JP5035481B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体をそのヘッドから吐出して被噴射媒体に噴射を実行するインクジェット記録装置などの液体噴射装置に関するものである。

ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。

液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

インクジェット記録装置では、記録ヘッドからインクが吐出され、プラテン上で被記録媒体の端辺からはみ出して打ち捨てられたインクを回収するため、プラテンの記録ヘッドに対向する領域に凹部を形成し、そこにインク吸収体を設け、該インク吸収体にインクを吸収するようにいる。図１０に示す如く、従来のプラテン１０１では、液体打ち捨て領域部１０３の被記録媒体の進行方向下流側に位置するプラテン下流部１０１ａの上流側は、真っ直ぐに且つ断面が直角に形成されており（符号１０５で示す部分を参照）、この部分までインク吸収体１０７が設けられていた。

従って、プラテン下流部１０１ａの上流側に隣接する位置でインクが打ち捨てられても、インクがプラテン下流部１０１ａ上に付着することはなく、インクはインク吸収体１０７上に打ち捨てられるようになっていた。このような形態のプラテンは、例えば特許文献１に開示されている。

しかし、被記録媒体の全面にインクでいわゆるべた打ちを行う場合、被記録媒体の前端側が多量の付着インクによって下方に撓み、被記録媒体の前端が下流側に位置するプラテン下流部１０１ａの上流端（符号１０５で示す部分）に衝突することがある。このような場合、図９に示す如く、下流側に位置するプラテン下流部１０１ａの上流側の一部を液体打ち捨て領域部１０３側に延ばし、且つ液体打ち捨て領域部１０３へ進むに従って下降していく傾斜した案内面部１０９を形成し、前記の如く下方に撓んだ被記録媒体の前端を上方へすくって案内する構成が考えられる。

ところが、このような「すくい」構成では、傾斜した案内面部１０９が液体打ち捨て領域部１０３内に位置するため、案内面部１０９上にインク１１１が打ち捨てられたまま残存してしまい、被記録媒体の裏面を汚す虞があった。

一方、特許文献２には、図１１に示す如く、最も上流側に位置するプラテン１０１ｂの上流側に傾斜面１１３を形成し、この傾斜面１１３に上下方向に連続して並べられた円弧状の溝部１１５及び各溝部１１５間の山部１１７を形成した構成が開示されている。このような構成により、例え傾斜面１１３上にインクが空打ちされても、インクが溝部１１５内に溜まるから、被記録媒体の裏面は山部１１７に案内されてインクの上方を通過するため、インクに接触して汚れることがない。しかし円弧状の溝部１１５にインクが溜まる量は限られており、この量を超えた場合インクが溝部１１５から零れ出し、プラテンの周辺を汚すおそれがある。

特開２００２−８６８２１号公報 特開平７−２８５２５１号公報

本発明の目的は、インク等の液体の打ち捨て領域部に位置する傾斜した案内面部上に液体が打ち捨てられたとき、その液体がインク吸収体に容易に誘導されて案内面部上に液体が残らない液体噴射装置における液体誘導装置を提供することにある。更にそのような液体誘導装置を備える液体噴射装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様に係る液体噴射装置における液体誘導装置は、液体噴射ヘッドと対向して位置するプラテンと、前記プラテンの前記液体噴射ヘッドと対向する部分で、前記液体噴射ヘッドの液体吐出領域を越える範囲に設けられ、液体吸収体を有する液体打ち捨て領域部と、前記プラテンの前記液体打ち捨て領域部の下流端部分を区画する縁部分に、上流側に向かって上面が下降傾斜し前記液体吐出領域内にまで突出された案内面部と、前記案内面部に設けられ、該案内面部に付着した液体を前記液体吸収体側へ誘導する誘導構造部とを備えることを特徴とするものである。

