JP4254827B2 - 液体噴射装置、プラテンおよび記録装置 - Google Patents

Description

本発明は液体噴射装置、プラテンおよび記録装置に関する。より詳細には、液体噴射ヘッドに装着されたノズルプレートの開口から吐出させた液体を被記録物に付着させる液体噴射装置および記録装置とそのプラテンに関する。

液体噴射装置において被記録物の周縁部に余白を残すことなく液体を付着させる場合、被記録物および液体噴射ヘッドの間の不可避な位置ずれを見込んで、被記録物の寸法よりも僅かに広い領域に対して液体を噴射される。このため、被記録物の両側縁部および前後縁部の近傍では、被記録物の存在しない領域に対しても液体が噴射される。そこで、被記録物よりも遠方において液体噴射ヘッドに対向する位置に吸収部材を配置して、噴射されながら被記録物に付着しなかった液体を吸収させている。これにより、被記録物に付着しなかった液体による周囲の汚染が防止される。

ところで、被記録物に液体が付着すると、その部分が伸びて被記録物に皺を生じる場合がある。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液体が被記録物を汚染する。そこで、多くの液体噴射装置では、被記録物の皺の高さを見込んで、被記録物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、同様に接触による汚染を防止する目的で、ノズルプレートおよび被記録物の間にも１ｍｍ程度の間隔がとられている。従って、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。

一方、液体により被記録物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吐出される液滴は一層微細化される傾向にあり、単一の液滴に着目すると、その大きさは数ｐｌ程度までになっている。このような微細な液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吐出されると、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未満の液滴は、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判っている。このように運動エネルギーを失った微細な液滴は、重力加速度による落下運動と雰囲気の粘性抵抗力とが殆どつり合い、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液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、一部は液体噴射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液体噴射装置内の各部に付着する。プラテン等の被記録物の搬送経路にエアロゾルが付着した場合、再付着により次に搬送される被記録物が汚染される。また、液体噴射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、装置自体の誤動作を招く場合もある。更に、エアロゾルが付着したものにユーザが触れると、ユーザの手も汚される。

下記特許文献には、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液体噴射装置が開示されている。ここに開示された液体噴射装置では、被記録物に付着しなかった液滴を付着、吸収させる目的で、ノズルプレートに対向する位置に吸収部材が配置される。また、吸収部材の表面に、一方の電極となる金属部材が配置され、液体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る。

これら電極およびノズルプレートに互いに異なる電圧が印加されると、両者の間に電界が形成される。一方、ノズルプレートから吐出される液滴は、ノズルプレートから吐出される瞬間に、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。従って、エアロゾルとなり得るような微小な液滴も、電界から受けるクーロン力の作用により、減速されることなく電極に向って飛翔し続け、自身の電荷と逆極性の電位にある電極に吸着される。更に、電極に吸着された液滴は、電極に隣接して配置された吸収部材に毛細管現象により吸収される。
特開２００４−２０２８６７号公報

上記のように、エアロゾルが帯電していることを利用して、電界によりエアロゾルの発生を抑制できることが判っている。しかしながら、このような機能を有する液体噴射装置においては、物理的なレイアウトに制限があるノズルプレートおよびプラテンの間に電極を配置する構造のために、新たな技術的課題が生じている。

即ち、液体を噴射するノズルプレートと被記録物の間隔は、両者が接触しない範囲でより狭いことが好ましい。従って、その位置に被記録物を支持するプラテンも、ノズルプレートに近接した位置に配置される。また、プラテンに収容される吸収部材も、被記録物に接触しない範囲で、ノズルプレートに接近して配置されることが好ましい。このため、ノズルプレートの直下に残されたスペースは非常に狭い。

一方、吸収部材に隣接して配置される電極をノズルプレートに対して直接に対面させると、電極に液体が付着して、ノズルプレートとの間に形成される電界が変化する場合がある。そこで、電極は、ノズルプレートに対して吸収部材の背後に配置され、プラテンの収容部から外部へと取り出されることになる。しかしながら、上記の通り、ノズルプレートおよびプラテンの間隔は狭いので、プラテン本体の収容部の側壁の上に部材を通過させるとノズルプレートと干渉する。このため、収容部の側壁に切欠き部を形成して、電極を外部に接続する部材を切欠き部に通過させる構造が採られる。

しかしながら、切欠き部が形成された部分では側壁が低くなるので、吸収部材に吸収された液体が多くなると、インクが切欠き部を通じて外部に溢れる場合がある。液体は電解質を含んで導電性を有するので、プラテンの外部に溢れた液体が電極等の電気的な機能を有する部材に付着した場合は短絡を生じる場合がある。また、液体の多くは金属部材の腐食の進行を速くするので、金属部材に液体が付着することも好ましくない。

