(57)【要約】【課題】エアロゾルの発生を防止する。【解決手段】導電性のノズルプレート１６６を有し、記録用紙１７０上を往復移動しつつノズルプレート１６６から液体を噴射する記録ヘッド１６４と、ノズルプレート１６６に対向した位置において記録用紙１７０を裏面から位置決めするプラテン１５０と、記録用紙１７０をプラテン１５０上に送り込む搬送部２８０と、記録用紙１７０をプラテン１５０上から送り出す排出部２９０とを備えたインクジェット式記録装置１０であって、更に、搬送駆動ローラ２８２、搬送駆動ローラ２８２、排出駆動ローラ２９２および排出従動ローラ２９４の少なくともひとつが導電性材料により形成された導電ローラであり、一端を導電ローラに接続され他端をノズルプレート１６６に接続され、ノズルプレート１６６および電位制御電極の間の電位差を一定に保つ電位差発生手段３３０とを備える。【選択図】図４
2007118321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性のノズルプレートを有し、被記録物上を往復移動しつつ前記ノズルプレートの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、
前記液体が噴射される方向について前記ノズルプレートに対向した位置において前記被記録物を裏面から支持して位置決めするプラテンと
回転駆動される搬送駆動ローラおよび前記搬送駆動ローラに前記被記録物を押し付けつつ前記搬送駆動ローラの回転に連れ回される搬送従動ローラを含み、前記被記録物を前記プラテンの上に送り込む搬送部と、
回転駆動される排出駆動ローラおよび前記排出駆動ローラに前記被記録物を押し付けつつ前記排出駆動ローラの回転に連れ回される排出従動ローラを含み、前記被記録物を前記プラテンの上から送り出す排出部と
を備えた液体噴射装置であって、更に、
前記搬送駆動ローラ、前記搬送駆動ローラ、前記排出駆動ローラおよび前記排出従動ローラの少なくともひとつが導電性材料により形成された導電ローラであり、
一端を前記導電ローラに接続され他端を前記ノズルプレートに接続され、前記ノズルプレートおよび前記被記録物の間の電位差を一定に保つ電位差発生手段と
を備え、
前記プラテンの上方において前記ノズルプレートおよび前記被記録物の間に電界を発生させて前記ノズルプレートの開口から噴射された液体を前記被記録物に向かって電気的に引き付けさせる液体噴射装置。
【請求項２】
前記搬送駆動ローラおよび前記排出駆動ローラが、前記導電ローラである請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記搬送従動ローラおよび前記排出従動ローラが、前記導電ローラである請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記搬送駆動ローラ、前記搬送駆動ローラ、前記排出駆動ローラおよび前記排出従動ローラの全てが、前記導電ローラである請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
導電性のノズルプレートを有し、被記録物上を往復移動しつつ前記ノズルプレートの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、
前記液体が噴射される方向について前記ノズルプレートに対向した位置において前記被記録物を裏面から支持して位置決めするプラテンと
回転駆動される搬送駆動ローラおよび前記搬送駆動ローラに前記被記録物を押し付けつつ前記搬送駆動ローラの回転に連れ回される搬送従動ローラを含み、前記被記録物を前記プラテンの上に送り込む搬送部と、
回転駆動される排出駆動ローラおよび前記排出駆動ローラに前記被記録物を押し付けつつ前記排出駆動ローラの回転に連れ回される排出従動ローラを含み、前記被記録物を前記プラテンの上から送り出す排出部と
を備えた液体噴射装置に装着する電界発生ユニットであって、
前記搬送駆動ローラ、前記搬送駆動ローラ、前記排出駆動ローラおよび前記排出従動ローラの少なくともひとつである導電性材料により形成された導電ローラと、
一端を前記導電ローラに接続され他端を前記ノズルプレートに接続され、前記ノズルプレートおよび前記被記録物の間の電位差を一定に保つ電位差発生手段と
を備え、
前記プラテンの上方において、前記ノズルプレートおよび前記被記録物の間に電界を発生させて前記ノズルプレートの開口から噴射された液体を前記被記録物に向かって電気的に引き付けさせる電界発生ユニット。
【請求項６】
導電性のノズルプレートを有し、被記録物上を往復移動しつつ前記ノズルプレートの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、
