(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドユニットの小型化を図ると共に、ミストの拡散を抑制することができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】媒体に液体を噴射するノズル２１が設けられたノズル面２２を有し、ノズル２１から噴射された液体が着弾する媒体Ｓと相対移動可能に設けられたヘッドユニット１と、ヘッドユニット１に設けられ、ヘッドユニット１から噴射された液体によって発生するミストを捕集する捕集部３０とを備える。ヘッドユニット１を媒体に相対移動させながらノズル２１から媒体Ｓに液体を着弾させる際に、捕集部３０の配置位置を、少なくともノズル面２２よりも相対移動方向の下流側で、ノズル面２２よりも媒体Ｓ側に突出し、ノズル２１から媒体Ｓに液体を着弾させる際のヘッドユニット１の相対移動方向において、捕集部３０内の第１流路抵抗が、捕集部３０と前記媒体Ｓとの間の第２流路抵抗よりも小さくなるよう調整する。【選択図】図３
2018001482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に液体を噴射するノズルが設けられたノズル面を有し、前記ノズルから噴射された液体が着弾する媒体と相対移動可能に設けられたヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットに設けられ、当該ヘッドユニットから噴射された液体によって発生するミストを捕集する捕集部と、を備え、
前記ヘッドユニットを前記媒体に相対移動させながら前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際に、前記捕集部は、少なくとも前記ノズル面よりも相対移動方向の下流側に設けられており、
前記ヘッドユニットを前記媒体に相対移動させながら前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際に、前記捕集部は、前記ノズル面よりも前記媒体側に突出し、
前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際の前記ヘッドユニットの前記相対移動方向において、前記捕集部内の第１流路抵抗は、前記捕集部と前記媒体との間の第２流路抵抗よりも小さいことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記第１流路抵抗および第２流路抵抗は、管摩擦と形状損失とにより設定されることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記ヘッドユニットの前記ノズル面と前記媒体との間隔を調整可能なノズル面位置調整機構を備え、
前記捕集部は、前記ノズル面に対して前記液体の噴射方向に移動可能に設けられており、
前記捕集部は、前記ノズル面位置調整機構による前記間隔が大きいときに前記ノズル面よりも前記媒体側に突出する位置に移動することを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記捕集部は、前記ヘッドユニットに着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記捕集部は、
前記液体の噴射方向に亘って貫通した貫通孔と、
前記貫通孔内の内壁面に基端部が固定されると共に先端部が前記内壁面との間に前記間隔を空けて配置された壁部と、
前記壁部の表面に設けられて前記ミストを吸着させるフィルターと、
を具備することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記壁部は、前記貫通孔内の相対向する前記内壁面に貫通方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項５記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記壁部は、前記基端部よりも前記先端部が前記媒体とは離間するように前記貫通孔の貫通方向に対して傾斜して設けられていることを特徴とする請求項５又は６記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記フィルターは、前記壁部の前記媒体側の面に設けられていることを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記捕集部の前記ノズル面から前記媒体側に突出した部分の前記ノズル面側の側面は、前記媒体に近づくにつれて前記ノズル面に近づく方向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
媒体に液体を噴射するノズルが設けられたノズル面を有し、前記ノズルから噴射された液体が着弾する媒体と相対移動可能に設けられたヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットに設けられ、当該ヘッドユニットから噴射された液体によって発生するミストを捕集する捕集部と、を備え、
前記ヘッドユニットを前記媒体に相対移動させながら前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際に、前記捕集部は、少なくとも前記ノズル面よりも前記相対移動方向の下流側に設けられており、
