JP4720477B2 - Liquid ejecting apparatus and recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は液体噴射装置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に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a recording apparatus. More specifically, the present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a recording apparatus that allow liquid ejected from an opening of a nozzle plate attached to a liquid ejecting head to adhere to a recording material.
記録画像に解像度が求められる液体噴射装置では、ノズルプレートの開口から吐出される液滴が、数pl程度にまで微細化される。このような微細な液滴の質量は非常に小さいので、いったんノズルプレートから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3pl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。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。 In a liquid ejecting apparatus in which a resolution is required for a recorded image, droplets ejected from an opening of a nozzle plate are refined to about several pl. Since the mass of such a fine droplet is very small, once it is ejected from the nozzle plate, the kinetic energy is rapidly lost due to the viscous resistance of the atmosphere. For example, a droplet of less than 3 pl has a velocity of approximately zero when it travels about 3 mm in the atmosphere. The fine droplets that have lost their kinetic energy are almost balanced by the drop motion due to gravitational acceleration and the viscous resistance force of the atmosphere, and it takes a long time to finish dropping.
また、液滴により大きな運動エネルギーを与えるべく、液体の噴射速度を上昇させることも考えられた。しかしながら、ノズルプレートからの噴射速度を高くすると、液滴がノズルプレートから離脱するときに分裂して、インクミストと呼ばれる非常に微細な液滴が生じる。また、噴射速度が高くなると、各液滴に作用する雰囲気の粘性抵抗も一層大きくなるので、液滴の到達距離はかえって短くなることが判っている。 It has also been considered to increase the liquid ejection speed in order to give larger kinetic energy to the droplets. However, when the ejection speed from the nozzle plate is increased, the droplets break up when they leave the nozzle plate, and very fine droplets called ink mist are generated. In addition, it has been found that, as the jetting speed increases, the viscous resistance of the atmosphere acting on each droplet also increases, so that the reach distance of the droplet is rather shortened.
上記のようなさまざまな現象の結果として生じた浮遊する液滴はエアロゾルと呼ばれ、液体噴射ヘッドの動作領域の周辺に浮遊する。エアロゾルの多くは、やがて液体噴射装置内の各部に付着する。また、エアロゾルの一部は、液体噴射装置の外部にまで浮遊して液体噴射装置の周辺を汚損する。 The floating droplets generated as a result of the various phenomena as described above are called aerosols and float around the operation area of the liquid ejecting head. Most of the aerosol eventually adheres to each part in the liquid ejecting apparatus. Further, a part of the aerosol floats to the outside of the liquid ejecting apparatus and defaces the periphery of the liquid ejecting apparatus.
液体噴射装置において、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は、次に搬送される被記録物が汚染される。また、液体噴射装置の電気回路、ロータリースケール、リニアスケールあるいは各種光学センサ等にエアロゾルが付着した場合は、誤動作を生じることすらある。 In the liquid ejecting apparatus, when the aerosol adheres to the transport path of a recording material such as a platen, the recording material transported next is contaminated. In addition, if the aerosol adheres to the electric circuit, the rotary scale, the linear scale, or various optical sensors of the liquid ejecting apparatus, a malfunction may be caused.
下記特許文献1には、ノズルプレートとプラテンとの間に電界を形成して、被処理物に向かうクーロン力を液滴に作用させてエアロゾルを低減する液体噴射装置の構造が開示される。これにより、液滴を確実に被処理物に到達させて、エアロゾルの発生を防止できると記載されている。
一方、上記特許文献1に記載されたエアロゾル発生防止構造を備えた液体噴射装置においては、被記録物の周縁部いっぱいまで、余白を残すことなく画像を記録する、いわゆる縁無し印刷を実行する場合がある。このような場合、液体噴射装置自体の公差および被記録物の寸法のばらつき等を見込んで、被記録物の広さよりも僅かに広い領域に対して液体を噴射する。従って、被記録物の周縁部近傍では、当初より被記録物が存在しない領域にまで液体が吐出され、不可避にエアロゾルが生じる。このため、縁無し印刷された被記録物では、被記録物の周縁部の裏面がエアロゾルにより汚染されがちであることが判っている。また、このような周縁部裏面の汚染は、被記録物の搬送方向について前後の縁部においてより大きく生じることも判っている。そこで、被記録物の搬送方向について被記録物に向かって液体が吐出される領域の前後に電界を形成し、被記録物の前端および後端付近で発生したエアロゾルを積極的に収集することが提案され、一定の効果をあげている。 On the other hand, in the liquid ejecting apparatus provided with the aerosol generation preventing structure described in Patent Document 1, when performing so-called borderless printing, in which an image is recorded without leaving a margin until the peripheral edge of the recording material is full. There is. In such a case, the liquid is ejected to a region slightly wider than the width of the recording material in consideration of tolerances of the liquid ejecting apparatus itself and variations in the size of the recording material. Accordingly, in the vicinity of the periphery of the recording material, the liquid is discharged to the area where the recording material does not exist from the beginning, and aerosol is inevitably generated. For this reason, it has been found that in the recording material printed with no border, the back surface of the peripheral edge of the recording material tends to be contaminated by the aerosol. It has also been found that such contamination on the back surface of the peripheral edge portion occurs more greatly at the front and rear edges in the recording material conveyance direction. Therefore, it is possible to actively collect aerosol generated near the front and rear ends of the recording material by forming an electric field before and after the area where the liquid is ejected toward the recording material in the conveyance direction of the recording material. Proposed and has a certain effect.
