(57)【要約】【課題】ミスト化したインク滴が、印刷装置内を汚してしまう。【解決手段】本印刷装置は、ノズルを移動させるキャリッジと、前記キャリッジとともに移動する電極であって、前記ノズルから吐出され媒体に着弾しない帯電したインク滴を吸着するための電極と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図９
2006272635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを移動させるキャリッジと、
前記キャリッジとともに移動する電極であって、前記ノズルから吐出され媒体に着弾しない帯電したインク滴を吸着するための電極と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記電極は、前記キャリッジの移動方向の側面に設けられていることを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の印刷装置であって、
前記ノズルからメインインク滴とサテライトインク滴とが吐出され、
前記電極により前記サテライトインク滴が吸着される
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の印刷装置であって、
ノズルからインク滴を吐出させるための素子を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号生成部から出力された信号を利用して前記電極を充電する充電回路と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項４に記載の印刷装置であって、
前記充電回路は、前記駆動信号生成部から出力された信号の直流成分をカットするフィルターを有することを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
請求項５に記載の印刷装置であって、
前記充電回路は、前記直流成分をカットされた信号の電圧を変換するトランスを有することを特徴とする印刷装置。
【請求項７】
請求項６に記載の印刷装置であって、
前記充電回路は、前記トランスの２次側に設けられた整流回路を有することを特徴とする印刷装置。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記充電回路は、前記駆動信号生成部から出力された信号を利用した充電のオン・オフを制御するスイッチを有することを特徴とする印刷装置。
【請求項９】
請求項８に記載の印刷装置であって、
インク滴を前記ノズルから吐出する際に、前記スイッチをオフにすることを特徴とする印刷装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の印刷装置であって、
インク滴を前記ノズルから吐出しない程度に前記素子を駆動する際に、前記スイッチをオンにすることを特徴とする印刷装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の印刷装置であって、
インク滴を前記ノズルから吐出する前に、前記電極を充電することを特徴とする印刷装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記電極は、被覆されていることを特徴とする印刷装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記キャリッジとともに移動するインク吸収材を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項１４】
ノズルを移動させるキャリッジと、
前記キャリッジとともに移動する電極であって、前記ノズルから吐出され媒体に着弾しない帯電したインク滴を吸着するための電極と、
を備える印刷装置であって、
前記電極は、前記キャリッジの移動方向の側面に設けられ、
前記ノズルからメインインク滴とサテライトインク滴とが吐出され、前記電極により前記サテライトインク滴が吸着され、
ノズルからインク滴を吐出させるための素子を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号生成部から出力された信号を利用して前記電極を充電する充電回路と、を備え、
前記充電回路は、前記駆動信号生成部から出力された信号の直流成分をカットするフィルターを有し、
前記充電回路は、前記直流成分をカットされた信号の電圧を変換するトランスを有し、
前記充電回路は、前記トランスの２次側に設けられた整流回路を有し、
前記充電回路は、前記駆動信号生成部から出力された信号を利用した充電のオン・オフを制御するスイッチを有し、
インク滴を前記ノズルから吐出する際に、前記スイッチをオフにし、
インク滴を前記ノズルから吐出しない程度に前記素子を駆動する際に、前記スイッチをオンにし、
インク滴を前記ノズルから吐出する前に、前記電極を充電し、
前記電極は被覆され、
前記キャリッジとともに移動するインク吸収材を備える
ことを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク滴を吐出して印刷を行う印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、移動方向に移動するノズルからインク滴を吐出し、インク滴を媒体（紙・布・ＯＨＰなど）に着弾させてドットを形成し、無数のドットから構成される印刷画像を媒体に印刷する。  
ノズルから微小なインク滴が吐出されたとき、インク滴の飛翔速度が空気抵抗により低下し、媒体に着弾せず、プリンタ内部に飛散することがある。そして、このようにミスト化したインク滴がプリンタ内部を汚すことが問題となっている。
【０００３】
