(57)【要約】【課題】記録部１１０において、電界によるエアロゾル収集機構３００を効率よく動作させる。【解決手段】記録用紙１５０を搬送する搬送部２２０と、走査方向に往復移動するキャリッジ２５０に搬送されてインクを噴射する記録ヘッドと、記録用紙１５０に付着しなかったインクを吸収する吸収部材２３６と、吸収部材２３６に隣接して配置された電極３１０と、電極３１０に電圧を印加する電圧源２７０と、電圧印加を開始または停止させる制御部２６０とを備え、搬送部２２０および記録ヘッドを交互に動作させて、インクにより形成された画像を記録用紙１５０に記録する記録部１１０であって、制御部２６０が、ひとつの記録用紙１５０に対して画像を記録する一連の動作の間に、記録ヘッドによるインクの噴射が停止した場合に電圧印加を停止させ、記録ヘッドによるインクの噴射が開始された場合に電圧印加を開始させる。【選択図】図８
2008062572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録物を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部に搬送される前記被記録物の上方において前記搬送方向と交差する走査方向に往復移動するキャリッジに搬送され、開口を有する導電性のノズルプレートを有して前記開口から前記被記録物に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドからの液体噴射方向について前記被記録物よりも遠方に、前記ノズルプレートに対向して配置され、前記液体噴射ヘッドから噴射されながら前記被記録物に付着しなかった液体を吸収する吸収部材と、
前記吸収部材に隣接して配置された電極と、
前記電極に電圧を印加して前記ノズルプレートおよび前記電極の間に電位差を発生させて電界を形成して、前記液体噴射ヘッドから噴射された液体を前記電極に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生手段と、
前記電位差発生手段に電圧印加を開始または停止させる液体収集制御部と
を備え、
前記搬送部および前記液体噴射ヘッドを交互に動作させて、前記液体により形成された画像を前記被記録物に記録する液体噴射装置であって、
前記液体収集制御部が、ひとつの前記被記録物に対して画像を記録する一連の動作の間に、前記液体噴射ヘッドによる液体の噴射が停止した場合に前記電圧印加を停止させ、前記液体噴射ヘッドによる液体の噴射が開始された場合に前記電圧印加を開始させる液体噴射装置。
【請求項２】
前記液体収集制御部は、前記搬送部が前記被記録物の搬送を開始した場合に前記電圧印加を停止させ、前記搬送部が前記被記録物の搬送を停止させた場合に前記電圧印加を開始させる請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液体収集制御部は、前記液体噴射装置が記録する画像の情報を外部から取得し始めた場合に前記電圧印加を停止する請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記液体収集制御部は、前記液体噴射ヘッドが液体を噴射することなく前記キャリッジが移動する場合に前記電圧印加を停止する請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記液体収集制御部は、前記電圧印加を停止してから開始するまでの時間が予め設定された設定時間よりも短くなる場合に、前記電圧印加を停止しない請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記液体収集制御部は、前記液体噴射装置の筐体が開かれた場合に、前記電圧印加を停止させる請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記液体収集制御部は、前記液体噴射装置の筐体内に前記被記録物とは異なるものが浸入したことが検知された場合に、前記電圧印加を停止させる請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
被記録物を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部に搬送される前記被記録物の上方において前記搬送方向と交差する走査方向に往復移動するキャリッジに搬送され、開口を有する導電性のノズルプレートを有して前記開口から前記被記録物に向かってインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドからのインク吐出方向について前記被記録物よりも遠方に、前記ノズルプレートに対向して配置され、前記記録ヘッドから吐出されながら前記被記録物に付着しなかったインクを吸収する吸収部材と、
前記吸収部材に隣接して配置された電極と、
前記電極に電圧を印加して前記ノズルプレートおよび前記電極の間に電位差を発生させて電界を形成して、前記記録ヘッドから吐出されたインクを前記電極に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生手段と、
前記電位差発生手段に電圧印加を開始または停止させるインク収集制御部と
を備え、
前記搬送部および前記記録ヘッドを交互に動作させて、前記インクにより形成された画像を前記被記録物に記録する記録装置であって、
