JP7039954B2 - 液体を吐出する装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する装置に関する。

オンデマンド型のインクジェット（ＩＪ）記録技術では、近年、画像形成速度の高速化の要求に対応して、多ノズル化、駆動周波数の高周波数化が進んでいる。また、インクジェット記録技術においては、元来、液体吐出ヘッドからインク吐出の際に、画像形成に寄与しないミストが発生する問題があり、高速化と共にミストの問題がより顕著となってきている。
ミストは装置内に拡散してマシンの駆動系を制御するセンサ等に付着して故障の原因となる。加えて、装置内に収容されている用紙に付着すると、印刷品質を損ねることにもつながる。

液体吐出ヘッドのノズルで発生した直後のミストを効率よく回収する技術として、例えば、特許文献１には、ミストを吸引するための複数の吸引口を、弁などの開閉手段を用いて選択的に開閉してミスト搬送路を切り替え、吸引力を変更して、キャリッジ進行方向後方側のミストを効率よく吸引する技術が開示されている。

しかし、特許文献１の技術は、ミスト搬送路に弁などの開閉手段を備える構造であり、機構が複雑であるという問題があった。加えて、吸引力を変更可能とするものの、吸引口の開口部分の面積を変更するものではないため、例えば、キャリッジの移動速度が速い場合には、ミストを吸引する吸引範囲が十分ではなく、ミストを回収しきれないという問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ミストを吸引するための開口部分の大きさを変更することにより、簡易に効率よくミストを回収する液体を吐出する装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明にかかる液体を吐出する装置は、液体を吐出する液体吐出手段と、発生したミストを吸引するミスト吸引手段と、前記液体吐出手段と前記ミスト吸引手段とを備え、所定の移動方向に移動する移動手段と、を備え、前記ミスト吸引手段は、前記移動方向において、前記移動手段の前方および後方に開口部を有し、前記移動方向の後方に位置する前記開口部と前方に位置する前記開口部とは、前記移動手段が移動しているとき、開口面積が異り、前記開口部の少なくとも一部分は、変位可能な可動面で形成され、前記可動面は、前記移動手段の移動に伴い変位して、前記開口部の大きさを変化させ、前記移動手段が所定の位置に移動することによって、傾斜角度が変位して、前記開口部の大きさを変化させることを特徴とする。

本発明によれば、ミストを吸引するための開口部分の大きさを変更することにより、簡易に効率よくミストを回収する液体を吐出する装置を提供することができる。

本発明の一実施形態における液体を吐出する装置の主要構成を説明する概略図である。 一実施形態の液体吐出ヘッドを説明する概略図である。 図１（ａ）の矢印Ａ方向から見た液体吐出ヘッドのノズル面側を説明する概略図である。 図１（ｃ）のＢ－Ｂ断面の一部分を説明する図である。 図４の符号Ｅの円で囲む部分におけるミスト回収の動作を説明する図である。 実施形態１の吸引ダクトの構成例を説明する図である。 実施形態１の吸引ダクトの構成例を分解して説明する斜視図である。 実施形態１の吸引ダクトのカバー部材を説明する図である。 実施形態１の吸引ダクトの大きさを変化させる構成例を説明する図である。 実施形態１の吸引ダクトの動作例を説明する図である。 実施形態２の吸引ダクトの構成例を説明する図である。 実施形態３の吸引ダクトの構成例を説明する図である。 実施形態３の吸引ダクトの動作例を説明する図である。 液体を吐出する装置内における実施形態３の吸引ダクトの動作例を説明する図である。 実施形態４の吸引ダクトの構成例を説明する図である。 実施形態４の吸引ダクトの揺動板の形状例を説明する図である。 図１５の矢印Ｋ方向から見た吸引ダクトの形態を説明する図である。 液体を吐出する装置内における実施形態４の吸引ダクトの動作例を説明する図である。 実施形態５の吸引ダクトの構成例を説明する図である。 実施形態５の吸引ダクトの揺動板の形状例を説明する図である。 実施形態５の吸引ダクトの変形例を説明する図である。 実施形態５の吸引ダクトの他の変形例を説明する図である。

以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略または簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、同じ構成要素が、図中の左右二箇所に配置される場合、適宜、符号に識別子「Ｌ」、「Ｒ」を付けて、二つの構成要素を区別する。