そこで、上記課題の解決を目的とし、本発明の第１の形態として、開口を有する導電性のノズルプレートを有し、開口から被記録物の表面に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、被記録物を挟んでノズルプレートに対向した位置に配置され、被記録物の裏面に当接して被記録物を支持するプラテンと、開口からの液体の噴射方向について被記録物よりも遠方に、ノズルプレートに対向して配置され、開口から噴射されながら被記録物に付着しなかった液体を吸収する吸収部材と、吸収部材に隣接して配置された電極と、電極に電圧を印加してノズルプレートおよび電極の間に電位差を発生させて電界を形成して、液体噴射ヘッドから噴射された液体を電極に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生手段と、を備えた液体噴射装置であって、プラテンが、プラテン本体から陥没して底部および側壁部を含んで形成され、その内部に吸収部材を収容する収容部と、収容部の底部に沿って配置された電極を収容部の内部から外部に取り出す場合に通過させる、側壁部に形成された切欠き部と、収容部の内部から、切欠き部の内面および電極の間隙を通じて収容部の外部へ流出する液体を塞止する塞止部材とを有する液体噴射装置が提供される。これにより、プラテンの収容部の特定部位から液体が流出して、液体噴射装置の内部に付着することが防止される。従って、液体の付着に起因する電気的障害および金属部品の劣化も防止される。

また、ひとつの実施形態によると、上記液体噴射装置において、塞止部材が、切欠き部の内面および電極の間の間隙を埋める堰止部材である。これにより、簡単な構造で液体の流出を防止できる。

更に、他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、塞止部材が、切欠き部の内面および電極の間隙に隣接して配置され、間隙から流出した液体を吸収して保持する付加的吸収部材である。これにより、長期間にわたって大量の液体の流出を防止できる。また、流出する液体を付加的吸収部材に保持するので、慮外の障害が発生することもない。

また他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、プラテンは、切欠き部の内面および電極の間隙に一端を隣接させ、付加的吸収部材に他端を隣接させ、間隙から流出した液体を付加的吸収部材に誘導する液体誘導部を更に備える。これにより、流出するか気体を、付加的吸収部材に確実に誘導できる。

また他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、誘導部は、多孔質材料により形成され、毛管現象の作用により液体を誘導する。これにより、所望の経路で液体を付加的吸収部材に誘導する構造を容易に形成できる。

また他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、誘導部は、プラテン本体に形成された案内溝である。これにより、部材を付加することなく、所望の経路で液体を付加的吸収部材に確実に誘導できる。

また他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、付加的吸収部材は、液体を保持した状態で、電極の電位と異なる電位を有する部分から電気的に絶縁される。これにより、流出した液体を介して電極の電位が変化することが防止され、安定な電界が形成される。

また他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、電極は、付加的吸収部材に対してより近い位置に間隙が偏在するように装着される。これにより、短い経路で液体を付加的吸収部材に誘導できる。

更に、本発明の第２の形態として、開口を有する導電性のノズルプレートを有し、開口から被記録物の表面に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、開口からの液体の噴射方向について被記録物よりも遠方に、ノズルプレートに対向して配置され、開口から噴射されながら被記録物に付着しなかった液体を吸収する吸収部材と、吸収部材に隣接して配置された電極と、電極に電圧を印加してノズルプレートおよび電極の間に電位差を発生させて電界を形成して、液体噴射ヘッドから噴射された液体を電極に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生手段と、を備えた液体噴射装置において、被記録物を挟んでノズルプレートに対向した位置に配置されたプラテン本体と、プラテン本体から陥没して底部および側壁部を含んで形成され、その内部に吸収部材を収容する収容部と、収容部の底部に沿って配置された電極を収容部の内部から外部に取り出す場合に通過させる、側壁部に形成された切欠き部と、収容部の内部から、切欠き部の内面および電極の間隙を通じて収容部の外部へ流出する液体を塞止する塞止部材とを有し、被記録物の裏面に当接して被記録物を支持するプラテンが提供される。これにより、プラテンを単体で供給することにより、電界を利用したエアロゾル収集機構を備える既存の液体噴射装置においても、プラテンを交換することで上記効果を享受できる。

