(57)【要約】【課題】  比較的簡単な構成ながらも効率的にミストを捕集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】  吐出ヘッド３の走査と連動して移動する板状部材３０を、用紙２の支持面を挟んで吐出ヘッド３と対向する位置に設ける。板状部材３０は、上方に開口部２２を有するケース２０内に収容され、開口部２２には適度な通気性を有する吸液性部材で形成された吸収体２７が配設されている。吐出ヘッド３が走査されると、板状部材３０の移動後方側に発生する負圧の補償のためｆ５〜ｆ７の気流が発生し、この気流ｆ５〜ｆ７によって、吐出ヘッド３の走査後方側の領域に多く浮遊するミストが捕集される。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定方向に走査されつつノズルから液体を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドと対向する位置において、当該吐出ヘッドの走査と連動して移動する移動手段と、を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記吐出ヘッドと前記移動手段との間に、通気性を有する吸液性部材が設けられ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】
前記移動手段は、前記吐出ヘッドと対向する側に開口部を有するケース内に収容されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記ケースは、当該ケース内の空気を排気するための排気口を有していることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記排気口を通じた前記ケース内への吸気を制限する吸気制限手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記吐出ヘッドの走査と前記移動手段の移動とが、同一の駆動源によってなされることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項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（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よって巻き上げられて、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ミスト化しやすい。
【０００５】
そこで、上述の課題に鑑みて、上記吸収体に臨んで吸引口を配し、当該吸引口からの吸引によって積極的に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提案されている（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０３５８６号公報
【特許文献２】特開２００２−１６６５７５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に係るインクジェットプリンタは、負圧（大気圧より低い圧力）を発生させるエアーポンプが必要なため、コスト面で問題がある。また、吸引口から離れた位置におけるミストの吸引効率も十分とは言い難い。
【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、比較的簡単な構成ながらも効率的にミストを捕集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、一定方向に走査されつつノズルから液体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドと対向する位置において、当該吐出ヘッドの走査と連動して移動する移動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明の液体吐出装置によれば、移動手段の移動後方側に発生する負圧の補償効果によって吐出ヘッドの走査後方領域から移動手段へ向かう気流を発生させ、当該走査後方領域におけるミストを、好適なタイミングで捕集することができる。
【００１１】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記吐出ヘッドと前記移動手段との間に、通気性を有する吸液性部材が設けら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、吐出ヘッドの走査後方領域から移動手段へ向かう気流に乗って運ばれたミストを吸液性部材によって吸着できるので、ミストの再流出を確実に防止することができる。
【００１２】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記移動手段は、前記吐出ヘッドと対向する側に開口部を有するケース内に収容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、移動手段が開口を有するケースで囲まれているので、移動手段の移動後方側に発生する負圧を補償するための通気経路を開口部に集中させることができる。これにより、開口部を通じて効果的にミストを吸引することができる。
【００１３】
また好ましくは、前記ケースを備える前記液体吐出装置において、前記ケースは、当該ケース内の空気を排気するための排気口を有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、移動手段の移動進行側に発生する正圧を補償するための通気経路が排気口によって確保されている。これにより、移動手段の当該移動に対する負荷が低減され、また、開口部を通じたケース外への排気によるミストの巻き上げが抑制される。
【００１４】
また好ましくは、前記排気口を有する前記液体吐出装置において、前記排気口を通じた前記ケース内への吸気を制限する吸気制限手段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、排気口からのケース内へ吸気が吸気制限手段によって制限されるので、移動手段の移動後方側に発生する負圧を補償するための通気経路を開口部に集中させることができる。これにより、開口部を通じて効果的にミストを吸引することができる。