前記ヘッドユニットを前記媒体に相対移動させながら前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際に、前記捕集部は、前記ノズル面よりも前記媒体側に突出し、
前記捕集部の前記ノズル面から前記媒体側に突出した部分の前記ノズル面側の側面は、前記媒体に近づくにつれて前記ノズル面に近づく方向に傾斜していることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を噴射して媒体に着弾させるヘッドユニットを具備する液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを噴射するインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は、インクカートリッジやインクタンク等の液体貯留手段に貯留されたインクなどの液体を液滴として噴射可能なヘッドユニットを具備する。
【０００３】
ヘッドユニットから液滴を噴射することによってミストが発生し、発生したミストが液体噴射装置内に付着して汚染することや、媒体に付着して媒体を汚してしまうという問題がある。特にヘッドユニットが媒体に対して相対移動する際に、ヘッドユニットの相対移動方向の下流側に渦流が発生してミストが渦流によって拡散・付着し易いという問題がある。
【０００４】
このため、ヘッドユニットの移動時に発生する気流を導く導風板をヘッドユニットに設け、ヘッドユニットを移動させることで、ミストを気流に乗せて排出箇所に設置されたフィルターへと導くようにしたインクジェットプリンタが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、ヘッドユニットに空気を吹き出す吹出口と空気を吸い込む吸込口とを設け、ファン等の送風手段によって吹出口と吸込口との間で気流を発生させてミストを回収するようにしたインクジェットプリンタが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１３８５４８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３７４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように導風板を設けただけでは、ミストの拡散を効果的に抑制することができないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２のように、送風手段を設けることによって液体噴射装置が大型化してしまうという問題がある。ちなみに、ヘッドユニットにファン等の送風手段を設けると、ヘッドユニットが大型化してしまう。また、ヘッドユニットに送風手段を設けると、送風手段の重さによってヘッドユニットを搬送する搬送手段に負荷が生じると共に、搬送速度が低下して、印刷速度が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
なお、このような問題はインクを噴射するインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、ヘッドユニットの小型化を図ると共に、ミストの拡散を抑制することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、媒体に液体を噴射するノズルが設けられたノズル面を有し、前記ノズルから噴射された液体が着弾する媒体と相対移動可能に設けられたヘッドユニットと、前記ヘッドユニットに設けられ、当該ヘッドユニットから噴射された液体によって発生するミストを捕集する捕集部と、を備え、前記ヘッドユニットを前記媒体に相対移動させながら前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際に、前記捕集部は、少なくとも前記ノズル面よりも前記相対移動方向の下流側に設けられており、前記ヘッドユニットを前記媒体に相対移動させながら前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際に、前記捕集部は、前記ノズル面よりも前記媒体側に突出し、前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際の前記ヘッドユニットの相対移動方向において、前記捕集部内の第１流路抵抗は、前記捕集部と前記媒体との間の第２流路抵抗よりも小さいことを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、第１流路抵抗が第２流路抵抗よりも小さいため、ノズルから媒体に液体を着弾させる、所謂、印刷時にヘッドユニットの相対移動によって発生する気流が捕集部側に主に流れる。したがって、印刷時に生じたミストが気流によって捕集部内に流れ、捕集部によってミストを捕集することができる。
【００１２】
ここで、前記第１流路抵抗および第２流路抵抗は、管摩擦と形状損失とにより設定されることが好ましい。これによれば、捕集路を複雑な形状としても第１流路抵抗を規定することができる。
【００１３】