前記インク収集制御部が、ひとつの前記被記録物に対して画像を記録する一連の動作の間に、前記記録ヘッドによるインクの吐出が停止した場合に前記電圧印加を停止させ、前記記録ヘッドによるインクの吐出が開始された場合に前記電圧印加を開始させる記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体噴射装置および記録装置に関する。より詳細には、液体噴射ヘッドに装着されたノズルプレートの開口から吐出させた液体を被記録物に付着させる液体噴射装置および記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置において被記録物の周縁部に余白を残すことなく液体を付着させる場合、被記録物および液体噴射ヘッドの間の不可避な位置ずれを見込んで、被記録物の寸法よりも僅かに広い領域に対して液体を噴射される。このため、被記録物の両側縁部および前後縁部の近傍では、被記録物の存在しない領域に対しても液体が噴射される。そこで、被記録物よりも遠方において液体噴射ヘッドに対向する位置に吸収部材を配置して、噴射されながら被記録物に付着しなかった液体を吸収させている。これにより、被記録物に付着しなかった液体による周囲の汚染が防止される。
【０００３】
ところで、被記録物に液体が付着すると、その部分が伸びて被記録物に皺を生じる場合がある。この皺が吸収部材に接触すると、吸収部材にすでに吸収されていた液体が被記録物を汚染する。そこで、多くの液体噴射装置では、被記録物の皺の高さを見込んで、被記録物および吸収部材の間に２〜４mm程度の間隙が設けられる。また、同様に接触による汚染を防止する目的で、ノズルプレートおよび被記録物の間にも１ｍｍ程度の間隔がとられている。従って、ノズルプレートから吸収部材までの間には３〜５ｍｍ程度の間隔がある。
【０００４】
一方、液体により被記録物に形成される画像の解像度を向上させる目的で、ノズルプレートの開口から吐出される液滴は一層微細化される傾向にあり、単一の液滴に着目すると、その大きさは数ｐｌ程度までになっている。このような微細な液滴は自身の質量が非常に小さいので、ノズルプレートからいったん吐出されると、雰囲気の粘性抵抗等により運動エネルギーを急速に失う。例えば、８pl未満の液滴は、大気中で３mm程度の行程を飛翔すると速度が略ゼロになることが判っている。このように運動エネルギーを失った微細な液滴は、重力加速度による落下運動と雰囲気の粘性抵抗力とが殆どつり合い、落下し切るまでに長い時間を要する。落下するまでの間の液滴は空中に浮遊することになり、これはエアロゾルと呼ばれている。
【０００５】
このようにして発生したエアロゾルは、一部は液体噴射装置の外部にまで浮遊し、周辺に付着する。また、エアロゾルの多くは液体噴射装置内の各部に付着する。プラテン等の被記録物の搬送経路にエアロゾルが付着した場合、再付着により次に搬送される被記録物が汚染される。また、液体噴射装置に搭載された電気回路、リニアスケール、ロータリエンコーダ、光学センサ等にエアロゾルが付着した場合は、装置自体の誤動作を招く場合もある。更に、エアロゾルが付着したものにユーザが触れると、ユーザの手も汚される。
【０００６】
下記特許文献には、電界によりエアロゾルを能動的に収集する機能を備えた液体噴射装置が開示されている。ここに開示された液体噴射装置では、被記録物に付着しなかった液滴を付着、吸収させる目的で、ノズルプレートに対向する位置に吸収部材が配置される。また、吸収部材の表面に、一方の電極となる金属部材が配置され、液体を噴射する開口を有する金属製ノズルプレートが他方の電極とされる。
【０００７】
これら電極およびノズルプレートに互いに異なる電圧が印加されると、両者の間に電界が形成される。一方、ノズルプレートから吐出される液滴は、ノズルプレートから吐出される瞬間に、いわゆる避雷針効果によりノズルプレートと同極に帯電する。従って、エアロゾルとなり得るような微小な液滴も、電界から受けるクーロン力の作用により、減速されることなく電極に向って飛翔し続け、自身の電荷と逆極性の電位にある電極に吸着される。更に、電極に吸着された液滴は、電極に隣接して配置された吸収部材に毛細管現象により吸収される。
【特許文献１】特開２００４−２０２８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、エアロゾルが帯電していることを利用して、電界によりエアロゾルの発生を抑制できることが判っている。しかしながら、このような機能を有する液体噴射装置では、電界を形成する目的で比較的高い電圧を印加しなければならないので、新たな技術的課題が生じている。
【０００９】
そのひとつは、液体噴射装置が起動している全期間にわたって電界を発生させた場合、消費電力が徒に増加する。また、電界を画成する電極等の部材には高い電圧が印加されるので、これに触れた場合には感電する場合があり得る。更に、高圧な電圧源は稼働時間に制限があるので、不要な電界形成は装置寿命の短縮に結びつく。
【００１０】