ところが、上記のようにエアロゾルを収集する目的で配置された電極には、当初はエアロゾルであった液体が付着してやがて蓄積される。液体に含まれる溶媒は俄かに乾燥することはないので、電極の周辺は蓄積された液体によって濡れた状態になる。乾燥していない液体には導電性があるので、液体で濡れた範囲が電極の外側まで拡がると電界が形成される範囲が変化し、あるいは、電極の電位が変化して所期のエアロゾル収集効果が得られなくなる場合がある。更に、液体の付着がプラテンの内部にまで及ぶと、被記録物の前端あるいは後端の外側に電界を形成するとうい当初の目論見をはずれ、被記録物の裏面汚染を防止するという所期の効果が得られなくなる。 However, as described above, the liquid disposed as an aerosol adheres to the electrodes arranged for the purpose of collecting the aerosol and accumulates in due course. Since the solvent contained in the liquid does not dry much, the periphery of the electrode becomes wet with the accumulated liquid. Since the liquid that is not dried has conductivity, the area where the electric field is formed changes when the area wetted with the liquid extends to the outside of the electrode, or the potential of the electrode changes to change the expected aerosol collection effect. May not be obtained. In addition, when the liquid adheres to the inside of the platen, the intended effect of preventing the backside contamination of the recording material is lost because the electric field is formed outside the front end or the rear end of the recording material. Cannot be obtained.
そこで、上記課題を解決するために、本発明の第1の形態として、開口を形成された導電性のノズルプレートを有し、被記録物上を往復移動しつつ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、液体が噴射される方向についてノズルプレートに対向した位置において、被記録物に裏面から当接して位置決めするプラテンと、被記録物についてプラテンと同じ側において、リブ部および吸収部材を有するプラテンの周辺に配置され、ノズルプレートとは異なる電位を有する周辺電極と、プラテンの表面でノズルプレートに対向する対向領域と周辺電極との間に形成され、液体に対する低い濡れ性を有して飛来した液体を保持しない分離部とを備える液体噴射装置が提供される。これにより、周辺電極および対向領域の間が液体により電気的に結合されることがなくなり、周辺電極の当初の電気的仕様が長期にわたって維持される。 Accordingly, in order to solve the above-described problem, as a first embodiment of the present invention, a conductive nozzle plate having an opening is provided, and the reciprocating movement is performed on the recording material from the opening to the surface of the recording material. A liquid ejecting head that ejects liquid toward the plate, a platen that is positioned in contact with the recording material from the back surface at a position facing the nozzle plate in a direction in which the liquid is ejected, and a recording material on the same side as the platen, It is arranged around the platen having the rib portion and the absorbing member, and is formed between a peripheral electrode having a potential different from that of the nozzle plate, an opposing region facing the nozzle plate on the surface of the platen, and the peripheral electrode. There is provided a liquid ejecting apparatus including a separation unit that has wettability and does not hold a liquid that has come flying. Thereby, the liquid is not electrically coupled between the peripheral electrode and the counter area, and the original electrical specifications of the peripheral electrode are maintained for a long period of time.
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、分離部が、鉛直線に対して鋭角を挟む急峻な斜面を有する。これにより、分離部に付着した液体が自身の質量により落下するので、分離部に大量の液体が蓄積されることがなくなる。 According to one embodiment, in the liquid ejecting apparatus, the separation unit has a steep slope that sandwiches an acute angle with respect to the vertical line. Thereby, since the liquid adhering to the separation unit falls due to its own mass, a large amount of liquid is not accumulated in the separation unit.
