JP5262587B2

JP5262587B2 - 液体噴射装置

Info

Publication number: JP5262587B2
Application number: JP2008284121A
Authority: JP
Inventors: 修新川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: US20090231387A1; JP2009241578A; US8070255B2

Description

本発明は、液体噴射装置に関する。

一般に、液体噴射装置の一種であるインクジェット記録装置は、インク（液体）を噴射するノズルが設けられた記録ヘッド（液体噴射ヘッド）を備え、ノズルから記録媒体に対してインクを噴射することで印刷が行われる（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、記録媒体の記録面に噴射されたインクを乾燥させて記録面上に定着させる必要があるため、記録媒体が搬送される搬送路における記録ヘッドより下流側には、記録媒体の記録面を加熱するためのハロゲンヒータが設けられている。このハロゲンヒータによって、記録媒体の記録面側を非接触加熱するとともに、記録面を加熱することによって記録面上に噴射されたインクを効率的に乾燥させることができる。
特開２００３−７２０５９号公報

ところで、特許文献１のインクジェット記録装置には、ハロゲンヒータと搬送路との間を仕切る加熱部遮蔽部材（耐熱部材）が設けられており、記録媒体がハロゲンヒータ側に入り込むことで発火することを防止している。しかしながら、記録媒体の記録面にインクが噴射されると、大量のインクミストが発生してしまい、浮遊するインクミストが加熱部遮蔽部材の発熱面に付着して乾燥し、張り付くことによってハロゲンヒータの光量が低下し、乾燥効率が低下してしまう虞があった。

本発明の目的は、発熱面の光量を低下させる不具合を防止することにある。

上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、液体噴射ヘッドを介して液体が噴射された記録媒体を加熱して乾燥させる非接触式の加熱手段は発熱面を有するとともに、前記加熱手段は、前記記録媒体の搬送方向に沿って前記液体噴射ヘッドと並設される液体噴射装置であって、前記液体噴射ヘッドには、前記液体を噴射するためのノズル開口部が形成されたノズルプレートが設けられ、前記液体の噴射によって浮遊するミストを吸引するミスト吸引手段を設け、前記ミスト吸引手段は、前記発熱面の縁部に電極部材を有するとともに、前記電極部材と前記ノズルプレートとの間で電位差を発生させる電位差発生手段によって、前記ミストを前記発熱面の縁部に静電吸着することを要旨とする。

この発明によれば、液体の噴射によって浮遊するミストを吸引するミスト吸引手段を設けたことにより、浮遊するミストがミスト吸引手段によって吸引される。これに加えて、電極部材とノズルプレートとの間で電位差を発生させる電位差発生手段によって、浮遊するミストを発熱面の縁部に静電吸着することができるので、浮遊するミストが発熱面の中心部に付着して光量を低下させる不具合を防止することができる。

本発明の液体噴射装置において、前記電極部材は、金属製の薄膜からなるとともに、前記金属製の薄膜を前記発熱面の縁部に貼付することを要旨とする。
この発明によれば、簡単な構成にて電極部材を発熱面の縁部に設けることができる。

本発明の液体噴射装置において、前記加熱手段と前記記録媒体を搬送するための搬送機構との間を仕切るための耐熱部材が設けられ、前記耐熱部材には前記発熱面を有し、前記電極部材は、金属線からなるとともに、前記金属線を前記発熱面の縁部であり、且つ、前記耐熱部材の中に埋設することを要旨とする。

この発明によれば、電極部材が耐熱部材の中に埋設されているため、発熱面の縁部に静電吸着したインクミストを清掃する際に、電極部材に摺接することなく発熱面の縁部を清掃することができる。

本発明の液体噴射装置において、前記ミスト吸引手段は、前記ミストが浮遊している空間に負圧を発生させる負圧発生手段によって、前記ミストを吸引することを要旨とする。この発明によれば、ミストが浮遊している空間に負圧を発生させる負圧発生手段によって、浮遊するミストを吸引することができるので、浮遊するミストが発熱面に付着して光量を低下させる不具合を防止することができる。

本発明の液体噴射装置において、前記負圧発生手段は、前記液体噴射ヘッドと前記加熱手段との間及び前記液体噴射ヘッドを挟んで前記加熱手段とは逆側の少なくともいずれか一方に前記記録媒体の搬送方向に沿って前記液体噴射ヘッドと並設されていることを要旨とする。

この発明によれば、負圧発生手段が、液体噴射ヘッドと加熱手段との間及び液体噴射ヘッドを挟んで加熱手段とは逆側の少なくともいずれか一方に記録媒体の搬送方向に沿って前記液体噴射ヘッドと並設されていることで、ミストが浮遊する空間付近に負圧発生手段を設けることができ、浮遊するミストを吸引しやすくなる。