更に、他の課題として、被記録物に付着せずに浮遊していたエアロゾルが、電界により運動エネルギーを保持し続けているので、被記録物の意図しなかった領域に付着する場合がある。このような汚損は、特に、本来は全く液体が付着しない被記録物の裏面において非常に目立つ。また、被記録物の裏面にも記録が行われる場合には、裏面の汚損も単なる美観の劣化では済まされない。このように、エアロゾルによる汚染を防止する目的で電界を形成した場合に予期せぬ別の汚染が生じる場合もある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決することを目的として、本発明の第１の形態として、被記録物を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、搬送部に搬送される被記録物の上方において搬送方向と交差する走査方向に往復移動するキャリッジに搬送され、開口を有する導電性のノズルプレートを有して開口から被記録物に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドからの液体噴射方向について被記録物よりも遠方に、ノズルプレートに対向して配置され、液体噴射ヘッドから噴射されながら被記録物に付着しなかった液体を吸収する吸収部材と、吸収部材に隣接して配置された電極と、電極に電圧を印加してノズルプレートおよび電極の間に電位差を発生させて電界を形成して、液体噴射ヘッドから噴射された液体を電極に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生手段と、電位差発生手段に電圧印加を開始または停止させる液体収集制御部とを備え、搬送部および液体噴射ヘッドを交互に動作させて、液体により形成された画像を被記録物に記録する液体噴射装置であって、液体収集制御部が、ひとつの被記録物に対して画像を記録する一連の動作の間に、液体噴射ヘッドによる液体の噴射が停止した場合に電圧印加を停止させ、液体噴射ヘッドによる液体の噴射が開始された場合に電圧印加を開始させる液体噴射装置が提供される。これにより、液滴の発生が少ない期間に電圧印加を停止して、高いエネルギー効率でエアロゾルを収集できる。また、液滴の発生しない期間は電圧印加を停止するので、電圧を印加する期間が限定的になり、液体噴射装置の安全性の向上にも寄与する。
【００１２】
また、ひとつの実施形態によると、上記液体噴射装置において、液体収集制御部は、搬送部が被記録物の搬送を開始した場合に電圧印加を停止させ、搬送部が被記録物の搬送を停止させた場合に電圧印加を開始させる。これにより、液体噴射ヘッドが液体を吐出しないので液滴が発生しない期間に電圧印加を停止するので、電界発生に係るエネルギー効率を向上させることができる。
【００１３】
更に、他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、液体収集制御部は、液体噴射装置が記録する画像の情報を外部から取得し始めた場合に電圧印加を停止する。これにより、液体噴射ヘッドが液体を吐出しないので液滴が発生しない期間に電圧印加を停止するので、電界発生に係るエネルギー効率を向上させることができる。
【００１４】
また他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、液体収集制御部は、液体噴射ヘッドが液体を噴射することなくキャリッジが移動する場合に電圧印加を停止する。これにより、液体噴射ヘッドが液体を吐出しないので液滴が発生しない期間に電圧印加を停止するので、電界発生に係るエネルギー効率を向上させることができる。
【００１５】
また他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、液体収集制御部は、電圧印加を停止してから開始するまでの時間が予め設定された設定時間よりも短くなる場合に、電圧印加を停止しない。これにより、電位差発生手段の電源の投入動作または遮断動作の回数を低減し、電界が徒らに変化することを防止して、安定なエアロゾル収集ができる。
【００１６】
また他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、液体収集制御部は、液体噴射装置の筐体が開かれた場合に、電圧印加を即座に停止させる。これにより、電圧が印加されたまま電極等が露出することが防止され、液体噴射装置の安全性が向上される。
【００１７】
また他の実施形態によると、上記液体噴射装置において、液体収集制御部は、液体噴射装置の筐体内に被記録物以外のものが浸入したことが検知された場合に、電圧印加を即座に停止させる。これにより、浸入物による短絡あるいは浸入物を取り除こうとした場合に発生し得る感電事故を防止でき、液体噴射装置の安全性が向上される。
【００１８】
更に、本発明の第２の形態として、被記録物を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、搬送部に搬送される被記録物の上方において搬送方向と交差する走査方向に往復移動するキャリッジに搬送され、開口を有する導電性のノズルプレートを有して開口から被記録物に向かってインクを吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドからのインク吐出方向について被記録物よりも遠方に、ノズルプレートに対向して配置され、記録ヘッドから吐出されながら被記録物に付着しなかったインクを吸収する吸収部材と、吸収部材に隣接して配置された電極と、電極に電圧を印加してノズルプレートおよび電極の間に電位差を発生させて電界を形成して、記録ヘッドから吐出されたインクを電極に向かって電気的に引き付けさせる電位差発生手段と、電位差発生手段に電圧印加を開始または停止させるインク収集制御部とを備え、搬送部および記録ヘッドを交互に動作させて、インクにより形成された画像を被記録物に記録する記録装置であって、インク収集制御部が、ひとつの被記録物に対して画像を記録する一連の動作の間に、記録ヘッドによるインクの吐出が停止した場合に電圧印加を停止させ、記録ヘッドによるインクの吐出が開始された場合に電圧印加を開始させる記録装置が提供される。これにより、記録装置においても上記効果を享受できる。