本発明の一実施形態にかかる「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

まず、本発明の一実施形態にかかる液体を吐出する装置の概略構成について図１を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる液体を吐出する装置内部の正面概要図である。また、図１（ｂ）、図１（ｃ）はそれぞれ側方、上方から見た液体を吐出する装置内部の主要構成を説明する図である。
液体を吐出する装置１００は、左右の側板１２３Ｌ、１２３Ｒに横架したガイドロッド１２２とガイドレール１２８とで、キャリッジ１２０を主走査方向（ガイドロッド長手方向）に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータとタイミングベルトによって、キャリッジ１２０をガイドロッド１２２の長手方向（主走査方向）に移動走査する。

キャリッジ１２０は、液体吐出ヘッド１を装着して、所定の移動方向としての主走査方向に移動する移動手段である。
キャリッジ１２０は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の液体を吐出する液体吐出ヘッド１を、複数の液体吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、液体吐出方向を下方に向けて装着している。

液体吐出ヘッド１は、液体を記録媒体に吐出・噴射する液体吐出手段であり、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品単体である。
液体吐出ヘッド１は、図２に示すように発熱体基板２と液室形成部材３とから構成され、発熱体基板２に形成された供給路を介して共通流路７及び液室（個別流路）６に順次供給される液体を、ノズル５から吐出する。また、液体吐出ヘッド１は、発熱体４の駆動による液体の膜沸騰により吐出圧を得るサーマル方式のものであり、液室６内の吐出エネルギー作用部（発熱体部）への液体の流れ方向とノズル５の開口中心軸とを直角となしたサイドシューター方式の構成のものである。
なお、液体吐出ヘッド１としては、圧電素子を用いて振動板を変形させたり、静電力で振動板を変形させて吐出圧を得る方式など様々な方式があり、いずれの方式のものも本発明の一実施形態に適用することができる。

また、吐出される液体は、液体吐出ヘッド１から吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体吐出ヘッド１の上部には吐出する液体を一時的に貯留するための液体収容室が形成されたヘッドタンク１０１が一体的に接続される。ここで、「一体的」とは、液体吐出ヘッド１とヘッドタンク１０１がチューブ、管等で接続されることも含んでおり、どちらも一緒にキャリッジ１２０に搭載されているという意味である。
液体が貯留されている液体カートリッジ７６には、液体供給チューブ１６が接続されており、図示しない液体供給ポンプによって液体の消費に応じてヘッドタンク１０１に液体が供給されるようになっている。

また、液体を吐出する装置１００は、液体吐出ヘッド１の下方に、液体吐出ヘッド１のメンテナンス時や印字待機時などに動作する維持回復装置３１を備える。
維持回復装置３１は、図１に示すように、主走査方向の一端部に設けられ、液体吐出ヘッド１のノズル５から液体を吸引したり、非印字時にノズル面を覆ってノズル５を保湿、保護するキャップ３２を備える。
キャップ３２は、図示しない吸引ポンプ、廃液チューブが接続されており、液体を液体吐出ヘッド１から吸引してノズル５の目詰まりを直せるようになっている。また、このノズル吸引の際にノズル面に付着した液体を払拭してノズル５にメニスカスを形成するワイパー部材（図示せず）も維持回復装置３１に備えられている。

用紙８は、画像が形成される記録媒体の一例であり、液体を吐出する装置１００に着脱可能な用紙カセット１１０にセットされている。用紙カセット１１０が液体を吐出する装置１００本体にセットされると、最上部の紙が適正な力で給紙ローラに押し当てられるようになっており、用紙８が１枚ずつ送り出される。図１（ｂ）に示すように、用紙８は、搬送ガイド１１７で案内されて、搬送ローラ１２５と押えコロ１２６で挟持され、印写ガイド部１２９に搬送される。画像形成後、用紙８は、排紙コロ１２７で支持され、排紙ガイド１１８に案内されて排紙口１１５から液体を吐出する装置１００外部に排出され、伸縮自在の排紙トレー１１６に積載される。

液体を吐出する装置１００は、主走査方向へのキャリッジ１２０の走査と液体吐出ヘッド１からの液体吐出とを、画像データに基づいて適切なタイミングで同調させ、用紙８に１バンド分の画像を形成する。１バンド分の画像形成が完了した後、副走査方向に用紙を所定量送り、前述と同様の記録動作を行う。これらの動作を繰り返し行い、１ページ分の画像形成を行なう。

