(57)【要約】【課題】インクミスとの汚れによる動作不良を防止し、信頼性、耐久性を向上させる。【解決手段】キャリッジ６の走査方向に張られたリニアエンコーダスケールと、キャリッジ６の位置を検出するリニアエンコーダセンサ７と、高電圧発生装置１３と、インクミスと吸収体８とを備えた印字装置において、印字ヘッドより吐出するインクとインクミストが付着しては問題となる部品、例えばリニアエンコーダスケールとリニアエンコーダセンサ７、ガイドレール６ａが同電位になるように接続して、さらに高電圧発生装置１３の一方の電極に接続し、インクミスト吸収体８を高電圧発生装置１３の他方の電極に接続することにより、リニアエンコーダスケールとエンコーダセンサ７とガイドレール６ａがインクミストと同電位になり反発し合いインクミストの付着を防止したことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドを載せたキャリッジを直線のガイド軸上で走査させる移動機構と、前記キャリッジの走査方向に張られたリニアエンコーダスケールと、前記キャリッジに設けられ、前記リニアエンコーダスケールと相まって前記キャリッジの位置を検出するリニアエンコーダセンサと、インクミスト収集部と、高電位発生装置と、前記高電位発生装置からの電位を前記印字ヘッド内のインクに与える部材、を備えた印字装置において、
前記高電位発生装置より発生される電位を、前記印字ヘッド内のインクに与えると共に、前記リニアエンコーダスケール、又は前記リニアエンコーダセンサ、又は前記直線のガイド軸のいずれかひとつ、又は複数に同電位を与え、インクミスト収集部に他方の電位を与える事を特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、印字ヘッド内のインクとリニアエンコーダスケール又はリニアエンコーダセンサ又は直線のガイド軸とを接地電位にすることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項３】
インク吐出部に吐出電極を設け、吐出部の近傍に基部電極を設け、これら両方の電極に電圧を与えて移動流を形成してインクの吐出を行う印字装置において、インクと同電位を、リニアエンコーダ、リニアエンコーダセンサ、キャリッジのガイド軸、プラテンのいずれかひとつ又は複数に与え、インクミスト収集部に他方の電位を与える事を特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェットプリンタにおいて、基部電極とリニアエンコーダスケール又はリニアエンコーダセンサ又は直線のガイド軸とを接地電位にすることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを用い印字ヘッドを直線上で走査させて印刷を行うインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクミストを防止する従来例としては、高電圧発生装置を用いたコロナ放電からの放出電子でインクミストを負に帯電し、集塵電極（正電極）で吸着させる方法がある（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００３】
又、インク吐出部と基部電極間に高電圧を印加して移動流を形成して、インクの吐出を行う方法がある（例えば、下記特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２６４４１２号公報
【特許文献２】
特開平１１−１２４５２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例（特許文献１）ではコロナ放電による放出電子がインクミストと接触する事により帯電するので、放出電子が他の浮遊物に接触したり、又印刷装置内部にムラなく放出する事が困難な為、インクミスト全てに確実に帯電させる事はできず、帯電しないインクミストが付着して問題となる部品（光学式リニアエンコーダ、光学式エンコーダセンサ、ガイドレール等）にインクミストが付着してしまい、インクミスト防止の目的を果たせない場合があった。
【０００６】
又、他の例（特許文献２）においては、高電圧を用いてインクの吐出を行うが、この高電圧を用いてインクミストを防止する例については記述されていない。
【０００７】
近年、高密度（例えば１２００ｄｐｉ）のリニアエンコーダも安価に製造することが可能となり、一般用プリンタに使用できる形態のものも現れ始めた。しかし高精細化ゆえにその取り扱いにも難しい部分があり、リニアエンコーダやリニアエンコーダセンサの部分的な汚れによる性能劣化は、精度が上がるほど敏感になり、無視できないものになっている。特に焦点を持った光学系の場合、エンコーダスケールの汚れよりもエンコーダセンサの方が汚れに対して敏感になってきている。
【０００８】