また、他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、分離部が、プラテンから被記録物の裏面に向かって突出した鋭利な先端を有する。これにより、分離部には液体が保持されやすい水平面が無くなるので、先端部においてインクの連続性が絶たれる。従って、液体によって分離部の先端をまたいで電気的な接続が形成されることがなくなる。 According to another embodiment, in the liquid ejecting apparatus, the separation unit has a sharp tip protruding from the platen toward the back surface of the recording material. As a result, there is no horizontal surface in the separation part where the liquid is easily held, and the continuity of the ink is cut off at the tip part. Therefore, the liquid does not form an electrical connection across the tip of the separation part.
また、他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、分離部が、プラテンに支持された被記録物の裏面に到達しない高さを有する。これにより、分離部に付着した液体により被記録物の裏面が汚染されることがない。また、搬送される被記録物に触れて分離部が磨耗することもない。 According to another embodiment, in the liquid ejecting apparatus, the separation unit has a height that does not reach the back surface of the recording material supported by the platen. Thereby, the back surface of the recording material is not contaminated by the liquid adhering to the separation portion. In addition, the separation part is not worn by touching the recording material to be conveyed.
また、他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、分離部の少なくとも表面が、シリコン系撥水材またはフッ素系撥水材により形成される。これにより、分離部における液体の濡れ性が低下するので、分離部に液体が保持されることがなくなる。 According to another embodiment, in the liquid ejecting apparatus, at least the surface of the separation portion is formed of a silicon-based water repellent material or a fluorine-based water repellent material. Thereby, since the wettability of the liquid in the separation unit is reduced, the liquid is not held in the separation unit.
また、他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、分離部が、プラテンと一体に成形された基部と、シリコン系撥水材またはフッ素系撥水材の微粒子を堆積させて基部の表面を被覆する撥水層とを含む。これにより、分離部の液体による濡れ性が著しく低下するので、分離部において液体の連続性が絶たれる。 Further, according to another embodiment, in the liquid ejecting apparatus, the separation unit deposits the base part integrally formed with the platen and the fine particles of the silicon-based water repellent material or the fluorine-based water repellent material so as to cover the surface of the base part. And a water repellent layer to be coated. As a result, the wettability of the separation part by the liquid is remarkably reduced, so that the continuity of the liquid is cut off in the separation part.
更に、他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、特定の条件下で周辺電極を接地電位に接続する放電スイッチを更に備える。これにより、不要な電界を確実に消滅させ、必要な電界を効果的に作用させることができる。 Further, according to another embodiment, the liquid ejecting apparatus further includes a discharge switch that connects the peripheral electrode to a ground potential under a specific condition. Thereby, an unnecessary electric field can be extinguished reliably and a required electric field can be made to act effectively.
また、本発明の第2の形態として、開口を形成された導電性のノズルプレートを有し、被記録物上を往復移動しつつ開口から被記録物に向かってインクを吐出する記録ヘッドと、インクが吐出される方向についてノズルプレートに対向した位置において、被記録物を裏面から支持して位置決めするプラテンと、被記録物についてプラテンと同じ側において、プラテンの周辺にノズルプレートに対面して設けられ、ノズルプレートとは異なる電位を有する周辺電極と、プラテンの表面でノズルプレートに対向する対向領域と周辺電極との間に形成され、インクに対する低い濡れ性を有し飛来したインクを保持しない分離部とを有する記録装置。これにより、記録装置においても、上記液体噴射装置と同様の効果が得られる。 Further, as a second embodiment of the present invention, a recording head having a conductive nozzle plate with an opening formed therein and ejecting ink from the opening toward the recording material while reciprocating on the recording material; A platen that supports and positions the recording material from the back surface at a position facing the nozzle plate in the direction in which the ink is ejected, and is provided on the same side of the platen as the recording material on the same side as the platen and around the platen so as to face the nozzle plate. Formed between a peripheral electrode having a potential different from that of the nozzle plate and an opposing region facing the nozzle plate on the surface of the platen and the peripheral electrode, and has low wettability with respect to ink and does not hold the flying ink A recording apparatus. Thereby, also in the recording apparatus, the same effect as the liquid ejecting apparatus can be obtained.