また、前記ヘッドユニットの前記ノズル面と前記媒体との間隔を調整可能なノズル面位置調整機構を備え、前記捕集部は、前記ノズル面に対して前記液体の噴射方向に移動可能に設けられており、前記捕集部は、前記ノズル面位置調整機構による前記間隔が大きいときに前記ノズル面よりも前記媒体側に突出する位置に移動することが好ましい。これによれば、ノズル面位置調整機構によってノズル面と媒体との間隔が大きい場合には、捕集部をノズル面よりも媒体側に突出させても紙ジャムが生じ難く、捕集部をノズル面よりも媒体側に突出させることで、ミストを効果的に捕集することができる。また、ノズル面位置調整機構によってノズル面と媒体との間隔が小さい場合には、捕集部のノズル面からの突出量を小さくするか、または、突出しないようにすることで、紙ジャムの発生を抑制することができる。
【００１４】
また、前記捕集部は、前記ヘッドユニットに着脱可能に設けられていることが好ましい。これによれば、ミストが捕集された捕集部を容易に交換することができる。また、捕集部に捕集された液体が媒体に落下するのを抑制することができる。
【００１５】
また、前記捕集部は、前記液体の噴射方向に亘って貫通した貫通孔と、前記貫通孔内の内壁面に基端部が固定されると共に先端部が前記内壁面との間に間隔を空けて配置された壁部と、前記壁部の表面に設けられて前記ミストを吸着させるフィルターと、を具備することが好ましい。これによれば、捕集部内に気流を流して、ミストをフィルターによって捕集することができる。
【００１６】
また、前記壁部は、前記貫通孔内の相対向する前記内壁面に貫通方向に沿って交互に配置されていることが好ましい。これによれば、壁部のフィルターにミストを効率よく捕集させることができる。
【００１７】
また、前記壁部は、前記基端部よりも前記先端部が前記媒体とは離間するように前記貫通孔の貫通方向に対して傾斜して設けられていることが好ましい。これによれば、フィルターや捕集部内に付着した液体が貫通孔と壁部との間に溜めることができ、液体の媒体への落下を抑制することができる。
【００１８】
また、前記フィルターは、前記壁部の前記媒体側の面に設けられていることが好ましい。これによれば、フィルターにミストを捕集させることができる。
【００１９】
また、前記捕集部の前記ノズル面から前記媒体側に突出した部分の前記ノズル面側の側面は、前記媒体に近づくにつれて前記ノズル面に近づく方向に傾斜していることが好ましい。これによれば、捕集部と媒体との間の距離を長くして、第２流路抵抗を比較的大きくすることができる。また、捕集部の側面を傾斜させることで、ノズル面と媒体との間で発生したミストを含む気流を側面に沿って捕集部内に導くことができる。
【００２０】
さらに、本発明の他の態様は、媒体に液体を噴射するノズルが設けられたノズル面を有し、前記ノズルから噴射された液体が着弾する媒体と相対移動可能に設けられたヘッドユニットと、前記ヘッドユニットに設けられ、当該ヘッドユニットから噴射された液体によって発生するミストを捕集する捕集部と、を備え、前記ヘッドユニットを前記媒体に相対移動させながら前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際に、前記捕集部は、少なくとも前記ノズル面よりも前記相対移動方向の下流側に設けられており、前記ヘッドユニットを前記媒体に相対移動させながら前記ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際に、前記捕集部は、前記ノズル面よりも前記媒体側に突出し、前記捕集部の前記ノズル面から前記媒体側に突出した部分の前記ノズル面側の側面は、前記媒体に近づくにつれて前記ノズル面に近づく方向に傾斜していることが好ましい。
【００２１】
これによれば、ノズルから前記媒体に液体を着弾させる際のヘッドユニットの相対移動方向において、捕集部と媒体との間の距離を長くすることができ、この方向における流路抵抗を比較的大きくすることができる。また、捕集部の側面を傾斜させることで、ノズル面と媒体との間で発生したミストを含む気流を側面に沿って捕集部内に導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの概略図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの動作を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る捕集部の着脱方法を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る捕集部の着脱方法を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２に係るヘッドユニットの断面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るヘッドユニットの断面図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る調整機構の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る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概略構成を示す図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置Ｉは、インクを吐出するヘッドユニット１を有する。ヘッドユニット１には、インク供給手段を構成するインクカートリッジ２が着脱可能に設けられている。また、ヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向に移動可能に設けられている。
