(57)【要約】【課題】  高圧電源を用いることなく浮遊化した微小液体を効果的に誘引することが可能な液体吐出装置を提供すること。【解決手段】  プリンタは、用紙２を支持するプラテン１１と、用紙２を搬送する搬送ローラ１４と、を備えている。プラテン１１における用紙経路の外側の領域には、ベルト駆動可能な帯電ベルト２７が設けられ、帯電ベルト２７の外面は、第１帯電部材の被膜が形成された帯電面２１となっている。帯電面２１は、吐出領域に臨んで露出する上面部２１ａの反対側において、第２帯電部材からなる帯電ブラシと当接しており、帯電ベルト２７のベルト駆動によって帯電する。帯電面２１は、上面部２１ａにおいて、プラテン１１の周囲に浮遊するインクミスト（微小液体）をその静電力によって誘引して捕集し、帯電面２１に付着したインクは、吸収体１３によって払拭、吸収される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドと、
少なくとも一面側に第１帯電部材を有し、ベルト駆動される帯状体と、
前記帯状体の一面と当接する第２帯電部材と、を備える液体吐出装置。
【請求項２】
前記帯状体の一面が、吐出領域に臨んで面していることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記帯状体の一面が、前記吐出領域において前記吐出ヘッドと対向していることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記第１帯電部材ないし第２帯電部材がブラシ状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
吐出された前記液体を受ける吐出対象物を搬送するための搬送手段を備える請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記帯状体は、前記搬送手段と連動して駆動されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
前記帯状体と前記搬送手段とが一体化されていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記帯状体の一面と当接して当該一面を払拭可能な払拭部材を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記払拭部材は、吸液性部材で形成されていることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ、ディスプレー製造装置、電極形成装置、あるいは、バイオチップ製造装置など、液体を吐出して描画等を行う液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体吐出装置として、紙への印刷に適したインクジェットプリンタ等が知られており、一般的には、一定方向に往復動するキャリッジに、液体（インク）を微小なノズルから吐出する吐出ヘッドを搭載した構成である。そして、用紙を一方向に送ると共に、用紙の送り方向に垂直に吐出ヘッドを往復動（走査）させ、用紙上にインク滴を吐出して画像を形成するものである。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタから吐出されるインク滴は、その飛翔過程における分裂などによって極小の飛沫を伴うことがある。このような飛沫は、空気抵抗により速度を失って浮遊化した状態（インクミスト）となりやすく、さらにキャリッジの移動によって発生する気流に乗って機内の至るところに運ばれて、いわゆる機内汚れを引き起こす原因となる。
【０００４】
また、近年では、用紙の外縁部に余白を設けずに印刷をするいわゆる縁なし印刷を行うインクジェットプリンタも出現し（例えば、特許文献１）、このようなインクミストの発生がより顕著になっている。すなわち、縁なし印刷において用紙の外縁にはみ出して吐出されるインク滴は、用紙の裏面側にわずかに離間して配設された吸収体（スポンジ等）で受けるようになっているが、このようなインク滴およびこれに伴う極小な飛沫は、吸収体に至るまでに速度を失ってインクミスト化しやすい。
【０００５】
そこで、上述の課題に鑑みて、ケースの内面に設けた帯電部材を帯電させ、静電力によってインクミストを捕集するようにしたインクジェットプリンタが提案されている（例えば、特許文献２）。すなわち、特許文献２に係るインクジェットプリンタは、ケース内面とキャリッジに、それぞれ当接可能に異種の帯電部材を配設し、キャリッジの走査によって両帯電部材を擦り合わせて帯電させることにより、電荷を帯びたインクミストの積極的な捕集を図るものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０３５８６号公報