【００１９】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。従って、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態のひとつであるインクジェット式記録装置を含む記録読取複合機１００の外観を示す斜視図である。同図に示すように、この記録読取複合機１００は、記録部１１０と、その上に重ねられた読取部１２０とを併せて形成される。
【００２２】
読取部１２０は、記録読取複合機１００全体の上ケース１２２を兼ねた筐体内に形成される。上ケース１２２の上面には、読み取るべき原稿を押せる読取テーブルが配置され、更に、読取テーブル上の原稿を押さえる原稿押さえを兼ねた上カバー１２４が装備される。
【００２３】
一方、記録部１１０は、記録読取複合機１００全体の下ケース１１２を兼ねた筐体内において、ケース底部１１１の上に形成される。この図では、上ケース１２２の後方に、後述する給送部２１０のペーパサポート２１２が見えている。また、下ケース１１２の前面には、後述する排出部２４０の排出トレイ２４８を裏面に内蔵する前カバー１１４が、閉じた状態で描かれる。
【００２４】
更に、この記録読取複合機１００は、上カバー１２４の前側に、操作パネル１３０を備えている。操作パネル１３０には、表示パネル１３２の他、複数の操作ボタン１３４、パイロットランプ１３６等が設けられ、この記録読取複合機１００をスタンドアローンで動作させる場合に、各種の指示を入力し、また、動作状態等を表示することができる。
【００２５】
上記のような記録読取複合機１００においては、上カバー１２４を開いて読取部１２０の上に載せた原稿に対して、その下面から原稿の画像が読み取られる。また、ペーパサポート２１２に装入された記録用紙１５０は、後述する内部機構２００により、記録部１１０の内部を前方に向かって搬送され、その途中で画像を記録される。
【００２６】
図２は、図１に示した記録読取複合機１００の記録部１１０の内部機構２００を抜き出して示す斜視図である。また、図３は、同じ内部機構２００を、上方から見下ろした様子を示す平面図である。同図に示すように、内部機構２００は、ケース底部１１１と、その上に略直立するフレーム２０２と、フレーム２０２の後方に配置された給送部２１０と、フレーム２０２の前方に順次配置された搬送部２２０、プラテン２３０および排出部２４０とを備えている。
【００２７】
給送部２１０は、縦に装入された記録用紙１５０の背面を支持するペーパサポート２１２と、記録用紙１５０の図上右側の側端部を位置決めするサイドサポート２１４と、記録用紙１５０の図上左側の側端部に当接して記録用紙１５０の傾きを防止するスライドサポート２１６とを備える。スライドサポート２１６は、ペーパサポート２１２の表面で水平に移動させることができ、幅が異なる記録用紙１５０が装入された場合も、記録用紙１５０の側端部に当接させることができる。給送部２１０は更に、フレーム２０２に隠れた給送ローラ２１８等を備え、記録部１１０が記録動作する場合に、ペーパサポート２１２に装入された複数の記録用紙１５０を１枚ずつ内部機構２００に取り込む。
【００２８】
なお、この内部機構２００は、後述する排出トレイ２４８の下方にも、前面に開口した水平なペーパサポート２１１を備える。このペーパサポート２１１は、内部機構２００の前方から水平に装入された記録用紙１５０を下方から支持する。また、ペーパサポート２１１に装入された記録用紙１５０も、給送部２１０を利用して搬送部２２０に記録用紙１５０を送り込むことができる。なお、ペーパサポート２１１は延長部２１３を備え、それ自体の奥行きよりも長い記録用紙１５０も支持できる。
【００２９】
搬送部２２０は、フレーム２０２の直前に配置され、取り込まれた記録用紙１５０の上面に当接して連れ回される搬送従動ローラ２２４を備えている。搬送従動ローラ２２４の直下には、図示されていない搬送モータにより回転駆動される搬送駆動ローラが配置される。従って、内部機構２００に取り込まれた記録用紙１５０は、搬送従動ローラ２２４により搬送駆動ローラに押し付けられ、搬送駆動ローラの回転に従ってプラテン２３０の上に送り込まれる。
【００３０】
プラテン２３０は、上方に向かって突出した複数のリブ２３４を備える。リブ２３４は、送り込まれた記録用紙１５０の下面にその先端を当接させ、記録用紙１５０の高さ方向の位置決めをする。プラテン２３０の上方を通り過ぎた記録用紙１５０は、やがて排出部２４０に到達する。なお、プラテン２３０の構造については、図４を参照して別途詳述する。
【００３１】
