(57)【要約】【課題】ノズルから噴射される液体を所定の部材に着弾させ、装置内の他の部材に液体が付着することを防止できる液体噴射装置を提供する。【解決手段】駆動信号の印加により駆動して圧力室４８内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段４０を有し、当該圧力発生手段４０の駆動によりノズル５０から着弾対象６に向けて液体を噴射させる液体噴射ヘッド３を備え、他の物質との摩擦により帯電する帯電部材２５を有する液体噴射装置１であって、前記着弾対象６に着弾しなかった液滴のうちの少なくとも一部を捕集する液滴捕集部材１１と、前記帯電部材２５と間隔を空けた状態で当該帯電部材２５の少なくとも一部と対向した電極部材２６と、を設け、該電極部材２５に前記液滴捕集部材１１を電気的に接続して、前記帯電部材２５の帯電極性と同極性の電荷を前記液滴捕集部材１１に誘導する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号の印加により駆動して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の駆動によりノズルから着弾対象に向けて液体を噴射させる液体噴射ヘッドを備え、他の物質との摩擦により帯電する帯電部材を有する液体噴射装置であって、
前記着弾対象に着弾しなかった液滴のうちの少なくとも一部を捕集する液滴捕集部材と、前記帯電部材と間隔を空けた状態で当該帯電部材の少なくとも一部と対向した電極部材と、を設け、
該電極部材に前記液滴捕集部材を電気的に接続して、前記帯電部材の帯電極性と同極性の電荷を前記液滴捕集部材に誘導することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記液滴捕集部材が前記駆動信号の極性とは逆極性に帯電することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液滴捕集部材が負極性に帯電することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記帯電部材が誘電体で形成されたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記電極部材の前記帯電部材に対向する面において、当該帯電部材と重なる領域の面積が、前記液滴捕集部材の空気と接触する面積よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記着弾対象を搬送するローラーと、該ローラーに動力源からの動力を伝達する伝達ベルトと、を備え、
該伝達ベルトを前記帯電部材としたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記液体噴射ヘッドを移動する移動機構を備え、
該移動機構は、駆動源の駆動軸に設けられた駆動プーリーと、該駆動プーリーと一体的に回転する遊転プーリーと、該遊転プーリーと前記駆動プーリーとの間に張設された駆動ベルトと、を有し、
該駆動ベルトを前記帯電部材としたことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置に関し、特に、圧力発生手段の駆動により圧力室内の液体をノズルから噴射する液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
上記のプリンター等で使用される記録ヘッドでは、近年、画像向上等の要求に応えるため、ノズルから噴射されるインクの液量を小さくする傾向がある。このような微量の液滴を記録媒体に対して確実に着弾させるために、液滴の初速が比較的高く設定される。これにより、ノズルから噴射された液滴は、飛翔中に引き伸ばされて、先頭のメイン液滴（主液滴）とそれよりも後のサテライト液滴（副液滴）に分離する。このサテライト液滴の一部又は全部は、空気の粘性抵抗により速度が急激に低下し、記録媒体に到達することなくミスト化してしまうことがある。このことより、ミスト化したサテライト液滴（ミスト）は、装置内を汚染し、記録ヘッドや電気回路等の帯電しやすい部材への付着によって動作不良を発生させたりする問題があった。
【０００４】
このような不具合を防止すべく、ノズルから噴射される液滴を帯電させると共に、記録時の記録媒体を支持する支持部材（或いはプラテン）に設けられた液滴を吸収する吸収部材と、記録ヘッドのノズル形成面との間に電界を形成することで、ミストを吸収部材に確実に着弾させようとする試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところが、図９（ａ）の模式図に示すように、記録ヘッドのノズル８０から噴射されたインクが記録媒体Ｐおよび支持部材８１に向けて伸びる過程で、プラスに帯電した支持部材８１からの静電誘導により、支持部材８１に近い側の先頭部分（メイン液滴Ｍｄとなる部分）にはマイナスの電荷が誘導される一方で、これとは反対のノズル８０に近い側の後端部分にはプラスの電荷が誘導される。そして、図９（ｂ）に示すように、ノズルから噴射されたインクが、例えばメイン液滴Ｍｄと、第１のサテライト液滴Ｓｄ１と、第２のサテライト液滴（ミスト）Ｓｄ２とに分離した場合、メイン液滴Ｍｄはマイナスに帯電し、第２のサテライト液滴Ｓｄ２はプラスに帯電し、第１のサテライト液滴Ｓｄ１は無帯電となる。この場合、メイン液滴Ｍｄと第１のサテライト液滴Ｓｄ１が記録媒体Ｐに着弾したとしても、第２のサテライト液滴Ｓｄ２は、プラスに帯電した支持部材８１に反発して記録媒体のノズル形成面の近傍でミスト化して漂ってしまう。このミストの一部はノズル形成面に付着する。ノズル形成面にミストが付着した場合、ノズル形成面をワイピング部材によって定期的に払拭する必要性が生じる。また、ノズル形成面に付着しなかったミストは、当該ミストと極性の異なるプリンター構成部品に付着して汚染してしまう虞がある。