なお、上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。 The summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention. Further, a sub-combination of these feature groups can be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。ただし、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。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、実施形態のひとつであるインクジェット式記録装置10を概観する斜視図であり、ここでは、カバーとしての上ケース110を開いた状態で描かれる。同図に示すように、このインクジェット式記録装置10は、装置の基部となる下ケース120と、下ケース120と共に筐体を形成する上ケース110と、下ケース120の後部に装着されたペーパサポート130と、下ケース120の前面に形成された排出トレー140とを備える。また、このインクジェット式記録装置10は、下ケース120内に水平に配置されたプラテン150と、プラテン150の上方に配置されたキャリッジ160とを筐体の内側に備える。なお、図1では、ペーパサポート130に装入される被記録物としての記録用紙170が、点線により示される。
FIG. 1 is a perspective view showing an overview of an ink
上記のようなインクジェット式記録装置10において、記録用紙170は、図示されない給送部によりペーパサポート130から1枚ずつ内部に取り込まれ、次いで、やはり図示されない搬送部によりプラテン150上に送り出される。更に、図示されない排出部により排出トレー140に送り出される。なお、給送部、搬送部および排出部の各々において、記録用紙170は、回転駆動される駆動ローラおよび駆動ローラに連れ回される従動ローラに挟まれて給送、搬送または排出される。
In the ink
また、このインクジェット式記録装置10では、プラテン150の上方に、キャリッジ160が配置される。キャリッジ160は、記録用紙170の搬送方向と直交する方向に往復移動する。従って、記録用紙170の搬送とキャリッジ160の往復移動とを交互に行うことにより、記録用紙170の上面全体をキャリッジ160で走査できる。これにより、キャリッジ160は、記録用紙170上面の任意の領域で記録動作できる。
In the ink
図2は、図1に示したインクジェット式記録装置10の内部機構20を、側面部212、214を含む内部フレーム210ごと抜き出して示す斜視図である。同図に示すように、この内部機構20は、後方に略鉛直に配置された内部フレーム210と、その両側端部から互いに平行に前方に向かって延在する1対の側面部212、214とによって画成される領域の内側に主に形成される。
2 is a perspective view showing the
内部フレーム210の内側には水平なガイド軸220が装着される。ガイド軸220は、その両端を側面部212および214に支持され、内部フレーム210に平行に固定される。キャリッジ160は、ガイド軸220に貫通され且つ支持されるので、ガイド軸220に沿って水平に移動する。
A
キャリッジ160の後方には、1対のプーリ232、234と、プーリ232、234に掛けわたされたタイミングベルト230が内部フレーム210の前面に配置される。一方のプーリ234はキャリッジモータ236により回転駆動される。また、タイミングベルト230は一カ所でキャリッジ160の後部に結合される。従って、キャリッジモータ236の動作に応じてキャリッジ160を往復移動させることができる。
Behind the
また、キャリッジ160は、上方から装荷されたインクカートリッジ162と、自身の下面に装着された記録ヘッド164を備える。更に、記録ヘッド164は、インクを吐出するための開口168を備えた金属製のノズルプレート166を備える。従って、キャリッジ160は、インクカートリッジ162から供給されるインクを下方に向かって吐出する。
The
更に、キャリッジ160は、テープ状の多芯ケーブル240を介して、内部フレーム210後方の電子回路250に結合される。多芯ケーブル240は、キャリッジ160の移動に従って柔軟に撓むので、キャリッジ160の往復移動を妨げることはない。
Furthermore, the
上記のようなキャリッジ160が往復移動する領域の下方には、プラテン150が配置される。プラテン150は、キャリッジ160の下を通過する記録用紙170を下方から支持して、ノズルプレート166と記録用紙170との間隔を一定に維持する。また、プラテン150の上面には陥没部152が形成されており、陥没部152には吸収部材260が収容される。吸収部材260は、記録ヘッド164から記録用紙170の存在しない領域に向かって吐出されたインクを吸収する。
A
なお、インクジェット式記録装置10の稼働時間が増すにつれて吸収部材260にはインクが順次付着する。記録用紙170がこのような吸収部材260に接触すると裏面がインクにより汚染される。そこで、プラテン150の上面にリブ状の部位を形成して記録用紙170を下方から持ち上げて支持することにより、両者の間隔を保って接触を防止する。具体的には、記録用紙170および吸収部材260の間には、2〜4mm程度の間隙が設けられる。なお、ノズルプレート166の表面と記録用紙170の表面との間にも1mm程度の間隔が維持される。
Note that ink adheres to the absorbing
また、吸収部材260は、表面における液体の吸収速度を重視して材料を選択される。即ち、吸収部材260は、ノズルプレート166から吐出されながら記録用紙170に付着しなかったインクを直接に受け止める。このとき、吸収部材260の吸収速度が遅いと、吸収部材260の表面に衝突する衝撃でインクがいわゆるミルククラウンを生じる。ミルククラウンの周縁からは微細なインク滴が生じ、これもまたエアロゾル発生の原因となる。従って、吸収部材260は、吸収速度の高い、換言すれば、空隙率が高いことが望ましい。