そこで、キャリッジの側面にインク吸収材を設け、キャリッジの移動時の気流を利用して、ミスト化したインク滴を回収する技術が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０５４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ミスト化したインク滴をインク吸収材で回収するためには、気流に乗ったインク滴がインク吸収材に衝突する程度の速度で移動することが要求される。言い換えると、インク吸収材に衝突する程度の速度で移動するインク滴だけしか、インク吸収材で回収することができない。ミスト化したインク滴の中には、インク吸収材に衝突するには至らない程度の速度で、インク吸収材に向かって移動するものもあり、このようなインク滴は回収することはできない。  
本発明は、ミスト化したインク滴の回収効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、ノズルを移動させるキャリッジと、前記キャリッジとともに移動する電極であって、前記ノズルから吐出され媒体に着弾しない帯電したインク滴を吸着するための電極と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００８】
ノズルを移動させるキャリッジと、
前記キャリッジとともに移動する電極であって、前記ノズルから吐出され媒体に着弾しない帯電したインク滴を吸着するための電極と、
を備えることを特徴とする印刷装置。  
このような印刷装置によれば、インク滴の飛散を軽減することができる。
【０００９】
かかる印刷装置であって、前記電極は、前記キャリッジの移動方向の側面に設けられていることが望ましい。これにより、インク滴を効率よく吸着できる。
【００１０】
かかる印刷装置であって、前記ノズルからメインインク滴とサテライトインク滴とが吐出され、前記電極により前記サテライトインク滴が吸着されることが望ましい。これにより、ミスト化しやすいサテライトインク滴の飛散を軽減することができる。
【００１１】
かかる印刷装置であって、ノズルからインク滴を吐出させるための素子を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号生成部から出力された信号を利用して前記電極を充電する充電回路と、を備えることが望ましい。これにより、装置の構成を簡略化できる。
【００１２】
かかる印刷装置であって、前記充電回路は、前記駆動信号生成部から出力された信号の直流成分をカットするフィルターを有することが望ましい。これにより、短絡を防止できる。また、前記充電回路は、前記直流成分をカットされた信号の電圧を変換するトランスを有することが好ましい。これにより、多くのインク滴を吸着できる。また、前記充電回路は、前記トランスの２次側に設けられた整流回路を有することが好ましい。これにより、充電された電極の電圧を保つことができる。
【００１３】
また、前記充電回路は、前記駆動信号生成部から出力された信号を利用した充電のオン・オフを制御するスイッチを有することが好ましい。また、インク滴を前記ノズルから吐出する際に、前記スイッチをオフにすることが好ましい。これにより、印刷画像の画質が向上する。また、インク滴を前記ノズルから吐出しない程度に前記素子を駆動する際に、前記スイッチをオンにすることが好ましく、インク滴を前記ノズルから吐出する前に、前記電極を充電することが良い。これにより、ミスト化したインク滴が飛散する前に吸着することができる。
【００１４】
かかる印刷装置であって、前記電極は被覆されていることが望ましい。これにより、付着したインク滴による短絡を防ぐことができる。また、前記キャリッジとともに移動するインク吸収材を備えることが好ましい。これにより、電極に引き寄せられたインク滴をインク吸収材に吸収させることができる。
【００１５】
＝＝＝プリンタの構成＝＝＝
＜インクジェットプリンタの構成について＞
図１は、本実施形態のプリンタ１の全体構成のブロック図である。また、図２Ａは、本実施形態のプリンタ１の全体構成の概略図である。また、図２Ｂは、本実施形態のプリンタ１の全体構成の横断面図である。以下、本実施形態のプリンタの基本的な構成について説明する。
【００１６】
本実施形態のプリンタ１は、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、及びコントローラ６０を有する。外部装置であるコンピュータ１１０から印刷データを受信したプリンタ１は、コントローラ６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、吸着ユニット８０）を制御する。コントローラ６０は、コンピュータ１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を印刷する。プリンタ１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラ６０に出力する。コントローラ６０は、検出器群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
【００１７】
搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙Ｓなど）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット２０は、給紙ローラ２１と、搬送モータ２２（ＰＦモータとも言う）と、搬送ローラ２３と、プラテン２４と、排紙ローラ２５とを有する。給紙ローラ２１は、紙挿入口に挿入された紙をプリンタ内に給紙するためのローラである。搬送ローラ２３は、給紙ローラ２１によって給紙された紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラであり、搬送モータ２２によって駆動される。プラテン２４は、印刷中の紙Ｓを支持する。排紙ローラ２５は、紙Ｓをプリンタの外部に排出するローラであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。
