流面から液体が垂れ落ちにくくなる。

図５を用いて、整流スカート周辺の気流の流れについて説明する。同図は、整流スカートにおける気流の流れを示した正面断面図である。同図は、キャリッジ３が矢印１１の向き（所定方向）に移動しているときの状態を示す。

キャリッジ３の上部には空気取込口１２が設けられており、キャリッジが矢印１１の向きに移動する際に、空気取込口１２から空気１７ａが自然流入する。空気取込口１２はキャリッジ内のダクト１５へと通じており、ダクト１５は整流スカート５の上面へと繋がっている。なお、ダクト１５は必ずしも気密な流路として設けたものなくてもよい。要は、空気取込口１２から流入した空気が整流スカート５に向けて下方に流れるような、キャリッジ３内の空間が存在すればよい。

ここで、２つの整流スカートのうち、センサユニット側の整流スカート５には、ダクト１５に向かい合う所定の位置に、複数の貫通孔１６が形成されている。センサユニットが無い側の整流スカートには、不要なので孔は設けられていない。

キャリッジが矢印１１の向きに走行すると、キャリッジの走行に伴って空気取込口１２から自然流入した空気は、流入の勢いでダクト１５に沿って流れ、整流スカート５の上に到達する。そして、貫通孔１６を通り抜けてシートに向けて下方に排出される。

ここで、空気取込口１２は、ミスト発生源であるプリントヘッド２のノズルから、プリントヘッドやキャリッジ構造体などの遮蔽物を挟んで十分離れている。さらに、空気取込口１２には、走行するキャリッジの上流側のインクミストが少ないフレッシュな空気１７ａが取り込まれる。そのため、ダクト１５を伝って貫通孔１６から下方に向けてフレッシュな空気１７ｂが噴き出る。

一方、貫通孔１６の上流からは、プリントヘッド２のノズルからインク吐出１７ｅに伴って発生したインクミストを含む汚れた空気の気流１７ｄが、相対的にセンサユニットの下の空間に流れてくる。先に説明したとおり、２つの整流スカート５の整流面とノズル面は実質的に一体化された一つの平面であり、シートとキャリッジの間の空間の気流１７ｄは、全体として乱気流の発生が少ない。

ここで、貫通孔１６から供給されたフレッシュな空気１７ｂは、大きく乱されること無く下流に向かい。乱れの少ない層流となって気流１７ｃが形成される。すなわち、貫通孔１６から噴き出た空気は、ミストで汚れた空気の気流１７ｄの上方で且つ整流面５ａの直下で気流１７ｃとなる。この気流１７ｃは、その下の気流１７ｄの汚れた空気が整流面５ａに触れにくくするシールドの役割を果たし、整流面５ｂに付着するインクミスト量が大きく軽減される。さらに、整流面５ａの貫通孔１６の下流には、センサユニット１３のセンシングための開口５ｃが設けられているが、フレッシュな気流１７ｃがシールドの役割を果たして、気流１７ｄの汚れた空気が開口５ｃからセンサユニット１３の中に流れ込むことも阻止する。このように、整流スカート５に貫通孔１６を設けることで、整流面５ｂとセンサユニット１３へのインクミストの付着を大きく抑制することができる。

なお、図５の矢印１１とは逆の向きにキャリッジが走行する際には、走行の下流側にセンサユニットが存在しないので、センサユニットのミスト汚れは問題とはならない。センサユニットが無い側の整流スカート５の整流面のミスト汚れを軽減することを意図するのであれば、センサユニットが無い側にも、空気取込口を持ったダクトを設け、整流スカートに貫通孔を形成すればよい。なおこの例では、貫通孔１６はセンサユニット１３の光軸が通過するための開口５ｃとは別に設けているが、貫通孔１６と開口５ｃと兼用してもよい。

図５においては、センサユニット１３の中にも気流１７ｆが生じている。この詳細について以下説明する。

次に、センサユニット１３の構成について説明する。図６は、図２に示したセンサユニット１３の構成を説明するための図である。図６（ａ）は組立前のセンサユニットの構成部品を示す図、図６（ｂ）は組み立てられたセンサユニットを示す斜視図である。図６（ｃ）は同図（ｂ）の矢印Ａ方向から見た斜視図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）においては、カバー部材２１の内部を透視した状態を示している。