【特許文献２】特開２００４−１３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献２に係る構成の場合、ケース内面側はインクミストを誘引する極性に帯電されるが、キャリッジ側はインクミストを斥ける極性に帯電されるため、キャリッジの走査中において両者が絶えず擦れ合っている状態では、インクミストの捕集の効果が相殺されてしまうことになる。また、高圧電源を用いて上述のような静電力を発生させる構成も考えられるが、高圧電源は取り扱いやコストの面で不利である。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、高圧電源を用いることなく浮遊化した微小液体を効果的に誘引することが可能な液体吐出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液体吐出装置は、ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドと、少なくとも一面側に第１帯電部材を有し、ベルト駆動される帯状体と、前記帯状体の一面と当接する第２帯電部材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、第１帯電部材は、第２帯電部材との摺動によって吐出対象物と同じ極性に帯電される性質を有しており、帯状体のベルト駆動によって周面における第１帯電部材が帯電され、静電力によって浮遊化した微小液体が誘引される。この発明の液体吐出装置によれば、帯状体の一面において、微小液体を誘引する位置と第２帯電部材に対して摺動する位置とを、周回方向で分離した構成とできるため、第２帯電部材による斥力の影響を抑えて、効果的な微小液体の誘引を実現することができる。
【００１１】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記帯状体の一面が、吐出領域に臨んで面していることを特徴とする。
ここで、吐出領域とは吐出ヘッドと対向して展延するインク滴が吐出され得る領域のことを指す。この発明の液体吐出装置によれば、浮遊化した微小液体を発生させる領域である吐出領域に臨んで帯状体の帯電面が面するようになっているので、発生した微小液体を早期に誘引して、機内への拡散を効果的に防ぐことができる。
【００１２】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記帯状体の一面が、前記吐出領域において前記吐出ヘッドと対向していることを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、帯状体の帯電面が、吐出領域において吐出ヘッドと対向するようになっているので、微小液体の機内への拡散をより効果的に防ぐことができる。
【００１３】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記第１帯電部材ないし第２帯電部材がブラシ状に形成されていることを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、第１帯電部材の帯電効率が高くなるので、微小液体を効果的に誘引することができる。
【００１４】
また好ましくは、吐出された前記液体を受ける吐出対象物を搬送するための搬送手段を備える前記液体吐出装置において、前記帯状体は、前記搬送手段と連動して駆動されることを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、搬送手段と帯状体の駆動を同一の駆動源によって行うことができるので、装置全体の構成を簡易化できる。
【００１５】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記帯状体と前記搬送手段とが一体化されていることを特徴とする。
この発明の液体吐出装置は、帯状体と搬送手段とが共通化されているので、装置全体の構成が簡易である。
【００１６】
また好ましくは、前記液体吐出装置は、前記帯状体の一面と当接して当該一面を払拭可能な払拭部材を備えることを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、帯状体のベルト駆動によってその一面が払拭されるので、簡易な構成でありながら、当該一面に付着した液体を除去し、誘引能力の維持を図ることができる。
【００１７】
また好ましくは、前記払拭部材は、吸液性部材で形成されていることを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、吸液性部材が帯状体の一面の液体を除去すると共に、除去した液体を保持するので、廃液の取り扱いに優れている。また、吸液性部材が吐出領域や吐出ヘッドのメンテナンス機構などにも用いられている場合には、これらと共通化して簡易な構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１９】