【００１８】
キャリッジユニット３０は、ヘッドを所定の方向（以下、移動方向という）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモータ３２（ＣＲモータとも言う）とを有する。キャリッジ３１は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモータ３２によって駆動される。また、キャリッジ３１は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
【００１９】
ヘッドユニット４０は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット４０は、複数のノズルを有するヘッド４１を備える。このヘッド４１はキャリッジ３１に設けられているため、キャリッジ３１が移動方向に移動すると、ヘッド４１も移動方向に移動する。そして、ヘッド４１が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が紙に形成される。
【００２０】
検出器群５０には、リニア式エンコーダ５１、ロータリー式エンコーダ５２、紙検出センサ５３、および光学センサ５４等が含まれる。リニア式エンコーダ５１は、キャリッジ３１の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダ５２は、搬送ローラ２３の回転量を検出する。紙検出センサ５３は、給紙中の紙の先端の位置を検出する。光学センサ５４は、キャリッジ３１に取付けられている発光部と受光部により、紙の有無を検出する。そして、光学センサ５４は、キャリッジ３１によって移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサ５４は、状況に応じて、紙の先端（搬送方向下流側の端部であり、上端ともいう）・後端（搬送方向上流側の端部であり、下端ともいう）も検出できる。
【００２１】
コントローラ６０は、プリンタの制御を行うための制御ユニット（制御部）である。コントローラ６０は、インターフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリ６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェース部６１は、外部装置であるコンピュータ１１０とプリンタ１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンタ全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリ６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。
【００２２】
ユニット制御回路６４には、駆動信号ＣＯＭを生成する駆動信号生成部７０が設けられている。駆動信号ＣＯＭは、ヘッドユニット４０及び吸着ユニット８０を駆動するための信号であり、駆動信号生成部７０からヘッドユニット４０及び吸着ユニット８０へ入力される。
【００２３】
吸着ユニット８０は、ヘッドからインク滴を吐出する際に生じるサテライトインク滴を吸着するための機構を有する。この吸着ユニット８０は、キャリッジの側面（キャリッジの移動方向から見た場合のキャリッジの正面及び背面）に、電界を発生させるための電極８１及び電極８２が設けられている。この吸着ユニット８０の詳細な構成については、後述する。なお、本実施形態では、電極が一対ずつ設けられているが、これに限られるものではなく、複数対ずつ設けられても良いし、一方の電極がキャリッジの側面に出るように構成されていても良い。
【００２４】
＜印刷動作について＞
図３は、印刷時の処理のフロー図である。以下に説明される各処理は、コントローラ６０が、メモリ６３内に格納されたプログラムに従って、各ユニットを制御することにより実行される。このプログラムは、各処理を実行するためのコードを有する。
【００２５】
印刷命令受信（Ｓ００１）：まず、コントローラ６０は、コンピュータ１１０からインターフェース部６１を介して、印刷命令を受信する。この印刷命令は、コンピュータ１１０から送信される印刷データのヘッダに含まれている。そして、コントローラ６０は、受信した印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の給紙処理・搬送処理・ドット形成処理等を行う。
【００２６】
給紙処理（Ｓ００２）：給紙処理とは、印刷すべき紙をプリンタ内に供給し、印刷開始位置（頭出し位置とも言う）に紙を位置決めする処理である。コントローラ６０は、給紙ローラ２１を回転させ、印刷すべき紙を搬送ローラ２３まで送る。続いて、コントローラ６０は、搬送ローラ２３を回転させ、給紙ローラ２１から送られてきた紙を印刷開始位置に位置決めする。紙が印刷開始位置に位置決めされたとき、ヘッド４１の少なくとも一部のノズルは、紙と対向している。
【００２７】
ドット形成処理（Ｓ００３）：ドット形成処理とは、移動方向に沿って移動するヘッドからインクを断続的に吐出させ、紙上にドットを形成する処理である。コントローラ６０は、キャリッジモータ３２を駆動し、キャリッジ３１を移動方向に移動させる。そして、コントローラ６０は、キャリッジ３１が移動している間に、印刷データに基づいてヘッドからインクを吐出させる。ヘッド４１から吐出されたインク滴が紙上に着弾すれば、紙上にドットが形成される。移動するヘッド４１からインクが断続的に吐出されるので、紙上には移動方向に沿った複数のドットからなるドット列（ラスタライン）が形成される。
【００２８】