図６（ａ）に示すように、ベース部材２０は内部に空間を有しており、ベース部材２０には、センサ構成部品である発光素子２２と受光素子２３が収容されている。ベース部材２０には、貫通孔１０ａおよび貫通孔１０ｂが設けられている。貫通孔１０ａは、発光素子２２から照射される光を遮らないように、発光素子２２の配置に対応する位置に設けられている。貫通孔１０ｂは、反射された光の受光素子２３による受光を遮らないように、受光素子２３の配置に対応する位置に設けられている。

カバー部材２１は、その内部にベース部材２０を配置するための空間を有している。また、カバー部材２１には、貫通孔１４ａおよび貫通孔１４ｂが設けられている。カバー部材２１とベース部材２０とが組み合わせられたときに、ベース部材２０の貫通孔１０ａと対応する位置に貫通孔１４ａが設けられており、ベース部材２０の貫通孔１０ａと対応する位置に貫通孔１４ｂが設けられている。

ベース部材２０は略直方体の形状を有している。ここでは図中に示すＺ方向上流側を上と定義する。ベース部材２０のＹ方向下流側の側面２０ｂには連通孔６２が設けられている。カバー部材２１も略直方体の形状を有している。カバー部材２１のベース部材２０の入口となる面２１ｆは開放されている。ベース部材２０の外形サイズよりもカバー部材２１の内形サイズの方が大きく、カバー部材２１の内部にベース部材２０が部分的に収容される。ベース部材２０とカバー部材２１とを係合させる際には、ベース部材２０の開放されている面である面２０ｅとカバー部材２１の開放されている面である面２１ｆとを対向させ、カバー部材２１にベース部材２０を挿入する。

図６（ｂ）に示すように、センサユニット１３は、２つのハウジング部材であるベース部材２０とカバー部材２１の組み合わせにより、全体のセンサハウジングが構成されている。ベース部材２０の一部がカバー部材２１で覆われるように両者が結合される。貫通孔１０ａ、１４ａの２つが重なることで、センサと外部との間に、光照射側の光路となるセンシング孔２４ａが形成される。また、貫通孔１０ｂ、１４ｂの２つの重なることで受光側の光路となるセンシング孔２４ｂが形成される。センシング孔２４ａ、２３はセンシングのためのスルーホールであり、光学センサの場合は光が遮られること無く通過する孔の役割を持つ。発光素子２２から発せられた光３０は、センシング孔２４ａを通ってシート１に照射され、シート１から散乱反射した光３１がセンシング孔２４ｂを通って受光素子２３にて受光される。なお、図６（ｂ）では先に説明した整流スカートは省略して描いている。

ここで、カバー部材２１のＹ方向下流側の側面２１ｂと、ベース部材２０のＹ方向下流側の側面２０ｂは、他の箇所よりも大きな間隔が設けられている。この間隔は、カバー部材２１とベース部材２０を組み合わせた際に、センサハウジングの開口の一つである吸気口６１を形成する。この吸気口６１の内側の空間は、連通孔６２を介してベース部材２０の内部空間と連通した一体の空間となり、全体として、センサハウジングの内部空間が形成される。吸気口６１の開口の面積は、２つのセンシング孔２４ａ、２４ｂのいずれの孔面積よりも大きく、さらに２つのセンシング孔２４ａ、２４ｂを合計した孔面積よりも大きい。

キャリッジがある向きに移動する際に、吸気口６１から取り込まれた空気がセンサハウジングの内部を気流１７ｆ（図５参照）として流れることで、発光素子２２および受光素子２３に付着するインクミストを抑えることができる。具体的には、キャリッジが往方向に移動する際に、移動を利用して吸気口６１（第１の開口）に積極的に空気が取り入れられる。この流入した空気は連通孔６２を経て、センサハウジングの内部空間を流れ、センシング孔２４ａ、２４ｂ（第２の開口）から流出する。このキャリッジ３の走査移動を利用した積極的な気流生成に関して詳細については後述する。

図７を用いてセンサユニット１３周辺の構成について説明する。図７はセンサユニット１３がキャリッジ３に取り付けられた状態を示すキャリッジ右側面図である。キャリッジ３、センサユニット１３、カバー部材２１、およびベース部材２０の内部を透視した状態を示している。

キャリッジ３のＸ方向上流側の側面である取付面３ｅにベース部材２０の面２０ｆを密着させ、キャリッジ３にセンサユニット１３を取り付ける。これによって、キャリッジ３におけるプリントヘッド２の搭載位置よりもＸ方向上流側すなわち図中矢印Ｘ方向の後方側にセンサユニット１３が取り付けられる。センサユニット１３の下面（カバー部材２１の下面）、すなわちセンシング孔２４ａ、２４ｂが形成された外面は、整流スカート５の直上に設けられている。