The material of the absorbing
一方、上記のように空隙率の高い吸収部材260の吸収容量は低くならざるを得ない。そこで、より吸収容量の大きな廃液吸収部材262をプラテン150の下方に配置して、これと吸収部材260とを一部で接触させる。廃液吸収部材262は、その吸収容量と共に、毛細管現象による吸収力の大きな材料が選択される。従って、吸収部材260に吸収されたインクは、より高い吸収力を有する廃液吸収部材262に順次吸収される。これにより、吸収部材260の吸収速度と吸収力は長期間にわたって持続される。
On the other hand, the absorption capacity of the
上記のようなプラテン150に対して、その後方には、搬送駆動ローラ282および搬送従動ローラ284が配置されて、搬送部280を形成する。搬送駆動ローラ282は、内部フレーム210の後方に配置された搬送モータ286により回転駆動される。また、搬送従動ローラ284は、記録用紙170を搬送駆動ローラ282に対して押し付ける。従って、搬送駆動ローラ282の回転に伴って、搬送従動ローラ284が連れ回されると共に、記録用紙170はプラテン150上に送り出される。プラテン150上では、前記したようにキャリッジ160からインクが吐出されるので、記録用紙170の上面にインクを付着させて画像を記録することができる。
A
また、プラテン150の前方には、排出駆動ローラ292および排出従動ローラ294が配置され、排出部290を形成する。排出駆動ローラ292は、前記した搬送モータ286から分配された動力により回転駆動される。また、排出従動ローラ294は、プラテン150を通り過ぎた記録用紙170を排出駆動ローラ292に対して押し付ける。従って、排出駆動ローラ292の回転に伴って、排出従動ローラ294が連れ回されると共に、記録用紙170はプラテン150上から外部へと送り出される。
In addition, a
更に、この内部機構20では、プラテン150の側面部212側の側方に、キャップ部材270が配置される。キャップ部材270は上下に移動でき、キャリッジ160が側面部212に近いホームポジションで停止したときに上昇してノズルプレート166の下面を封止する。また、キャップ部材270の内部はポンプユニット272に結合される。ポンプユニット272は、ノズルプレート166表面に付着したインクを吸引できる。ポンプユニット272に吸引されたインクは、図示されないパイプを介して、廃液吸収部材262に吸収される。
Further, in the
また更に、プラテン150とキャップ部材270との間には、ワイピング手段274が配置される。キャップ部材270による封止から開放されたキャリッジ160がその上方を通過するとき、ワイピング手段274はノズルプレート166の下面を払拭して清浄にする。
Still further, a wiping means 274 is disposed between the
図3は、上記のようなインクジェット式記録装置10の内部に形成されるエアロゾル収集機構30の構造を模式的に示す斜視図である。また、図3には、プラテン150の詳細な形状も併せて示した。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the structure of the
同図に示すように、プラテン150は、上向きに突出したリブ部154を備えており、その上端で記録用紙170を裏面から支持して上下方向に位置決めする。また、リブ部154が配列された領域の周囲には陥没部152が形成されており、その内部には吸収部材260が収容される。一方、インクジェット式記録装置10の記録動作においては、ノズルプレート166は、図中に矢印Xで示す方向に、キャリッジ160と共に往復移動する。従って、開口168から吐出されたインクは、リブ部154によって位置決めされた領域で記録用紙170に付着する。従って、リブ部154および陥没部152配置された領域が、ノズルプレート166の開口168に対向した対向領域となる。
As shown in the figure, the
また、上記のようなプラテン150に対して、記録用紙170は、図中に矢印Yで示す方向に搬送される。ここで、搬送方向について、対向領域の前後、即ち、対向領域の搬送部280側および排出部290側に、それぞれ、搬送部側吸収部材181および排出部側吸収部材182が配置される。
Further, the
更に、搬送部側吸収部材181および排出部側吸収部材182は、それぞれ、後述する電極と、排出部側放電スイッチ334および搬送部側放電スイッチ336とを介して、電位差発生手段330の一端に個別に接続される。また、電位差発生手段330の他端は、ノズルプレート側放電スイッチ332および短絡保護抵抗320を介してノズルプレート166に結合される。ここで、ノズルプレート側放電スイッチ332、排出部側放電スイッチ334および搬送部側放電スイッチ336は、共通の制御信号により特定の組み合わせで動作し、後述するような様々な動作モードを形成する。
Further, the transport unit
また更に、プラテン150は、陥没部152を包囲して形成された分離部156を備える。分離部156は、プラテン150の表面から隆起しており、少なくとも、対向領域と搬送部側吸収部材181または排出部側吸収部材182との間に連続して形成される。
Furthermore, the
図4は、上記のようなエアロゾル収集機構30の動作を説明する模式的な断面図である。なお、図4は、インクジェット式記録装置10の記録動作において、記録用紙170の前端がプラテン150に差しかかったときの状態を示す。また、他の図と共通の構成要素には同じ参照符号を付して、重複する説明を省略した。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the