搬送処理（Ｓ００４）：搬送処理とは、紙をヘッドに対して搬送方向に沿って相対的に移動させる処理である。コントローラ６０は、搬送モータを駆動し、搬送ローラを回転させて紙を搬送方向に搬送する。この搬送処理により、ヘッド４１は、先ほどのドット形成処理によって形成されたドットの位置とは異なる位置に、ドットを形成することが可能になる。
【００２９】
排紙判断（Ｓ００５）：コントローラ６０は、印刷中の紙の排紙の判断を行う。印刷中の紙に印刷すべきデータが残っていれば、排紙は行われない。そして、コントローラ６０は、印刷すべきデータがなくなるまで、ドット形成処理と搬送処理とを交互に繰り返し、ドットから構成される画像を徐々に紙に印刷する。
【００３０】
排紙処理（Ｓ００６）：印刷中の紙に印刷すべきデータがなくなれば、コントローラ６０は、排紙ローラを回転させることにより、その紙を排紙する。なお、排紙を行うか否かの判断は、印刷データに含まれる排紙コマンドに基づいても良い。
【００３１】
印刷終了判断（Ｓ００７）：次に、コントローラ６０は、印刷を続行するか否かの判断を行う。次の紙に印刷を行うのであれば、印刷を続行し、次の紙の給紙処理を開始する。次の紙に印刷を行わないのであれば、印刷動作を終了する。
【００３２】
＜駆動信号生成部について＞
図４は、駆動信号生成部７０の構成の説明図である。駆動信号生成部７０は、Ｄ／Ａ変換器７１と、電圧増幅回路７２と、電流増幅回路７３とを有する。
【００３３】
Ｄ／Ａ変換器７１は、ＣＰＵ６２から出力されたＤＡＣ値に応じた電圧の信号を電圧増幅回路７２に出力する。電圧増幅回路７２は、電圧増幅回路７２は、Ｄ／Ａ変換器７１からの信号を、ピエゾ素子４１１の動作に適した電圧まで増幅する。電圧増幅回路７２では、Ｄ／Ａ変換器７１からの信号を、最大４０数Ｖまで増幅する。そして、増幅後の出力電圧は、信号Ｓ_Ｑ１及び信号Ｓ_Ｑ２として電流増幅回路７３に出力される。
【００３４】
電流増幅回路７３は、ヘッド４１の多数のピエゾ素子を支障なく動作できるように、十分な電流を供給するための回路である。電流増幅回路７３は、互いのエミッタ端子同士が接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ１とＰＮＰ型のトランジスタＱ２からなるトランジスタ対を有する。ＮＰＮ型のトランジスタＱ１は、駆動信号ＣＯＭの電圧上昇時に動作するトランジスタである。このＮＰＮ型のトランジスタＱ１は、コレクタが電源に、エミッタが駆動信号ＣＯＭの出力信号線に、それぞれ接続されている。ＰＮＰ型のトランジスタＱ２は、電圧降下時に動作するトランジスタである。ＰＮＰ型のトランジスタＱ２は、コレクタが接地（アース）に、エミッタが駆動信号ＣＯＭの出力信号線に、それぞれ接続されている。なお、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１とＰＮＰ型のトランジスタＱ２のエミッタ同士が接続されている部分の電圧（駆動信号ＣＯＭの電圧）は、符号ＦＢで示すように、電圧増幅回路７２へフィードバックされている。
【００３５】
そして、この電流増幅回路７３は、電圧増幅回路７２からの信号Ｓ_Ｑ１及び信号Ｓ_Ｑ２によって、動作が制御される。例えば、出力電圧が上昇状態にあると、信号Ｓ_Ｑ１によってＮＰＮ型のトランジスタＱ１がオン状態となり、電流Ｉ１が流れる。これに伴い、駆動信号ＣＯＭの電圧も上昇する。一方、出力電圧が降下状態にあると、信号Ｓ_Ｑ２によってＰＮＰ型のトランジスタＱ２がオン状態となり、電流Ｉ２が流れる。これに伴い、駆動信号ＣＯＭの電圧も降下する。なお、出力電圧が一定である場合、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１もＰＮＰ型のトランジスタＱ２もオフ状態となる。その結果、駆動信号ＣＯＭは一定電圧となる。
【００３６】
なお、後述するように、駆動信号生成部７０は、２種類の駆動信号（駆動信号ＣＯＭ_１と駆動信号ＣＯＭ_２）を生成可能である。
【００３７】
＜駆動信号ＣＯＭについて＞
図５は、ヘッドユニット４０の構成の説明図である。図６は、ドット形成処理時の駆動信号ＣＯＭ_１、スイッチ制御信号ＳＷ及び印加信号ＰＳの説明図である。
【００３８】
ヘッドユニット４０は、ヘッド４１の他に、ヘッド４１を制御するヘッドコントローラ４２を有する。ヘッド４１には、各ノズルにそれぞれ対応して複数のピエゾ素子４１１が設けられている。ヘッドコントローラ４２には、スイッチ制御部４２１と、各ピエゾ素子４１１にそれぞれ対応して設けられたスイッチ４２２と、を有する。
【００３９】
ドット形成処理時の駆動信号ＣＯＭ_１は、期間Ｔ０の間に６つの駆動パルスを含んでいる。なお、期間Ｔ０は、キャリッジが１画素分の区間を通過する時間に相当する。ドット形成処理時の駆動信号ＣＯＭ_１の最低電位から最高電位までの電圧Ｖｈは、約３６Ｖである。このような駆動信号ＣＯＭ_１が駆動信号生成部７０から出力されて、それぞれのスイッチ４２２に入力される。
【００４０】
ヘッドコントローラには、コントローラ６０から制御信号ＳＩが入力される。この制御信号ＳＩは、ノズル数分の画素データのシリアルデータである。スイッチ制御部４２１は、制御信号ＳＩに基づいて、各ノズルに対応する２ビットの画素データに応じたスイッチ制御信号ＳＷを出力する。
【００４１】
あるノズルに対応する２ビットの画素データが「００」のとき、スイッチ制御部４２１は、図に示すようなスイッチ制御信号ＳＷ_００を、その画素データに対応するスイッチ４２２に出力する。また、スイッチ制御部４２１は、画素データが「０１」のときにはスイッチ制御信号ＳＷ_０１を、画素データが「１０」のときにはスイッチ制御信号ＳＷ_１０を、画素データが「１１」のときにはスイッチ制御信号ＳＷ_１１を、スイッチ４２２に出力する。
【００４２】