【００２５】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、ヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。本実施形態では、記録シートＳの搬送方向を第１の方向Ｘと称し、記録シートＳの搬送方向の上流側をＸ１、下流側をＸ２と称する。また、キャリッジ３のキャリッジ軸５に沿った移動方向を第２の方向Ｙと称し、キャリッジ軸５の一端部側をＹ１、他端部側をＹ２と称する。ちなみに、キャリッジ３は、キャリッジ軸５の一端部側であるＹ１側がホームポジションとなっており、Ｙ１側には特に図示しないがヘッドユニットのインク滴が吐出されるノズル面をクリーニングするクリーニング手段等が設けられている。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に交差する方向を本実施形態では、第３の方向Ｚと称し、記録シートＳに対してヘッドユニット１側をＺ１、ヘッドユニット１に対して記録シートＳ側をＺ２と称する。なお、本実施形態では、各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の関係を直交とするが、各構成の配置関係が必ずしも直交するものに限定されるものではない。
【００２６】
このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、ヘッドユニット１に対して記録シートＳを第１の方向Ｘに搬送し、キャリッジ３を記録シートＳに対して第２の方向Ｙに移動させながら、ヘッドユニット１のノズルからインク滴を噴射させることで記録シートＳの略全面に亘ってインク滴を着弾させる、いわゆる印刷が実行される。また、本実施形態では、ヘッドユニット１は、第２の方向Ｙにおいて、Ｙ１からＹ２への移動時のみに印刷が実行される。つまり、Ｙ２からＹ１への移動時には印刷が実行されない。
【００２７】
ここで、このようなインクジェット式記録装置Ｉに搭載されるヘッドユニット１及び捕集部の一例についてさらに図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は、ヘッドユニット及び捕集部の斜視図であり、図３は、ヘッドユニット及び捕集部の断面図である。
【００２８】
図示するように、ヘッドユニット１は、ケース１０と、ケース１０に固定された記録ヘッド２０と、捕集部３０と、を具備する。
ケース１０は、内部に記録ヘッド２０を保持するヘッド保持部１１と、内部に捕集部３０を保持する捕集部保持部１２とが、区画されて設けられている。
ヘッド保持部１１は、ケース１０を第３の方向Ｚに貫通して設けられている。ヘッド保持部１１内には、記録ヘッド２０が保持されている。
【００２９】
記録ヘッド２０は、Ｚ２側の面にインク滴を吐出するノズル２１を有する。このノズル２１が設けられた記録ヘッド２０のＺ２側の面が、ノズル面２２となっている。また、記録ヘッド２０の図示しない内部には、ノズル２１に連通する流路と流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する。圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電アクチュエーターの変形によって流路の容積を変化させて流路内のインクに圧力変化を生じさてノズル２１からインク滴を吐出させるものや、流路内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル２１からインク滴を吐出させるものや、振動板と電極との間に静電気力を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル２１からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００３０】
このような記録ヘッド２０のノズル面２２が、ケース１０のＺ２側の面よりも記録シートＳ側に突出するようにヘッド保持部１１内に保持されている。
【００３１】
また、ヘッド保持部１１内には、Ｚ１側の開口から挿入されたインクカートリッジが保持される。本実施形態では、ヘッドユニット１には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のインクを保持したインクカートリッジ２が保持される。
【００３２】
また、ケース１０には、捕集部保持部１２が設けられている。ここで、本実施形態のヘッドユニット１は、第２の方向ＹにおいてホームポジションであるＹ１側からＹ２側に向かって移動しながらノズル２１からインク滴を噴射させてインク滴を記録シートＳに着弾させる、いわゆる、印刷を実行するものである。このため、本実施形態の捕集部保持部１２は、印刷時のヘッドユニット１の移動方向において、記録ヘッド２０のノズル面２２よりも下流側となる位置、すなわち、第２の方向Ｙにおいてヘッド保持部１１よりもＹ１側に配置されている。
【００３３】