同図に示すように、プラテン150に収容された搬送部側吸収部材181および排出部側吸収部材182の下面は、それぞれ搬送部側周辺電極183および排出部側周辺電極184に接している。また、搬送部側周辺電極183および排出部側周辺電極184は、それぞれ、排出部側放電スイッチ334および搬送部側放電スイッチ336を介して電位差発生手段330に接続されている。ここで、搬送部側周辺電極183および排出部側周辺電極184の材料としては、ステンレス、ニッケル鍍金された鉄、ジュラルミン、クロムまたはモリブデンを含む鉄、タングステン、チタン、チタンを含む合金等の導電性の高い金属により形成できる。また、炭素、金属、導電性ポリマー等の材料を用いて、埋め込み、貼付けまたは二体成形によりプラテン150と一体に形成することもできる。更に、セレン、シリコン等のアモルファス半導体若しくは金属をプラテン150に部分蒸着して形成することもできる。
As shown in the figure, the lower surfaces of the conveyance unit
また、搬送部側吸収部材181および排出部側吸収部材182は、それ自体が導電性を有する多孔質材料により形成される。このような用途に用いることができる材料としては、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用いることができる。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。これらの材料は、108Ω以下の表面抵抗を有するので、導電性材料として取り扱うことができる。
Moreover, the conveyance part
上記のように搬送部側吸収部材181および排出部側吸収部材182並びに搬送部側周辺電極183および排出部側周辺電極184を備えたプラテン150に対して、矢印Tの方向に搬送される記録用紙170は、プラテン150のリブ部154上に差しかかるが、排出部側吸収部材182の上方にはまだ到達しない。このため、排出部側吸収部材182の表面およびノズルプレート166の下面は、互いに直接に対向する。このとき、排出部側放電スイッチ334は、排出部側周辺電極184を電位差発生手段330に接続する。一方、搬送部側放電スイッチ336は、搬送部側吸収部材181を接地に接続する。従って、電位差発生手段330が発生した電位差により、ノズルプレート166および排出部側吸収部材182の間には電界が形成される。
As described above, the recording sheet conveyed in the direction of the arrow T with respect to the
一方、インクはノズルプレート166の開口168から押し出される。ここで、開口168から押し出されたインクは、インク滴342となる直前の瞬間に、ノズルプレート166から下垂するインク柱340を形成した後、その下端から一部が離脱してインク滴342となる。このインク滴342は帯電しているが、その多くはインク滴344として記録用紙170に付着して画像を形成する。
On the other hand, the ink is pushed out from the
また、前記のように、ノズルプレート166および排出部側吸収部材182の間には電界が形成される。この電界中では、帯電したインク滴342に対してクーロン力が作用するので、インク滴342は、運動エネルギーを得て、減速されることなく下方に移動して排出部側吸収部材182に到達する。従って、電界の形成された領域の近傍では、エアロゾルの発生が抑制される。こうして、記録用紙170の前端付近で、裏面がエアロゾルに汚染されることが低減される。
Further, as described above, an electric field is formed between the
図5は、前進した記録用紙170が、搬送部側吸収部材181および排出部側吸収部材182の両方の上方に位置した状態を示す。このとき、ノズルプレート側放電スイッチ332、排出部側放電スイッチ334および搬送部側放電スイッチ336は、ノズルプレート166、搬送部側周辺電極183および排出部側周辺電極184を全て個別に接地に接続し、電位差発生手段330は切り離される。従って、いずれの部材間にも電位差はなく、電界は形成されない。
FIG. 5 shows a state in which the
図6は、エアロゾル収集機構30の他の状態における動作を説明する模式的な断面図である。即ち、図6は、インクジェット式記録装置10の記録動作において、記録用紙170の後端がプラテン150を通り過ぎる直前の状態を示す。また、他の図と共通の構成要素には同じ参照符号を付して、重複する説明を省略した。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the
同図に示すように、この状態では、矢印Tの方向に搬送される記録用紙170の後端が、プラテン150のリブ部154上を通り過ぎようとするが、排出部側吸収部材182の上方にはまだ到達しない。このため、搬送部側吸収部材181の表面およびノズルプレート166の下面が、互いに直接に対向する。このとき、ノズルプレート側放電スイッチ332は、ノズルプレート166および電位差発生手段330を接続する。また、搬送部側放電スイッチ336は、搬送部側周辺電極183を電位差発生手段330の他端に接続する。
As shown in the figure, in this state, the trailing edge of the
こうして、電位差発生手段330により発生された電位差は、ノズルプレート166および排出部側吸収部材182の間に電界を形成する。一方、ノズルプレート166から吐出されたインク滴342は帯電するので電界中で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搬送部側吸収部材181に到達するので、この領域においては、エアロゾルの発生が抑制される。こうして、記録用紙170の前端付近で、裏面がエアロゾルに汚染されることが低減される。
Thus, the potential difference generated by the potential difference generating means 330 forms an electric field between the
上記のように、記録用紙170の前端または後端がプラテン150の上方を通過するときに、記録用紙170の搬送方向についてプラテン150の前後に配置した排出部側周辺電極184または搬送部側周辺電極183を用いて電界を形成することにより、記録用紙170の裏面へのエアロゾル付着を効果的に抑制できる。また、記録用紙170の裏面汚染も低下していた。