排出部２４０は、プラテン２３０の前側に配置され、プラテン２３０上を通過して送り込まれた記録用紙１５０に対して、その上面に当接して連れ回される排出従動ローラ２４４を備えている。排出従動ローラ２４４の直下には、図示されていな回転伝達機構を介して搬送モータにより回転駆動された排出駆動ローラが配置される。記録用紙１５０は、排出従動ローラ２４４により搬送駆動ローラに押し付けられ、排出駆動ローラの回転に従って記録用紙１５０を記録部１１０の前方に送り出す。排出部２４０の前側には、排出トレイ２４８が配置され、記録部１１０の外部に排出された記録用紙１５０は排出トレイ２４８の上に蓄積される。
【００３２】
更に、この内部機構２００は、プラテン２３０の上方で往復移動するキャリッジ２５０を備える。即ち、キャリッジ２５０は、フレーム２０２の前面側に設けられた長手方向に延びる案内部材（不図示）に沿って、長手方向に水平に移動できるように装着される。また、フレーム２０２の前面には、一対のプーリ２５１の間に張り渡されたタイミングベルト２５３が配置される。更に、キャリッジ２５０は、その背面においてタイミングベルト２５３に連結される。
【００３３】
一方、プーリ２５１の一方はキャリッジモータ２５５により回転駆動されるので、キャリッジ２５０は、タイミングベルト２５３の変位に従って移動する。従って、キャリッジモータ２５５の動作と回転方向を制御することにより、キャリッジ２５０を、プラテン２３０上で任意の領域の上方に移動させることができる。また、キャリッジ２５０は、その下面に、ノズルプレート２５２を含む記録ヘッド（不図示）を備える。従って、キャリッジ２５０は、プラテン２３０上の任意の領域に向かってインクを吐出させることができる。
【００３４】
以上のような構造を有する内部機構２００を備えた記録読取複合機１００においては、前方のペーパサポート２１１または後方のペーパサポート２１２に装入された記録用紙１５０が、給送部２１０により１枚ずつ搬送部２２０に取り込まれる。搬送部２２０に取り込まれた記録用紙１５０は、プラテン２３０の上方を通過して排出部２４０に到達し、排出部２４０により内部機構２００の外部に送り出される。
【００３５】
また、記録用紙１５０がプラテン２３０の上方に存在しているとき、キャリッジ２５０はプラテン２３０上を往復移動しつつ、下方に向かってインクを吐出する。従って、記録用紙１５０表面の任意の領域に対してインクを吐出して付着させることができる。更に、記録用紙１５０を１行分ずつ間欠的に搬送する一方、搬送が中断している期間にキャリッジ２５０を往復移動させることにより、記録用紙１５０の表面全体に画像を記録することができる。
【００３６】
なお、フレーム２０２の背面には、上記のような一連の記録動作を制御する制御部２６０が搭載される。制御部２６０は、この記録読取複合機１００に接続された情報処理装置等を介して入力された指示、あるいは、操作パネル１３０から入力された指示に基づき、記録部１１０が適切な動作をするように制御する。また、制御部２６０は、この記録部１１０が記録する画像情報を受け取るインターフェースでもある。制御部２６０が受け取る画像情報は、当該画像を表す情報の他に、記録画像の解像度、色数等の記録品質、寸法、材質等の被記録物情報も含む場合がある。
【００３７】
図４は、上記の内部機構２００におけるプラテン２３０の詳細な構造を示す分解斜視図である。同図に示すように、プラテン２３０は、プラテン本体２３２と、プラテン本体２３２に収容された電極３１０および吸収部材２３６、２３８とを備える。
【００３８】
プラテン本体２３２は樹脂材料により一体成形され、その上面から上方に向かって突出した複数のリブ２３４と、上面から陥没して、底部２３１および側壁部２３３を含んで形成された幅の広い収容部２３５と、リブ２３４の形成された領域の側方に形成された幅の狭い収容部２３７とを備える。このプラテン２３０の上方を記録用紙１５０が通過する場合は、リブ２３４の上端が記録用紙１５０の下面に当接して、記録用紙１５０の高さ方向の位置決めをする。
【００３９】
また、吸収部材２３６、２３８は、プラテン本体２３２、２３７内を充填する寸法を有する。また、吸収部材２３６、２３８は、その表面における液体の吸収速度を重視して材料が選択される。このため、吸収部材２３６、２３８が保持できるインクの量には限りがある。そこで、これらの吸収部材２３６および２３８よりも容量が大きな廃液吸収部材が、プラテン２３０の下方に別途配置される場合もある。
【００４０】
更に、このプラテン２３０は、幅の広い収容部２３５の内部において、吸収部材２３６の下に電極３１０を備える。電極３１０は、収容部２３５の底部２３１を概ね覆うように配置される。また、電極３１０の一端には、収容部２３５の側壁部２３３を乗り越えて外部に延在する連結部３１２と、プラテン２３０の外側に露出した端子部３１４とが一体に形成される。この端子部３１４を介して、制御部２６０の制御の下に動作する電圧源２７０の一端に接続することにより、電極３１０に電圧を印加することができる。電圧源２７０の他端は、キャリッジ２５０に装備されたノズルプレート２５２に接続され、これにより、ノズルプレート２５２および電極３１０の間に電位差を生じさせ、電界を形成させることができる。
【００４１】