前記インクが吐出される方向について前記ノズルプレートに対向した位置において前記被記録物を裏面から支持して位置決めするプラテンと
回転駆動される搬送駆動ローラおよび前記搬送駆動ローラに前記被記録物を押し付けつつ前記搬送駆動ローラの回転に連れ回される搬送従動ローラを含み、前記被記録物を前記プラテンの上に送り込む搬送部と、
回転駆動される排出駆動ローラおよび前記排出駆動ローラに前記被記録物を押し付けつつ前記排出駆動ローラの回転に連れ回される排出従動ローラを含み、前記被記録物を前記プラテンの上から送り出す排出部と
を備えた記録装置であって、更に、
前記搬送駆動ローラ、前記搬送駆動ローラ、前記排出駆動ローラおよび前記排出従動ローラの少なくともひとつが導電性材料により形成された導電ローラであり、
一端を前記導電ローラに接続され他端を前記ノズルプレートに接続され、前記ノズルプレートおよび前記被記録物の間の電位差を一定に保つ電位差発生手段と
を備え、
前記プラテンの上方において、前記ノズルプレートおよび前記被記録物の間に電界を発生させて前記ノズルプレートの開口から吐出されたインクを前記被記録物に向かって電気的に引き付けさせる記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体噴射装置、記録装置および電界発生ユニットに関する。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並びにそれらの装置に装着して使用し得る電界発生ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置では、記録画像の解像度向上への要求に従って、昨今の液体噴射装置においてノズルプレートの開口から吐出される液滴は数pl程度にまで微細化されている。このような微細な液滴は質量が非常に小さいので、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。具体的には、例えば３pl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。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。
【０００３】
また、より大きな運動エネルギーを液滴に与えるべく、噴射ヘッドからの液体の噴射速度を上昇させることも考えられた。しかしながら、実際にノズルプレートからの噴射速度を高くすると、液滴がノズルプレートから離脱するときに、インクミストと呼ばれる非常に微細な液滴が生じやすくなる。また、各液滴に作用する雰囲気の粘性抵抗も一層大きくなるので、液滴の到達距離はかえって短くなることが判っている。
【０００４】
上記のようなさまざまな現象の結果として生じた浮遊する液滴はエアロゾルと呼ばれ、液体噴射ヘッドの移動領域の周辺に浮遊する。エアロゾルの一部は、液体噴射装置の外部にまで浮遊して、液体噴射装置の周辺に付着して汚損する。また、エアロゾルの多くは、やがて液体噴射装置内の各部に付着する。殊に、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は、次に搬送される被記録物が汚染される。また、液体噴射装置の電気回路、ロータリースケール、リニアスケールあるいは各種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こともある。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。
【０００５】
下記特許文献１に記載された液体噴射装置では、ノズルプレートと被処理物との間に電界を形成して、被処理物に向かうクーロン力を液滴に作用させる。これにより、液滴を確実に被処理物に到達させて、エアロゾルの発生を防止できることが記載されている。また、引用文献１では、被処理物に印加する電圧の極性を反転させることにより、帯電した液体が被処理物に付着することにより生じる被処理物の帯電を防止することも提案している。
【特許文献１】特開２００５−１８６２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された構造は、被処理物に対する電圧印加手段だけではなく、印加電圧の極性を反転させる切り替え手段、切り替えのタイミングを計るための制御手段等を必須の構成要素としている。従って、引用文献１に記載の構造を実現するためには、液体噴射装置の規模や製造コストが上昇することが避けられなかった。