なお、上記のような構造を有するエアロゾル収集機構30において、インク滴342にクーロン力を作用させてエアロゾル化を防止するには、電極間に形成される電界強度が最大で100kV/m程度となるような電位差を電位差発生手段330に発生させることが望ましい。
In the
また、上記実施形態では、排出部側周辺電極184または搬送部側周辺電極183を電位差発生手段330の正極側に、ノズルプレート166を電位差発生手段330の負極側に、それぞれ接続される。しかしながら、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される。また、電位差発生手段330の一端の電位を接地電位とすることにより、エアロゾル収集機構30内の配線を簡略化することもできる。
Further, in the above embodiment, the discharge portion side
図7は、上記のような実施形態の構造を示す図である。同図に示すように、この実施形態では、ノズルプレート166は接地電位に接続されている。また、電位差発生手段330の一端も接地電位に接続されている。従って、図4〜6に示した実施形態で用いていたノズルプレート側放電スイッチ332を省略することができる。また、排出部側放電スイッチ334または搬送部側放電スイッチ336を相補的に動作させる簡単な制御で、前記した動作を実現できる。なお、その機能に鑑みて、短絡保護抵抗320は、電位差発生手段330に対してプラテン150側に移動している。
FIG. 7 is a diagram showing the structure of the embodiment as described above. As shown in the figure, in this embodiment, the
更に、上記のエアロゾル収集機構30において、記録用紙170に付着しなかったインク滴342の一部は、プラテン150上面の、排出部側吸収部材182以外の部分にも付着する。しかしながら、このインクジェット式記録装置10では、排出部側吸収部材182または搬送部側吸収部材181とプラテン150中央部の対向領域との間に分離部156が形成される。
Further, in the
分離部156は、図3〜図6の図中に示すように、プラテン150の陥没部152の側壁を上方に延長した面と、排出部側吸収部材182または搬送部側吸収部材181の際から急峻に立ち上がる斜面とによって、プラテン150の上から隆起して形成される。このため、分離部156の表面はどちらも鉛直近い急峻な面を形成する。ただし、分離部156の高さは、リブ部154上の記録用紙170の裏面に到達しない高さに止められる。更に、分離部156の上端は鋭利な先端を形成しており、水平面は無い。
As shown in the drawings of FIGS. 3 to 6, the separating
このような分離部156において、付着したインク滴342は、分離部156の表面に保持されることなく滑落して、やがて排出部側吸収部材182または吸収部材260に吸収される。従って、排出部側吸収部材182または搬送部側吸収部材181と吸収部材260との間に、連続したインク膜が保持されることがない。従って、排出部側周辺電極184または搬送部側周辺電極183と吸収部材260が導電性のインクにより電気的に結合することがない。このため、排出部側周辺電極184または搬送部側周辺電極183の上方に形成される電界が変化することがなく、エアロゾル収集機構30の初期性能が長期間にわたって安定する。
In such a
なお、上記のような機能に鑑みて、少なくとも分離部156の表面は、インクに対する濡れ性が低い材料で形成された撥水面157であることが好ましい。具体的には、インクが水性であれば、シリコン樹脂あるいはフッ素樹脂等の撥水性樹脂材料を好ましい材料として例示できる。また、分離部156全体を撥水性樹脂で形成しなくても、プラテン150と一体に成形した分離部156の基部を、これら撥水性樹脂で被覆することによっても同様の効果が得られる。更に、撥水性樹脂をサブミクロンレベルの微粒子として付着させて微細な粗面を形成することにより、ほとんど超撥水性といえる高い撥水性表面を有する分離部156を形成することもできる。
In view of the above functions, at least the surface of the
このように、プラテン150上の対向領域および周辺電極の間に分離部156を設けることにより、付着したインクにより、周辺電極と対向領域が電気的に結合することが防止される。従って、周辺電極の初期性能が長期間にわたって維持され、エアロゾルによる被記録物の汚染が効果的に防止される。
As described above, by providing the
なお、上記実施形態では、インクジェット式記録装置10を例に挙げて具体的な構成を説明したが、この液体噴射装置は、例えば、液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造における色材噴射装置、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の製造における電極形成装置、バイオチップ製造に使用する試料噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド、付け爪に絵や文字等を描く装置等としても実施でき、更に、これらに限定されない。
In the above-described embodiment, the specific configuration has been described by taking the ink