吸引ダクト５６は、ミスト吸引手段の一例であり、液体吐出ヘッド１が液体を吐出したときに発生するミスト（液体ミスト）を吸引する開口部を形成する。
図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、液体を吐出する装置１００は、ファン５０を駆動することにより、装置内部の空気を外部に排出する向きの気流が発生するように構成される。ファン５０の上流側には、フィルタ５１、ミスト吸引チューブ５５、流路接続部材５７を介して吸引ダクト５６が接続されている。

図３に、図１（ａ）の矢印Ａで示す向きから見た、液体吐出ヘッド１、キャリッジ１２０、吸引ダクト５６および流路接続部材５７の投影図を示す。
吸引ダクト５６は、キャリッジ１２０の主走査方向の両側面（移動方向の前方側および後方側の面）に備えられており、液体吐出ヘッド１のノズル面と同一の高さで印写ガイド部１２９に対向して開口する開口部５６ａを有する。
吸引ダクト５６の開口部５６ａは、矩形状で、液体吐出ヘッド１の記録幅よりも長く開口している。

次に、ミスト吸引について図４および図５を用いて説明する。図４は、図１（ｂ）におけるＢＢ断面の一部分を示した図であり、液体吐出ヘッド１を装着したキャリッジ１２０が矢印Ｃ方向に移動しながら液体を吐出して用紙８に画像を形成する構成を模式的に示すものである。
印字の際、ノズル５からは用紙に着弾して画像形成に寄与する主滴ｄの他に、主滴ｄより吐出速度が小さく用紙に着弾しないミストｍが発生する。ミストｍは、空気抵抗を受けて急速に吐出時の速度を失い、液体吐出ヘッド１およびキャリッジ１２０と用紙の間の空間の気流に流されて移動する。

ミストの挙動について図５を用いて説明する。図５は、図４において符号Ｅの円で囲むミスト回収部近傍の拡大模式図である。
図５において、液体吐出ヘッド１を装着したキャリッジ１２０は矢印Ｃ方向に移動している。従って、液体吐出ヘッド１およびキャリッジ１２０の下部には矢印Ｄで示す気流が形成されており、ミストは矢印Ｄ方向に流れる（図５（ａ））。液体を吐出する装置１００は、キャリッジ１２０に隣接して吸引ダクト５６を備えるので、液体吐出ヘッド１から発生したミストが随時、吸引ダクト５６の開口部５６ａの直下に移動するため（図５（ｂ））、ミストを吸引することができる（図５（ｃ））。

一実施形態において、ミスト吸引手段としての吸引ダクト５６は、ミストが吸引可能であり、かつ、キャリッジ１２０の移動に伴い、異なる大きさに変化する開口部５６ａを、液体吐出ヘッド１を挟んでキャリッジ１２０の移動方向の前方および後方に備える構成である。

また、吸引ダクト５６は、キャリッジ１２０が移動するときに、移動方向の後方に位置する開口部５６ａが、前方に位置する開口部５６ａより大きくなるように構成されていることが好ましい。ここで、キャリッジ１２０は移動方向（主走査方向）に沿って往復して移動するため、移動方向の後方に位置する開口部５６ａと、前方に位置する開口部５６ａとは、キャリッジ１２０の移動方向に応じて、前方側と後方側とが入れ替わる。また、開口部５６ａの大きさは、例えば、印写ガイド部１２９に対向する吸引ダクト５６の面に形成される開口部の大きさや、図３に示す投影図に表される開口部の大きさを用いることができる。

さらに、吸引ダクト５６は、開口部５６ａの少なくとも一部分を形成する変位可能な可動面を有することが好ましい。可動面は、キャリッジ１２０の移動に伴い変位して、開口部５６ａの大きさを変化させる。ここで、キャリッジ１２０の移動に伴い可動面が変位するタイミングは、キャリッジ１２０が移動しているとき、および、移動開始の前（または移動後）に移動方向を変化させるときを含む。