まずは、図１を参照して液体吐出装置の全体構成について説明する。図１は、液体吐出装置の内部構造の一例を示す概略斜視図である。
【００２０】
図１において、液体吐出装置としてのプリンタ１は、吐出対象物としての用紙２に液体としてのインクを吐出して画像等の描画（印刷）を行う装置である。このプリンタ１は、スチール板等で形成されたフレーム基体６と、インク滴を吐出する吐出ヘッド３と、吐出ヘッド３を搭載するキャリッジ４と、キャリッジ４を一定の方向に往復動（走査）させる走査機構５と、用紙２を搬送する搬送手段としての搬送ローラ１４と、吐出ヘッド３のメンテナンスを行うメンテナンスユニット１６と、を備えている。ここで、フレーム基体６は、その剛性と重量によって機体全体の土台をなすと共に、電気的なアースとしての機能も果たしている。
【００２１】
吐出ヘッド３から吐出するインクには、例えば、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色のものが用いられ、それぞれキャリッジ４上に搭載されたインクカートリッジ７ａ〜７ｄ内に収容されている。このインクカートリッジ７ａ〜７ｄの底部にはインクを導出する導出部（図示せず）が設けられており、吐出ヘッド３に設けられたインク導入部（図示せず）と結合して、吐出ヘッド３にインクを供給するようになっている。
【００２２】
吐出ヘッド３は、一面に複数のノズルの開口が配列されたノズル面３ａを備えており、このノズル面３ａが、用紙２の表面２ａと対向するようにキャリッジ４に搭載されている。吐出ヘッド３は、電気信号を用いたノズル毎の吐出制御により、所定のタイミングで当該ノズルからインク（インク滴）を吐出する。
【００２３】
ノズル面３ａは、フレーム基体６と電気的に接続されて、アースされた状態となっている。これは、吐出ヘッド３に電荷が帯電してノズル面３ａと用紙２との間で放電が起こると、吐出制御用の駆動回路を破壊する虞があるため、このような事故を未然に防止するための措置である。
【００２４】
走査機構５は、駆動力を発生するモータ９と、キャリッジ４に当該駆動力を伝達するタイミングベルト８と、キャリッジ４を支持すると共にその移動方向を規定するガイドロッド１０とを備えている。かくして、キャリッジ４に搭載された吐出ヘッド３は、ガイドロッド１０の伸長方向（走査方向）に沿って用紙２上を走査する。
【００２５】
用紙２は、フレーム基体６の裏側に設けられている図示しない用紙トレーにストックされており、図示しない給紙機構によって１枚ずつ搬送ローラ１４の方へ移送（給紙）される。搬送ローラ１４は、モータ１５の駆動によって回転し、走査方向に直交する方向（搬送方向）に用紙２を搬送する。用紙２は、給紙の過程において給紙機構の各部材と擦れ合うため、プラテン１１上において帯電した状態である。帯電の極性は、給紙機構を構成する部材の材質にもよるが、本実施形態のプリンタ１の場合は、正極に帯電する。
【００２６】
吐出ヘッド３と対向して延在するインク滴の吐出がなされる領域（吐出領域）には、用紙２を裏面２ｂ側から支持するためのプラテン１１が設けられている。プラテン１１の周辺構造については後で詳しく説明する。
【００２７】
メンテナンスユニット１６は、吐出ヘッド３のノズル面３ａの一定領域を囲んで封止可能なキャップ部材１７を備えている。キャップ部材１７は、ノズル面３ａを覆うことで、ノズルを粉塵や乾燥などから保護する役割を果たすほか、ノズルからインクを強制的に排出するいわゆる回復動作にも用いられる。
【００２８】
メンテナンスユニット１６はまた、ゴム等で形成された板状部材であるワイパブレード１８を有している。ワイパブレード１８は、回復動作時において、ノズル面３ａに付着したインク等を払拭するのに用いられる。
【００２９】
次に、図２、図３を参照して、プラテンの周辺構造について説明する。図２は、プラテンの周辺構造を拡大して示す平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。尚、図２、図３は、プラテンにおける走査方向の一端側を拡大した図であるが、走査方向の他端側についても同様の構造である。
【００３０】
図２、図３において、走査方向に延在するプラテン１１は、搬送ローラ１４および搬送ローラ１４と対向する従動ローラ２５に隣接して設けられており、プラテンボックス２４内に収容された吸収体１３と、吸収体１３上に等間隔に配設されて用紙２の裏面に当接するリブ部材１２と、を備えている。
【００３１】
吸収体１３は、スポンジ、不職布などの吸液性部材で形成されており、いわゆる縁なし印刷を行う際に、用紙２の外縁にはみ出して吐出されたインクを受ける役割を果たしている。吸収体１３の露出面は用紙２の支持面よりも低くなっているため、縁なし印刷の際に受けたインクによって用紙２の裏面が汚されることはない。
【００３２】