また高精細化に伴いインク滴も益々小液滴化し、紙面に着弾できないインクミストがより発生しやすくなっている。さらにこのインクミストは非常に微細なためキャリッジ等の移動に伴い、エンコーダセンサの光学系の内部に進入する可能性も高くなっている。
【０００９】
このように、小液滴インクで高精細に印字するにあたって、高精度光学式リニアエンコーダを用いても、従来の構成では、耐久性が従来よりも落ちてしまうおそれが問題視されている。
【００１０】
また最大印刷幅より狭い用紙の印刷を多く印刷していると、キャリッジが移動しない範囲の直線ガイドレール上にインクミストが堆積し、この部分のキャリッジの移動が困難になるという問題もあった。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、高分解能プリンタに好適な高精度光学式リニアエンコーダとリニアエンコーダセンサのインクミストによる汚れを、インク着弾精度に影響を与えること無く、良好に防止すると共に、ガイドレールへの付着も防止することができる印字装置である処のインクジェットプリンタを提供することにある。
【００１２】
【課題を達成するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、印字ヘッドを載せたキャリッジを直線上で走査させる移動機構と、前記キャリッジの走査方向に張られたリニアエンコーダスケールと、前記キャリッジに設けられ、前記リニアエンコーダスケールと相まって前記キャリッジの位置を検出するリニアエンコーダセンサと、高電圧発生装置と、インクミスト吸収部とを備えた印字装置において、印字ヘッドより吐出するインクとインクミストが付着しては問題となる部品、例えばリニアエンコーダスケールとリニアエンコーダセンサ、ガイドレールが同電位になるように接続して、さらに高電圧装置の一方の電極に接続し、インクミスト吸収部を高電圧装置の他方の電極に接続することにより、リニアエンコーダスケールとエンコーダセンサとガイドレールがインクミストと同電位になり反発しあいインクミストの付着を防止したことを特徴とする。
【００１３】
上記構成を、改めて以下（１）〜（４）に整理して示す。
【００１４】
（１）印字ヘッドを載せたキャリッジを直線のガイド軸上で走査させる移動機構と、前記キャリッジの走査方向に張られたリニアエンコーダスケールと、前記キャリッジに設けられ、前記リニアエンコーダスケールと相まって前記キャリッジの位置を検出するリニアエンコーダセンサと、インクミスト収集部と、高電位発生装置と、前記高電位発生装置からの電位を前記印字ヘッド内のインクに与える部材、を備えた印字装置において、
前記高電位発生装置より発生される電位を、前記印字ヘッド内のインクに与えると共に、前記リニアエンコーダスケール、又は前記リニアエンコーダセンサ、又は前記直線のガイド軸のいずれかひとつ、又は複数に同電位を与え、インクミスト収集部に他方の電位を与えるようにしたインクジェットプリンタ。
【００１５】
（２）上記（１）に記載のインクジェットプリンタにおいて、印字ヘッド内のインクとリニアエンコーダスケール又はリニアエンコーダセンサ又は直線のガイド軸とを接地電位にするようにしたインクジェットプリンタ。
【００１６】
（３）インク吐出部に吐出電極を設け、吐出部の近傍に基部電極を設け、これら両方の電極に電圧を与えて移動流を形成してインクの吐出を行う印字装置において、インクと同電位を、リニアエンコーダ、リニアエンコーダセンサ、キャリッジのガイド軸、プラテンのいずれかひとつ又は複数に与え、インクミスト収集部に他方の電位を与えるようにしたインクジェットプリンタ。
【００１７】
（４）上記（３）に記載のインクジェットプリンタにおいて、基部電極とリニアエンコーダスケール又はリニアエンコーダセンサ又は直線のガイド軸とを接地電位にするようにしたインクジェットプリンタ。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の第１実施例を説明する。各図面において、同一符号は同一又は対応する部分を示している。図１は本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の要部縦断面図であり、図２は図１のインクジェット記録装置の要部正面図である。図１及び図２において、給紙トレイ１上に積層された被記録材Ｓのうちの１枚が搬送ローラ対２の間に給紙され、次いで該搬送ローラ対２を所定量回転させて該被記録材Ｓをプラテン３上の記録開始位置まで搬送し、その位置にセットすることで記録動作が開始される。
【００１９】