本発明の第１の態様によれば、案内面部上に溜まった液体の一部が誘導構造部に掛かると、該液体が誘導構造部を介して容易に液体吸収体側へ誘導されていき、案内面部上の液体は液体吸収体に速やかに吸収される。従って、液体噴射ヘッドの液体吐出領域部内にまで及んでいる案内面部を備える構造のプラテンであっても、該案内面部の上面の液体は誘導構造部を介して排除されるから、プラテン上を被噴射媒体が通過するとき被噴射媒体の裏面に液体が付着することを防止できる。

また、本発明の第２の態様に係る液体噴射装置における液体誘導装置は、上記第１の態様において、前記誘導構造部は毛細管現象により液体を導くエッジ部を備え、前記エッジ部が前記液体吸収体まで延設されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、案内面部上に溜まった液体の一部がエッジ部またはその周辺に至ると、該液体がエッジ部での毛細管現象により速やかに液体吸収体側へ誘導されていく。この際、一旦エッジ部から液体吸収体への流れが形成されると、液体が連続している限り全ての液体がこの流れの経路を経て液体吸収体へ誘導されるので、案内面部上の液体は急激に減少する。

また、本発明の第３の態様に係る液体噴射装置における液体誘導装置は、上記第２の態様において、前記エッジ部は前記案内面部の前記傾斜面の上流側端部に向かって拡開するＶ字形の開口部の頂点に位置することを特徴とするものである。
本態様によれば、案内面部上に溜まった液体の一部がＶ字形の開口部の頂点に至ると、該液体がエッジ部での毛細管現象により速やかに液体吸収体側へ誘導されていく。この際、一旦エッジ部から液体吸収体への流れが形成されると、Ｖ字形の開口部内で流れの幅が拡大できるので、液体を速やかに液体吸収体へ誘導できる。

また、本発明の第４の態様に係る液体噴射装置における液体誘導装置は、上記第３の態様において、前記Ｖ字形の開口部は、前記傾斜面の上下流方向のほぼ全長に亘り延びていることを特徴とするものである。
本態様によれば、液体が最初に誘導され始める領域が大きく拡がるため、より効果的に傾斜面上の液体を排除できる。

また、本発明の第５の態様に係る液体噴射装置における液体誘導装置は、上記第２態様において、前記エッジ部は前記案内面部の前記傾斜面の下流側から上流側端部に向かって延びる断面がＶ字形の長溝の最下端に位置することを特徴とするものである。
本態様によれば、案内面部上に溜まった液体の一部が長溝に掛かると液体がエッジ部内に落下し、一度このような液体の流れ経路が形成されると、液体がエッジ部での毛細管現象により速やかに長溝の上流端から液体吸収体側へ誘導されていく。

また、本発明の第６の態様に係る液体噴射装置における液体誘導装置は、上記第２の態様から第５の態様のいずれかにおいて、前記エッジ部の曲率半径は０．０５ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
本態様によれば、エッジ部の曲率半径は０．０５ｍｍ程度を目安としているので、エッジ部での毛細管現象が効果的に働き、液体吸収体側への液体の誘導効率が上がる。

また、本発明の第７の態様に係る液体噴射装置における液体誘導装置は、上記第３の態様から第５の態様のいずれかにおいて、前記Ｖ字形の頂角は２０°乃至６０°であることを特徴とするものである。
本態様によれば、エッジ部での毛細管現象が効果的に働き、液体吸収体側への液体の誘導効率が上がる。

また、本発明の第８の態様に係る液体噴射装置は、液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと対向して位置するプラテンと、前記プラテンの前記液体噴射ヘッドと対向する部分で、前記液体噴射ヘッドの液体吐出領域を越える範囲に設けられ、液体吸収体を有する液体打ち捨て領域部とを備えた液体噴射装置であって、前記プラテンの前記液体打ち捨て領域部と境界を接するプラテンの縁部分の上面、または、前記プラテンの前記液体打ち捨て領域部と境界を接するリブの縁部分の上面において、前記縁部分の上面の少なくとも一部が傾斜した案内面部と、前記案内面部に設けられ、該案内面部に付着した液体を前記液体吸収体側へ誘導する誘導構造部とを備えることを特徴とするものである。本態様によれば、被液体噴射媒体の裏面の汚れが防止できるため、高品質の液体噴射物を得ることができる。