本発明の液体噴射装置において、前記負圧発生手段は、前記ミストを吸引するための吸引口を有しており、前記吸引口の開口面は、前記空間であって、前記液体噴射ヘッドによる液体噴射域に向かって開口されていることを要旨とする。

この発明によれば、ミストを吸引するための吸引口の開口面が、液体噴射ヘッドによる液体噴射域に向かって開口されていることで、浮遊するミストが吸引口に向かって吸引されやすくなる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の液体噴射装置をプリンタに具体化した第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。

図１に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１１は、記録媒体を搬送するための搬送機構としての搬送ユニット１２と、給紙ユニット１３と、記録ユニット１４と、排紙ユニット１５と、加熱ユニット１６とを有している。搬送ユニット１２には支持台１７が設けられるとともに、この支持台１７を囲むように駆動ローラ１８、従動ローラ１９、及びテンションローラ２０が配設されている。駆動ローラ１８、従動ローラ１９、及びテンションローラ２０には無端状の搬送ベルト２１が掛装されるとともに、駆動ローラ１８と従動ローラ１９との間において、搬送ベルト２１は支持台１７により下方から水平に支持されている。そして、搬送ベルト２１によって記録媒体としての用紙Ｐが搬送方向（図１における矢印Ｘの示す方向）へ搬送されるようになっている。

搬送ユニット１２には、用紙Ｐを給紙ユニット１３から搬送ベルト２１へ送り出す際に駆動されるゲートローラ対２２が設けられている。また、搬送ユニット１２において、従動ローラ１９の上方には、用紙Ｐを搬送ベルト２１上に抑え付ける抑えローラ２３が設けられている。さらに、搬送ユニット１２には、搬送ベルト２１から排紙ユニット１５へ用紙Ｐを排紙する排紙ローラ対２４が設けられている。

記録ユニット１４は、支持台１７の上方に設けられている。記録ユニット１４には、用紙Ｐの搬送方向と交差する方向（搬送ベルト２１の幅方向）に延びるライン状の液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２５が４つ設けられるとともに、各記録ヘッド２５にはそれぞれ異なる色のインクを貯留するインクカートリッジ２６がインクチューブ２７を介して接続されている。また、加熱ユニット１６は、用紙Ｐの搬送方向において、記録ユニット１４の下流側に設けられるとともに、この加熱ユニット１６によって、記録ヘッド２５から用紙Ｐの記録面に吐出されたインクを乾燥させるようになっている。加熱ユニット１６は、用紙Ｐの搬送方向に沿って記録ヘッド２５と並設されている。

加熱ユニット１６は、用紙Ｐに吐出されたインクを乾燥させるためのハロゲンヒータ２８と、ハロゲンヒータ２８を両側から挟みこむように設けられた断熱材２９とを有している。断熱材２９は、記録ヘッド２５とハロゲンヒータ２８との間に設けられる第１断熱材２９ａと、ハロゲンヒータ２８を挟んで第１断熱材２９ａとは逆側に設けられた第２断熱材２９ｂとで構成されている。また、ハロゲンヒータ２８には、ハロゲンヒータ２８と搬送ベルト２１との間を仕切るための耐熱部材としての耐熱ガラス３０が設けられている。耐熱ガラス３０は、ハロゲンヒータ２８から発熱される熱を用紙Ｐに向かって発熱する発熱面３０ａを有している。発熱面３０ａは、図２に示すように、矩形状をしているとともに、発熱面３０ａにおける搬送ベルト２１の幅方向が長手方向となっている。すなわち、加熱ユニット１６は、ハロゲンヒータ２８、断熱材２９、及び発熱面３０ａを有した耐熱ガラス３０から構成され、加熱手段を構成している。耐熱ガラス３０の発熱面３０ａの縁部３０ｂには、電極部材３１が設けられている。電極部材３１は金属製の薄膜からなるとともに、該金属製の薄膜は、図２に示すように、発熱面３０ａの中心部を囲むように発熱面３０ａの縁部３０ｂに貼付されている。電極部材３１は、発熱面３０ａと略同一平面上に設けられている。

図３に示すように、プリンタ１１には、電極部材３１にプラスの電圧を印加するための電源３２が設けられている。電源３２には配線３３の一方の端が接続されるとともに、配線３３の他方の端は、電極部材３１と接続されている。また、記録ヘッド２５の先端部には、インクを吐出するためのノズル開口部（図示せず）が形成されるノズルプレート２５ａが設けられている。ノズルプレート２５ａには、ノズルプレート２５ａを接地するための配線３４が接続されている。これらの電源３２及び配線３３，３４は、ノズルプレート２５ａと電極部材３１との間に電位差を発生させる電位差発生手段を構成する。