ここで、センサユニット１３の吸気口６１が開口する向きは、Ｘ方向においてプリントヘッド２に向かう向き（図５では紙面の右向き、図７では紙面手前の向き）である。また、図７に示すように、吸気口６１はキャリッジ３のＹＺ平面での断面領域（センサユニット１３が取り付けられた取付部近傍でのＹＺ平面のキャリッジ断面）よりも外側に設けられている。キャリッジの移動方向（Ｘ方向）においてキャリッジ３を一方の向きから見たとき、センサユニット１３はプリントヘッド２よりも後方（図７の紙面奥側）にあり、且つキャリッジ３およびプリントヘッド２の外側に吸気口６１の少なくとも一部が露出して見える。そのように、プリントヘッド２、キャリッジ３、センサユニット１３および吸気口６１が位置づけられている。逆に、キャリッジ３を上記一方の向きとは逆の向きから見たとき、センサユニット１３はプリントヘッド２およびキャリッジ３の手前側にあり、且つ吸気口６１の対向側は塞がれているため吸気口６１は見えない。

また、吸気口６１は、キャリッジ３のセンサ取付部およびプリントヘッドのノズル面２ａ近傍よりも、シート搬送方向（Ｙ方向）の下流側に飛び出すように設けられている。そしてその下には整流スカート５が存在する。シート搬送方向の下流側は、上流側よりも浮遊するインクミストが少ないので、よりインクミストの少ない下流側に空気導入のための吸気口６１を設けている。加えて、吸気口６１の下に存在する整流スカート５が、ミストが舞い上がって吸気口６１に取り込まれることを防ぐシールドの役割を果たしている。

この構成において、キャリッジ３が往方向（図５の紙面右側、図７の紙面垂直方向の紙面手前に向かう方向）に移動するときに、キャリッジ移動により相対的に生じる風が、キャリッジ３自体で阻害されること無く、吸気口６１の開口にダイレクトに吹き込む。すなわち、一方の向きから見てキャリッジ３が手前に向かって（往方向）移動するときに、吸気口６１からセンサユニット１３に空気が取り込まれて、センサユニットのセンシング孔から排出される気流１７ｆが生じる。排出された空気の一部は整流スカート５の開口５ｃを通り抜けてシートに向かい、残りは整流スカート５の上面とセンサユニット１３のハウジング下面の間の隙間に逃げる。同時に、先に説明したように空気取込口１２からもダクト１５に空気が取り込まて、整流スカート５の開口５ｃから下方に吹き出す気流１７ｃとなる。この気流１７ｃと気流１７ｆの二重のシールド効果により、センサユニット１３のセンシング孔からユニット内部にインクミストを多く含む汚れた空気が入り込むことが阻止され、センサ構成部品へのミスト付着量が大きく抑制される。

なお、キャリッジ３にセンサユニット１３を取り付ける箇所は、キャリッジ移動方向における逆側であってもよいし、両側にそれぞれセンサユニット１３を取り付けたものであってもよい。この場合も、それぞれのセンサユニットの吸気口６１が開口する向きは、キャリッジ移動方向においてプリントヘッドに向かう側とする。

なお、センサユニット１３は、インクミストの付着により性能が劣化する非光学式のセンサ構成部品（例えば、超音波センサや赤外線センサ）を用いたセンサであってもよい。この場合もセンシング孔がセンサハウジングの下面に必要なので、センサハウジングからユニット内部の空気を孔から下方に排出させる作用は、構成部品の汚れ防止に効果的である。

以上説明してきた実施形態によれば、キャリッジの移動を利用して、整流スカートの下にインクミストが少ないクリーンな空気を供給し、同時に、センサハウジング内にもクリーンな空気を流す。そのため、インクミストを多く含む汚れた空気がセンサハウジング内に入り込むことが防止され、センサユニットの構成部品にインクミストが付着しにくくなる。結果として、長期間に渡ってセンサの検出精度が高く維持される。また整流スカートの下面へのインクミストの付着も抑制されるので、長期間に渡って整流スカートのクリーニングのメンテナンス作業が不要である。

また、本実施形態によれば、ヘッドのノズル近傍からキャリッジの外側まで広い範囲に渡って整流面があるため、乱気流の発生が小さく高い整流効果が得られる。さらに、整流面に形成されている複数の溝により高い整流効果が得られるとともに、整流面に付着したミストが液化しても、溝に沿って液体が広がり且つ大きな表面張力で液体が保持されるのでるので、整流面から液体が垂れ落ちにくくなる。