本発明のインク誘導装置を適用したインクジェット式記録装置の側断面図。 プラテン周辺の上方斜視図。 プラテン周辺の拡大斜視図。 インク誘導装置の一実施形態を示す斜視図。 インク誘導装置周辺の側断面図。 インク誘導装置の他の実施形態を示す斜視図。 インク誘導装置の更に他の実施形態を示す斜視図。 インク誘導装置の更に他の実施形態を示す斜視図。 本発明の比較例を示す斜視図。 従来技術を示すプラテンの斜視図。 他の従来技術を示すプラテンの斜視図。

以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る液体誘導装置の一例であるインク誘導装置を適用した液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の側断面図であり、図２は、プラテン周辺の上方斜視図であり、図３はプラテン周辺の拡大斜視図であり、図４はインク誘導装置の一実施形態を示す斜視図であり、図５はインク誘導装置周辺の側断面図である。
図６はインク誘導装置の他の実施形態を示す斜視図であり、図７はインク誘導装置の更に他の実施形態を示す斜視図であり、図８はインク誘導装置の更に他の実施形態を示す斜視図であり、図９は本発明の比較例を示す斜視図である。

図１に示すインクジェット式記録装置（以下、単に記録装置という）１は、記録装置本体３に着脱可能な給送用カセット５を備える。給送用カセット５に積重される被噴射媒体に相当する被記録媒体Ｐは、給送ローラ７側へ揺動するホッパ９により給送ローラ７の外周面に押圧され、給送ローラ７の駆動回転によって搬送ローラ１１へ向けて１枚ずつ分離されて自動給送される。符号８は公知のリタードローラを示し、該リタードローラ８と給送ローラ７とが協働して重送される被記録媒体を１枚に分離する。

記録装置本体３には、被記録媒体Ｐにインクを噴射して記録を行う液体噴射ヘッドの一例である記録ヘッド１３を被記録媒体Ｐに対してその幅方向に走査させるためのキャリッジ１５を備えている。キャリッジ１５には、各色のインクが充填されたインクカートリッジ（図示せず）が着脱可能に搭載され、インクカートリッジから記録ヘッド１３へ各色のインクが供給される。記録ヘッド１３は、プラテン１７と対向する位置で被記録媒体Ｐの幅方向へ往復動し、ヘッド面に被記録媒体Ｐの搬送方向に平行に配列されているノズル列の各ノズル孔からプラテン１７上を搬送される被記録媒体Ｐへインクが吐出されて記録が実行される。ノズル列の前記搬送方向における存在範囲がインク（液体）吐出領域である。記録が完了した被記録媒体Ｐは、排出ローラ１９によって副走査方向へ排出される。

図２に示す如く、プラテン１７の記録ヘッド１３と対向する面である上面には、被記録媒体Ｐを支持するとともに被記録媒体Ｐと記録ヘッド１３との距離を規定する突起状の多数のリブ２１と、被記録媒体Ｐの端辺から外れて打ち捨てられるインクを受ける液体打ち捨て領域部２３とが形成されている。リブ２１は、被記録媒体Ｐの進行方向上流側のプラテン上流部２２に形成される上流リブ２１ａと、被記録媒体Ｐの進行方向下流側のプラテン下流部２４に形成されている下流リブ２１ｂと、上流リブ２１ａと下流リブ２１ｂとの中間領域に位置する中間リブ２１ｃとがある。液体打ち捨て領域部２３は、プラテン上流部２２の下流側の辺（縁）部分とプラテン下流部２４の上流側の辺（縁）部分との間に位置して設けられており、その中に島状に中間リブ２１ｃが位置する。