この電位差発生手段によって、電極部材３１にプラスの電圧を印加するとともにノズルプレート２５ａを接地することにより、図３に示すように電極部材３１にプラスの電荷が誘起されるとともに、ノズルプレート２５ａにマイナスの電荷が誘起される。これにより、図３に矢印で示すように、吐出空間Ｋにおいて電極部材３１からノズルプレート２５ａへ向かう電気力線が発生する。吐出空間Ｋとは、記録ヘッド２５による液体噴射域のことであり、また、インクの噴射によって発生するインクミストが浮遊している空間のことでもある。記録ヘッド２５から吐出されるインクは、ノズル開口部の面積分のマイナスの電荷を持ってノズル開口部から吐出される。よって、記録ヘッド２５から用紙Ｐの記録面に吐出されることで発生するインクミストは、マイナスの電荷が付与されているので電極部材３１方向へ向かうクーロン力が作用する。このクーロン力に伴ってインクミストは、静電誘導により吐出空間Ｋから電極部材３１に向かって引き寄せられ、電極部材３１が設けられている発熱面３０ａの縁部３０ｂに静電吸着される。すなわち、電位差発生手段、電極部材３１及びノズルプレート２５ａは、インクミストを吸引するためのミスト吸引手段を構成する。また、本実施形態においては、電極部材３１に静電吸着されたインクミストを定期的に清掃する清掃手段を設けることが好ましい。

第１の実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）プリンタ１１にインクの噴射によって浮遊するインクミストを吸引するミスト吸引手段を設けたことにより、吐出空間Ｋに浮遊するインクミストがミスト吸引手段によって吸引される。これに加えて、発熱面３０ａの縁部３０ｂに電極部材３１を設けるとともに、ノズルプレート２５ａと電極部材３１との間で電位差を発生させる電位差発生手段によって、吐出空間Ｋに浮遊するインクミストを発熱面３０ａの縁部３０ｂに静電吸着する。よって、浮遊するインクミストを発熱面３０ａの縁部３０ｂに静電吸着することができるので、浮遊するインクミストが発熱面３０ａの中心部に付着して光量を低下させる不具合を防止することができる。

（２）電極部材３１は、金属製の薄膜からなるとともに、該金属製の薄膜を発熱面３０ａの縁部３０ｂに貼付した。この構成によれば、簡単な構成にて電極部材３１を発熱面３０ａの縁部３０ｂに設けることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図４を用いて説明する。なお、図４において、第１の実施形態の図１〜図３に付した符号と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示し、その重複する説明を省略する。

図４に示すように、プリンタ１１には、インクミストが浮遊している吐出空間Ｋに負圧を発生させる負圧発生手段としての第１ダクト４１及び第２ダクト４２が設けられている。第１ダクト４１は、記録ヘッド２５と加熱ユニット１６との間に設けられるとともに、第２ダクト４２は、記録ヘッド２５を挟んで加熱ユニット１６とは逆側（第１ダクト４１とは逆側）に設けられている。よって、第１ダクト４１及び第２ダクト４２は、記録ヘッド２５を挟むようにして配設され、記録ヘッド２５、加熱ユニット１６、第１ダクト４１及び第２ダクト４２は、用紙Ｐの搬送方向に沿って並設されている。

ダクト４１，４２には、インクミストを吸引するための吸引口４１ａ，４２ａが形成されている。吸引口４１ａの開口面４１ｂは、吐出空間Ｋに向かって開口されているとともに、吸引口４２ａの開口面４２ｂは、吐出空間Ｋに向かって開口されている。

また、ダクト４１，４２内には、吸引したインクミストを回収するためのフィルタ４１ｃ，４２ｃが設けられている。フィルタ４１ｃ，４２ｃは、ダクト４１，４２内におけるダクト４１，４２の開口面４１ｂ，４２ｂとは反対側の端に設けられている。また、フィルタ４１ｃ，４２ｃより開口面４１ｂ，４２ｂ側には、インクミストを吸引するために負圧を発生させるためのファン４１ｄ，４２ｄが設けられている。ファン４１ｄ，４２ｄは、図示しない駆動源によって駆動するとともに負圧を発生させ、吐出空間Ｋからダクト４１，４２内に向かって吐出空間Ｋに浮遊するインクミストを吸引する吸引力を発生させる。吸引力によって吸引されたインクミストは、ダクト４１，４２の吸引口４１ａ，４２ａを介してダクト４１，４２内に吸引され、フィルタ４１ｃ，４２ｃで回収される。