【００１５】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記吐出ヘッドの走査と前記移動手段の移動とが、同一の駆動源によってな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、簡単な構成で、移動手段の移動を吐出ヘッドの走査に連動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、液体吐出装置の要部構成を示す概略斜視図である。
【００１８】
図１において、液体吐出装置としてのプリンタ１は、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）させるための走査機構５と、用紙２を搬送するための搬送ローラ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装置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。
【００１９】
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。
【００２０】
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ノズルからインク（インク滴）を吐出する。
【００２１】
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。
【００２２】
走査機構５は、駆動力を発生するモータ（図１には示されていない）と、キャリッジ４に当該駆動力を伝達する駆動ベルト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（Ｘ軸方向）に沿って用紙２上を往復動（走査）する。
【００２３】
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、搬送モータ１５の駆動によって回転し、走査方向に直交する方向（Ｙ軸方向）に用紙２を搬送する。
【００２４】
吐出ヘッド３のノズル面３ａと対向する位置には、用紙２を裏面２ｂ側から支持するためのプラテン部１１が設けられている。プラテン部１１の構造については後で詳しく説明する。
【００２５】
メンテナンスユニット１６は、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、ノズル面３ａを覆ったまま底面の連通口と接続された吸引ポンプを作動させて、ノズルからインクを吸引する（吸引動作）際にも用いられる。
【００２６】
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、吸引動作後において、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。
【００２７】
図２は、プラテン部の概略構造を示す一部破断の斜視図である。
【００２８】
図２において、プラテン部１１は、上方側に開口部２２を有する走査方向（Ｘ軸方向）に延在する箱型のケース２０と、開口部２２を覆うように配された吸収体２７と、を備えている。吸収体２７は、適度な通気性を有する多孔質ないし繊維質の吸液性部材（スポンジ等）で形成されていて、ケース２０の内面に形成されたリブ２４で掛止されている。また、吸収体２７の平滑な上面２７ａ上には、用紙２（図１参照）を裏面２ｂ側から支持するための支持部材２８が配置されている。
【００２９】
ケース２０内には、ケース２０と吸収体２７とで囲まれた空間を走査方向に二分するように、移動手段としての板状部材３０が収容されている。板状部材３０には、ガイド溝２３を通してケース２０の内外を貫通する連結ロッド３１が連結されており、かくして板状部材３０は、ケース２０の外部からの駆動により（詳細は後述する）、ケース２０内を走査方向に沿って移動するようになっている。
【００３０】
ケース２０の側面２０ａには、ケース２０内の空気を排気するための排気口２５が形成されている。また、軽量なシート状部材である吸気制限手段としての弁体２６が、側縁部２６ａを固定端として当該開口部を開閉可能に可動するように取り付けられている。かくして、排気口２５からは、ケース２０からの排気はされるがケース２０への吸気はされないようになっている。
【００３１】
図３は、吐出ヘッドの走査と板状部材の移動に係る駆動機構の概略を示す側面図である。
【００３２】
図３において、キャリッジ４に搭載された吐出ヘッド３は、駆動ベルト８、プーリ９、駆動ベルト４２、モータ４０のスピンドルに連結されたプーリ４１を介して、モータ４０から駆動力を受けて走査されるようになっている。また、板状部材３０は、連結ロッド３１、駆動ベルト３３、プーリ３４、駆動ベルト４４、プーリ４１を介して、同じくモータ４０から駆動力を受けて移動するようになっている。
【００３３】
モータ４０の駆動によりプーリ４１が矢印Ｒ方向に回転すると、吐出ヘッド３はプラテン部１１上を矢印Ｓ方向に移動（走査）し、この走査と連動して、板状部材３０はケース２０内を矢印Ｓ方向に移動する。このように、駆動源（モータ４０）が共通化されていることで、簡単な構成で、吐出ヘッド３の走査と板状部材３０の移動との連動が実現されている。
【００３４】
プーリ４１は、外径部４１ａと、外径部４１ａよりも小さい径を有する内径部４１ｂとを有しており、吐出ヘッド３の走査は外径部４１ａに掛けられた駆動ベルト４２を介して、板状部材３０の移動は内径部４１ｂに掛けられた駆動ベルト４４を介して行われる。これにより、板状部材３０は、吐出ヘッド３の走査に対して減速して移動することになる。これは、吐出ヘッド３の走査範囲がプラテン部１１からメンテナンスユニット１６の領域にまで及ぶことに鑑みて、板状部材３０の移動範囲がメンテナンスユニット１６の領域と干渉しないようにするための措置である。
【００３５】
図４は、縁なし印刷時におけるプラテン部、用紙、および印刷領域の位置関係を示す平面図である。
【００３６】