被記録媒体Ｐの始端の記録時には、被記録媒体Ｐの始端よりも下流側にはみ出た廃インクが、液体打ち捨て領域部２３の下流側の対応する部位に打ち捨てられる。被記録媒体Ｐの終端の記録時には、被記録媒体Ｐの終端よりも上流側に外れた廃インクが、液体打ち捨て領域部２３の上流側の対応する部位に打ち捨てられる。

図５に示す如く、液体打ち捨て領域部２３には打ち捨てられたインクを吸収し保持するためのポリエーテル系材料のインク吸収体２５（液体吸収体に相当する）が設けられ、インク吸収体２５の下側には更にポリビニールアルコール系材料のインク吸収体２６（液体吸収体に相当する）が設けられている。液体打ち捨て領域部２３の底面には、誘導部２７が設けられ、インク吸収体２６の一端部が誘導部２７で下方に誘導されて更に大容量のインク吸収材部にまで連通されている。インク吸収体２５と、インク吸収体２６を、それぞれ別の材質からなる複数の層にすることにより、単一の材質の場合と比べ、打ち捨てられたインクを効率的に前記誘導部２７へ導くことが可能になる。

図４に示す如く、プラテン下流部２４の液体打ち捨て領域部２３の下流端部分を区画する上流側縁部分には、液体打ち捨て領域部２３側で上流側に向かってその上面が下降するように傾斜して延びる案内面部２９を備えている。該案内面部２９には、当該案内面部２９に付着したインクをインク吸収体２５，２６側へ誘導する誘導構造部として、毛細管現象によりインクをインク吸収体２５，２６まで導くエッジ部３１が形成されている。
該エッジ部３１は、案内面部２９の上流側端部３３に向かって拡開するＶ字形の開口部３５の頂点に位置しており、その寸法はエッジ部３１の角部３６の曲率半径が０．０５ｍｍ或いはそれ以下である。このような小さな曲率半径を有することにより、案内面部２９上に溜まったインクの一部がエッジ部３１またはその周辺に至ると、インクがエッジ部３１での毛細管現象により速やかにインク吸収体２５，２６側へ誘導されていく。

図４に示す実施形態において、Ｖ字形の開口部３５の頂角は６０°であるが、その範囲は２０°乃至６０°であることが好ましい。また、図７に示す如く、Ｖ字形の開口部３５は、案内面部２９の上下流方向のほぼ全長に亘り延びていてもよい。因みに図７に示す実施形態では、Ｖ字形の開口部３５の頂角は２０°であり、Ｖ字形の開口部３５の深さは２ｍｍである。

次に、図６は本発明の更に他の実施形態を示している。本実施形態では、傾斜した案内面部２９の下流側（図６の上側）から上流側（図６の下側）の端部に向かって複数の長溝３７が形成されており、長溝３７はその横断面がＶ字形を有する。そして、断面Ｖ字形の最下端に長溝３７に沿ってエッジ部３１が形成されている。また、長溝３７の下流側には三角形に切り欠かれた終端部４１が形成されており、終端部４１における横断面もＶ字形に形成され、その最下端にもエッジ部３１が形成されている。本実施形態におけるエッジ部３１では、Ｖ字形の最下端の頂角は６０°であり、エッジ部３１の角部３６の曲率半径は０．０５ｍｍ以下である。更に長溝３７の長さは２．２ｍｍである。

本実施形態では、案内面部２９上に溜まったインクの一部が長溝３７に掛かるとインクがエッジ部３１内に落下し、一度このようなインクの流れ経路が形成されると、インクがエッジ部３１での毛細管現象により次々と長溝３７の上流端からインク吸収体２５，２６側へ誘導されていく。