また更に、本発明の第３の形態として、開口を有する導電性のノズルプレートを有し、開口から被記録物の表面に向かってインクを吐出する記録ヘッドと、被記録物を挟んでノズルプレートに対向した位置に配置され、被記録物の裏面に当接して被記録物を支持するプラテンと、開口からのインクの吐出方向について被記録物よりも遠方に、ノズルプレートに対向して配置され、開口から吐出されながら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、吸収部材に隣接して配置された電極と、電極に電圧を印加してノズルプレートおよび電極の間に電位差を発生させて電界を形成して、記録ヘッドから吐出されたインクを電極に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生手段と、を備えた記録装置であって、プラテンが、プラテン本体から陥没して底部および側壁部を含んで形成され、その内部に吸収部材を収容する収容部と、収容部の底部に沿って配置された電極を収容部の内部から外部に取り出す場合に通過させる、側壁部に形成された切欠き部と、収容部の内部から、切欠き部の内面および電極の間隙を通じて収容部の外部へ流出するインクを塞止する塞止部材とを有する記録装置が提供される。これにより、記録装置においても上記効果を享受できる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。従って、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、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、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。

図１は、本発明の実施形態のひとつであるインクジェット式記録装置を含む記録読取複合機１００の外観を示す斜視図である。同図に示すように、この記録読取複合機１００は、記録部１１０と、その上に重ねられた読取部１２０とを併せて形成される。

読取部１２０は、記録読取複合機１００全体の上ケース１２２を兼ねた筐体内に形成される。上ケース１２２の上面には、読み取るべき原稿を押せる読取テーブルが配置され、更に、読取テーブル上の原稿を押さえる原稿押さえを兼ねた上カバー１２４が装備される。

一方、記録部１１０は、記録読取複合機１００全体の下ケース１１２を兼ねた筐体内において、ケース底部１１１の上に形成される。この図では、上ケース１２２の後方に、後述する給送部２１０のペーパサポート２１２が見えている。また、下ケース１１２の前面には、後述する排出部２４０の排出トレイ２４８を裏面に内蔵する前カバー１１４が、閉じた状態で描かれる。

更に、この記録読取複合機１００は、上カバー１２４の前側に、操作パネル１３０を備えている。操作パネル１３０には、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等が設けられ、この記録読取複合機１００をスタンドアローンで動作させる場合に、各種の指示を入力し、また、動作状態等を表示することができる。

上記のような記録読取複合機１００においては、上カバー１２４を開いて読取部１２０の上に載せた原稿に対して、その下面から原稿の画像が読み取られる。また、ペーパサポート２１２に装入された記録用紙１５０は、後述する内部機構２００により、記録部１１０の内部を前方に向かって搬送され、その途中で画像を記録される。

図２は、図１に示した記録読取複合機１００の記録部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、上方から見下ろした様子を示す平面図である。同図に示すように、内部機構２００は、ケース底部１１１と、その上に略直立するフレーム２０２と、フレーム２０２の後方に配置された給送部２１０と、フレーム２０２の前方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、縦に装入された記録用紙１５０の背面を支持するペーパサポート２１２と、記録用紙１５０の図上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の図上左側の側端部に当接して記録用紙１５０の傾きを防止するスライドサポート２１６とを備える。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、幅が異なる記録用紙１５０が装入された場合も、記録用紙１５０の側端部に当接させることができる。給送部２１０は更に、フレーム２０２に隠れた給送ローラ２１８等を備え、記録部１１０が記録動作する場合に、ペーパサポート２１２に装入された複数の記録用紙１５０を１枚ずつ内部機構２００に取り込む。

なお、この内部機構２００は、後述する排出トレイ２４８の下方にも、前面に開口した水平なペーパサポート２１１を備える。このペーパサポート２１１は、内部機構２００の前方から水平に装入された記録用紙１５０を下方から支持する。また、ペーパサポート２１１に装入された記録用紙１５０も、給送部２１０を利用して搬送部２２０に記録用紙１５０を送り込むことができる。なお、ペーパサポート２１１は延長部２１３を備え、それ自体の奥行きよりも長い記録用紙１５０も支持できる。

搬送部２２０は、フレーム２０２の直前に配置され、取り込まれた記録用紙１５０の上面に当接して連れ回される搬送従動ローラ２２４を備えている。搬送従動ローラ２２４の直下には、図示されていない搬送モータにより回転駆動される搬送駆動ローラが配置される。従って、内部機構２００に取り込まれた記録用紙１５０は、搬送従動ローラ２２４により搬送駆動ローラに押し付けられ、搬送駆動ローラの回転に従ってプラテン２３０の上に送り込まれる。

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は、送り込まれた記録用紙１５０の下面にその先端を当接させ、記録用紙１５０の高さ方向の位置決めをする。プラテン２３０の上方を通り過ぎた記録用紙１５０は、やがて排出部２４０に到達する。なお、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。