なお、上記の吸収部材２３６、２３８の材料としては、ポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂材料を発泡させたものを好ましく例示できる。また、吸収部材２３６を電極３１０と同電位とすることを目的として、表面抵抗が１０８Ω以下となるような導電性の材料により形成することも好ましい。このような材料としては、ポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂に金属、炭素等の導電性材料を混入した上で発泡させたもの、ポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂発泡材に金属、炭素等の導電性材料を付着させたもの、または、メッキしたもの等を例示できる。また、ポリエチレン、ポリウレタン等の樹脂発泡材に電解質溶液を含浸させたものを用いることもできる。
【００４２】
一方、電極３１０の材料としては、インクに対して耐食性のある金属、例えば金、ステンレスまたはニッケルの線材、板材または箔材、あるいは、これらの金属でメッキした線材、板材または箔材、若しくは、これらの材料を組み合わせた網状または格子状の部材で形成できる。また、他の態様として、プラテン２３０の収容部２３５の底部２３１に直接形成した導電性の塗膜層、メッキ層、厚膜層、薄膜層等を電極３１０として使用することもできる。
【００４３】
図５は、記録部１１０の内部機構２００に形成されたエアロゾル収集機構３００の構造と動作を説明する模式図である。同図に示すように、インクを吐出する開口２５４を有するノズルプレート２５２は、例えば金属製で、導電性を有する。また、ノズルプレート２５２は、電圧源２７０の負極に接続される。一方、電圧源２７０の正極は、プラテン２３０に収容された電極３１０に接続される。また、電極３１０に重ねてプラテン２３０に収容された吸収部材２３６は導電性を有するので、吸収部材２３６全体が電極３１０と同じ電位になる。従って、電圧源２７０の発生した電位差による電界Ｅは、ノズルプレート２５２の下面と吸収部材２３６の表面との間に均一に形成される。なお、すべての極性を反転させて接続しても同様の機能が実現できる。
【００４４】
記録動作におけるノズルプレート２５２は、開口２５４を通じてインク３１１を下方に吐出する。ここで、開口２５４の直下に記録用紙１５０が存在している場合は、吐出されたインク３１１が記録用紙１５０の上面に付着して画像３１９を形成する。一方、記録用紙１５０の縁部に余白無くインク３１１を付着させようとした場合、記録用紙１５０の側縁部並びに先端および後端において、一部の開口２５４の直下に記録用紙１５０が存在しない場合がある。
【００４５】
このような場合、開口２５４から吐出することによって生じたインク滴３１７に与えられた運動エネルギーは雰囲気の粘性抵抗により急速に失われる。このため、一部のインク滴３１７、導電性吸収部材２３６に到達する遥か前にその運動エネルギーを失う。インク滴３１７の質量は非常に小さいので、運動エネルギーを失うと、重力加速度による落下運動と雰囲気による粘性抵抗力とが殆どつり合い、以降の落下速度が極めて遅くなる。このようにして、ノズルプレート２５２の下方に浮遊するエアロゾルが発生する。また、インク滴３１７の一部がちぎれて一段と微細なインク滴であるサテライト・インク３１５が生じる場合があり、これもエアロゾルとなる。
【００４６】
しかしながら、このエアロゾル収集機構３００では、既に説明した通り、吸収部材２３６の表面とノズルプレート２５２の下面との間に電界Ｅが形成されている。従って、電荷ｑを有するインク滴３１７は、電界Ｅから受けるクーロン力Fe（ｑＥ）により運動エネルギーを得、減速されることなく下方に移動して吸収部材２３６に到達する。
【００４７】
なお、開口２５４から押し出されるインク３１１は、ノズルプレート２５２から離脱してインク滴３１７となる直前の瞬間に、ノズルプレート２５２から下垂するインク柱３１３を形成する。このとき、インク柱３１３の先端Ａとノズルプレート２５２の下面におけるインク柱３１３付近の領域Ｂとの間に、いわゆる避雷針効果により電荷が蓄積される。この避雷針効果により、インク滴３１７は、インク柱３１３の水平断面積に対応する電荷よりも大きな電荷ｑで帯電する。なお、避雷針効果は、インク柱３１３の先端Ａ（図中では下端）を頂点とする頂角５０°から６０°の円錐形で包囲されるノズルプレート２５２表面の領域Ｂがインク滴３１７の帯電に寄与する現象をいう。これにより、インク滴３１７はより大きなクーロン力を受け、電界Ｅ内を吸収部材２３６まで飛翔する。
【００４８】
図６は、上記のようなエアロゾル収集機構３００を備えた記録部１１０を含む記録読取複合機１００を稼働させる場合のシステム５００の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、同図に示すように、このシステム５００において、記録読取複合機１００の制御部２６０は、ホスト装置としての情報処理装置５１０に接続される。情報処理装置５１０は、表示装置５２０共に、ユーザからの入力手段であるキーボード５１２およびマウス５１４と、ユーザに対して画像を表示する表示装置５２０とを備える。
【００４９】
また、情報処理装置５１０は、記録媒体に対して情報を読み書きするディスクドライブ５１６、外部と通信することにより情報をやりとりできる通信回線（不図示）も備えている。従って、情報処理装置５１０は、自身の内部で作成された画像情報の他、ディスクドライブ５１６に装入した記録媒体、通信回線等を介して、記録部１１０に記録させるべき画像情報を調製することができる。また、記録読取複合機１００を制御するプログラムを外部から獲得してインストールすることもできる。