更に、図８に示す実施形態では、案内面部２９に下面側まで貫通するスリット状の間隙部３９が下流側（図８の上側）から上流側（図８の下側）の端部に向かって形成されたインクの誘導構造部が形成されている。スリット状の間隙部３９の下流側（図８の上側）には、三角形に切り欠かれた終端部４１が形成されており、終端部４１における横断面はＶ字形に形成され、その最下端にはエッジ部３１が形成されている。本実施形態では、案内面部２９上に溜まったインクの一部が終端部４１に掛かるとインクがエッジ部３１内に入り、一度このようなインクの流れ経路が形成されると、インクがエッジ部３１及びスリット状の間隙部３９での毛細管現象により次々と間隙部３９を介してインク吸収体２５，２６側へ誘導されていく。

本実施形態の説明では、図２において、下流リブ２１ｂの案内面部２９の上面のみにエッジ部３１が図示されているが、前記効果を得るために下流リブ２１ｂ以外の縁部分であっても良く、たとえば、プラテンの液体打ち捨て領域部２３と境界を接するプラテン１７の縁部分の上面、または、プラテンの液体打ち捨て領域部２３と境界を接する上流リブ２１ａ、中間リブ２１ｃの縁部分の上面であっても、前記縁部分の上面の少なくとも一部が傾斜した案内面であれば、前記案内面にエッジ部を設けることで被噴射媒体の裏面に液体が付着することを防止することができる。また、案内面のエッジ部の変形例として、案内面に複数の離間した突起部を設けることでも毛細管現象により同等の効果が得られることは言うまでもない。

１…インクジェット式記録装置、３…記録装置本体、５…給送用カセット、７…給送ローラ、９…ホッパ、１１…搬送ローラ、１３…記録ヘッド、１５…キャリッジ、１７…プラテン、１９…排出ローラ、２１ａ…上流リブ、２１ｂ…下流リブ、２１ｃ…中間リブ、２２…プラテン上流部、２３…液体打ち捨て領域部、２４…プラテン下流部、２５…インク吸収体、２６…インク吸収体、２７…誘導部、２９…案内面部、３１…エッジ部、３３…案内面部の上流側端部、３５…Ｖ字形の開口部、３６…角部、３７…長溝、３９…間隙部、４１…終端部、Ｐ…被記録媒体。

Claims (4)

1. 液体噴射ヘッドと対向して位置するプラテンと、
   前記記録ヘッドにより記録を行われる被記録媒体を記録ヘッドに向けて、上流から下流に搬送する被記録媒体搬送部と、
   前記プラテンの前記液体噴射ヘッドと対向する部分で、前記液体噴射ヘッドの液体吐出領域に設けられ、液体吸収体を有する液体打ち捨て領域部と、
   前記プラテンの前記液体打ち捨て領域部の、下流端部分を区画する縁部分に、上流側に向かって上面が下降傾斜し前記液体吐出領域内にまで突出された、複数の案内面部と、
   前記案内面部に設けられ、該案内面部に付着した液体を前記液体吸収体側へ誘導する誘導構造部と、を備え、
   被記録媒体の搬送方向と交差する方向において、複数の前記案内面部の間に前記液体吸収体が配設され、
   前記案内面部よりも下流側に前記被記録媒体を支持するリブが配設されることを特徴とする液体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置において、前記誘導構造部は毛細管現象により液体を導くエッジ部を備え、
   前記エッジ部が前記液体吸収体まで延設されており、
   前記エッジ部は前記案内面部の前記傾斜面の上流側端部に向かって拡開するＶ字形の開口部の頂点に位置することを特徴とする液体噴射装置。
3. 請求項２に記載の液体噴射装置において、前記Ｖ字形の開口部は、前記傾斜面の上下流方向のほぼ全長に亘り延びていることを特徴とする液体噴射装置。
4. 請求項２に記載の液体噴射装置における液体誘導装置において、前記エッジ部の角部の曲率半径は０．０５ｍｍ以下であることを特徴とする液体噴射装置。

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