スイッチ制御信号ＳＷがＬレベルのとき、スイッチ４２２はＯＦＦ状態になる。一方、スイッチ制御信号ＳＷがＨレベルのとき、スイッチ４２２はＯＮ状態になる。この結果、画素データが「００」のとき、スイッチ制御信号ＳＷ_００は期間Ｔ０の間にＬレベルを維持されるので、駆動信号ＣＯＭ_１のいずれの駆動パルスもピエゾ素子４１１に印加されない。このため、画素データが「００」では、ドットが形成されない。画素データが「０１」のとき、スイッチ制御信号ＳＷ_０１は期間Ｔ３の間にＨレベルになるので、この期間における１個の駆動パルスがピエゾ素子４１１に印加され、小ドットが形成される。画素データが「１０」のときには、２個の駆動パルスがピエゾ素子４１１に印加され、中ドットが形成される。また、画素データが「１１」のときには、６個の駆動パルスがピエゾ素子４１１に印加され、大ドットが形成される。
【００４３】
図７は、ドット形成処理時以外のときの駆動信号ＣＯＭ_２の説明図である。  
ドット形成処理時以外のときは、フラッシング処理時（後述）を除き、ノズルからインク滴は吐出されない。しかし、長時間ノズルからインク滴を吐出しないと、ノズルが目詰まりするおそれがある。そこで、コントローラ６０は、ノズルからインク滴を吐出しないときも、ピエゾ素子４１１を駆動して、ノズルの目詰まりを予防している。  
このときにピエゾ素子４１１を駆動する駆動信号ＣＯＭ_２の最低電位と最高電位との差は、ドット形成処理時の駆動信号ＣＯＭ_１の最低電位と最高電位までの差Ｖｈの約０．４倍である。このように、ドット形成処理時以外のときの駆動信号ＣＯＭ_２では最低電位と最高電位との差が小さいので、ノズルからインク滴を吐出しない程度に、ピエゾ素子４１１を駆動し、ノズル内のインクを攪拌することができる。なお、このときの駆動信号ＣＯＭ_２のことを微振動信号とも呼ぶ。
【００４４】
ところで、ノズルの目詰まりを予防する手段として、フラッシング処理と呼ばれるものがある。この処理では、コントローラ６０は、キャリッジ３１を非印刷領域にあるインク受け部まで移動させ、ノズルからインク滴を数滴吐出させる。このため、この処理のときには、駆動信号生成部７０からは図６に示される駆動信号ＣＯＭ_１が出力される。
【００４５】
＝＝＝吸着ユニット＝＝＝
＜吸着ユニットの必要性について（サテライトインク滴の発生について）＞
図８Ａ〜図８Ｅは、ノズルからインク滴が吐出されるときの様子の説明図である。まず、電荷を示す図中の＋や−の符号については無視して、説明を行なう。
【００４６】
ピエゾ素子４１１（この図では不図示）に駆動パルスが印加されると、インクチャンバー内の圧力の変動により、ノズルからインクメニスカスが突出する（図８Ａ）。ノズルから突出したインクメニスカスが柱状に伸びると、ノズル近傍でくびれが発生し（図８Ｂ）、くびれの部分でインクメニスカスが分断されてインク滴が形成される（図８Ｃ）。そして、このインク滴にもくびれができ（図８Ｄ）、この部分でインク滴が分断されて、紙側に大きなインク滴であるメインインク滴Ｉｍと、ノズル側に微小インク滴であるサテライトインク滴Ｉｓとができる（図８Ｅ）。
【００４７】
実験的に、図８Ｅのように、メインインク滴Ｉｍとともにサテライトインク滴Ｉｓが発生することが、確かめられている。一方、サテライトインク滴Ｉｓの発生メカニズム（図８Ａ〜図８Ｅの過程）は、実際に確かめる術がなく、シミュレーションによるものである。但し、ここでは、サテライトインク滴Ｉｓの発生メカニズムよりも、サテライトのインク滴が発生することに注目すべきである。たとえサテライトのインク滴Ｉｓの発生メカニズムが異なるとしても、サテライトのインク滴Ｉｓが発生するならば、以下に説明する実施形態の適用が可能である。言い換えると、本件において、「サテライトのインク滴Ｉｓ」は、図８Ａ〜図８Ｅのメカニズムにより発生するものに限られず、メインのインク滴Ｉｍを吐出する際に別個に発生するインク滴を広く含むものである。
【００４８】
サテライトインク滴Ｉｍは、重量が小さいため又は飛翔速度が遅いため、紙Ｓに向かって飛翔する途中の空気抵抗により、紙Ｓに着弾しないことがある。紙Ｓに着弾しないサテライトインク滴Ｉｍは、プリンタ内で飛散し、プリンタ内部を汚す原因になる。そこで、本実施形態では、プリンタ内で飛散するサテライトインク滴Ｉｓ（ミスト化するサテライトインク滴）を回収するため、キャリッジ３１に吸着ユニット８０を設けている。
【００４９】
ところで、実験的に、図８Ｅに示すように、メインインク滴Ｉｍがプラスに帯電し、サテライトインク滴Ｉｓがマイナスに帯電することが確かめられている。これは、インク滴の吐出時のノズルとインクの摩擦の影響によって図８Ｄのようにインク滴が分極し、この結果、図８Ｅにおいてメインインク滴Ｉｍとサテライトインク滴Ｉｓに分断されると、メインインク滴がプラスに帯電し、サテライトインク滴がマイナスに帯電するためと考えられている。但し、サテライトのインク滴Ｉｓの発生メカニズムと同様に、ここでは、サテライトインク滴Ｉｓの帯電のメカニズムよりも、サテライトインク滴が帯電することに注目すべきである。たとえ帯電のメカニズムが異なるとしても、サテライトインク滴Ｉｓが帯電するのであれば、以下に説明する実施形態の適用が可能である。言い換えると、本件において、「帯電したサテライトインク滴Ｉｓ」は、図８Ｄ及び図８Ｅのメカニズムで形成されたものに限られない。
【００５０】
本実施形態の吸着ユニット８０は、サテライトインク滴が帯電していることを利用して、ミスト化したサテライトインク滴を回収している。
【００５１】
＜吸着ユニット８０の構成＞
図９は、本実施形態の吸着ユニット８０の構成の説明図である。図中のヘッドユニット４０については、既に説明を行なった通りなので、説明を省略する。
【００５２】
吸着ユニット８０は、既に説明したとおり、サテライトインク滴を吸着するための機構を備えており、キャリッジ３１の側面には吸着ユニット８０の電極８１及び電極８２が設けられている（図２Ｂ参照）。また、吸着ユニット８０には、駆動信号生成部７０により生成された駆動信号ＣＯＭが入力され、また、コントローラ６０から制御信号が入力されている。
【００５３】