以下の各実施形態では、キャリッジ１２０の移動方向に応じて、開口部５６ａの大きさ（開口面積）が変化するように構成される吸引ダクトの一態様を説明する。

実施形態１．
実施形態１では、吸引ダクトに、慣性体を有する可動面を用いる一態様を説明する。
図６に、実施形態１の吸引ダクト５６－１の構成例を示す。吸引ダクト５６－１は、主にダクト本体５８、カバー部材５９およびマス部材６０から構成される。図７は吸引ダクト５６－１の分解説明図である。
ダクト本体５８は、図７に示すように、２面が開口した箱状のものであり、内部に、接続流路５６ｃを備える。接続流路５６ｃは、流路接続部材５７、ミスト吸引チューブ５５を介してファン５０に接続する（図１参照）。

カバー部材５９は、可動面として働く。カバー部材５９は、フィルムで形成されており、対向する二辺端部付近に折り加工がなされ蛇腹状になっている。カバー部材５９の材質としては、様々なものが使用できるが、一例としては内側（ダクト本体側）がポリプロピレン、外装がナイロンで厚さ４０μｍ程度の多層樹脂フィルムが好適である。折り加工の数は図７に示したものに限られず、さらに多くしてもよい。
吸引ダクト５６－１は、図８に示す一点鎖線に示す位置で、カバー部材５９をダクト本体５８に固定することによって、ダクトを形成する。このとき、ダクト本体５８とカバー部材５９とは、同材質であると、熱溶着や超音波溶着などで簡易に固定できて好適である。

マス部材６０は、慣性体の一例である。マス部材６０としては、樹脂ブロックや金属ブロックが好適であり、図６、図８に示すように、カバー部材５９の下端部に接着等で固定されている。

図９は、実施形態１の吸引ダクト５６－１の開口部の大きさを変化させる構成例を説明する図であり、（ａ）は吸引ダクト５６－１の主要部断面を説明する図、（ｂ）は吸引ダクト５６－１の開口部５６ａ側から見た底面図である。
カバー部材５９は、両側面に折り加工がなされているため、図９（ａ）の矢印Ｇで示す向きに揺動可能である。したがって、マス部材６０がダクト本体５８から離れると、ダクト開口面積が大きくなり、近づくとダクト開口面積が小さくなる。

図１０は、実施形態１の吸引ダクト５６－１の動作例を説明する図であり、（ａ）はキャリッジ１２０が矢印Ｃ方向に移動している時の状態を示す図、（ｂ）はキャリッジ１２０が矢印Ｈ方向に移動している時の状態を示す図である。
キャリッジ１２０が矢印Ｃ方向に動くと、吸引ダクト５６－１のマス部材６０に慣性力が作用して揺動する。従って、移動方向に沿って、液体吐出ヘッド１より前方に位置する移動方向前側の吸引ダクト５６－１Ｌは、開口面積（開口部５６ａの大きさ）が狭まり、液体吐出ヘッド１より後方に位置する移動方向後側の吸引ダクト５６Ｒは、開口面積が広がる。

液体を吐出する装置１００内の空気の排出にファンを利用する場合、吸引流路のシステムインピーダンスは吸引ダクトの開口面積の２乗に反比例する。つまり、吸引ダクトの開口面積が大きいほど圧力損失が小さくなり、吸引流量が増加する。
実施形態１において、２つの吸引ダクト５６－１Ｌ、５６－１Ｒは両方ともファン５０に連通しており、同時に吸引されている。
しかし、図１０を参照して説明したように、液体吐出ヘッド１の滴吐出によって発生したミストｍを発生直後に吸引する、移動方向の後方に位置する吸引ダクト５６－１の開口面積が大きくなる。その結果、キャリッジ１２０の移動方向の後方に位置する吸引ダクト５６－１は、前方に位置する吸引ダクト５６－１より吸引流量が増大するため、ミスト吸引効率が向上する。
また、液体を吐出する装置１００内の空気の排出にポンプを使用する場合においても、吸引ダクト５６－１の開口部５６ａの開口面積比に応じて吸引流量の比率が決まり、開口面積の大きい側の吸引流量が大きくなるので、吸引ダクト５６－１のミスト吸引効率が向上する。

また、開口面積の増大によって、ミスト吸引領域が増える効果も加わるため、ミスト吸引効率がさらに向上する。例えば、図１０（ｂ）のようにキャリッジ１２０が矢印Ｈ方向に移動する場合には、移動方向前方側の吸引ダクト５６－１Ｒは開口面積が狭まり、移動方向後方側の吸引ダクト５６－１Ｌは開口面積が広がる。したがって、液体吐出ヘッド１の滴吐出によって発生したミストｍを発生直後に吸引する側の吸引ダクト５６－１Ｌの開口面積が発生直後のミスト吸引に寄与しない吸引ダクト５６－１Ｒの開口面積よりも相対的に大きくなり、吸引ダクト５６－１Ｌでのミスト吸引効率が向上する。