このような捕集部保持部１２内には、印刷時に発生したミストを捕獲する捕集部３０が保持されている。捕集部３０は、第３の方向Ｚに亘って貫通した貫通孔３１と、貫通孔３１内の内壁面に基端部が固定されると共に先端部が内壁面との間に間隔を空けて配置された壁部３２と、壁部３２の表面に固定されたフィルター３３と、を具備する。
【００３４】
本実施形態では、複数の壁部３２が、貫通孔３１内の相対向する内壁面に貫通孔３１の貫通方向である第３の方向Ｚに沿って交互に配置されている。また、壁部３２は、内壁面に固定された基端部よりも先端部が記録シートＳとは離間するように、すなわち、Ｚ１側となるように貫通孔３１の貫通方向である第３の方向Ｚに対して傾斜して設けられている。
【００３５】
また、フィルター３３は、壁部３２のＺ２側の面に固定されている。このようなフィルター３３としては、ミストを吸着・保持することができる材料であれば特に限定されず、例えば、スポンジ等の多孔質材料、織物、編み物、不織布などの布を用いることができる。もちろん、フィルター３３は、壁部３２のＺ１側の面に設けるようにしてもよく、貫通孔３１の内周面に設けるようにしてもよい。なお、本実施形態では、最も記録シートＳに近い壁部３２には、フィルター３３を設けないようにした。これは、フィルター３３に吸着・保持されたインクが記録シートＳに落下して記録シートＳを汚すのを抑制するためである。
【００３６】
このように貫通孔３１内に複数の壁部３２を設けることで、捕集部３０内には、貫通孔３１の貫通方向に向かって壁部３２の表面に沿って繰り返し屈曲した捕集路３４が設けられている。
【００３７】
また、捕集部３０は、ヘッドユニット１のノズル面２２よりも記録シートＳ側、つまり、Ｚ２側に突出して設けられている。本実施形態では、捕集部３０の貫通孔３１の開口縁部のＹ１側に、Ｚ２側に向かってノズル面２２よりも記録シートＳ側に突出した突起部３５が設けられている。
【００３８】
また、突起部３５の第２の方向Ｙにおけるノズル面２２側の側面３５ａは、記録シートＳに向かうにつれてノズル面２２側に近づく方向に傾斜して設けられている。
【００３９】
このように、突起部３５のノズル面２２側の側面３５ａを傾斜して設けることで、突起部３５のＺ２側の面と、記録シートＳとの間の第２の方向Ｙにおける距離を長くすることができる。したがって、第２の方向Ｙにおける捕集部３０と記録シートＳとの間（以下、抵抗部３６と称する）の流路抵抗である第２流路抵抗を比較的大きくすることができる。また、詳しくは後述するが、突起部３５の側面３５ａを傾斜させることで、ノズル面２２と記録シートＳとの間に発生したミストが、突起部３５の側面３５ａに沿って捕集路３４内に流入し易くすることができる。ちなみに、突起部３５の第２の方向Ｙにおけるノズル２１側の側面３５ａが、反対側に、つまり、記録シートＳに向かうにつれてノズル２１から離れる方向に傾斜して設けられていると、抵抗部３６の第２の方向Ｙの距離が短くなり、抵抗部の第２流路抵抗が比較的小さくなってしまうと共に、ノズル面２２と記録シートＳとの間で発生したミストが、この側面に沿って抵抗部３６に流入し易くなってしまうため好ましくない。
【００４０】
このようなヘッドユニット１では、印刷時におけるヘッドユニット１の移動方向である第２の方向Ｙにおいて、捕集部３０内の流路抵抗である第１流路抵抗は、捕集部３０と記録シートＳとの間の流路抵抗、すなわち、抵抗部３６の第２流路抵抗よりも小さくなっている。なお、捕集部３０内の第１流路抵抗とは、捕集路３４をＺ２側からＺ１側に向かって流体である空気が流れる際の流路抵抗のことである。また、抵抗部３６の第２流路抵抗とは、ヘッドユニット１の移動時に発生する気流が抵抗部３６を第２の方向ＹのＹ２側からＹ１側に向かって通過する第２の方向Ｙにおける流路抵抗のことであり、突起部３５と記録シートＳとの間の第２の方向Ｙにおける流路抵抗のことである。このような第１流路抵抗及び第２流路抵抗は、管摩擦と形状損失とにより設定される。
【００４１】
ここで、管摩擦による圧力損失について説明する。一般的に円形ダクトの圧力損失Ｈｆ（Ｐａ）は、管摩擦係数λ、密度ρ（ｋｇ／ｍ３）、ダクト長さＬ（ｍ）、風速（流速）ｖ（ｍ／ｓｅｃ）、ダクトの直径Ｄ（ｍ）とすると、下記の式（１）によって求められる。
【００４２】
【数１】
2018001482.tif 000003
なお、管摩擦係数λは、レイノルズ数Ｒｅによってλ＝０．３１６４Ｒｅ１／４で求められる。また、レイノルズ数Ｒｅ＝流速×管内径／動粘度によって求められる。
【００４３】
また、矩形ダクトの場合には、矩形の各辺をａ、ｂとすると、上記式（１）のＤを等価直径Ｄｅ＝（２ａ・ｂ）／（ａ＋ｂ）で置き換えればよい。なお、本実施形態では、ａは、第１の方向Ｘの開口幅、ｂは、抵抗部３６においては突起部３５と記録シートＳとの間隔、いわゆるペーパーギャップ（ＰＧ）を指す。
【００４４】
また、形状損失について説明する。管断面が急に縮小するような管では、流れが収縮することによる縮流が生じ、損失が生じる。大径部及び小径部の流速をそれぞれｖ１、ｖ２、断面積をそれぞれＡ１、Ａ２とすると、縮小損失ΔＰｓｃは、下記式（２）、（３）によって求められる。
【００４５】
【数２】
2018001482.tif 000004
なお、Ｃｃは収縮係数であり、Ｃｃ及びζｃは、機械工学便覧から下記表１で表される。
【００４６】
【表１】
2018001482.tif 000005
【００４７】