いわゆる縁なし印刷は、図４に示すような状態で行われる。すなわち、用紙２の前端部２ｃおよび側縁部２ｄ，２ｅが吸収体２７の露出面の直上に位置する状態で、印刷領域５０を用紙２の外側にやや拡張してインク滴の吐出を行う。このとき、用紙２の外側にはみ出して吐出されたインク滴は、用紙２の支持面の下方に離間して上面を露出させた吸収体２７によって吸収される。また、用紙２の後端部（図示せず）についても、同様に印刷が行われる。かくして、用紙２の全面に外縁部の余白を残すことなく印刷がなされ、また、用紙２の外側にはみ出して吐出されたインク滴によって用紙２の支持面が汚されることがない。
【００３７】
プリンタ１（図１参照）は、複数の用紙サイズに対応して上述の縁なし印刷を行うことができる。用紙２のサイズが変更された場合であっても、その側縁部が吸収体２７の露出面の直上を通るように、用紙２の搬送経路や支持部材２８の配置位置の設計がされているからである。
【００３８】
上述のような縁なし印刷がなされる際には、用紙２の外側にはみ出して吐出されたインク滴や当該インク滴に付随する微小な飛沫は、吸収体２７の上面に到達するまでに速度を失って浮遊化した状態（ミスト）となりやすい。そして、このようなミストはいわゆる機内汚れの原因となる。
【００３９】
図５は、吐出ヘッドの走査時においてプラテン部の内外に発生する気流の様子を示す図４のＡ−Ａ´断面図である。
【００４０】
図５において、吐出ヘッド３が矢印Ｓの向きに走査される場合、キャリッジ４の走査進行側の雰囲気は、キャリッジ４によって圧縮されて瞬間的に正圧状態となる。一方、キャリッジ４の走査後方側の雰囲気は、キャリッジ４の移動によって生じる真空のため、瞬間的に負圧状態となる。かくして、このような局所的な圧力差を補償するために、キャリッジ４の周囲には気流ｆ１〜ｆ４が生じることになる。
【００４１】
ここで、気流ｆ４は、用紙２の支持面から上方（Ｚ軸正方向）へ向かうような上昇気流である。この気流ｆ４は、吐出ヘッド３からのインク滴の吐出に伴って発生するミスト、とりわけ、インク滴の吐出直後において用紙２の前端部２ｃ、側縁部２ｄ，２ｅの周辺に多く漂うミストを巻き上げて、いわゆる機内汚れを促す原因となる。
【００４２】
吐出ヘッド３が矢印Ｓの向きに走査される場合には、板状部材３０も当該走査に連動して矢印Ｓの向きに移動する。このとき、板状部材３０の移動後方側の雰囲気は板状部材３０の移動によって生じる真空のため瞬間的に負圧状態となる。そして、このような局所的に発生した負圧を補償するため、吐出ヘッド３の走査後方側から開口部２２、吸収体２７を通じてケース２０内方に向かう気流ｆ５〜ｆ７が発生する。
【００４３】
気流ｆ５〜ｆ７により、吐出ヘッド３の走査後方側に発生する気流ｆ４は効果的に減殺される。また、インク滴の吐出直後において用紙２の前端部２ｃ、側縁部２ｄ，２ｅの周辺に多く漂うミストは、これらの気流ｆ５〜ｆ７に乗って吸収体２７に吸い寄せられ、捕集されることになる。かくして、ミストによる機内汚れが効果的に低減される。とりわけ、板状部材３０は、吐出ヘッド３の走査と連動して移動するようになっているため、気流ｆ５〜ｆ７は、常に吐出ヘッド３の走査後方側の領域で発生する。このため、インク滴の吐出直後に発生したミストが好適なタイミングで捕集され、いわゆる機内汚れが効果的に低減されるものである。
【００４４】
気流ｆ５〜ｆ７は、板状部材３０がケース２０で覆われていなくても生じるが、この場合には負圧の圧力補償のための通気経路が分散されるため、十分なミストの吸引力を発揮することができない。すなわち、ケース２０は、用紙２を支持するためだけでなく、ミスト捕集のための気流ｆ５〜ｆ７を効果的に発生させるために設けられているものである。尚、圧力補償のための通気はガイド溝２３を通じても行われるが、ガイド溝２３の幅は狭くなっているので、その程度はわずかなものに過ぎない。
【００４５】
板状部材３０が移動する際、板状部材３０の移動進行側の雰囲気は板状部材３０に圧縮されて瞬間的に正圧状態となる。この場合の圧力補償のための通気経路は、排気口２５によって確保されており、発生した正圧は排気口２５を通じた気流ｆ８によって効率的に補償されることになる。かくして、板状部材３０の移動に対する負荷が好適に低減され、また、開口部２２を通じたケース２０外への排気も抑えられて、このような排気によるミストの巻き上げが低減されることになる。
【００４６】
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、板状部材３０を移動させる機構は、クランク機構などによって構成することもできる。
また、板状部材３０の移動は、走査手段５とは異なる駆動源によりなされるようになっていてもよい。
また、本発明に係る移動手段には、適度な剛性を有する様々な形状、材質、構造のものを用いることができる。
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】
【００４７】
【図１】液体吐出装置の要部構成を示す概略斜視図。
【図２】プラテン部の概略構造を示す一部破断の斜視図。
【図３】吐出ヘッドの走査と板状部材の移動に係る駆動機構の概略を示す側面図。
【図４】縁なし印刷時におけるプラテン部、用紙、および印刷領域の位置関係を示す平面図。
【図５】吐出ヘッドの走査時においてプラテン部の内外に発生する気流の様子を示す図４のＡ−Ａ´断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１…液体吐出装置としてのプリンタ、２…用紙、２ａ…表面、２ｂ…裏面、２ｃ…前端部、２ｄ，２ｅ…側縁部、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…駆動ベルト、９…プーリ、１０…ガイドロッド、１１…プラテン部、１４…搬送ローラ、１５…搬送モータ、１６…メンテナンスユニット、１７…キャップ部材、１８…ワイパブレード、２０…ケース、２０ａ…側面、２２…開口部、２３…ガイド溝、２４…リブ、２５…排気口、２６…吸気制限手段としての弁体、２６ａ…側縁部、２７…吸液性部材で形成された吸収体、２７ａ…上面、２８…支持部材、３０…移動手段としての板状部材、３１…連結ロッド、３３…駆動ベルト、３４…プーリ、４０…駆動源としてのモータ、４１…プーリ、４１ａ…外径部、４１ｂ…内径部、４２…駆動ベルト、４４…駆動ベルト、５０…印刷領域。
【図１】
2007038437.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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