＜別の実施形態＞
次に別の実施形態について説明する。キャリッジが移動すると走行の下流側にはウェイクと呼ばれる気流の巻き大きな上がりが発生する。図９（ｂ）はこのウェイクの発生を説明する図である。キャリッジ３が図中の右方向に走行すると、キャリッジの後方側が低圧力となるので気流を巻き上がり、気流の乱れであるウェイクＡが生じる。ウェイクＡの中は矢印に描くような大小の渦が混在さいた乱流である。プリントヘッドとシートの間で発生したインクミストを含む気流は、センサユニット１３の下方でウェイクにより乱されて、整流スカート５の整流面やセンサユニット１３に付着する可能性がある。この現象は、キャリッジの移動がある方向から反対方向に反転する際に生じやすい。

本実施形態はこの現象を抑制することを目指す。基本的な考え方は、キャリッジが走行する際に、センサユニット１３の上部から下向きに気流を吹き出すことにより、ウエィクの発生を弱めるものである。

以下、図８を用いて。この考え方を具現化した実施形態を説明する。同図は、装置構成と気流の流れを説明するものである。基本的な構成は先の実施形態と類似しており、同一または同等の部材には同一の符号を付し、重複の説明は省略する。

本実施形態の特徴は、センサユニット１３の上部に、ウェイクを弱めるためのダクト４３を設けたことである。ダクト４３は、頭部には空気取込口４１が、底部には吹出口４２が設けられている。キャリッジが矢印１１の方向に走行すると、空気取込口４１からミストの少ないクリーンな空気が流入する。そしてダクト４３内の空間にて気流１７ｆとなって流れて、吹出口４２から下方に向けて気流１７ｉとなって抜ける。この例では、センサユニット１３の頭部に向けて吹出口４２から気流１７が吹き出す。これは上述の空気取込口１２から空気を取り込んで気流１７ｂを生じさせるのと同じ原理である。

この例では、インクチューブ１８のフラットな束を、ダクトの壁面の一部となるように利用しているが、ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）を同様に壁面の一部として利用してもよい。また。キャリッジのハウジングや専用のダクトハウジングでダクトを構成するようにしてもよい。また、ダクト１５と同様、ダクト４３は必ずしも気密な流路として設けたものなくてもよい。要は、空気取込口４１から流入した空気の少なくとも一部が吹出口４２から気流１７ｉとして下方に抜けるような、気流１７ｈを生じる空間が存在すればよい。

図９（ｂ）は、この実施形態におけるウェイクの発生を示すものである。ダクト４３を経て気流１７ｉが、吹出口４２から下方に向けて吹き出す。この拭き出した気流１７ｉは、キャリッジが逃げていくので斜め下に向かう気流１７ｊとなり、シートの表面に向かう。そこでプリントヘッドの下から流れてきた気流１７ｄと合流する。合流はキャリッジからかなり離れた下流側でなされる。

このように、吹出口４２から下方に拭き出した気流１７ｉ、１７ｊが、気流の巻き上げを抑え込むので、ウェイクの発生は、図９（ａ）に比べて少なくなる。そのため、プリントヘッドの下から流れてきたインクミストを多く含む汚れた気流１７ｄが、ウェイクにより巻き上がるのが抑えられる。その結果、整流スカート５の整流面やセンサユニットへのミスト付着が効果的に抑制される。

このように、本実施形態では、キャリッジが所定方向に移動する際に、空気が取り込まれる空気取込口４１が形成されており、ここから取り込まれた空気はダクト４３を通って、吹出口４２からセンサユニット１３の上部から下方に向けて抜ける。これにより、ウェイクの発生を抑え込んで、整流スカートやセンサユニットのミスト汚れが抑制される。

さらに、本実施形他では先の実施形態と同様の構成も併せ持っており、それによる作用効果も得られる。結果として、長期間に渡ってセンサの検出精度が高く維持され、整流スカートのクリーニング頻度が少なくて済み、整流面から液体が垂れ落ちにくくなるという優れた作用効果を奏する。

２ プリントヘッド
３ キャリッジ
５ 整流スカート
５ｂ 整流面
１６ 貫通孔
１３ センサユニット
２２ 発光素子
２３ 受光素子
２４ａ、２４ｂ 貫通孔
６１ 吸気口

Claims (20)