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態として、導電性のノズルプレートを有し、被記録物上を往復移動しつつノズルプレートの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、液体が噴射される方向についてノズルプレートに対向した位置において被記録物を裏面から支持して位置決めするプラテンと回転駆動される搬送駆動ローラおよび搬送駆動ローラに被記録物を押し付けつつ搬送駆動ローラの回転に連れ回される搬送従動ローラを含み、被記録物をプラテン上に送り込む搬送部と、回転駆動される排出駆動ローラおよび排出駆動ローラに被記録物を押し付けつつ排出駆動ローラの回転に連れ回される排出従動ローラを含み、被記録物をプラテン上から送り出す排出部とを備えた液体噴射装置であって、更に、搬送駆動ローラ、搬送駆動ローラ、排出駆動ローラおよび排出従動ローラの少なくともひとつが導電性材料により形成された導電ローラであり、一端を導電ローラに接続され他端をノズルプレートに接続され、ノズルプレートおよび電位制御電極の間の電位差を一定に保つ電位差発生手段とを備え、プラテン上において、ノズルプレートおよび被記録物の間に電界を発生させてノズルプレートの開口から噴射された液体を被記録物に向かって電気的に引き付けさせる液体噴射装置が提供される。これにより、ノズルプレートおよび被記録物の間に電界が形成される。これにより、噴射された液滴が確実に被記録物に到達するので、エアロゾルの発生が防止される。また、この電界を発生させるノズルプレートおよび被記録物の間の電位差は、電位差発生手段により一定に保たれている。従って、被記録物に帯電した液体が付着しても電界は一定に保たれるので、印加電圧の切り替え手段あるいは切り替えタイミングを制御する制御手段を設ける必要がない。
【０００８】
また、上記液体噴射装置において、搬送駆動ローラおよび排出駆動ローラが、導電ローラであってもよい。これにより、プラテンの直前および直後において被記録物が電位差発生手段に結合されるので、プラテン上の被記録物の電位が安定化される。
【０００９】
また、上記液体噴射装置において、搬送従動ローラおよび排出従動ローラが、導電ローラであってもよい。これにより、液体噴射装置に既存の部材を用いて被記録物の電位を制御できる。これにより、プラテンの直前および直後において被記録物が電位差発生手段に結合されるので、プラテン上の被記録物の電位が安定化される。また、搬送従動ローラおよび排出従動ローラは支持構造が簡単なので、電位差発生手段への電気的結合が容易である。
【００１０】
また、上記液体噴射装置において、搬送駆動ローラ、搬送駆動ローラ、排出駆動ローラおよび排出従動ローラが、導電ローラであってもよい。これにより、プラテン上を通過する被記録物の電位を確実に制御することができる。
【００１１】
更に、本発明の第２の形態として、導電性のノズルプレートを有し、被記録物上を往復移動しつつノズルプレートの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、液体が噴射される方向についてノズルプレートに対向した位置において被記録物を裏面から支持して位置決めするプラテンと回転駆動される搬送駆動ローラおよび搬送駆動ローラに被記録物を押し付けつつ搬送駆動ローラの回転に連れ回される搬送従動ローラを含み、被記録物をプラテン上に送り込む搬送部と、回転駆動される排出駆動ローラおよび排出駆動ローラに被記録物を押し付けつつ排出駆動ローラの回転に連れ回される排出従動ローラを含み、被記録物をプラテン上から送り出す排出部とを備えた液体噴射装置に装着する電界発生ユニットであって、搬送駆動ローラ、搬送従動ローラ、排出駆動ローラおよび排出従動ローラの少なくともひとつである導電性材料により形成された導電ローラと、一端を導電ローラに接続され他端をノズルプレートに接続され、ノズルプレートおよび電位制御電極の間の電位差を一定に保つ電位差発生手段とを備え、プラテン上において、ノズルプレートおよび被記録物の間に電界を発生させてノズルプレートの開口から噴射された液体を被記録物に向かって電気的に引き付けさせる電界発生ユニットが提供される。これにより、上記したエアロゾルによる汚染防止機機能を、当初はそのような機能を有していなかった既存の液体噴射装置に付加することもできる。
【００１２】