排出部２４０は、プラテン２３０の前側に配置され、プラテン２３０上を通過して送り込まれた記録用紙１５０に対して、その上面に当接して連れ回される排出従動ローラ２４４を備えている。排出従動ローラ２４４の直下には、図示されていな回転伝達機構を介して搬送モータにより回転駆動された排出駆動ローラが配置される。記録用紙１５０は、排出従動ローラ２４４により搬送駆動ローラに押し付けられ、排出駆動ローラの回転に従って記録用紙１５０を記録部１１０の前方に送り出す。排出部２４０の前側には、排出トレイ２４８が配置され、記録部１１０の外部に排出された記録用紙１５０は排出トレイ２４８の上に蓄積される。

更に、この内部機構２００は、プラテン２３０の上方で往復移動するキャリッジ２５０を備える。即ち、キャリッジ２５０は、フレーム２０２の前面に設けられた長手方向に延びる案内部材（不図示）に沿って、長手方向に水平に移動できるように装着される。また、フレーム２０２の前面には、一対のプーリ２５１の間に張り渡されたタイミングベルト２５３が配置される。更に、キャリッジ２５０は、その背面においてタイミングベルト２５３に連結される。

一方、プーリ２５１の一方はキャリッジモータ２５５により回転駆動されるので、キャリッジ２５０は、タイミングベルト２５３の変位に従って移動する。従って、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、キャリッジ２５０を、プラテン２３０上で任意の領域の上方に移動させることができる。また、キャリッジ２５０は、その下面に、ノズルプレート２５２を含む記録ヘッド（不図示）を備える。従って、キャリッジ２５０は、プラテン２３０上の任意の領域に向かってインクを吐出させることができる。

以上のような構造を有する内部機構２００を備えた記録読取複合機１００においては、前方のペーパサポート２１１または後方のペーパサポート２１２に装入された記録用紙１５０が、給送部２１０により１枚ずつ搬送部２２０に取り込まれる。搬送部２２０に取り込まれた記録用紙１５０は、プラテン２３０の上方を通過して排出部２４０に到達し、排出部２４０により内部機構２００の外部に送り出される。

また、記録用紙１５０がプラテン２３０の上方に存在しているとき、キャリッジ２５０はプラテン２３０上を往復移動しつつ、下方に向かってインクを吐出する。従って、記録用紙１５０表面の任意の領域に対してインクを吐出して付着させることができる。更に、記録用紙１５０を１行分ずつ間欠的に搬送する一方、搬送が中断している期間にキャリッジ２５０を往復移動させることにより、記録用紙１５０の表面全体に画像を記録することができる。

なお、フレーム２０２の背面には、上記のような一連の記録動作を制御する制御部２６０が搭載される。制御部２６０は、この記録読取複合機１００に接続された情報処理装置等を介して入力された指示、あるいは、操作パネル１３０から入力された指示に基づき、記録部１１０が適切な動作をするように制御する。また、制御部２６０は、この記録部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２６０が受け取る画像情報は、当該画像を表す情報の他に、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も含む場合がある。

図４は、上記の内部機構２００におけるプラテン２３０の詳細な構造を示す分解斜視図である。同図に示すように、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および吸収部材２３６、２３８とを備える。

プラテン本体２３２は樹脂材料により一体成形され、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幅の広い収容部２３５と、リブ２３４の形成された領域の側方に形成された幅の狭い収容部２３７とを備える。このプラテン２３０の上方を記録用紙１５０が通過する場合は、リブ２３４の上端が記録用紙１５０の下面に当接して、記録用紙１５０の高さ方向の位置決めをする。

また、吸収部材２３６、２３８は、プラテン本体２３２、２３７内を充填する寸法を有する。また、吸収部材２３６、２３８は、その表面における液体の吸収速度を重視して材料が選択される。このため、吸収部材２３６、２３８が保持できるインクの量には限りがある。そこで、これらの吸収部材２３６および２３８よりも容量が大きな廃液吸収部材が、プラテン２３０の下方に別途配置される場合もある。

更に、このプラテン２３０は、幅の広い収容部２３５の内部において、吸収部材２３６の下に電極３１０を備える。電極３１０は、収容部２３５の底部２３１を概ね覆うように配置される。また、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る。この端子部３１４を介して、制御部２６０の制御の下に動作する電圧源２７０の一端に接続することにより、電極３１０に電圧を印加することができる。電圧源２７０の他端は、キャリッジ２５０に装備されたノズルプレート２５２に接続され、これにより、ノズルプレート２５２および電極３１０の間に電位差を生じさせ、電界を形成させることができる。

なお、上記の吸収部材２３６、２３８の材料としては、ポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂材料を発泡させたものを好ましく例示できる。また、吸収部材２３６を電極３１０と同電位とすることを目的として、表面抵抗が１０^８Ω以下となるような導電性の材料により形成することも好ましい。このような材料としては、ポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂に金属、炭素等の導電性材料を混入した上で発泡させたもの、ポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂発泡材に金属、炭素等の導電性材料を付着させたもの、または、メッキしたもの等を例示できる。また、ポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂発泡材に電解質溶液を含浸させたものを用いることもできる。