この吸着ユニット８０は、電極８１及び電極８２の他に、電極を充電するための充電回路８３を備えている。この充電回路８３は、コンデンサＣ１と、スイッチ８３２と、トランス８３４と、ダイオード８３６と、コンデンサＣ２とを有する。コンデンサＣ１は、駆動信号ＣＯＭの直流成分をカットする。スイッチ８３２は、コントローラ６０からの制御信号に応じて、ＯＮ／ＯＦＦを制御される。トランス８３４は、低圧から高圧へ電圧を変換させる。なお、スイッチ８３２の側にトランス８３４の一次巻線があり、電極側にトランス８３４の二次巻線がある。ダイオード８３６とコンデンサＣ２により整流回路が構成されている。
【００５４】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、キャリッジ３１の側面に設けられた電極８１及び電極８２の説明図である。図に示す通り、電極８１及び電極８２は、被覆膜８４により被覆されている。これは、後述するように吸着されたインクによる短絡を防ぐためである。なお、図１０Ｂの例では、さらにインク吸収材８５が設けられている。電極に向かって移動するサテライトインク滴は、このインク吸収材８５に吸収される。インク吸収材８５を設けることにより、回収できるインク量を増やすことができる。
【００５５】
＜吸着ユニット８０の電極の充電について＞
図１１は、ドット形成処理時前後のキャリッジ３１の動きの説明図である。図１２は、ドット形成処理前後における駆動信号ＣＯＭと、制御信号と、電極８２の電圧との関係の説明図である。ここでは、図１１において紙Ｓの左側に停止しているキャリッジ３１が、ドット形成処理のため、紙Ｓの右側まで移動して停止するまでの間の処理について説明する。なお、以下の説明では、キャリッジ３１の位置は右側面の位置を基準にしている。
【００５６】
最初、キャリッジ３１は位置Ａで停止している。このとき、駆動信号生成部７０は、微振動信号である駆動信号ＣＯＭ_２を生成し、ピエゾ素子４１１を微振動させて、ノズルの目詰まりを防止している。このとき、コントローラ６０は、吸着ユニット８０へ出力する制御信号をＨレベルにし、スイッチ８３２をＯＮ状態にする。これにより、トランス８３４の一次巻線には、コンデンサＣ２により駆動信号ＣＯＭ_２の直流成分がカットされた信号ＣＯＭ_２が入力される。そして、トランス８３４により高電圧に変換された交流信号は、ダイオード８３６とコンデンサＣ２による半波整流回路によって整流される。スイッチ８３２がＯＮ状態のまま駆動信号ＣＯＭ_２が吸着ユニット８０に入力される状態（以下、チャージ状態という）が続くと、電極８２の電圧が数百ボルトまでに達する。
【００５７】
コントローラ６０は、位置Ａからキャリッジ３１を移動方向（この場合、右方向）へ加速させ、キャリッジ３１が位置Ｂまでに到達するまでに所定の速度にする。吸着ユニット８０では、キャリッジ３１の加速中もチャージ状態を続けている。
【００５８】
コントローラ６０は、所定の速度を維持したままキャリッジ３１を一定速度で移動させ、ヘッド４１が位置Ｂに達したときにインクの吐出を開始する。この際に、印刷領域にドットを形成するため、駆動信号生成部７０は、生成する駆動信号を駆動信号ＣＯＭ_２から駆動信号ＣＯＭ_１へ切り替えている。駆動信号生成部７０が駆動信号を切り替える際に、コントローラ６０は、吸着ユニット８０へ出力する制御信号をＬレベルにし、スイッチ８３２をＯＦＦ状態にする。これは、インクの吐出中に駆動信号ＣＯＭ_１が吸着ユニット８０へ入力されると、電流が吸着ユニット８０へ流れ、ピエゾ素子４１１へ印加される駆動パルスの波形が崩れるおそれがあるためである。
【００５９】
ヘッド４１が位置Ｂに達してから位置Ｃを通過するまでの間、コントローラ６０は、キャリッジ３１を一定速度で移動させ、ヘッド４１からインクを断続的に吐出させ、図中の印刷領域にドットを形成して帯状の画像片を紙Ｓに印刷する。この間、スイッチ８３２はＯＦＦ状態のままである。但し、ダイオード８３６とコンデンサＣ２により、電極８２の電圧は、ほぼ一定に保たれる。
【００６０】
ヘッド４１が位置Ｃを通過したときにコントローラ６０はインクの吐出を停止し、減速を開始する。このとき、駆動信号生成部７０は、生成する駆動信号を駆動信号ＣＯＭ_１から駆動信号ＣＯＭ_２へ切り替える。駆動信号の切り替えの後、コントローラ６０は、吸着ユニット８０へ出力する制御信号をＨレベルにし、スイッチ８３２をＯＮ状態にする。すなわち、再びチャージ状態にする。そして、コントローラ６０は、キャリッジ３１を位置Ｄでキャリッジ３１を停止させる。キャリッジ３１が位置Ｄで停止している間、吸着ユニット８０ではチャージ状態を続けている。そして、キャリッジ３１が逆方向に移動するときも、ほぼ同様の処理が行われる。
【００６１】
なお、フラッシング処理を行う場合、コントローラ６０は、インク受け部のある位置Ｅまでキャリッジ３１を移動させる。キャリッジ３１の移動中、コントローラ６０は、駆動信号生成部７０に駆動信号ＣＯＭ_２を生成させて、ノズルの目詰まりを防止するとともに、吸着ユニット８０へ出力する制御信号をＨレベルにし、スイッチ８３２をＯＮ状態にして、チャージ状態にする。キャリッジ３１を位置Ｅへ移動させた後、コントローラ６０は、駆動信号生成部７０に駆動信号ＣＯＭ_１を生成させて、ヘッド４１からインクを吐出させる。この際、コントローラ６０は、吸着ユニット８０へ出力する制御信号をＬレベルにし、スイッチ８３２をＯＦＦ状態にする。そして、フラッシング処理後、コントローラ６０は、駆動信号生成部７０に駆動信号ＣＯＭ_２を生成させて、ノズルの目詰まりを防止するとともに、吸着ユニット８０へ出力する制御信号をＨレベルにし、スイッチ８３２をＯＮ状態にして、チャージ状態にする。
【００６２】
本実施形態によれば、ヘッド４１からインクを吐出する直前まで、コントローラ６０は吸着ユニット８０をチャージ状態にしている。このため、ヘッド４１からインクを吐出する際にスイッチ８３２をＯＦＦ状態にしても、電極８２が数百ボルトに維持される。