また、管断面が急に拡大するような広がり管では、大きなはく離領域が起こり、はく離損失が生じる。小径部及び大径部の流速をそれぞれｖ１、ｖ２、断面積をそれぞれＡ１、Ａ２とすると、拡大損失ΔＰｓｄは、下記式（４）、（５）で求められる。
【００４８】
【数３】
2018001482.tif 000006
なお、ξは、面積比Ａ１／Ａ２によって変化する係数であるが、ほぼ１となる。
【００４９】
ここで、例えば、捕集路３４の寸法、すなわち、ダクト面積の大きい部分と小さい面積とを下記表２に示す通りとし、空気密度ρ＝１．２（ｋｇ／ｍ３）、ヘッド下風速（ノズル面２２の下の風速であってキャリッジ３の移動速度）ｖ＝０．５（ｍ／ｓ）、空気動粘性１．５０×１０−５（ｍ２／ｓ）とした場合について、上記式（１）によって算出した等価直径Ｄｅ、レイノルズ数Ｒｅ、管摩擦係数λ、管摩擦による圧力損失Ｈｆを下記表３に示す。また、上記式（２）〜（５）によって算出した面積比、上流流速ｖ１、下流流速ｖ２、形状損失による圧力損失Ｈｆを下記表４に示す。
【００５０】
【表２】
2018001482.tif 000007
【００５１】
【表３】
2018001482.tif 000008
【００５２】
【表４】
2018001482.tif 000009
【００５３】
上記表３、４に示す結果から、捕集路３４の圧力損失Ｈｆの合計は、０．４５０（Ｐａ）となる。
【００５４】
これに対して、抵抗部３６の寸法を下記表５とした場合において、上記式（１）〜（５）から算出した管摩擦の圧力損失Ｈｆを下記表６に、形状損失による圧力損失Ｈｆを下記表７に示す。
【００５５】
【表５】
2018001482.tif 000010
【００５６】
【表６】
2018001482.tif 000011
【００５７】
【表７】
2018001482.tif 000012
【００５８】
上記表６、７に示す結果から、抵抗部３６の圧力損失Ｈｆの合計は、１．４０３（Ｐａ）となる。すなわち、抵抗部３６の圧力損失Ｈｆは、捕集路３４の圧力損失Ｈｆ＝０．４５０（Ｐａ）よりも大きくなる。したがって、捕集路３４の第１流路抵抗は、抵抗部３６の第２流路抵抗よりも小さくなる。このように捕集路３４の第１流路抵抗を抵抗部３６の第２流路抵抗よりも小さくすることで、図４に示すように、印刷時にヘッドユニット１の移動時に発生した気流によって、ノズル面２２と記録シートＳとの間のミストは、比較的圧力損失の小さい、すなわち、流路抵抗の小さい捕集路３４内に流れやすくなる。つまり、捕集路３４の第１流路抵抗を抵抗部３６の第２流路抵抗よりも小さくすることで、ヘッドユニット１の移動時に発生した気流の半分以上が、捕集路３４内に流入する。したがって、印刷時にインク滴を噴射することによって発生したミストは、気流に乗って捕集路３４内に流入し、捕集路３４内に流入したミストは、捕集路３４内に設けられたフィルター３３に吸着して捕集される。ちなみに、抵抗部３６にもヘッドユニット１の移動によって発生した気流の一部は流れるが、抵抗部３６の第２流路抵抗は、捕集路３４の第１流路抵抗よりも大きいため、抵抗部３６に流れる気流の量は捕集路３４に比べて少ない。したがって、ヘッドユニット１の移動方向の下流側に排出されるミストの量を低減して、ヘッドユニット１の移動方向の下流側で発生した渦流によってミストが拡散されるのを抑制することができる。したがって、記録シートＳへのミストの付着やインクジェット式記録装置Ｉ内にミストが付着することによる汚染を抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、捕集路３４を形成する壁部３２は、貫通孔３１の内壁面に固定された基端部よりも先端部が記録シートＳとは反対側であるＺ１側となるように第３の方向Ｚに対して傾斜して設けられている。したがって、フィルター３３に吸着保持されたインクが、自重によって鉛直方向下側、すなわち、Ｚ２側に流れたとしても、流れたインクは壁部３２と貫通孔３１との間に溜まるため、記録シートＳに落下するのを抑制することができる。なお、本実施形態では、最も記録シートＳに近い壁部３２には、フィルター３３を設けないようにした。これにより、フィルター３３に吸着・保持されたインクが記録シートＳに落下して記録シートＳを汚すのを抑制することができる。
【００６０】
さらに、上述のように捕集路３４内へのミストの流入は、ヘッドユニット１の印刷時における移動によって発生する気流によって行われる。したがって、ヘッドユニット１やインクジェット式記録装置Ｉ内に気流を発生させるファン等の送風手段を設ける必要がない。したがって、本実施形態では、ヘッドユニット１の大型化及び重量の増大を抑制することができ、キャリッジ３を移動させる駆動モーター６の負荷を抑制することができる。また、インクジェット式記録装置Ｉ内に送風手段を設ける必要がなく、インクジェット式記録装置Ｉの小型化を図ることができる。
【００６１】
なお、上述したように、捕集路３４に流入したミストは、フィルター３３に吸着される。このため、捕集路３４を通過して記録シートＳとは反対側のＺ１側の開口から排出される気体に含まれるミストは減少する。もちろん、捕集路３４のＺ１側の出口にミストを回収するためのフィルターを出口を覆うように設けてもよい。このように捕集路３４の出口を覆うフィルターを設ける場合には、フィルターの流路抵抗も考慮する必要がある。つまり、捕集路３４と出口を覆うフィルターとを含む第１流路抵抗が、抵抗部３６の第２流路抵抗よりも小さくなればよい。