一方、電極３１０の材料としては、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、若しくは、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できる。また、他の態様として、プラテン２３０の収容部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、プラテン２３０における電極３１０の取り付け構造を、その取り付け手順を追って示す図のひとつである。同図に示すように、図４においてプラテン本体２３２の上方に描かれていた電極３１０は、プラテン２３０に形成された収容部２３５の底部２３１に納まっている。また、電極３１０は、底部２３１の形状に倣った平面形状を有する。

ただし、図５に示した状態では、電極３１０はまだ固定されていない。即ち、収容部２３５の側壁部２３３には、収容部２３５の内部に向かって複数の係止爪２３９が形成されている。一方、電極３１０の縁部には、上記係止爪２３９に対応した位置に、切欠き部３１６が形成される。

図６は、係止爪２３９を切欠き部３１６に通過させた直後の様子を拡大して示す図であり、図５において点線Ｐ１で囲った部分に対応する。同図に示すように、切欠き部３１６の平面形状は、係止爪２３９の平面形状よりも大きな寸法を有する。従って、切欠き部３１６の内側に係止爪２３９を通過させることにより、電極３１０が底部２３１に当接するまで収容部２３５に容易に挿入できる。

図７は、プラテン本体２３２に電極３１０を組み付ける次の段階を示す平面図である。同図に示すように、図５に示した状態と比較すると、電極３１０が図上で左方へ変位している。

図８は、図７に示したプラテン本体２３２の一部を拡大して示す図であり、図７において点線Ｐ２で囲った領域を拡大して示す。同図に示すように、電極３１０の移動と共に切欠き部３１６も変位するので、プラテン本体２３２側の係止爪２３９が、切欠き部３１６の外側に変位する。

図９は、図５に示した状態における係止爪２３９および切欠き部３１６の位置関係を、図５に示す点線Ｓ１における縦断面で示す断面図である。同図に示すように、電極３１０を収容部２３５に落とし込んだ直後は、係止爪２３９の直下には、電極３１０は入り込んでいない。

図１０は、図７に示した状態における係止爪２３９および切欠き部３１６の位置関係を、図７に示す点線Ｓ１における縦断面で示す断面図である。同図に示すように、図９に示した状態から電極３１０を水平に変位させると、切欠き部３１６は、係止爪２３９の直下からはずれた位置に移動する。従って、電極３１０の一部の上面は、係止爪２３９の下方に入り込む。このため、電圧が印加されて電極３１０に静電力が作用した場合でも、電極３１０の上方への移動は係止爪２３９に止められる。

図１１は、装着された電極３１０の固定構造と、電極３１０に対する電気的接続の構造を示す斜視図である。同図に示すように、電極３１０の一部は、その端部から延在する連結部３１２を介して、プラテン本体２３２の外側面に位置する端子部３１４に結合される。従って、端子部３１４をプラテン本体２３２に対してネジ４１０で止めることにより、電極３１０全体の脱落を抑制できる。

即ち、前記のように、プラテン本体２３２の収容部２３５内に装着された電極３１０は、いったん落とし込まれた後に、底部２３１に沿って水平に変位される。これにより、係止爪２３９の下部に一部が入り込んだ電極３１０は、底部２３１からの離れる方向の変位が規制される。更に、ネジ４１０で電極３１０の水平な変位を規制することにより、切欠き部３１６が再び係止爪２３９の直下に位置することはなく、電極３１０は恒久的にプラテン本体２３２に固定される。

更に、電極３１０の端子部３１４をプラテン本体２３２に固定するネジ４１０は、端子部３１４およびネジ４１０の間に圧着端子４２０を挟んで固定する。圧着端子４２０は、接続ケーブル４３０の一端に装着される。接続ケーブル４３０の他端は、図示していない電圧源２７０に接続される。

更に、同図に示すように、プラテン本体２３２の前面には、後述するようにプラテン２３０の収容部２３５から溢れたインクを塞止する付加的収容部４４２が装着される。付加的収容部４４２は、電極３１０の端子部３１４を固定するネジ４１０の右側に隣接した位置から、プラテン本体２３２の右端までに至る幅を有する。

図１２は、図１１に示すように電極３１０を装着したプラテン本体２３２に、更に吸収部材２３６を装着した状態を示す斜視図である。同図に示すように、プラテン本体２３２と一体に形成されたリブ２３４の周囲には吸収部材２３６が配置され、ノズルプレート２５２から吐出されながら記録用紙１５０に付着しなかったインクを吸収できる。また、付加的収容部４４２の内部にも、付加的吸収部材４４０が収容される。なお、付加的吸収部材４４０は、吸収部材２３６と同様に多孔質で液体を吸収しやすい材料により形成される。具体的にはポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂材料を発泡させたものを好ましく例示できるが、これらに限定されないことはもちろんである。