本実施形態によれば、吸引ダクト５６－１は、ダクト本体５８にマス部材６０が固定されたフィルム形態のカバー部材５９を接合した簡易な構造で構成することが可能であり、吸引ダクト５６－１の開口部５６ａを、キャリッジ１２０の移動に伴って、大きさを変化させることができる。これにより、液体吐出ヘッド１が双方向に走査しながら液吐出を行う際に発生するミストを、開口部の大きさを変化させながら、効率よく吸引することができる。
また、本実施形態では、吸引ダクト５６－１の一壁面を変位可能な可動面にして、慣性力で可動面を変位させるという簡易な構成でミスト吸引効率を向上させることができる。

実施形態２．
実施形態２では、可動面に、振子構造と慣性力とを用いる一態様を説明する。
図１１は、実施形態２の吸引ダクト５６－２の構成例を説明する図であり、（ａ）は吸引ダクト５６－２の主要部断面を説明する図、（ｂ）は吸引ダクト５６－２の開口部５６ａ側から見た底面図、（ｃ）は、カバー部材を説明する図である。
吸引ダクト５６－２は、カバー部材５９の表面側に揺動板６２を固定した構成とし、カバー部材および揺動板６２は、可動面として働く。揺動板６２は、両側面に支軸を備え、ダクト本体５８の上部両側面に設けられた軸穴６１に支軸を挿入し、揺動可能に構成されている。
吸引ダクト５６－２を、図１１に示すような剛体振子構成とすることにより、キャリッジ１２０走査時に揺動板６２は、安定して揺動する。従って、吸引ダクト５６－２は、開口部５６ａの大きさを、実施形態１の吸引ダクト５６－１より確実に制御して、開口面積の大きさの変更を行うことができる。

本実施形態によれば、吸引ダクト５６－２の一壁面を変位可能な可動面にして、可動面に振子構造を備えることにより、安定して吸引ダクトの開口面積を変化させることが可能になり、効率よくミスト吸引することができる。
また、実施形態１と同様に、変位可能な可動面を慣性力で変位させるようにしたので、簡易な構成でミスト吸引効率を向上させることができる。

実施形態３．
実施形態３では、可動面の傾斜角度が変位して開口部の大きさを変化させる一態様を説明する。
図１２は、実施形態３の吸引ダクト５６－３の構成例を説明する図である。吸引ダクト５６－３では図１１と同様に揺動板６３を備えているが、揺動板６３は、図１１の揺動板６２よりも上部が延長して設けられている。揺動板６３は、上端部に支軸が設けられ、リンク６５に備えられた軸穴６４に支軸を挿入して、リンク機構を形成している。軸穴６１、６４には高粘度グリスが塗布されており、キャリッジ１２０の走査によって作用する慣性力によってはリンク機構が変形しないようにされている。

吸引ダクト５６－３のミスト吸引動作を図１３、図１４を用いて説明する。
図１３は、実施形態３の吸引ダクト５６－３の動作例を説明する図であり、（ａ）はキャリッジ１２０が矢印Ｃ方向に移動している時の状態を示す図、（ｂ）はキャリッジ１２０が矢印Ｈ方向に移動している時の状態を示す図である。
図１４は、液体を吐出する装置１００－３内における実施形態３の吸引ダクト５６－３の動作例を説明する図であり、（ａ）は、側板１２３Ｒから側板１２３Ｌの方向へ移動するときの吸引ダクト５６－３を表し、（ｂ）は、側板１２３Ｌから側板１２３Ｒの方向へ移動するときの吸引ダクト５６－３を表す。

図１３（ａ）に示すように、矢印Ｃの方向にキャリッジ１２０が移動しながら液吐出する場合には、図１４（ａ）に示すように、事前にキャリッジ１２０を側板１２３Ｒ側に移動させ、リンク６５の右端を加圧部材６６Ｒに押し当てる。これによって、続く液体吐出を伴う走査において進行方向前方側となる吸引ダクト５６－３Ｌの開口面積が小さくなると同時に進行方向後方側となる吸引ダクト５６－３Ｒの開口面積が大きくなる。ここで、加圧部材６６としては、ばねやスポンジなどの弾性部材が好適である。