装置本体に左右方向に互いに平行に設置されたガイドレール６ａ，６ａにはキャリッジ６が往復移動可能に案内支持されており、該キャリッジ６に記録手段（記録ヘッド）５が着脱可能（交換可能）に搭載されている。本実施例では、記録ヘッド５として、インク吐出部（インクジェットヘッド部）５ａとインク貯留部（インクタンク部）５ｂを一体化した交換可能なヘッドカートリッジが使用されている。前記プラテン３の被記録材Ｓ搬送方向下流側には前記搬送ローラ対２と同期して駆動される排紙ローラ対４が配設されている。被記録材Ｓを前記記録開始位置にセットした後、キャリッジ６を移動（主走査）させるとともに該主走査に同期して記録ヘッド５（そのインク吐出部５ａ）を記録データに基づいて駆動することにより、前記被記録材Ｓ上に１ライン分の記録が行われる。
【００２０】
記録を行う位置は、リニアエンコーダ９をリニアエンコーダセンサ７で読み取ることによって行われる。
【００２１】
１ライン分の記録が終了した後、前記搬送ローラ対２及び排紙ローラ対４を所定量だけ回転させて被記録材Ｓをピッチ送り（副走査）することにより次のラインの記録位置にセットし、そこで前記キャリッジ６の移動（主走査）及びリニアエンコーダ９をリニアエンコーダセンサ７での位置読み取りと、記録データに基づく記録ヘッド５の駆動により次のラインの記録が行われる。以下、これを繰り返すことにより、被記録材Ｓの所望範囲に対する記録が行われる。
【００２２】
前記記録手段（記録ヘッド）５は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また、前記記録ヘッド５は、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録を行なうものである。
【００２３】
エンコーダセンサ７の投光部と受光部には透明導体のコーティングを施してあり、リニアエンコーダ９を、例えば、導電性を有する樹脂や透明導体のコーティングを施した樹脂製のスリット板、あるいはスリット付きの金属板などの導電性の部材を用いている。
【００２４】
図３は、記録手段（記録ヘッド）５のインク吐出部５ａの構造を模式的に示す部分斜視図である。図３において、被記録材Ｓと所定の隙間（例えば、約０．３〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口面８１には、所定のピッチで複数の吐出口８２が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを連通する各液路８４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）８５が配設されている。
【００２５】
電極８６が共通液室８３内に有り、高電圧発生装置１３の一方の電極に接続されているので、共通液室８３内のインク全てに電位を与える事ができるようになっている。
【００２６】
記録ヘッド５は、前記吐出口８２がキャリッジ６の移動方向（主走査方向）と交叉する方向に並ぶような位置関係で、該キャリッジ１０に搭載されている。こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体８５を駆動（通電）して、液路８４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口８２からインクを吐出させる記録手段（記録ヘッド）５が構成されている。
【００２７】
上記構成において、高電圧発生装置１３の一方の電極（図１ではマイナス）にインクタンク内の電極８６、ガイドレール６ａ、エンコーダセンサ７の投光部、受光部の表面、エンコーダ９、シャーシ１１を接続し、他方の電極（図１ではプラス）にインクミスト吸収体８（例えば高分子吸収体）を接続している。尚、接続電極の極性は逆でも良い。
【００２８】
これにより、印字動作に伴い発生したインクミストと同電位であるガイドレール６ａ、エンコーダセンサ７の投光部、受光部の表面、エンコーダ９、シャーシ１１ではインクミストは反発しあい、反対電位のインクミスト吸収体８に引かれるので、ガイドレール６ａ、エンコーダセンサ７の投光部、受光部の表面、エンコーダ９にインクミストの付着を防止でき、同時にインクミストを確実にインクミスト吸収体８に捕集できる。
【００２９】
次に第２の実施例について説明する。
【００３０】
図４は印加電圧に応じて電極間に移動流を形成し、これによりインクを吐出するインクジェット記録用のヘッドを用いた例である。
【００３１】
図４においてはインク吐出電極としてノズル様電極を用いた例が示されている。図４においてインク吐出部５０には複数のインク吐出電極であるノズル様電極３１が設けられている。インク吐出部５０は、複数のノズル様電極３１とこれの対応した基部電極３７とが設けられている。図４において、基部電極３７は針状電極である。インク吐出電極であるノズル様電極３１は、このノズル様電極３１に形成された貫通孔が、通常は、絶縁性基板３０と、この基板３０の表面に敷設された導電性金属箔３２からなる基材の導電性金属箔３２上に、テーパー状に設けられた貫通孔３５と連通してインク組成物３９を吐出できるように設けられている。
【００３２】