また、同図に示すように、電極３１０は吸収部材２３６の下に隠れている。ただし、収容部２３５の図上左端において、連結部３１２を介して、吸収部材２３６の上面および収容部２３５の手前外部まで取り出され、端子部３１４に結合される。なお、付加的吸収部材４４０も、プラテン２３０の外部の他の部材からは電気的に絶縁される一方、収容部２３５に対しては、吸収したインクにより電気的に結合する場合がある。

図１３は、記録部１１０の内部機構２００に形成されたエアロゾル収集機構３００の構造と動作を説明する模式図である。同図に示すように、インクを吐出する開口２５４を有するノズルプレート２５２は、例えば金属製で、導電性を有する。また、ノズルプレート２５２は、電圧源２７０の負極に接続される。一方、電圧源２７０の正極は、プラテン２３０に収容された電極３１０に接続される。また、電極３１０に重ねてプラテン２３０に収容された吸収部材２３６は導電性を有するので、吸収部材２３６全体が電極３１０と同じ電位になる。従って、電圧源２７０の発生した電位差による電界Ｅは、ノズルプレート２５２の下面と吸収部材２３６の表面との間に均一に形成される。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。

記録動作におけるノズルプレート２５２は、開口２５４を通じてインク３１１を下方に吐出する。ここで、開口２５４の直下に記録用紙１５０が存在している場合は、吐出されたインク３１１が記録用紙１５０の上面に付着して画像３１９を形成する。一方、記録用紙１５０の縁部に余白無くインク３１１を付着させようとした場合、記録用紙１５０の側縁部並びに先端および後端において、一部の開口２５４の直下に記録用紙１５０が存在しない場合がある。

このような場合、開口２５４から吐出することによって生じたインク滴３１７に与えられた運動エネルギーは雰囲気の粘性抵抗により急速に失われる。このため、一部のインク滴３１７は、導電性吸収部材２３６に到達する遥か前にその運動エネルギーを失う。インク滴３１７の質量は非常に小さいので、運動エネルギーを失うと、重力加速度による落下運動と雰囲気による粘性抵抗力とが殆どつり合い、以降の落下速度が極めて遅くなる。このようにして、ノズルプレート２５２の下方に浮遊するエアロゾルが発生する。また、インク滴３１７の一部がちぎれて一段と微細なインク滴であるサテライト・インク３１５が生じる場合があり、これもエアロゾルとなる。

しかしながら、このエアロゾル収集機構３００では、既に説明した通り、吸収部材２３６の表面とノズルプレート２５２の下面との間に電界Ｅが形成されている。従って、電荷ｑを有するインク滴３１７は、電界Ｅから受けるクーロン力Fe（ｑＥ）により運動エネルギーを得、減速されることなく下方に移動して吸収部材２３６に到達する。

なお、開口２５４から押し出されるインク３１１は、ノズルプレート２５２から離脱してインク滴３１７となる直前の瞬間に、ノズルプレート２５２から下垂するインク柱３１３を形成する。このとき、インク柱３１３の先端Ａとノズルプレート２５２の下面におけるインク柱３１３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３１７は、インク柱３１３の水平断面積に対応する電荷よりも大きな電荷ｑで帯電する。なお、避雷針効果は、インク柱３１３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２５２表面の領域Ｂがインク滴３１７の帯電に寄与する現象をいう。これにより、インク滴３１７はより大きなクーロン力を受け、電界Ｅ内を吸収部材２３６まで飛翔する。

図１４は、図１１および図１２に示す固定構造および接続構造の要部を拡大して示す図である。同図に示すように、接続ケーブル４３０は、導体芯線４３２を絶縁被覆４３４により被覆してなる。接続ケーブル４３０の端部では、絶縁被覆４３４が除去され、導体芯線４３２が露出ている。一方、圧着端子４２０は、ネジ４１０を挿通する環状部４２２と、接続ケーブル４３０の導体芯線４３２を挿通する圧着スリーブ部４２４とを有する。従って、接続ケーブル４３０の端部に露出した導体芯線４３２を圧着スリーブ部４２４に挿入した上で、圧着スリーブ部４２４をかしめて減径して、導体芯線４３２を把持すると共に、電気的接続も確保する。