以上、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、そのよう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が、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. In addition, it is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 インクジェット式記録装置、20 内部機構、30 エアロゾル収集機構、110 上ケース、120 下ケース、130 ペーパサポート、140 排出トレー、150 プラテン、152 陥没部、154 リブ部、156 分離部、160 キャリッジ、162 インクカートリッジ、164 記録ヘッド、166 ノズルプレート、168 開口、170 記録用紙、181 搬送部側吸収部材、182 排出部側吸収部材、183 搬送部側周辺電極、184 排出部側周辺電極、210 内部フレーム、212、214 側面部、220 ガイド軸、230 タイミングベルト、232、234 プーリ、236 キャリッジモータ、240 多芯ケーブル、250 電子回路、260 吸収部材、262 廃液吸収部材、270 キャップ部材、272 ポンプユニット、274 ワイピング手段、280 搬送部、282 搬送駆動ローラ、284 搬送従動ローラ、286 搬送モータ、290 排出部、292 排出駆動ローラ、294 排出従動ローラ、320 短絡保護抵抗、330 電位差発生手段、332 ノズルプレート側放電スイッチ、334 排出部側放電スイッチ、336 搬送部側放電スイッチ、340 インク柱、342、344 インク滴
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記液体が噴射される方向について前記ノズルプレートに対向した位置において、前記被記録物に裏面から当接して位置決めするプラテンと、
前記被記録物について前記プラテンと同じ側において、前記プラテンの周辺に配置され、前記ノズルプレートとは異なる電位を有する周辺電極と、
前記プラテンの表面で前記ノズルプレートに対向する対向領域と前記周辺電極との間に配置され、前記液体に対する低い濡れ性を有して飛来した前記液体を保持しない分離部と
を備える液体噴射装置。 A liquid ejecting head that has a conductive nozzle plate with an opening formed therein and ejects liquid from the opening toward the surface of the recording material while reciprocating on the recording material;
A platen positioned in contact with the recording material from the back surface at a position facing the nozzle plate in a direction in which the liquid is ejected;
A peripheral electrode disposed on the periphery of the platen on the same side as the platen with respect to the recording material, and having a different potential from the nozzle plate;
A liquid ejecting apparatus comprising: a separation unit that is disposed between a counter region facing the nozzle plate on the surface of the platen and the peripheral electrode, and that does not hold the liquid that has flown with low wettability with respect to the liquid.
前記インクが吐出される方向について前記ノズルプレートに対向した位置において、前記被記録物を裏面から支持して位置決めするプラテンと、
前記被記録物について前記プラテンと同じ側において、前記プラテンの周辺に前記ノズルプレートに対面して設けられ、前記ノズルプレートとは異なる電位を有する周辺電極と、
前記プラテンの表面で前記ノズルプレートに対向する対向領域と前記周辺電極との間に形成され、前記インクに対する低い濡れ性を有し飛来した前記インクを保持しない分離部と
を有する記録装置。 A recording head having a conductive nozzle plate with an opening formed therein, and ejecting ink from the opening toward the recording material while reciprocating on the recording material;
A platen for supporting and positioning the recording material from the back surface at a position facing the nozzle plate in a direction in which the ink is ejected;
A peripheral electrode provided on the same side as the platen with respect to the recording material, facing the nozzle plate around the platen, and having a different potential from the nozzle plate;
A recording apparatus comprising: a separation unit that is formed between an opposing region facing the nozzle plate on the surface of the platen and the peripheral electrode, and has a low wettability with respect to the ink and does not hold the flying ink.
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