ノズル様電極３１によってインク組成物３９の吐出方向が決定される。インク組成物３９には、電圧が印加される。
【００３３】
この印加電圧は、例えば１０ＫＶの高電圧発生装置１３と、制御手段４１と、制御手段４１へのヘッド制御信号によって制御することができる。
【００３４】
例えば、図４に示すように、インク吐出電極３１を負極として、基部電極３７である針状電極を陽極とする場合において、特定の基部電極３７に電圧を印加すれば、その電圧が印加されたノズルのみから選択的にインク組成物３９を吐出させることができる。そして、記録媒体Ｓの上に記録する。
【００３５】
この実施例では高電圧をインクの吐出にも用いているので、実施例１のようにインク吐出の為の発熱部とこれに関連する電源が不要である、構造が簡単になり、コストも安くなるメリットがある。
【００３６】
上記の各実施例によれば、記録装置内部Ａに発生するインクミストを、問題となる箇所へ付着しにくくすることができると共に、記録装置外部へ放出することなく、高電圧の作用により問題とならない箇所へ積極的に吸着して回収するので、インクミストによる記録装置内部の汚れやセンサ等の誤動作を防止でき、高速高密度記録でも使用環境の汚染を防止することができ、耐久性にもすぐれたインクジェット記録装置が提供される。
【００３７】
なお、以上の実施例では、記録手段を記録媒体に対して相対移動させながら記録するシリアル記録方式の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の全幅または一部をカバーする長さのラインタイプの記録手段を用いて副走査のみで記録するライン記録方式の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
【００３８】
また、本発明は、１個の記録手段で記録する記録装置の他、異なる色のインクで記録する複数の記録手段を用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度で記録する複数の記録手段を用いる階調記録装置、さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
【００３９】
さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用いる構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。
【００４０】
なお、本発明は、インクジェット記録装置であれば他の駆動形式、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる記録手段を使用するものにも適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明よれば、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、記録装置内部に発生するインクミストを電子同士又は陽子同士の反発作用を利用して、積極的に付着しないようにすると共に、記録装置内部のインクミスト吸着部材に吸着する構成としたので、リニアエンコーダやリニアエンコーダセンサやガイドレールのインクミストによる汚れを防ぐことができ、耐久性、信頼性にもすぐれたインクジェット記録装置が提供される。
【００４２】
また本発明は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等に対し記録を行う、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の要部縦断面図
【図２】図１のインクジェット記録装置の要部正面図
【図３】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図
【図４】第２実施例のインク吐出部の構造を示す図
【符号の説明】
Ｓ  被記録材
１  給紙トレイ
２  搬送ローラ対
３  プラテン
４  排紙ローラ対
５  記録手段（記録ヘッド）
５ａ  インク吐出部（インクジェットヘッド部）
５ｂ  インクタンク部（インク貯留部）
６  キャリッジ
６ａ  ガイドレール
７  エンコーダセンサ
８  インクミスト吸収体
９  リニアエンコーダ
１０  保持部材（キャリッジ）
１１  シャーシ
１３  高電圧発生装置
３０  絶縁性基板
３１  インク吐出電極（ノズル様電極）
３５  貫通孔
３７  針状電極（基部電極）
３９  インク組成物
４１  コントローラ（制御手段）
５０  インク吐出部
８１  吐出口面
８２  吐出口
８３  共通液室
８４  液路
８５  電気熱変換体
８６  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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