ここで、前記したように、電極３１０を装着する場合は、収容部２３５にいったん落とし込まれた後に水平に移動する。この場合、収容部２３５の側壁部２３３に沿って配置された連結部３１２および端子部３１４も、同時に水平に移動する。このため、側壁部２３３の上端面において連結部３１２を通過させる切欠き部２０４は、連結部３１２の幅よりも広い幅を有する。従って、電極３１０がネジ４１０に固定された後は、図上で連結部３１２の右側に切欠き部２０４の一部が露出される。

この露出した切欠き部２０４は、プラテン２３０の収容部２３５を包囲する側壁部２３３のうちで最も低い。従って、収容部２３５の内部のインクが増えた場合は、まず切欠き部２０４をから流出する。しかしながら、前記したように、付加的収容部４４２は、ネジ４１０の右側、即ち、切欠き部２０４の露出部分の直下まで延在しているで、流出したインクは、付加的収容部４４２に流れ込む。更に、付加的収容部４４２の内部を流下したインクは、やがて、付加的吸収部材４４０に吸収されて保持される。従って、流出したインクが、記録部１１０内の他の部位に付着することはない。なお、このような機能に鑑みて、電極３１０の接続部３１２が移動して固定された後に開放される切欠き部２０４は、付加的収容部４４２の中心に接近した位置に形成されることが望ましい。

図１５は、ひとつの実施形態における切欠き部２０４近傍におけるプラテン本体２３２の形状を示す図である。同図に示すように、この実施形態は、図１４に示した構造に加えて、プラテン本体２３２の側面に形成され、切欠き部２０４から付加的収容部４４２に至る誘導溝４４４を有する。これにより、切欠き部２０４から流出したインクは、誘導溝４４４に沿って円滑に流れ、付加的収容部４４２に流れ込む。従って、流出したインクの収集が確実になると共に、圧着端子４２０等の汚染も低減される。また、付加的収容部４２２に流れ込んだインクは、他の部位から電気的に絶縁された付加的吸収部材４４０に保持されるので、記録部１１０内で他の電位にある部材にインクが付着することがない。従って、電極３１０の電位も安定する。

図１６は、他の実施形態における切欠き部２０４周辺の構造を示す図である。同図に示すように、この実施形態は、図１４に示した構造に加えて、一端を切欠き部２０４に配置され、他端を付加的収容部４４２に配置された誘導部材４４６を備える。これにより、切欠き部２０４から流出したインクは、誘導部材４４６の一端から吸収され、他端から付加的収容部４４２に流れ込む。従って、流出したインクの収集が確実になると共に、圧着端子４２０等の汚染が低減される。なお、このような機能に鑑みて、誘導部材４４６は、多孔質で液体を吸収しやすい材料により形成される。具体的にはポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂材料を発泡させたものを好ましく例示できるが、これらに限定されないことはもちろんである。

図１７は、他の実施形態における切欠き部２０４周辺の構造を示す図である。同図に示すように、この実施形態は、図１４に示した構造に加えて、切欠き部２０４を封止するダム部材４４８を備える。ダム部材４４８は、例えば、ホットメルト樹脂を切欠き部２０４に付着させて固化させることにより容易に形成できる。

図１８は、ダム部材４４８の機能を示す図であり、図１７に示す切欠き部２０４近傍を正面から見た様子を模式的に示す。同図に示すように、切欠き部２０４において収容部２３５の側壁部２３３が低い部分は、ダム部材４４８により封止される。従って、この部分からインクが流出することはない。なお、他の構造として、電極３１０を固定した後に残る切欠き部２０４と相補的な形状の部材を用意して、電極３１０の装着後に切欠き部２０４に装着することにより、ダム部材４４８を形成することもできる。

なお、上記のような付加的収容部４４２等の塞止部材を備えたプラテン２３０またはプラテン本体２３２は、これを単体で製造して供給することもできる。これにより、電極３１０への接続ケーブル４３０を備えた既存の液体噴射装置において、プラテン２３０またはプラテン本体２３２を交換することにより、上記の通りの機能を与えることができる。

また、ここでは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、記録用紙の他に、回路基板、円板形光記録媒体、プレパラート等も含まれる。

また、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、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。