【００６３】
＜サテライトインク滴の吸着について＞
図１３は、ドット形成処理時のキャリッジ３１の周辺の気流の様子の説明図である。  キャリッジ３１が左から右へ移動すると、空間Ｘ１が、キャリッジ３１やヘッド４１により急激に絞られた状態になる。この結果、空間Ｘ１から空間Ｙへの流れが発生する。  
ヘッド４１からインク滴が吐出されると、サテライトインク滴Ｉｓの一部が空気抵抗のため紙Ｓに着弾せず、ミスト化する。ミスト化したサテライトインク滴Ｉｓは、空間Ｘ１からの流れに乗って、空間Ｘ２に移動する。  
空間Ｙから空間Ｘ２の間において、流れの断面積が急拡大しており、キャリッジ３１の左側面（移動方向の下流側の側面）で渦が発生する。この渦にミスト化したサテライトインク滴Ｉｓが巻き込まれると、そのサテライトインク滴はキャリッジ３１の左側面に向かって移動する。  
さらに、キャリッジ３１の左側面に設けられた電極８２は数百ボルトにチャージされており、加えて、サテライトインク滴Ｉｓはマイナスに帯電している。このため、キャリッジ３１の左側面に向かって移動したサテライトインク滴Ｉｓは、さらに電極８２に向かって移動し、電極に吸着される。言い換えると、吸着ユニット８０の電極をキャリッジ３１の側面に設けることにより、気流を利用して、サテライトインク滴の吸着を効率よく行なうことができる。
【００６４】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、主としてプリンタについて記載されているが、その中には、印刷装置、記録装置、液体の吐出装置、印刷方法、記録方法、液体の吐出方法、印刷システム、記録システム、コンピュータシステム、プログラム、プログラムを記憶した記憶媒体、印刷物の製造方法、等の開示が含まれていることは言うまでもない。
【００６５】
また、一実施形態としてのプリンタ等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００６６】
＜ノズルについて＞
前述の実施形態では、圧電素子を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。要するに、吐出されたインク滴が帯電していれば、そのインク滴がミスト化したときに、吸着ユニット８０で回収することができる。
【００６７】
＝＝＝まとめ＝＝＝
（１）前述のプリンタ（印刷装置の一例）には、ノズルを移動させるためのキャリッジ３１が備わっている。ノズルからインク滴が吐出されたとき、インク滴の飛翔速度が空気抵抗により低下し、媒体に着弾せずに飛散することがある。一方、図８Ｅに示すように、ノズルから吐出されたインク滴は、吐出時のノズルとインクとの摩擦の影響により、帯電している。  
そこで、本実施形態では、ミスト化したインク滴が帯電していることを利用して、ミスト化したインク滴を吸着している。具体的には、キャリッジ３１に設けられた電極８２を充電することにより電界を発生させて、帯電したインク滴を引き寄せて吸着している。これにより、インク滴が飛散する前にインク滴を吸着できるので、プリンタ内が汚れることを抑えることができる。
【００６８】
（２）前述の実施形態では、電極は、キャリッジ３１の移動方向の側面（キャリッジ移動方向から見た場合、キャリッジの正面又は背面）に設けられている（図２Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）。これにより、キャリッジ３１が移動したときにキャリッジ３１の側面での気流を利用して、ミスト化したインク滴が効率よく電極に吸着する（図１３参照）。  
但し、電極を設ける位置は、これに限られるものではない。例えば、キャリッジ３１の下面に設けても良い。しかし、この場合、気流を利用して効率よくインク滴を回収することは難しい。
【００６９】
（３）前述の実施形態では、ノズルからメインインク滴Ｉｍとサテライトインク滴Ｉｓとが吐出され、このうちのサテライトインク滴が電極により吸着されていた。この理由は、サテライトインク滴Ｉｍがミスト化しやすいためである。  
但し、吸着の対象となるインク滴は、サテライトインク滴に限られるものではない。例えば、メインインク滴が紙Ｓに着弾せずにミスト化した場合、このメインインク滴を電極に吸着しても良い。
【００７０】
（４）前述の実施形態では、プリンタは、駆動信号ＣＯＭ（ピエゾ素子（ノズルからインク滴を吐出させるための素子の一例）を駆動するための駆動信号の一例）を生成する駆動信号生成部７０と、電極を充電するための充電回路８３とを備えている（図９参照）。そして、前述の充電回路８３は、駆動信号生成部７０から生成された駆動信号を利用して、電極を充電している。これにより、構成を簡略化できる。  
但し、充電回路は、これに限られるものではない。例えば、駆動信号生成部からの信号とは別の信号を用いて、電極を充電しても良い。しかし、この場合、別の信号を発生させるための回路が必要となる。  
なお、前述の充電回路８３は、駆動信号生成部７０から生成された駆動信号を利用するため、以下のような構成になっている。
【００７１】
（５）前述の充電回路８３は、駆動信号生成部７０から出力された信号の直流成分をカットするコンデンサＣ１（フィルターの一例）を有している（図９参照）。このコンデンサＣ１がないと、駆動信号が一定電圧であるときに、短絡してしまうためである。
【００７２】
なお、直流成分をカットする機能があれば、コンデンサＣ１に限られず、他の構成でも良い。
【００７３】
（６）前述の充電回路８３には、トランス８３４が設けられている（図９参照）。これにより、駆動信号生成部７０から出力された信号よりも高い電圧で電極を充電できる。この結果、より多くのインク滴を吸着できる。
【００７４】
（７）前述の充電回路８３のトランス８３４の２次側には、ダイオード８３６及びコンデンサＣ２からなる整流回路が設けられている（図９参照）。これにより、充電された電極の電圧を保つことができる。