また、本発明の第３の形態として、導電性のノズルプレートを有し、被記録物上を往復移動しつつノズルプレートの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、インクが吐出される方向についてノズルプレートに対向した位置において被記録物を裏面から支持して位置決めするプラテンと回転駆動される搬送駆動ローラおよび搬送駆動ローラに被記録物を押し付けつつ搬送駆動ローラの回転に連れ回される搬送従動ローラを含み、被記録物をプラテン上に送り込む搬送部と、回転駆動される排出駆動ローラおよび排出駆動ローラに被記録物を押し付けつつ排出駆動ローラの回転に連れ回される排出従動ローラを含み、被記録物をプラテン上から送り出す排出部とを備えた記録装置であって、更に、搬送駆動ローラ、搬送駆動ローラ、排出駆動ローラおよび排出従動ローラの少なくともひとつが導電性材料により形成された導電ローラであり、一端を導電ローラに接続され他端をノズルプレートに接続され、ノズルプレートおよび電位制御電極の間の電位差を一定に保つ電位差発生手段とを備え、プラテン上において、ノズルプレートおよび被記録物の間に電界を発生させてノズルプレートの開口から吐出されたインクを被記録物に向かって電気的に引き付け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、エアロゾルの発生が防止される。
【００１３】
なお、上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。ただし、以下の実施形態は特許請求の範囲にかか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。
【００１５】
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１０を概観する斜視図であり、ここでは、カバーとしての上ケース１１０を開いた状態で描かれている。同図に示すように、このインクジェット式記録装置１０は、装置の基部となる下ケース１２０と、下ケース１２０と共に筐体を形成する上ケース１１０と、下ケース１２０の後部に装着されたペーパサポート１３０と、下ケース１２０の前面に形成された排出トレー１４０とを備えている。また、このインクジェット式記録装置１０は、下ケース１２０内に水平に配置されたプラテン１５０と、プラテン１５０の上方に配置されたキャリッジ１６０とを筐体の内側に備えている。なお、図１では、ペーパサポート１３０に、被記録物としての記録用紙１７０が装入されている。
【００１６】
上記のようなインクジェット式記録装置１０では、ペーパサポート１３０に収容された記録用紙１７０が、図示されていない給送部により１枚ずつ内部に取り込まれ、次いで、やはり図示されていない搬送部によりプラテン１５０上に送り出される。更に、図示されていない排出部により排出トレー１４０に送り出される。なお、給送部、搬送部および排出部の各々では、記録用紙１７０は、回転駆動される駆動ローラおよび駆動ローラに連れ回される従動ローラに挟まれて給送、搬送または排出される。
【００１７】
また、このインクジェット式記録装置１０では、プラテン１５０の上方で、キャリッジ１６０が記録用紙１７０の搬送方向と直交する方向に往復移動する。従って、記録用紙１７０の搬送とキャリッジ１６０の往復移動とを交互に行うことにより、記録用紙１７０の上面全体をキャリッジ１６０で走査できる。これにより、キャリッジ１６０は、記録用紙１７０上面の任意の領域で記録動作できる。
【００１８】
図２は、図１に示したインクジェット式記録装置１０の内部機構２０を、側面部２１２、２１４を含むフレーム２１０ごと抜き出して示す斜視図である。同図に示すように、この内部機構２０は、後方に略鉛直に配置されたフレーム２１０と、その両側端部から互いに平行に前方に向かって延在する１対の側面部２１２、２１４とによって画成される領域の内側に主に形成されている。
【００１９】
同図に示す通り、この内部機構２０において、キャリッジ１６０は、自身を貫通するガイド軸２２０に支持されている。ガイド軸２２０は、その端部を側面部２１２および２１４に支持され、フレーム２１０に平行に、且つ、水平に配置されている。従って、キャリッジ１６０はガイド軸２２０に沿って水平に移動できる。
【００２０】
キャリッジ１６０の後方には、１対のプーリ２３２、２３４と、プーリ２３２、２３４に掛けわたされたタイミングベルト２３０がフレーム２１０の前面に配置されている。一方のプーリ２３４はキャリッジモータ２３６により回転駆動される。また、タイミングベルト２３０はキャリッジ１６０の後部に結合されている。従って、キャリッジモータ２３６の動作に応じてキャリッジ１６０を往復移動させることができる。
【００２１】
キャリッジ１６０は、上方からインクカートリッジ１６２を装荷されると共に、その下面に記録ヘッド１６４を備えている。また、記録ヘッド１６４は、インクを吐出するための開口を含む金属製のノズルプレート１６６をその下面に備えている。従って、インクは、キャリッジ１６０から下方に向かって吐出される。更に、キャリッジ１６０は、テープ状の多芯ケーブル２４０を介して、フレーム２１０後方の電子回路２５０に結合されている。多芯ケーブル２４０は、キャリッジ１６０の移動に従って柔軟に撓むので、キャリッジ１６０の往復移動を妨げることはない。