第２の実施形態では、第１の実施形態の（１）に対応する効果を得ることができるとともに、以下の効果を得ることができる。
（３）プリンタ１１には、吐出空間Ｋに負圧を発生させる負圧発生手段としてのダクト４１，４２を設け、ダクト４１，４２によって、吐出空間Ｋに浮遊するインクミストを吸引口４１ａ，４２ａを介して吸引する。よって、浮遊するインクミストが発熱面３０ａに付着して光量を低下させる不具合を防止することができる。

（４）第１ダクト４１を記録ヘッド２５と加熱ユニット１６との間に設け、さらに、第２ダクト４２を記録ヘッド２５を挟んで加熱ユニット１６とは逆側に設けた。よって、インクミストが浮遊する吐出空間Ｋ付近にダクト４１，４２を設けることができ、浮遊するインクミストを吸引しやすくなる。すなわち、吐出空間Ｋにおける第１ダクト４１側に浮遊するインクミストは、第１ダクト４１に吸引されるとともに、第２ダクト４２側に浮遊するインクミストは、第２ダクト４２に吸引される。よって、吐出空間Ｋに浮遊するインクミストを効率良く吸引することができる。

（５）吸引口４１ａの開口面４１ｂは、吐出空間Ｋに向かって開口されているとともに、吸引口４２ａの開口面４２ｂは、吐出空間Ｋに向かって開口されている。よって、吐出空間Ｋに浮遊しているインクミストを吸引する際に、インクミストが吸引口４１ａ，４２ａに向かって吸引されやすくなる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１の実施形態において、電極部材３１は、金属線や導電性プラスチック線等からなるとともに、金属線や導電性プラスチック線等を発熱面３０ａの縁部３０ｂであり、且つ、耐熱ガラス３０の中に埋設するようにしてもよい。

○ 第２の実施形態において、吸引口４１ａ，４２ａの開口面４１ｂ，４２ｂを発熱面３０ａと平行な開口面にしてもよい。
○ 第２の実施形態において、第１ダクト４１又は第２ダクト４２のどちらか一方を配設するだけでもよい。

○ 上記各実施形態において、ハロゲンヒータ２８に限らず、例えば、遠赤外線ヒータ、カーボンヒータ等の非接触で用紙Ｐの記録面を加熱できる熱源にしてもよい。
○ 本発明は、液体噴射装置を印刷に用いられるインクジェット式記録装置に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の液体を噴射する液体噴射装置に具体化することもできる。

第１の実施形態におけるインクジェット式プリンタの概略側面図。発熱面を示す平面図。インクジェット式プリンタの電位差発生手段によって生じる電気力線を示す模式図。第２の実施形態におけるインクジェット式プリンタの概略側面図。

符号の説明

１１…液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ、１６…加熱手段としての加熱
ユニット、２５…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、２５ａ…ノズルプレート、３０…
耐熱部材としての耐熱ガラス、３０ａ…発熱面、３０ｂ…発熱面の縁部、３１…ミスト吸
引手段を構成する電極部材、３２…電位差発生手段を構成する電源、３３，３４…電位差
発生手段を構成する配線、４１，４２…負圧発生手段としてのダクト、４１ａ，４２ａ…
ダクトの吸引口、４１ｂ，４２ｂ…吸引口の開口面、Ｋ…吐出空間（ミストが浮遊してい
る空間，液体噴射域）、Ｐ…記録媒体としての用紙。

Claims

液体噴射ヘッドを介して液体が噴射された記録媒体を加熱して乾燥させる非接触式の加熱手段は発熱面を有するとともに、前記加熱手段は、前記記録媒体の搬送方向に沿って前記液体噴射ヘッドと並設される液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドには、前記液体を噴射するためのノズル開口部が形成されたノズルプレートが設けられ、
前記液体の噴射によって浮遊するミストを吸引するミスト吸引手段を設け、
前記ミスト吸引手段は、前記発熱面の縁部に電極部材を有するとともに、前記電極部材と前記ノズルプレートとの間で電位差を発生させる電位差発生手段によって、前記ミストを前記発熱面の縁部に静電吸着することを特徴とする液体噴射装置。
前記電極部材は、金属製の薄膜からなるとともに、前記金属製の薄膜を前記発熱面の縁部に貼付する請求項１に記載の液体噴射装置。
前記加熱手段には、前記加熱手段と前記記録媒体を搬送するための搬送機構との間を仕切るための耐熱部材が設けられ、前記耐熱部材には前記発熱面を有し、前記電極部材は、金属線からなるとともに、前記金属線を前記発熱面の縁部であり、且つ、前記耐熱部材の中に埋設する請求項１に記載の液体噴射装置。