【００７５】
（８）前述の充電回路８３には、スイッチ８３２が設けられている（図９参照）。このスイッチ８３２のＯＮ／ＯＦＦにより、駆動信号生成部７０から出力された信号を利用した充電がオン・オフされる。
【００７６】
（９）そして、前述の実施形態では、インク滴をノズルから吐出する際に、スイッチ８３２がＯＦＦにされる（図１２参照）。これは、インクの吐出中に駆動信号ＣＯＭ_１が吸着ユニット８０へ入力されると、ピエゾ素子４１１へ印加される駆動パルスの波形が崩れるおそれがあるためである。なお、波形の崩れた駆動パルスがピエゾ素子４１１に印加されると、所望の大きさのインク滴が吐出できず、所望の大きさのドットが紙に形成されないため、印刷画像の画質が低下する。  
但し、インク滴をノズルから吐出する際に、スイッチ８３２をＯＮにしても良い。このようにすれば、駆動信号ＣＯＭ_１を利用して、電極を充電することができる。しかし、この場合、印刷画像の画質が低下するおそれがある。  
なお、フラッシング処理時にスイッチ８３２をＯＮにしても良い。フラッシング処理時であれば、所望の大きさのインク滴が吐出できなくても、印刷画像の画質に影響は与えない。
【００７７】
（１０）また、前述の実施形態では、微振動信号によりインク滴を吐出しない程度にピエゾ素子４１１を駆動する際に、スイッチ８３２がＯＮにされる（図１２参照）。このときに充電すれば、印刷画像の画質に影響を与えないからである。また、仮にピエゾ素子４１１に印加される駆動パルスの波形が多少崩れても、ノズル内のインクを攪拌するという目的は達せられる。
【００７８】
（１１）前述の実施形態では、インク滴をノズルから吐出する前に、電極を充電している（図１２参照）。例えば、キャリッジ３１の停止中及び加速中に電極を充電し、その後にドットを形成するためインク滴をノズルから吐出している。これにより、ドット形成処理時にミスト化したインク滴を、飛散する前に直ちに吸着することができる。
【００７９】
（１２）前述の実施形態では、電極は被覆されている（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）。これは、電極にインクが直接付着すると、短絡するおそれがあるためである。
【００８０】
（１３）前述の実施形態では、電極付近にインク吸収材８５が設けられている。これにより、電極に引き寄せられたインク滴をインク吸収材８５に吸収させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】プリンタの全体構成のブロック図である。
【図２】図２Ａは、プリンタの全体構成の概略図である。図２Ｂは、プリンタの全体構成の横断面図である。
【図３】印刷時の処理のフロー図である。
【図４】駆動信号生成部７０の構成の説明図である。
【図５】ヘッドユニット４０の構成の説明図である。
【図６】ドット形成処理時の駆動信号ＣＯＭ_１、スイッチ制御信号ＳＷ及び印加信号ＰＳの説明図である。
【図７】ドット形成処理時以外のときの駆動信号ＣＯＭ_２の説明図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｅは、ノズルからインク滴が吐出されるときの様子の説明図である。
【図９】本実施形態の吸着ユニット８０の構成の説明図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、キャリッジ３１の側面に設けられた電極８１及び電極８２の説明図である。
【図１１】ドット形成処理時前後のキャリッジ３１の動きの説明図である。
【図１２】ドット形成処理前後における駆動信号ＣＯＭと、制御信号と、電極８２の電圧との関係の説明図である。
【図１３】ドット形成処理時のキャリッジ３１の周辺の気流の様子の説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  プリンタ、
１１０  コンピュータ、
２０  搬送ユニット、２１  給紙ローラ、２２  搬送モータ（ＰＦモータ）、
２３  搬送ローラ、２４  プラテン、２５  排紙ローラ、
３０  キャリッジユニット、３１  キャリッジ、
３２  キャリッジモータ（ＣＲモータ）、
４０  ヘッドユニット、４１  ヘッド、４１１  ピエゾ素子、
４２  ヘッドコントローラ、４２１  スイッチ制御部、４２２  スイッチ、
５０  検出器群、５１  リニア式エンコーダ、５２  ロータリー式エンコーダ、
５３  紙検出センサ、５４  光学センサ、
６０  コントローラ、６１  インターフェース部、６２  ＣＰＵ、
６３  メモリ、６４  ユニット制御回路、
７０  駆動信号生成部、７１  Ｄ／Ａ変換器、７２  電圧増幅回路、
７３  電流増幅回路、Ｑ１  トランジスタ、Ｑ２  トランジスタ、
８０  吸着ユニット、８１  電極、８２  電極、
８３  充電回路、８３２  スイッチ、８３４  トランス、８３６  ダイオード、
Ｃ１  コンデンサ、Ｃ２  コンデンサ、
８４  被覆膜、８５  インク吸収材
【図１】
2006272635.tif 000003
【図２】
2006272635.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006272635.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006272635.tif 000009
【図８】
2006272635.tif 000010
【図９】
2006272635.tif 000011
【図１０】
2006272635.tif 000012
【図１１】
2006272635.tif 000013
【図１２】
2006272635.tif 000014
【図１３】
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