【００２２】
キャリッジ１６０が往復移動する領域の下方には、プラテン１５０が配置されている。プラテン１５０は、キャリッジ１６０の下を通過する記録用紙１７０を下方から支持して、ノズルプレート１６６と記録用紙１７０との間隔を一定に維持する。また、プラテン１５０の上面には陥没部１５２が形成されており、陥没部１５２に吸収部材２６０が収容されている。吸収部材２６０は、記録ヘッド１６４から記録用紙１７０の存在していない領域に向かって吐出されたインクを収受する。
【００２３】
なお、インクジェット式記録装置１０の稼働時間が経過するにつれて吸収部材２６０にはインクが付着していく。インクが付着した吸収部材２６０に記録用紙１７０が接触すると記録用紙１７０の裏面がインクにより汚染される。そこで、プラテン１５０の上面にリブ状の部位を形成して記録用紙１７０を下方から持ち上げて支持することにより、両者の間隔を保って接触を防止している。具体的には、記録用紙１７０および吸収部材２６０の間には、２〜４ｍｍ程度の間隙が設けられている。なお、ノズルプレート１６６の表面と記録用紙１７０の表面との間にも１ｍｍ程度の間隔が維持される。
【００２４】
また、吸収部材２６０は、表面における液体の吸収速度を重視して材料を選択されている。このため、それ自体の吸収容量には限りがある。そこで、より吸収容量の大きな廃液吸収部材２６２をプラテン１５０の下方に配置し、これと吸収部材２６０とを一部で接触させている。廃液吸収部材２６２は、その吸収容量と共に、毛細管現象による吸収力の大きな材料が選択されており、吸収部材２６０から大量のインクを吸収することができる。
【００２５】
なお、吸収部材２６０は、ノズルプレート１６６から吐出されながら記録用紙１７０に付着しなかったインクを直接に受け止める。このとき、吸収部材２６０の吸収速度が遅いと、吸収部材２６０の表面に衝突する衝撃でインクがいわゆるミルククラウンを生じる。ミルククラウンの周縁からは微細なインク滴が生じ、これもまたエアロゾル発生の原因となるので、吸収部材２６０は、吸収速度の高い、換言すれば、空隙率が高いことが有利である。
【００２６】
また、図示は省略したが、吸収部材２６０は、図２においてプラテン１５０の下方に配置されている廃液吸収部材２６２と部分的に連通している。このため、吸収部材２６０に吸収されたインクは、より高い吸収力を有する廃液吸収部材２６２に順次吸収されるので、吸収部材２６０の吸収力は長期間にわたって持続する。
【００２７】
一方、プラテン１５０の後方には、搬送駆動ローラ２８２および搬送従動ローラ２８４が配置されて、搬送部２８０を形成している。搬送駆動ローラ２８２は、フレーム２１０の後方に配置された搬送モータ２８６により回転駆動されている。また、搬送従動ローラ２８４は、記録用紙１７０を搬送駆動ローラ２８２に対して押し付けている。従って、搬送駆動ローラ２８２の回転に伴って、搬送従動ローラ２８４が連れ回されると共に、記録用紙１７０はプラテン１５０上に送り出される。プラテン１５０上では、前記したようにキャリッジ１６０からインクが吐出されるので、記録用紙１７０上にインクにより画像を記録することができる。
【００２８】
また、プラテン１５０の前方には、排出駆動ローラ２９２および排出従動ローラ２９４が配置され、排出部２９０を形成している。排出駆動ローラ２９２は、前記した搬送モータ２８６から分配された動力により回転駆動されている。また、排出従動ローラ２９４は、プラテン１５０を通り過ぎた記録用紙１７０を排出駆動ローラ２９２に対して押し付けている。従って、排出駆動ローラ２９２の回転に伴って、排出従動ローラ２９４が連れ回されると共に、記録用紙１７０はプラテン１５０上から外部へと送り出される。
【００２９】
更に、この内部機構２０では、プラテン１５０の側面部２１２側の側方に、キャップ部材２７０が配置されている。キャップ部材２７０は上下に移動でき、キャリッジ１６０が側面部２１２に近いホームポジションで停止したときに上昇してノズルプレート１６６の下面を封止する。また、キャップ部材２７０の内部はポンプユニット２７２に結合されている。ポンプユニット２７２は、ノズルプレート１６６表面に付着したインクを吸引できる。ポンプユニット２７２に吸引されたインクは、図示されていないパイプを介して、廃液吸収部材２６２に吸収される。
【００３０】
更に、プラテン１５０とキャップ部材２７０との間には、ワイピング手段２７４が配置されている。キャップ部材２７０による封止から開放されたキャリッジ１６０がその上方を通過するとき、ワイピング手段２７４はノズルプレート１６６の下面を払拭して清浄にする。
【００３１】