【０００６】
上記のようなことから、支持部材（基材）が例えばマイナスに帯電した状態でノズルからインクを噴射し、メイン液滴とサテライト液滴に分離したタイミングで、支持部材の極性をプラスに切り替えて、メイン液滴については慣性力により記録媒体に着弾させる一方、サテライト液滴やミストについては当該サテライト液滴やミストとは逆極性に帯電した支持部材に引き付けることで記録媒体に着弾させる構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１７３３２４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１４８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、近年、この種のプリンターでは、インクを噴射する駆動周波数がより高くなる傾向にあり、サテライト液滴が記録媒体に着弾する前にノズルから次のインクが噴射されるケースが生じる。このため、上記のようなインクの噴射タイミングやインクが分離するタイミングで電極の極性を切り替える構成では、サテライト液滴を記録媒体に確実に着弾させることが困難となるのに加えて、メイン液滴の飛翔への影響が生じ、着弾が不安定となる可能性があった。
【０００９】
また、インクの帯電を防止するべく、ノズル形成面と支持部材との間に電界を形成しないようにする構成も考えられるが、当該構成においてノズルからインクを噴射した場合においても噴射されたインクが帯電することが判っている。即ち、例えば、図１０に示すように、記録ヘッドの圧電振動子８４の駆動電極８５に対して駆動電圧を印加することで、圧力室８６内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用してノズル８７から記録媒体Ｐに対してインクを噴射させる構成では、圧電振動子８４の駆動電極８５に正電圧が入力されたときに、圧電振動子８４と圧力室８６との間は絶縁されているので、圧力室８６内のインクにおける圧電振動子８４の近傍には静電誘導によりマイナスの電荷が誘導される。また、これとは反対側となるノズル８７の近傍のインクにはプラスの電荷が誘導される。一般的な記録ヘッドではノズル形成面８８が接地されているので、ノズル形成面８８側にインクのプラス電荷が移動するが、上記のように、より高い駆動周波数でインクを噴射する構成においては、プラス電荷が残った状態でノズル８７からインクが噴射される。その結果、ノズル８７から噴射されたインクはプラスに帯電することになる。
【００１０】
さらに、ノズル８７から噴射されたインクは、記録媒体Ｐに向けて飛翔している間、レナード効果によりプラスの帯電が強まる（マイナスに帯電した状態で噴射された場合は、マイナスが弱まる）傾向にある。即ち、インクが帯電している場合、液滴の中心部分にプラス電荷が集まる一方で、表層部分にマイナス電荷が集まる。そして、飛翔中における表層部分の蒸発や分裂により液滴が次第にプラスに偏っていく。
このように、ノズル形成面と支持部材との間に電界を形成しないようにする構成においてもノズルから噴射されたインクが帯電するため、ミストがノズル形成面やプリンターの構成部品に付着するという不具合が生じていた。
【００１１】
以上のような現象は、圧電振動子には限られず、発熱素子等の、駆動電圧の印加により作動する他の圧力発生手段でも同様に生じる。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノズルから噴射される液体を所定の部材に着弾させ、装置内の他の部材に液体が付着することを防止できる液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、駆動信号の印加により駆動して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の駆動によりノズルから着弾対象に向けて液体を噴射させる液体噴射ヘッドを備え、他の物質との摩擦により帯電する帯電部材を有する液体噴射装置であって、前記着弾対象に着弾しなかった液滴のうちの少なくとも一部を捕集する液滴捕集部材と、前記帯電部材と間隔を空けた状態で当該帯電部材の少なくとも一部と対向した電極部材と、を設け、該電極部材に前記液滴捕集部材を電気的に接続して、前記帯電部材の帯電極性と同極性の電荷を前記液滴捕集部材に誘導することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、液滴捕集部材に電荷を誘導して帯電させることで、液滴捕集部材にミストを捕集することが可能となる。これにより、これらのミストが装置内の他の構成部品（例えば、モーター、駆動ベルト、リニアスケールなど）に付着することが低減される。その結果、ミストの付着による故障が抑制され、液体噴射装置の耐久性および信頼性が向上する。また、電源等の電圧発生手段を別途用意する必要が無いため、液体噴射装置の製造コストを抑えることができると共に、液体噴射装置の消費電力を抑えることができる。
【００１５】
上記構成において、前記液滴捕集部材が前記駆動信号の極性とは逆極性に帯電する構成を採用することが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、圧力発生手段を駆動する際に、当該圧力発生手段に印加する電圧に起因する静電誘導によりノズル近傍の液体が帯電し、これにより、ノズルから噴射される液体およびミストが駆動信号と同極性に帯電した場合に、液滴捕集部材にミストを捕集することが可能となる。