液体吐出時は、図１３（ａ）に示すようにキャリッジ進行方向後方側にミストｍが流れるが吸引ダクト５６－３Ｒの開口面積が吸引ダクト５６－３Ｌに対して相対的に大きくなっているため、効率よく発生直後のミストを吸引することができる。矢印Ｃ方向の走査での液吐出が終わり、キャリッジ１２０が図１４（ｂ）のように左端に移動すると、リンク６５の左端が加圧部材６６Ｌに当接する。これによって、吸引ダクト５６－３Ｌの開口面積が大きくなり、吸引ダクト５６－３Ｒの開口面積が小さくなる。これにより、続いて行う復路での液吐出（図１３（ｂ）の矢印Ｈ方向にキャリッジ１２０が走査しての液吐出）では、キャリッジ進行方向後方側の吸引ダクト５６Ｌ－３の開口面積が吸引ダクト５６－３Ｒの開口面積よりも大きくなっており、発生直後のミストを効率よく吸引することができる。

本実施形態では、左右の吸引ダクト５６－３Ｌ、５６－３Ｒの開口面積をリンク６５で連動させて変化するようになっており、開口条件の切り替えを加圧部材６６にリンク６５を当接させる方法で実現している。
また、上述した図９や図１１の吸引ダクトの構成例ではキャリッジ１２０の走査によって発生する慣性力を利用しているため、所定の走査速度を必要とするが、本実施形態ではキャリッジ１２０の走査速度が小さい場合や走査距離が長い場合でも左右の吸引ダクト５６－３Ｌ、５６－３Ｒの開口面積を所望の条件に設定することができる。

本実施形態によれば、吸引ダクト５６－４の一壁面は変位可能な可動面であり、可動面は、キャリッジが所定の位置に移動することで傾斜角度が変わる構成であるので、簡易な構成で効率よくミストを吸引することができる。
また、キャリッジの移動方向両側面に備えられた吸引ダクト５６－３の各々の可動面が連動するようにしたので、より簡易な構成でミスト吸引効率を向上させることができる。

実施形態４．
実施形態４では、二つの可動面の傾斜角度を独立して変位させる一態様を説明する。
図１５は、実施形態４の吸引ダクトの構成例を説明する図である。図１２の構成では左右の吸引ダクト５６－３の揺動板６３Ｌ、６３Ｒが連動するものであったが、図１５の構成における吸引ダクト５６－４においては左右の揺動板６７Ｌ、６７Ｒは独立に変位できる構成となっている。
揺動板６７の形状の一例を図１６に示す。揺動板６７は、吸引ダクト５６－４にセットされている状態において上方になる部分に押圧部６８を備える。図１５の矢印Ｋ方向から見た吸引ダクトの形態を図１７に示す。２枚の揺動板６７Ｌ、６７Ｒは押圧部６８Ｌ、６８Ｒが重ならない位置となるように各々の吸引ダクト５６Ｌ、５６Ｒにセットされる。

本実施形態の吸引ダクト５６－４は、押圧部６８を押圧することによって開口面積を変化させる。図１８を参照して、本実施形態の吸引ダクトを備える液体を吐出する装置について説明する。図１８は、液体を吐出する装置１００－４内における実施形態４の吸引ダクト５６－４の動作例を説明する図であり、（ａ）は、側板１２３Ｒから側板１２３Ｌの方向へ移動するときの吸引ダクト５６－４を表し、（ｂ）は、側板１２３Ｌから側板１２３Ｒの方向へ移動するときの吸引ダクト５４－４を表す。
液体を吐出する装置１００－４は、４つの押圧部材６９ａ～６９ｄが、液体を吐出する装置の上面側から底面側に向けて備えられている。押圧部材６９ａ～６９ｄは板ばねやマイラシートなどで形成される。押圧部材６９ａ、６９ｃは吸引ダクト５６Ｌの押圧部６８Ｌにのみ、押圧部材６９ｂ、６９ｄは吸引ダクト５６Ｒの押圧部６８Ｒにのみ当接できるように液体を吐出する装置１００－４の奥行き方向にずれた位置に設けられている。