図３は、上記のようなインクジェット式記録装置１０に形成されるエアロゾル発生防止機構３１の構造を模式的に示す断面図である。同図に示すように、プラテン１５０は、上向きに突出したリブ部１５４を備えており、その上端で下方から支持することにより記録用紙１７０を上下方向に位置決めしている。ここで、記録ヘッド１６４から吐出されるインクを記録用紙１７０に付着させるには、外部から記録用紙１７０を搬送してプラテン１５０上に送りこまなければならない。また、プラテン１５０上でインクを付着された記録用紙１７０は、プラテン１５０上から外部に送り出して排出されなければならない。このような記録用紙１７０の搬送および排出は、それぞれ一対のローラを備えた搬送部２８０および排出部２９０によって担われる。
【００３２】
搬送部２８０は、記録用紙１７０の下面に接する搬送駆動ローラ２８２と、記録用紙１７０の上面に接して搬送駆動ローラ２８２に押し付ける搬送従動ローラ２８４とを備えている。ここで、搬送駆動ローラ２８２は、搬送モータ２８６により回転駆動されている。一方、搬送従動ローラ２８４は、それ自体には駆動力はなく、記録用紙１７０を搬送駆動ローラ２８２に対して押し付けつつ、搬送駆動ローラ２８２の回転に連れ回される。これら搬送駆動ローラ２８２および搬送従動ローラ２８４は、記録用紙１７０の搬送に伴って前端を挟みこんでから後端を開放するまで記録用紙１７０に触れ続けている。従って、搬送駆動ローラ２８２を導電性の材料で形成すると同時に電位差発生手段３３０に接続することにより、搬送部２８０を介して記録用紙１７０の電位を制御することができる。
【００３３】
また、排出部２９０は、記録用紙１７０の下面に接する排出駆動ローラ２９２と、記録用紙１７０の上面に接して排出駆動ローラ２９２に押し付ける排出従動ローラ２９４とを備えている。ここで、排出駆動ローラ２９２は、図示していない伝達機構を介して搬送モータ２８６により回転駆動されている。一方、排出従動ローラ２９４は、それ自体には駆動力はなく、記録用紙１７０を排出駆動ローラ２９２に対して押し付けつつ、排出駆動ローラ２９２の回転に連れ回される。これら排出駆動ローラ２９２および排出従動ローラ２９４は、記録用紙１７０の排出に伴って前端を挟みこんでから後端を開放するまで、記録用紙１７０に触れ続けている。従って、排出駆動ローラ２９２を導電性の材料で形成して電位差発生手段３３０に接続することにより、排出部２９０を介して記録用紙１７０の電位を制御することができる。
【００３４】
更に、排出駆動ローラ２９２および排出従動ローラ２９４の両方を導電性材料により形成すると共に、両方を電位差発生手段３３０に電気的に接続することにより、記録用紙１７０の先端がプラテン１５０上に差しかかってから、後端がプラテン１５０上を通り過ぎるまで、継続して記録用紙１７０の電位を制御することができる。この実施形態では、搬送従動ローラ２８４および排出従動ローラ２９４は、短絡保護抵抗３２０を介して電位差発生手段３３０の正極に共に接続されている。一方、ノズルプレート１６６は、電位差発生手段３３０の負極に接続されている。従って、このインクジェット式記録装置１０では、ノズルプレート１６６および記録用紙１７０の間に電界Ｅが形成される。
【００３５】
なお、これら搬送駆動ローラ２８２および排出駆動ローラ２９２の材料としては、鉄、ニッケルメッキを施した鉄、ステンレス等の剛性と導電性を具備した金属材料を挙げることができる。更に、搬送駆動ローラ２８２の場合は、記録用紙１７０に対する摺動を防止する目的で、表面にアルミナ粒等を付着させて表面の摩擦力を向上させることも好ましい。また、アルミナ粒を付着させる代わりに、導電性のゴム等で表面を被覆してもよい。
【００３６】
図４は、上記エアロゾル発生防止機構３１の動作を説明するための模式図である。図中に示すように、ノズルプレート１６６にはインクを吐出する複数の開口１６８が形成されている。また、図中に矢印Ｘで示すように、ここではノズルプレート１６６は、キャリッジ１６０の移動に伴って図上で右から左に向かって移動している。
【００３７】
ノズルプレート１６６の直下に記録用紙１７０が存在しているとき、ノズルプレート１６６の開口１６８からはインク滴３４２が記録用紙１７０に向かって吐出される。開口１６８から吐出することによってインク滴３４２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、一部のインク滴３４２では記録用紙１７０に到達する遥か前に完全に失われる。また、インク滴３４２の質量は非常に小さいので、重力加速度による落下運動と前記粘性抵抗力とが殆どつり合い、インク滴３４２の落下速度が極めて遅くなる。こうして、ノズルプレート１６６の下方に浮遊するインク滴３４２はエアロゾルとなる。
【００３８】