【００６２】
また、図５に示すように、本実施形態の捕集部３０は、ヘッドユニット１の捕集部保持部１２に着脱可能に保持されている。具体的には、捕集部保持部１２の相対向する一対の壁面のうち、一方の壁面には厚さ方向に貫通した第１係合孔１２ａが設けられている。また、第１係合孔１２ａが設けられた壁面に相対向する他方の壁面には、厚さ方向に貫通した第２係合孔１２ｂが設けられている。
【００６３】
一方、捕集部３０の外周面には、第１係合孔１２ａに挿入される第１係合爪３７と、第１係合爪３７とは反対面側に設けられて第２係合孔１２ｂに挿入される第２係合爪３８とが設けられている。
【００６４】
第２係合爪３８は、捕集部３０の側面のＺ２側に一端部が固定されて、他端部が自由端となるように、捕集部３０に一体的に形成されたものである。これにより、第２係合爪３８は捕集部３０の側面に向かって弾性変形可能となっている。
【００６５】
このような捕集部３０を捕集部保持部に１２装着する方法について、図５及び図６を参照して説明する。なお、図５及び図６は、本発明の実施形態１に係る捕集部をヘッドユニットに装着する方法を示す断面図である。
【００６６】
まず、図５に示すように、捕集部３０の第１係合爪３７側を先にヘッドユニット１の捕集部保持部１２内に斜めに挿入する。
【００６７】
次に、図６に示すように、捕集部３０の第１係合爪３７を第１係合孔１２ａに挿入した状態で、第１係合爪３７を支点として捕集部３０を回転させることで、捕集部３０全体を捕集部保持部１２内に挿入する。このとき、第２係合爪３８は、捕集部保持部１２の内壁面に押圧されて弾性変形するため、捕集部３０を捕集部保持部１２内に挿入するのを阻害することがない。そして、捕集部３０の第２係合爪３８は弾性力によって第２係合孔１２ｂに係合し、捕集部３０は、捕集部保持部１２に装着される。
【００６８】
捕集部３０を捕集部保持部１２内から取り外す際には、第２係合爪３８を押圧して弾性変形させた状態で、第１係合爪３７を支点として捕集部３０を回転させて引き抜けばよい。
【００６９】
（実施形態２）
図７及び図８は、本発明の実施形態２に係るヘッドユニットの概略構成を示す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７０】
図示するように、本実施形態のヘッドユニット１には、インクの噴射方向である第３の方向Ｚにおいて、捕集部３０のノズル面２２からの突出量を調整する調整機構４０が設けられている。調整機構４０は、捕集部３０を保持する捕集部保持部１２が設けられてヘッドユニット１に対して第３の方向Ｚに移動可能に設けられた移動部４１と、移動部４１を第３の方向Ｚに移動させる駆動手段４２と、を具備する。
【００７１】
駆動手段４２は、移動部４１を第３の方向Ｚに移動することができれば特に限定されず、例えば、モーターや電磁石等が挙げられる。本実施形態では、駆動手段４２として、移動部４１のＺ１側の面にプランジャの先端を当接させて、プランジャを第３の方向Ｚに移動可能なソレノイドを用いるようにした。
【００７２】
このような調整機構４０を設けることによって、捕集部３０と記録シートＳとの間隔を調整することができる。そして、調整機構４０によって捕集部３０と記録シートＳとの間隔を調整することで、例えば、紙ジャムの発生し易い場合には、捕集部３０のノズル面２２から記録シートＳ側に突出する突出量を小さく、又は、ノズル面２２よりも突出しないようにすることができる。もちろん、捕集部３０のノズル面２２からの突出量が小さい、又は、ノズル面２２よりも突出しない場合であっても、ミストは捕集部３０によって捕集することができる。また、ミストが多量に発生する印刷時には、調整機構４０によって捕集部３０のノズル面２２よりも突出する突出量を大きくして、ミストを捕集部３０によって積極的に捕集すればよい。すなわち、調整機構４０を設けることによって、紙ジャムが発生するのを抑制することができると共に、捕集部３０によってミストを効率よく捕集して、ミストによる汚染を抑制することができる。
【００７３】
ちなみに、インクジェット式記録装置Ｉにノズル面２２と記録シートＳとの間隔を調整可能なノズル面位置調整機構を設けるようにしてもよい。記録シートＳとノズル面２２との間隔が大きければミストの発生量は増大し、記録シートＳとノズル面２２との間隔が小さければミストの発生量は低下する。したがって、ミストの発生量が少ない記録シートＳとノズル面２２との間隔が小さい場合には、調整機構４０によって、捕集部３０のノズル面２２から記録シートＳ側に突出する突出量を小さく、又は、ノズル面２２よりも突出しないようにすることで、捕集部３０に記録シートＳが当接することによるヘッドユニット１の破壊や紙ジャムを抑制することができる。また、ミストの発生量が増大するノズル面位置調整機構によって記録シートＳとノズル面２２との間隔が大きい場合には、紙ジャムが発生し難いため、調整機構４０によって捕集部３０がノズル面２２よりも突出する量を大きくすれば、増大したミストを捕集部３０によって効率よく捕集してミストによる汚染を抑制することができる。ちなみに、ノズル面位置調整機構は、キャリッジ３又はヘッドユニット１を記録シートＳに対して第３の方向Ｚに移動可能なものでもよく、また、記録シートＳをヘッドユニット１に対して第３の方向Ｚに移動可能なものでもよい。
【００７４】