帯状体としての帯電ベルト２７は、吸収体１３に隣接して、用紙経路の外側にあたる領域に設けられており、駆動ローラ２９によって矢印Ｒの方向にベルト駆動される。駆動ローラ２９は、図示しない歯車機構によって搬送ローラ１４の回転駆動と連動して駆動されるようになっており、すなわち、駆動源（図１に示すモータ１５）が共通化されて、装置全体の構成が簡易化が図られている。
【００３３】
帯電ベルト２７の外面（一面）側は、全周にわたって第１帯電部材の被膜が形成されて帯電面２１（網掛けで図示）となっている。帯電面２１は、上面部２１ａにおいて吐出領域に臨んで露出されており、上面部２１ａの反対側にあたる裏面部２１ｂにおいて、ブラシ状に形成された第２帯電部材からなる帯電ブラシ２２と当接している。帯電面２１は帯電ベルト２７のベルト駆動によってこの帯電ブラシ２２と擦れ合い、帯電する。尚、帯電面２１をなす第１帯電部材の被膜は、帯電ベルト２７の外面における一部の領域に形成されるようになっていてもよい。
【００３４】
帯電面２１は、帯電することで静電力を発生させ、いわゆるインクミストを誘引する役割を果たす。インクミストはプラテン１１の周辺部において顕著に発生するため、帯電面２１は、吐出領域に臨んで露出する上面部２１ａにおいて当該インクミストを効果的に誘引、捕集し、かくして、いわゆる機内汚れが効果的に低減される。
【００３５】
一方、帯電ブラシ２２は、帯電面２１とは反対の極性に帯電するため、インクミストに対して斥力を及ぼすことになる。帯電ブラシ２２を帯電面２１の裏面部２１ｂ側に設けたのは、インクミストを誘引する上面部２１ａから離間させることにより、当該斥力の影響を低減して、インクミストの捕集効果を高めるためである。また、第２帯電部材をブラシ状に形成してあるのは、第１帯電部材との摺動による帯電効率を高めるためである。
【００３６】
ここで、静電力によるインクミストの誘引について説明する。用紙２とノズル面３ａとが対向している状態においては、正極に帯電された用紙２とアースされたノズル面３ａとの間では電界が生じており、この電界によってノズル面３ａには負極の電荷が誘導される。したがって、ノズル面３ａから吐出されるインクは負極に帯電されており、帯電面２１を正極に帯電させることで、負帯電したインクミストが静電力により誘引されるわけである。
【００３７】
帯電面２１の帯電極性は、第１帯電部材と第２帯電部材との組み合わせによって決まるものであり、本実施形態では、第１帯電部材が第２帯電部材よりも正帯電しやすいものとなるようにしている。具体的には、例えば、第１帯電部材としてアセテート、ガラス、ナイロン等を、第２帯電部材として、塩化ビニル、ポリエチレン、アクリル等を用いている。尚、用紙２が負極に帯電される場合には、帯電面２１も負帯電されるように、それぞれの部材を選択する必要がある。
【００３８】
吸収体１３は、帯電ベルト２７に向かって延出し、裏面部２１ｂにおいて帯電面２１と当接する払拭部１３ａを有している。そして、この払拭部１３ａは、搬送ローラ１４の回転によって帯電面２１を払拭し、帯電面２１に付着したインクを吸収体１３に吸収する。
【００３９】
このように、吸収体１３は、いわゆる縁なし印刷時において用紙２外に吐出されたインクを受ける役割を果たすと共に、本発明における払拭部材ともなっている。かくして、簡易な構成でありながら、帯電面２１の清浄状態が保たれ、誘引能力の低下の防止が図られている。
【００４０】
（変形例１）
次に、図４、図５を参照して、本発明に係るプリンタの変形例１について説明する。図４は、変形例１に係るプラテンの周辺構造を拡大して示す平面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ断面図である。尚、以下では、先の実施形態と重複する内容については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００４１】
この変形例１においては、帯電ベルト２７が用紙２の搬送経路に係る領域を含んで走査方向に延在しており、上面部２１ａにおいて吐出ヘッド３と対向するように帯電面２１を露出させている。帯電面２１は、裏面部２１ｂにおいて帯電ブラシ２２と擦れ合って帯電され、吐出領域に面する上面部２１ａにおいてインクミストを誘引、捕集する。また、帯電面２１は、縁なし印刷において用紙２外に吐出されるインクについても、直接これを受けるようになっている。そして、帯電面２１に付着したインクは、裏面部２１ｂにおいて帯電面２１と当接する払拭部材３２によって払拭、吸収される。尚、払拭部材３２は、吸液性部材を成型してプラテンボックス２４の内底面に配置したものである。
【００４２】
この変形例１のように、吐出領域全体にわたって帯電面２１を配した構成とすることにより、プラテン１１において発生したインクミストが、より効果的に誘引、捕集されるようになっている。
【００４３】
（変形例２）