図１８（ａ）のようにキャリッジ１２０が右端に移動すると、押圧部材６９ｃが押圧部６８Ｌを押圧し、押圧部材６９ｄが押圧部６８Ｒを押圧する。これにより、続く左方向への液吐出の走査で進行方向後方となる吸引ダクト５６－４Ｒの開口面積が吸引ダクト５６－４Ｌの開口面積よりも大きくなるので、液体吐出ヘッド１からの液体吐出に伴って発生するミストを発生直後に効率よく吸引することができる。
左方向の走査による液吐出を終えて、キャリッジ１２０が左端に移動した状態を図１８（ｂ）に示す。この時、押圧部材６９ａが押圧部６８Ｌを押圧し、押圧部材６９ｂが押圧部６８Ｒを押圧する。これにより、続く右方向への液吐出の走査で進行方向後方となる吸引ダクト５６－４Ｌの開口面積が吸引ダクト５６－４Ｒの開口面積よりも大きくなるので、液体吐出ヘッド１からの液体吐出に伴って発生するミストを発生直後に効率よく吸引することができる。

本実施形態によれば、吸引ダクトの一壁面は変位可能な可動面であり、可動面はキャリッジが所定の位置に移動することで傾斜角度が変わる構成であるので、簡易な構成で効率よくミスト吸引することができる。また、移動方向の前方および後方の開口部それぞれの可動面を独立して変位させる構成としたことから、各可動面を変位させるタイミングを個別に設定することが可能になる。

実施形態５．
実施形態５では、可動面に磁性体を用いる一態様を説明する。
図１９は、実施形態５の吸引ダクト５６－５の構成例を説明する図であり、（ａ）は、図中右側の開口面積が大きい状態、（ｂ）は、左側の開口面積が大きい状態を表す。
吸引ダクト５６－５は、揺動板７２を備える。揺動板７２は、図２０に示すように、吸引ダクト５６－５にセットされている状態において上方になる部分に磁石７０が設けられている。揺動板７２は、図１９に示すように磁石７０の同極性同士が対面するようにそれぞれの吸引ダクト５６－５に配置される。２つの磁石７０Ｌ、７０Ｒの間には電磁石７１が配置される。

このような構成とすることにより、電磁石７１に矢印Ｐ方向の電流を流した時に（図１９（ａ））、電磁石７１と磁石７０Ｒの間に引力を作用させると同時に、電磁石７１と磁石７０Ｌの間に斥力を作用させることができる。その結果、吸引ダクト５６－５Ｒの開口面積を吸引ダクト５６－５Ｌの開口面積よりも大きくすることができる。
また、図１９（ｂ）のように電流の向きを逆にすると、電磁石７１の磁極が反転するので、電磁石７１と磁石７０Ｒの間に斥力を作用させると同時に、電磁石７１と磁石７０Ｌの間に引力を作用させることができる。その結果、吸引ダクト５６－５Ｌの開口面積を吸引ダクト５６－５Ｒの開口面積よりも大きくすることができる。

図１９、２０の構成例によれば、電磁石の駆動で揺動板７２を動かすので、キャリッジ１２０の走査速度や位置などによらず、２つの吸引ダクト５６－５Ｌ、５６－５Ｒの開口の条件を自在に切り替えることができる。

磁力を利用して開口条件を切り替える別の構成例を図２１、図２２に示す。
図２１の吸引ダクト５６－６は、リンク６５を備える構成例である。リンク６５によって左右の揺動板７４Ｌ、７４Ｒが連動するので、磁石をいずれか一方の揺動板に設けるだけで左右の吸引ダクト５６－６の開口条件を自在に切り替えることができる。図２１は、磁石７０Ｌを揺動板７４Ｌに設けた構成例を示している。
図２２の吸引ダクト５６－７は、電磁石７１を２つ備え、揺動板７２をマルテンサイト系ステンレス等の磁性体とすると共に矢印Ｍ方向に付勢するばね７３を備えれば、電磁石７１に通電した場合に揺動板７２との間に引力を発生させ開口面積を大きくすることができ、磁石不要とすることができる。

本実施形態によれば、液体吐出ヘッド１を搭載するキャリッジ１２０の移動方向両側面に備えたミストの開口面積を、キャリッジ１２０の移動に伴って、磁力でキャリッジの移動方向後方側の吸引ダクト開口面積を前方側の開口面積よりも大きくすることにより、効率よくミストを吸引することができる。また、キャリッジ２０の移動方向両側面に備えられた吸引ダクトの各々の可動面が連動するようにしたので、より簡易な構成で効率よくミスト吸引することができる。