1. 液体を吐出するヘッドを搭載し、往復移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに取り付けられ、シートから情報を読み取るセンサユニットと、
   前記キャリッジの下部に取り付けられ、シートと対向する整流面を備えた整流スカートと、を有し、
   前記キャリッジの外側において、前記整流スカートの上に前記センサユニットが配置されていることを特徴とするインクジェット装置。
2. 前記整流スカートには、前記センサユニットのセンシングのための孔が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット装置。
3. 前記センサユニットには、吸気口とセンシング孔が設けられており、前記キャリッジが移動すると、前記吸気口から空気が取り込まれて前記センシング孔から抜ける気流が、前記センサユニットの中に生じることを特徴とする、請求項１または２に記載のインクジェット装置。
4. 前記往復移動の方向において、２つの前記整流スカートが前記ヘッドのノズル面を挟み込むように設けられており、２つのうち一方の前記整流スカートの上に前記センサユニットが配置されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
5. 前記ヘッドのノズル面と前記整流面とは略同一の高さであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
6. 前記整流スカートの端部は前記ヘッドの突当部に当接し、且つ、前記整流面は、前記突当部の下から前記キャリッジの外側まで、前記往復移動の方向において延在していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
7. 前記ヘッドが前記キャリッジに搭載されていない状態では、前記整流スカートの姿勢がわずかに変化することを許容するように、前記整流スカートは前記キャリッジに支持されていることを特徴とする、請求項６に記載のインクジェット装置。
8. 前記整流面にはインクを吐出するノズル列と交差する方向に配された複数の溝が形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
9. 液体を吐出するヘッドを搭載し、往復移動するキャリッジと、
   前記キャリッジの下部に取り付けられ、シートと対向する整流面を備えた整流スカートと、を有し、
   前記整流面にはインクを吐出するノズル列と交差する方向に配された複数の溝が形成されていることを特徴とするインクジェット装置。
10. 前記溝は前記キャリッジの往復移動の方向と同じ方向に配されていることを特徴とする、請求項９に記載のインクジェット装置。
11. 複数の前記溝は５ｍｍ以下の配列ピッチで形成されていることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
12. 液体を吐出するヘッドを搭載し、往復移動するキャリッジと、
    前記キャリッジに取り付けられ、シートから情報を読み取るセンサユニットと、
    前記キャリッジの下部に取り付けられ、シートと対向する整流面を備えた整流スカートと、を有し、
    前記整流スカートには、前記往復移動の方向に関して、前記ヘッドと前記センサユニットとの間に孔が設けられていることを特徴とするインクジェット装置。
13. 前記ヘッドよりも前記センサユニットが後方になる所定方向に前記キャリッジが移動する際に、空気が取り込まれる取込口が形成されており、
    前記取込口から取り込まれた空気の一部は前記孔からシートに向けて抜けることを特徴とする、請求項１２に記載のインクジェット装置。
14. 前記センサユニットには、吸気口とセンシング孔が設けられており、前記キャリッジが前記所定方向に移動すると、前記吸気口から空気が取り込まれて前記センシング孔から抜ける気流が、前記センサユニットの中に生じることを特徴とする、請求項１３に記載のインクジェット装置。
15. 前記整流スカートには、前記孔とは別に、前記センサユニットのセンシングのための孔が形成されていることを特徴とする、請求項１２から１４のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
16. 液体を吐出するヘッドを搭載し、往復移動するキャリッジと、
    前記キャリッジに取り付けられ、シートから情報を読み取るセンサユニットと、
    前記ヘッドよりも前記センサユニットが後方になる所定方向に前記キャリッジが移動する際に、空気が取り込まれる取込口が形成されており、
    前記取込口から取り込まれた空気は、前記センサユニットの上部の吹出口から下方に向けて抜けることを特徴とするインクジェット装置。
17. 前記センサユニットの上部には、前記取込口と前記吹出口を持ったダクトが設けられており、前記キャリッジが移動する際に、前記吹出口から前記センサユニットの頭部に向けて気流が吹き出ることを特徴とする、請求項１６に記載のインクジェット装置。
18. 前記キャリッジの下部に取り付けられ、シートと対向する整流面を備えた整流スカートを有し、前記整流スカートには、前記往復移動の方向に関して、前記ヘッドと前記センサユニットとの間に孔が設けられており、前記所定方向に前記キャリッジが移動する際に、取り込まれた空気の一部は前記孔から下方に抜けることを特徴とする、請求項１６または１７に記載のインクジェット装置。
19. 前記センサユニットには前記キャリッジが走行する際に空気を取り込む吸気口が設けられており、前記吸気口から取り込まれた空気はユニットの中を流れて、センシング孔から下方に排出されることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
20. 前記ヘッドからインクを吐出してシートに画像をプリントすることを特徴とする、請求項１から１９のいずれか１項に記載のインクジェット装置。

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