ところで、ノズルプレート１６６の開口１６８から押し出されるインクは、インク滴３４２となる直前の瞬間に、ノズルプレート１６６から下垂するインク柱３４０となる。このとき、インク柱３４０の先端Ａとノズルプレート１６６下面のインク柱３４０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。
【００３９】
即ち、ここでいう避雷針効果とは、インク柱３４０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１６６表面の領域Ｂがインク滴３４２の帯電に寄与することをいう。この避雷針効果により、インク滴３４２は、インク柱３４０の水平断面積に対応する電荷よりも大きく、ノズルプレート１６６と同じ極性の電荷ｑを有する。
【００４０】
一方、このエアロゾル発生防止機構３１においては、ノズルプレート１６６と記録用紙１７０との間に電界Ｅが形成されている。上記のように、インク滴３４２はノズルプレート１６６と同極の電荷ｑで帯電しているので、電界Ｅからクーロン力Ｆ（ｑＥ）による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記録用紙１７０に到達する。このように、電界Ｅ中のインク滴３４２は、記録用紙１７０に確実に到達するので、エアロゾルが発生しない。
【００４１】
なお、図１から図４までに示したようなインクジェット式記録装置１０においてインク滴にクーロン力を作用させてエアロゾル化を防止するには、電界Ｅの電界強度を１００ｋＶ／ｍ程度とすることが望ましい。また、このような電界を形成すべくノズルプレートを一方の電極として電位差を形成した場合、ノズルプレート１６６から吐出された液滴に蓄積される電荷は４×１０−１４Ｑ程度である。
【００４２】
一方、記録用紙１７０が普通上質紙またはそれに多孔質シリカ等をコーティングしたものであった場合、その体積抵抗率は１０７〜１０１３Ωｃｍ程度である。このような記録用紙１７０に導電性を有するインクが浸透した場合、その体積抵抗率は１０５〜１０７Ωｃｍに低下する。また、インクの付着した記録用紙１７０の表面抵抗率は１０３〜１０７Ω／□程度となる。
【００４３】
従って、十分に導電性が高い金属等により形成された搬送駆動ローラ２８２および排出駆動ローラ２９２を記録用紙１７０に触れさせて電位差発生手段３３０と接続した場合は、記録用紙１７０自体および記録用紙１７０上のインク滴３４４を経て、記録用紙１７０の電位が電位差発生手段３３０の出力電圧に一致するように制御することができる。また、帯電したインク滴３４４が記録用紙１７０上に堆積した場合も、インク滴３４４の電荷は記録用紙１７０自体およびそれに付着したインクを介して放電されるので、記録用紙１７０の電位が変動することがない。
【００４４】
また、上記実施形態では、記録用紙１７０側を電位差発生手段３３０の正極側に、ノズルプレート１６６を電位差発生手段３３０の負極側に、それぞれ接続している。しかしながら、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される。また、電位差発生手段３３０の一端の電位を接地電位とすることにより、エアロゾル発生防止機構３１内の配線を簡略化することもできる。
【００４５】
図５は、また他の実施形態に係るエアロゾル発生防止機構３２の構造を模式的に示す断面図である。図５においても、他の図と共通の構成要素には同じ参照符号を付して、重複する説明を省く。
【００４６】
同図に示すように、この実施形態においては、搬送部２８０および排出部２９０の各々において、搬送従動ローラ２８４および排出従動ローラ２９４が、電位差発生手段３３０に電気的に接続されている。これにより得られる機能は図６に示した形態と同様であるが、この実施形態には以下のような利点がある。即ち、搬送駆動ローラ２８２および排出駆動ローラ２９２は、いずれも回転駆動されるための、歯車群等の回転伝達機構に機械的に結合されている。従って、これらの伝達機構における機械的接触を利用して、電位差発生手段３３０に電気的に接続することもできるが、そのためには、回転伝達機構をすべて導電性の材料値より形成してければならない。しかしながら、この種の回転伝達機構は樹脂材料により形成された歯車で形成されている場合が多く、これを金属材料に置き換えることは、製造コストの上昇、動作音の増大等に結びつく。
【００４７】
この点、搬送従動ローラ２８４および排出従動ローラ２９４は、回転できるように支持されているだけなので、それ自体を導電性材料で形成すると共に、軸支手段を電位差発生手段３３０に電気的に接続すれは、電位差制御手段を簡単に形成できる。なお、搬送従動ローラ２８４および排出従動ローラ２９４の材料としては、鉄、ニッケルメッキを施した鉄、ステンレス等の導電性を有する金属か、炭素又は金属粉を含み導電性を有する樹脂材料を用いることができる。