【００５０】
これにより、情報処理装置５１０は、制御部２６０を介して記録部１１０に印刷指示をすることができると共に、記録部１１０において記録すべき画像情報を提供することもできる。また、記録画像情報と共に、記録用紙１５０の種類、記録解像度、記録部数等を制御部２６０に提供することもできる。
【００５１】
図７は、図６に示したシステム５００における制御系６００の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、記録部１１０に実装された制御部２６０は、記録部１１０における記録動作を制御する記録動作制御部２６２と、エアロゾル収集機構３００における電圧源２７０の動作を制御する液体収集動作制御部２６４とを含む。
【００５２】
従って、記録部１１０における記録動作は、制御部２６０が、ホスト装置である情報処理装置５２０から受けた指示に従って、記録動作制御部２６２の制御の下に記録部１１０において実行される。また、電圧源２７０は、制御部２６０の制御の下に記録動作制御部２６２と協働して、電圧源２７０の投入または遮断を制御する。
【００５３】
図８は、上記のような構造と機能を有する記録部１１０における各部の動作タイミングを比較して示すタイミング図である。タイミング図の最上段は、キャリッジ２５０の移動を、その移動速度により表示す。また、上から２段目は、記録ヘッドの動作を示す。上から３段目は、記録用紙１５０の搬送を、その搬送速度の変化により示す。最下段は、印加電圧の変化により、エアロゾル収集機構３００の動作を示す。
【００５４】
同図に示すように、キャリッジ２５０は、プラテン２３０の一方の端に設定された初期位置からプラテン２３０の長手方向に移動し、プラテン２３０の他端に達すると、折り返して初期位置に戻る往復移動を間欠的に繰り返す。このキャリッジ２５０が移動している期間内に、ノズルプレート２５２からインクが吐出され、記録用紙１５０に画像が形成される。
【００５５】
即ち、キャリッジ２５０が一往復する間に、記録用紙１５０上には１行分の画像が形成される。また、１行分の画像が印刷されると、記録用紙１５０が１行分搬送されて次の行の印刷に備える。また、この期間には、次に記録すべき画像の情報を、ホスト装置から制御部に転送する処理も実行される。このような一連の動作を繰り返すことにより、１枚の記録用紙１５０の表面に隈なく画像を形成することができる。
【００５６】
上記の記録動作において、エアロゾルは、インクが吐出されている期間に発生する。また、インクが吐出されている期間は、記録用紙１５０は搬送されない。従って、記録用紙１５０の搬送が中断し、インクが吐出されている期間に電圧を印加して電界を形成することにより、エアロゾルを効果的に収集できる。一方、インクが吐出されず、記録用紙１５０が搬送されている、エアロゾルが増加しない期間については、電圧印加を停止することにより、投入電力に対するエアロゾル収集の効率を向上させることができる。
【００５７】
図９は、記録部１１０の他の動作形態に係る動作タイミングを比較して示すタイミング図である。上記のように、記録用紙１５０に対するインクの吐出が中断してエアロゾルが増加しない期間は電圧印加を停止させることが好ましい。しかしながら、電圧源２７０のＯＮ／ＯＦＦを極端に短期間で繰り返すことは、起動時の電力消費および電圧源２７０の寿命の観点から好ましくない場合がある。そこで、例えば、記録用紙１５０または記録画像の幅が狭く、インクを連続して吐出する期間が短い場合等には、連続して電圧を印加した方が好ましい場合もある。一方、キャリッジ２５０は、その往復移動の、例えば往路にインクを吐出し、復路にはインクを吐出しない場合がある。このような場合は、キャリッジの移動が復路に差しかかったときに電圧印加を停止してもよい。
【００５８】
図１０は、記録部１１０の他の動作形態に係る動作タイミングを比較して示すタイミング図である。一方、記録用紙１５０または記録画像の幅が広い、記録画像の解像度が高い場合等には、同図に示すように、ホスト装置から制御部２６０への画像情報のデータ転送に、記録用紙１５０の搬送時間を越える長い時間がかかる場合がある。このような場合、インクを吐出しない期間は、記録用紙１５０の搬送時間よりも長くなる。従って、データ転送が開始されたときから電圧印加を停止し、インクの吐出が再開されるまで電圧印加を中断することにより、効果的に電力を節約できる。なお、図８から図１０までに示した異なる制御規則の切り替えは、例えば、記録用紙１５０の幅あるいは記録画像の幅等に基づいて、制御部２６０において実行できる。
【００５９】
このように、エアロゾルの収集に有効な期間を選択して電圧を印加することにより、液体収集に係る電力消費を低減することができる。また、稼働時間を短縮することにより、電圧源２７０の寿命を長くすることができる。更に、電圧印加をする期間を低減することにより、感電等の発生機会を低減させることもできる。
【００６０】
図１１は、上記のような一連の記録動作の間に電圧印加を一時的に停止する付加的な制御の手順を示す流れ図Ｆ１０である。同図に示すように、ステップＳ１０８において記録動作が継続している間も、制御部２６０は、記録読取複合機１００の上ケース１２２が閉じているかどうかを監視している（ステップＳ２０１）。