以上説明したように、上記各実施形態によれば、液体を吐出する装置は、液体吐出手段を搭載する移動手段の移動方向の前方および後方に備えたミスト吸引手段の開口面積（開口部５６ａの大きさ）を、移動手段の移動に伴って変化させる。これにより、開口面積を変更してミストの吸引範囲を変更することに加え、吸引力を変化させることを可能にする。従って、簡易な構成でミスト吸引効率を向上させ、液体を吐出する装置の品質を長期に渡って安定に維持するという有利な効果を奏する。

また、移動手段の移動方向後方側のミスト吸引手段の開口面積を前方側の開口面積よりも大きくすることにより、移動手段の移動によって、移動方向の後方側に存在することになる、発生直後のミストを効率よく吸収することができる。加えて、移動手段の移動速度が速い場合にも、十分回収できないミストを吸引可能とするため、ミストを効率よく吸収することを可能にする。

さらに、移動手段の移動方向の前方側および後方側に配置する開口部は、変位可能な可動面を用いて開口面積が変化するように構成することができる。これにより、例えば、特許文献１に記載のような複雑な仕組みを用いることなく簡易な構成で効率よくミスト吸引することができる。

なお、上記各実施形態において、ミスト吸引手段は、移動方向の前方および後方（主走査方向の両側面）に配置された吸引ダクト５６によって形成される二つの開口部５６ａを備える構成例（例えば、図３）を用いて説明したが、これに限られるわけではない。ミスト吸引手段により形成される開口部の少なくとも一部がキャリッジ移動方向の前方および後方に形成され、移動手段の移動に伴って、開口部の開口面積が変化するように構成されていてればよい。例えば、ミスト吸引手段は、キャリッジ１２０の周囲を囲む形状の１つの開口部が形成され、移動方向の前方と後方とに位置する開口部の大きさが変化するように構成してもよい。

また、上述した本発明の一実施形態にかかる「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
さらに、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

ここで、「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１ 液体吐出ヘッド
５６、５６－１～５６－７ 吸引ダクト
５６ａ 開口部
５８ ダクト本体
５９ カバー部材
６０ マス部材
６１、６４ 軸穴
６２、６３、６７、７２、７４ 揺動板
６５ リンク
６６ 加圧部材
６８ 押圧部
６９ 押圧部材
７０ 磁石
７１ 電磁石
１００、１００－３、１００－４ 液体を吐出する装置
１２０ キャリッジ

特開２００２‐３６１９０２号公報

Claims (6)

1. 液体を吐出する液体吐出手段と、
   発生したミストを吸引するミスト吸引手段と、
   前記液体吐出手段と前記ミスト吸引手段とを備え、所定の移動方向に移動する移動手段と、
   を備え、
   前記ミスト吸引手段は、前記移動方向において、前記移動手段の前方および後方に開口部を有し、
   前記移動方向の後方に位置する前記開口部と前方に位置する前記開口部とは、前記移動手段が移動しているとき、開口面積が異なり、
   前記開口部の少なくとも一部分は、変位可能な可動面で形成され、
   前記可動面は、前記移動手段の移動に伴い変位して、前記開口部の大きさを変化させ、前記移動手段が所定の位置に移動することによって、傾斜角度が変位して、前記開口部の大きさを変化させることを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 前記ミスト吸引手段は、前記移動手段が移動するときに、前記移動方向の後方に位置する前記開口部の面積が、前方に位置する前記開口部の面積より大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 前記可動面は、慣性体を有し、前記移動手段が移動するときに、前記慣性体に作用する慣性力によって変位して前記開口部の大きさを変化させることを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
4. 前記可動面は、振子構造を備え、前記移動手段が移動するときに、前記振子構造によって変位して前記開口部の大きさを変化させることを特徴とする請求項１または３に記載の液体を吐出する装置。
5. 前記可動面は、磁性体を有し、前記移動手段が移動するときに、前記磁性体の磁力によって変位して前記開口部の大きさを変化させることを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
6. 前記可動面は、前記移動方向の前方および後方の前記開口部を形成し、
   前記移動方向の前方の前記開口部を形成する前記可動面と、後方の前記開口部を形成する前記可動面とは、連動して変位することを特徴とする請求項１または５に記載の液体を吐出する装置。

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