【００４８】
図６は、更に他の実施形態に係るエアロゾル発生防止機構３３の構造を模式的に示す断面図である。図６においても、他の図と共通の構成要素には同じ参照符号を付して、重複する説明を省く。
【００４９】
同図に示すように、この実施形態においては、搬送部２８０および排出部２９０の各々において、搬送駆動ローラ２８２、搬送従動ローラ２８４、排出駆動ローラ２９２および排出従動ローラ２９４の全てが、導電性材料により形成されると共に、電位差発生手段３３０に電気的に接続されている。これにより得られる機能は図３および図５に示した形態と同様であるが、この実施形態には以下のような利点がある。即ち、各ローラは記録用紙１７０に接触しているが、実際に記録用紙１７０を搬送あるいは排出しているときには、微視的には接触と離間を繰り返している。このため、単一のローラに着目すると、記録用紙１７０とき電気的な接続は安定していない。しかしながら、記録用紙１７０に接するローラの数を増加させることにより、全体としてはいずれかのローラが記録用紙１７０に接しているので、記録用紙１７０の電位を安定させることができる。
【００５０】
以上詳細に説明したように、このインクジェット式記録装置１０は、ノズルプレート１６６と記録用紙１７０の間に電界を形成することにより液滴を能動的に収集してエアロゾルの発生を防止できる。また、電位制御電極を介して電位差発生手段３３０に結合することにより、記録用紙１７０の電位を一定に維持できるので、印加電圧の反転等の複雑な制御が不要になる。従って、エアロゾルの発生しない液体噴射装置を簡素な構造で実現できる。更に、電界発生ユニットの形態で供給することにより、既存の液体噴射装置に同様の機能を付加することもできる。
【００５１】
なお、上記実施例では、インクジェット式記録装置１０を例に挙げて具体的な構成を説明したが、この液体噴射装置は、例えば、液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造における色材噴射装置、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の製造における電極形成装置、バイオチップ製造に使用する試料噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド、付け爪に絵や文字等を描く装置等としても実施でき、更に、これらに限定されない。
【００５２】
以上、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、そのよう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が、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】
【００５３】
【図１】インクジェット式記録装置１０の全体を概観する斜視図。
【図２】インクジェット式記録装置１０の内部機構２０を抜き出して示す斜視図。
【図３】ひとつの実施形態に係るエアロゾル発生防止機構３１の構造を示す断面図。
【図４】エアロゾル発生防止機構３１の動作を説明する模式図。
【図５】他の実施形態に係るエアロゾル発生防止機構３２の構造を示す断面図。
【図６】また他のエアロゾル発生防止機構３３の構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００５４】
１０  インクジェット式記録装置、２０  内部機構、３１、３２、３３  エアロゾル発生防止機構、１１０  上ケース、１２０  下ケース、１３０  ペーパサポート、１４０  排出トレー、１５０  プラテン、１５２  陥没部、１５４  リブ部、１６０  キャリッジ、１６２  インクカートリッジ、１６４  記録ヘッド、１６６  ノズルプレート、１７０  記録用紙、２１０  フレーム、２１２、２１４  側面部、２２０  ガイド軸、２３０  タイミングベルト、２３２、２３４  プーリ、２３６  キャリッジモータ、２４０  多芯ケーブル、２５０  電子回路、２６０  吸収部材、２６２  廃液吸収部材、２７０  キャップ部材、２７２  ポンプユニット、２７４  ワイピング手段、２８０  搬送部、２８２  搬送駆動ローラ、２８４  搬送従動ローラ、２８６  搬送モータ、２９０  排出部、２９２  排出駆動ローラ、２９４  排出従動ローラ、３２０  短絡保護抵抗、３３０  電位差発生手段、３４０  インク柱、３４２  インク滴
【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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