次に、図６、図７を参照して、本発明に係るプリンタの変形例２について説明する。図６は、変形例２に係るプラテンの周辺構造を拡大して示す平面図である。図７は、図６のＣ−Ｃ断面図である。尚、以下では、先の実施形態および変形例１と重複する内容については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００４４】
この変形例２においては、上述の実施形態における搬送ローラ１４（図２，３参照）の代わりに、走査方向に延在する搬送ベルト３３が、駆動ローラ３５によってベルト駆動可能に設けられている。搬送ベルト３３は、用紙２を搬送する搬送手段として機能すると共に、吐出領域において用紙２を支持するプラテン１１としての役割も果たしている。また、搬送ベルト３３における用紙経路の外側にあたる領域は、外面に全周にわたって第１帯電部材の被膜が形成された帯電面３４（網掛けで図示）となっており、すなわち、搬送ベルト３３は、本発明における帯状体としても機能している。
【００４５】
帯電面３４は、裏面部３４ｂにおいて帯電ブラシ２２と擦れ合って帯電され、吐出領域に臨んで面する上面部３４ａにおいてインクミストを誘引、捕集する。そして、帯電面３４に付着したインクは、裏面部３４ｂにおいて帯電面３４と当接する払拭部材３６によって払拭、吸収される。尚、払拭部材３６は、吸液性部材を成型してプラテンボックス２４の内底面に配置したものである。
【００４６】
この変形例２のように、吐出対象物がベルト搬送されるタイプの液体吐出装置においては、本発明に係る帯状体と搬送手段とを一体化した構成とすることもできる。このような部品の共通化によって装置構成を簡易なものとすることにより、製造にかかるコスト、工数の低減を図ることが可能である。
【００４７】
本発明は上述の実施形態に限定されない。
例えば、本発明に係る液体吐出装置は、用紙印刷を目的とするいわゆるインクジェットプリンタに限定されるものではなく、発光材料、導電性材料などの各種機能性材料を含んだ機能性液体を工業基板上に吐出するように構成された、表示体製造装置、電極形成装置などの工業用装置も含まれる。
また、上述の実施形態においては、帯状体（帯電ベルト２７、搬送ベルト３３）の外面（一面）に第１帯電部材の被膜が形成された態様となっていたが、帯状体の基材そのものを第１帯電部材とした態様とすることもできる。
また、上面部２１ａにおいて帯電面２１を露出させず、吸液性部材などを介してインクミストを誘引する態様としてもよい。
また、帯電ベルト２７のベルト駆動は、搬送ローラ１４とは独立した駆動源によってなされるようになっていてもよい。
また、吸液性部材で形成された払拭部材（吸収体１３、払拭部材３２，３６）に代えて、ゴムブレードなどを用いて帯電面の清浄化を行うようにしてもよい。
また、本発明に係る帯状体は、プラテン１１の周辺に限らず、プリンタ１内の各所に設けることができる。
また、各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略したり、図示しない他の構成と組み合わせたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】液体吐出装置の内部構造の一例を示す概略斜視図。
【図２】プラテンの周辺構造を拡大して示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】変形例１に係るプラテンの周辺構造を拡大して示す平面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図。
【図６】変形例２に係るプラテンの周辺構造を拡大して示す平面図。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１…液体吐出装置としてのプリンタ、２…吐出対象物としての用紙、２ａ…表面、２ｂ…裏面、３…吐出ヘッド、３ａ…ノズル面、４…キャリッジ、５…走査機構、６…フレーム基体、７ａ〜７ｄ…インクカートリッジ、８…タイミングベルト、９…モータ、１０…ガイドロッド、１１…プラテン、１２…リブ部材、１３…吸液性部材で形成された払拭部材としての吸収体、１３ａ…払拭部、１４…搬送手段としての搬送ローラ、１５…モータ、２１…第１帯電部材からなる帯電面、２１ａ…上面部、２１ｂ…裏面部、２２…第２帯電部材からなる帯電ブラシ、２４…プラテンボックス、２５…従動ローラ、２７…帯状体としての帯電ベルト、２９…駆動ローラ、３２…吸液性部材で形成された払拭部材、３３…搬送手段および帯状体としての搬送ベルト、３４…第１帯電部材からなる帯電面、３４ａ…上面部、３４ｂ…裏面部、３５…駆動ローラ、３６…吸液性部材で形成された払拭部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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