なお、本実施形態では、駆動手段４２としてソレノイドを用いるようにしたが、特にこれに限定されない。ここで、駆動手段４２の他の例を図９に示す。なお、図９は、実施形態２に係る調整機構の変形例を示す図である。
【００７５】
図９に示すように、駆動手段４２として、ケース１０に固定されたモーター４２ａと、モーター４２ａの回転軸に固定されて移動部４１のＺ１側の面に当接する偏心カム４２ｂとを設けるようにしてもよい。
【００７６】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものの限定されるものではない。
例えば、突起部３５のＺ２側の表面の摩擦係数を高くすることで、抵抗部３６の第２流路抵抗を大きくすることもできる。なお、突起部３５のＺ２側の表面の摩擦係数を高くするには、例えば、突起部３５のＺ２側の表面に材料の異なる膜を成膜してもよく、突起部３５のＺ２側の表面に微細な凹凸を形成して、凹凸形状によって表面の摩擦抵抗を高くするようにしてもよい。
【００７７】
また、上述した実施形態では、ヘッドユニット１を第２の方向ＹのＹ１からＹ２に移動する際に印刷を行うようにしたが、特にこれに限定されず、第２の方向Ｙにおいて往復移動時に印刷するようにしてもよい。ヘッドユニット１を第２の方向Ｙに往復移動しながら印刷する際には、捕集部３０をヘッドユニット１のノズル面２２のＹ１側とＹ２側との両方に設けることで、Ｙ２側からＹ１側に向かって移動しながら印刷する際のミストをＹ２側に設けた捕集部３０によって捕集することができる。
【００７８】
さらに、本実施形態では、ヘッドユニット１の捕集部３０に突起部３５を設けるようにしたが、突起部３５と同様に、ヘッドユニット１のノズル面２２のＹ２側や、Ｘ１側及びＸ２側にノズル面２２よりも記録シートＳ側に突出する壁部を設けるようにしてもよい。このようにノズル面２２の周囲を壁部と突起部３５とによって囲むことで、ノズル面２２と記録シートＳとの間の気流の発生を抑制することができる。
【００７９】
また、上述した実施形態では、捕集部３０をヘッドユニット１に着脱可能に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、捕集部３０がヘッドユニット１に一体的に固定されていてもよい。また、フィルター３３のみが交換可能であってもよい。
【００８０】
さらに、上述した実施形態では、ヘッドユニット１がキャリッジ３に搭載されて第２の方向Ｙに移動するものを例示したが、ヘッドユニット１と記録シートＳとは相対移動可能に設けられていれば、その構成は特に限定されるものではない。例えば、ヘッドユニット１が装置本体４に固定されて、記録シートＳを第１の方向Ｘに移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。この場合には、ヘッドユニット１の記録シートＳに対する相対移動方向は、第１の方向Ｘとなるため、相対移動方向の下流側であるＸ１側に捕集部３０を設けるようにすればよい。
【００８１】
また、上述した例では、インクジェット式記録装置Ｉは、液体貯留手段であるインクカートリッジ２がキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体４に固定して、貯留手段とヘッドユニット１とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体貯留手段がインクジェット式記録装置Ｉに搭載されていなくてもよい。
【００８２】
なお、上記実施の形態においては、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射するヘッドユニットを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他のヘッドユニットとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかるヘッドユニットを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００８３】
Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…ヘッドユニット、２…インクカートリッジ、３…キャリッジ、４…装置本体、５…キャリッジ軸、６…駆動モーター、７…タイミングベルト、８…搬送ローラー、１０…ケース、１１…ヘッド保持部、１２…捕集部保持部、２０…記録ヘッド、２１…ノズル、２２…ノズル面、３０…捕集部、３１…貫通孔、３２…壁部、３３…フィルター、３４…捕集路、３５…突起部、３５ａ…側面、３６…抵抗部、３７…第１係合爪、３８…第２係合爪、４０…調整機構、４１…移動部、４２…駆動手段、４２ａ…モーター、４２ｂ…偏心カム、Ｘ…第１の方向、Ｙ…第２の方向、Ｚ…第３の方向、Ｓ…記録シート（媒体）
【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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【図８】
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【図９】
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