記録読取複合機１００の全体を概観する斜視図である。 記録部１１０の内部機構２００を抜き出して示す斜視図である。 内部機構２００を上方から見た様子を示す平面図である。 プラテン２３０単独の構造を示す分解斜視図である。 プラテン本体２３２に電極３１０を組み付ける段階を示す平面図である。 図５に示したプラテン本体２３２の一部を拡大して示す図である。 プラテン本体２３２に電極３１０を組み付ける次の段階を示す平面図である。 図７に示したプラテン本体２３２の一部を拡大して示す図である。 図５に示した状態における係止爪２３９および切欠き部３１６の位置関係を示す断面図である。 図７に示した状態における係止爪２３９および切欠き部３１６の位置関係を示す断面図である。 装着された電極３１０の固定構造と、電極３１０に対する電気的接続の構造を示す斜視図である。 図１１に示すように電極３１０を装着したプラテン本体２３２に、更に吸収部材２３６を装着した状態を示す斜視図である。 エアロゾル収集機構３００の動作を説明する概念図である。 図１１および図１２に示す固定構造および接続構造の要部を拡大して示す図である。 他の実施形態に係るプラテン本体２３２の形状を部分的に拡大して示す斜視図である。 また他の実施形態に係るプラテン本体２３２の形状を部分的に拡大して示す斜視図である。 更に他の実施形態に係るプラテン本体２３２の形状を部分的に拡大して示す斜視図である。 ダム部材４４８の機能を示す図であり、図１７に示す切欠き部２０４近傍を正面から見た様子を模式的に示す。

符号の説明

１００ 記録読取複合機、１１０ 記録部、１１１ ケース底部、１１２ 下ケース、１１４ 前カバー、１２０ 読取部、１２２ 上ケース、１２４ 上カバー、１３０ 操作パネル、１３２ 表示パネル、１３４ 操作ボタン、１３６ パイロットランプ、１５０ 記録用紙、２００ 内部機構、２０２ フレーム、２０４ 切欠き部、２１０ 給送部、２１１、２１２ ペーパサポート、２１３ 延長部、２１４ サイドサポート、２１６ スライドサポート、２１８ 給送ローラ、２２０ 搬送部、２２４ 搬送従動ローラ、２３９ 係止爪、２３０ プラテン、２３１ 底部、２３２ プラテン本体、２３３ 側壁部、２３４ リブ、２３５、２３７ 収容部、２３６、２３８ 吸収部材、２４０ 排出部、２４４ 排出従動ローラ、２４８ 排出トレイ、２５０ キャリッジ、２５１ プーリ、２５２ ノズルプレート、２５３ タイミングベルト、２５４ 開口、２５５ キャリッジモータ、２６０ 制御部、２７０ 電圧源、３００ エアロゾル収集機構、３１０ 電極、３１１ インク、３１２ 連結部、３１３ インク柱、３１４ 端子部、３１５ サテライト・インク、３１６ 切欠き部、３１７ インク滴、３１９ 画像、４１０ ネジ、４２０ 圧着端子、 ４２２ 環状部、４２４ 圧着スリーブ部、４３０ 接続ケーブル、４３２ 導体芯線、４３４ 絶縁被覆、４４０ 付加的吸収部材、４４２ 付加的収容部、４４４ 誘導溝、４４６ 誘導部材、４４８ ダム部材

Claims (7)

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の表面に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記被記録物を挟んで前記ノズルプレートに対向した位置に配置され、前記被記録物の裏面に当接して前記被記録物を支持するプラテンと、
   前記開口からの液体の噴射方向について前記被記録物よりも遠方に、前記ノズルプレートに対向して配置され、前記開口から噴射されながら前記被記録物に付着しなかった液体を吸収する吸収部材と、
   前記吸収部材に隣接して配置された電極と、
   前記電極に電圧を印加して前記ノズルプレートおよび前記電極の間に電位差を発生させて電界を形成して、前記液体噴射ヘッドから噴射された液体を前記電極に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生手段と、
   を備えた液体噴射装置であって、
   前記プラテンが、
   プラテン本体と、
   前記プラテン本体から陥没して底部および側壁部を含んで形成され、その内部に前記吸収部材を収容する収容部と、
   前記収容部の前記底部に沿って配置された前記電極を前記収容部の内部から外部に取り出す場合に通過させる、前記側壁部に形成された切欠き部と、
   前記切り欠き部を通しての前記液体の流出を塞ぎ止める塞ぎ止め部材と、
   を有する液体噴射装置。
2. 前記塞ぎ止め部材が、前記切欠き部に設けられた堰止部材である請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記塞ぎ止め部材が、液体を吸収して保持する吸収部材で形成されており、前記切欠き部に隣接して配置されている請求項１に記載の液体噴射装置。
4. 前記切欠き部から前記塞ぎ止め部材へと液体を誘導する液体誘導部を更に備える請求項３に記載の液体噴射装置。
5. 前記液体誘導部は、多孔質材料により形成され、毛管現象の作用により液体を誘導する請求項４に記載の液体噴射装置。
6. 前記液体誘導部は、前記プラテン本体に形成された案内溝であり、溝に沿って液体を流すことにより液体を誘導する請求項４に記載の液体噴射装置。
7. 前記塞ぎ止め部材は、前記液体を保持した状態で、前記電極の電位と異なる電位を有する部分から電気的に絶縁される請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の液体噴射装置。

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