【００６１】
ここで、何らかの理由で上ケース１２２が開かれた場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、制御部２６０は、記録動作を停止させると共に、電圧源２７０により電圧が印加されている場合はこれを停止する（ステップＳ２０３）。これにより、上ケース１２２が開いて記録ヘッドが露出した状態で記録動作が実行されることが防止される。また、電圧源２７０により電圧を印加された部材が露出されることも防止され、感電等を未然に防止できる。
【００６２】
また、制御部２６０は、記録部１１０の内部における浸入物の存在も監視している（ステップＳ２０２）。記録部１１０内に浸入物があることが検出された場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、制御部２６０は、記録動作を停止させると共に、電圧源２７０により電圧が印加されている場合はこれを停止する（ステップＳ２０３）。
【００６３】
なお、動作中の記録部１１０に浸入物があった場合、正常な記録動作を実行できないばかりではなく、記録動作を継続すると記録部１１０が損傷を受ける場合がある。また、電圧源２７０により電圧が印加されている場合は、浸入物によりノズルプレート２５２および電極３１０が短絡する場合もある。更に、ユーザの手等が差し入れられた場合は、感電する場合もあり得る。従って、浸入物を検出した場合に記録動作および電圧印加を停止することにより、これらの障害を未然に防止できる。
【００６４】
なお、ここでは液体噴射装置の例として、記録読取複合機１００に記録部１１０として実装されたインクジェット式記録装置を例に挙げて説明したが、液体噴射装置としては、液体噴射ヘッドとして材噴射ヘッドを備えた液晶ディスプレイのカラーフィルタ製造装置、液体噴射ヘッドとして電極材（電導ペースト）噴射ヘッドを備えた有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成装置、液体噴射ヘッドとして生体有機物噴射ヘッドおよび精密ピペットを備えたバイオチップ製造装置等を例示できる。また、被記録物とは、液体噴射ヘッドから噴射された液体を付着され得るものを一般に指し、記録用紙の他に、回路基板、円板形光記録媒体、プレパラート等も含まれる。
【００６５】
更に、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることは当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】記録読取複合機１００の全体を概観する斜視図である。
【図２】記録部１１０の内部機構２００を抜き出して示す斜視図である。
【図３】内部機構２００を上方から見た様子を示す平面図である。
【図４】プラテン２３０単独の構造を示す分解斜視図である。
【図５】エアロゾル収集機構３００の動作を説明する概念図である。
【図６】記録読取複合機１００を含むシステム５００全体の構造を模式的に示す図である。
【図７】図６に示すシステム５００における制御系６００の構造を模式的に示す図である。
【図８】記録部１１０の各部における動作期間の開始および終了のタイミングを示す図である。
【図９】記録部１１０の各部における別の動作期間の開始および終了のタイミングを示す図である。
【図１０】記録部１１０の各部における更に別の動作期間の開始および終了のタイミングを示す図である。
【図１１】記録動作継続中の制御部２６０による付加的な制御の手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００  記録読取複合機、１１０  記録部、１１１  ケース底部、１１２  下ケース、１１４  前カバー、１２０  読取部、１２２  上ケース、１２４  上カバー、１３０  操作パネル、１３２  表示パネル、１３４  操作ボタン、１３６  パイロットランプ、１５０  記録用紙、２００  内部機構、２０２  フレーム、２１０  給送部、２１１、２１２  ペーパサポート、２１３  延長部、２１４  サイドサポート、２１６  スライドサポート、２１８  給送ローラ、２２０  搬送部、２２４  搬送従動ローラ、２３０  プラテン、２３１  底部、２３２  プラテン本体、２３３  側壁部、２３４  リブ、２３５、２３７  収容部、２３６、２３８  吸収部材、２４０  排出部、２４４  排出従動ローラ、２４８  排出トレイ、２５０  キャリッジ、２５１  プーリ、２５２  ノズルプレート、２５３  タイミングベルト、２５４  開口、２５５  キャリッジモータ、２６０  制御部、２６２  記録動作制御部、２６４  液体収集動作制御部、２７０  電圧源、３００  エアロゾル収集機構、３１０  電極、３１１  インク、３１３  インク柱、３１５  サテライト・インク、３１７  インク滴、３１９  画像、３１２  連結部、３１４  端子部
【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】
2008062572.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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