【００１７】
また、前記液滴捕集部材が負極性に帯電する構成を採用することが望ましい。
【００１８】
この構成によれば、レナード効果により、ミストが正極性（プラス）に帯電した場合に、液滴捕集部材にミストを捕集することが可能となる。
【００１９】
上記各構成において、前記帯電部材が誘電体で形成された構成を採用することが望ましい。
【００２０】
この構成によれば、液体噴射装置の駆動後において、帯電した帯電部材から電荷が放出されることを抑制でき、電荷の誘導による液滴捕集部材の帯電を長期間に亘って維持することができる。これにより、液体噴射装置の駆動後でも、ミストを捕集することが可能となる。
【００２１】
上記各構成において、前記電極部材の前記帯電部材に対向する面において、当該帯電部材と重なる領域の面積が、前記液滴捕集部材の空気と接触する面積よりも大きいことが望ましい。
【００２２】
この構成によれば、空気により除電される（空気中に放電される）液滴捕集部材の電荷の量に対して、液滴捕集部材に誘導される電荷の量を多くすることができ、より確実に液滴捕集部材を帯電させることが可能となる。また、液体噴射装置の駆動後において、液滴捕集部材の帯電をより長期間に亘って維持することが可能となる。
【００２３】
上記各構成において、前記着弾対象を搬送するローラーと、該ローラーに動力源からの動力を伝達する伝達ベルトと、を備え、該伝達ベルトを前記帯電部材とした構成を採用することが望ましい。
【００２４】
この構成によれば、着弾対象の搬送時に液滴捕集部材を帯電させることができるため、着弾対象の搬送に伴って発生した気流によりミストが飛散する際にミストを捕集することが可能となる。その結果、ミストの飛散を防ぎ、確実にミストを捕集することができる。
【００２５】
上記各構成において、前記液体噴射ヘッドを移動する移動機構を備え、該移動機構は、駆動源の駆動軸に設けられた駆動プーリーと、該駆動プーリーと一体的に回転する遊転プーリーと、該遊転プーリーと前記駆動プーリーとの間に張設された駆動ベルトと、を有し、該駆動ベルトを前記帯電部材とした構成を採用することが望ましい。
【００２６】
この構成によれば、液体噴射ヘッドの移動時に液滴捕集部材を帯電させることができるため、液体噴射ヘッドの移動に伴って発生した気流によりミストが飛散する際にミストを捕集することが可能となる。その結果、ミストの飛散を防ぎ、更に確実にミストを捕集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】プリンターの構成を説明する図であり、（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ線の断面図である。
【図２】記録ヘッドの要部断面図である。
【図３】圧電振動子の構成を説明する断面図である。
【図４】記録ヘッドの電気的構成を説明するブロック図である。
【図５】噴射駆動パルスおよび微振動駆動パルスの構成を説明する波形図である。
【図６】液体捕集部の帯電を説明する模式図である。
【図７】第２の実施形態におけるプリンターの要部断面図である。
【図８】第３の実施形態におけるプリンターの要部正面図である。
【図９】ノズルと支持部材間に電界を形成した構成においてノズルから噴射されたインクが帯電する様子を説明する模式図である。
【図１０】ノズルと支持部材間に電界を形成しない構成においてノズルから噴射されたインクが帯電する様子を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、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、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録装置１（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００２９】
図１（ａ）はプリンター１の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）はＡ−Ａ線の断面図である。このプリンター１は、筐体２の内側において、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド３が取り付けられると共に、液体供給源の一種であるインクカートリッジ４が着脱可能に取り付けられるキャリッジ５と、キャリッジ５を記録紙６（記録媒体および着弾対象の一種）の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７（本発明の移動機構に相当）と、記録動作（噴射動作）時の記録ヘッド３の下方において記録ヘッド３の下面（ノズル形成面）に対して間隔を空けて配設されたプラテン８と、を備えている。また、プラテン８の下方には、記録紙６を複数重ねて収容した給紙トレイ９を備えている。さらに、プリンター１は、給紙トレイ９の記録紙６を主走査方向に直交する副走査方向に沿った搬送経路に搬送する搬送機構１０と、記録ヘッド３と干渉しない位置に配設された液滴捕集部材１１と、を備えている。
【００３０】
キャリッジ５は、主走査方向に架設されたガイドロッド１２に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド１２に沿って主走査方向に移動するように構成されている。本実施形態のキャリッジ移動機構７は、図示しないキャリッジモーター（駆動源の一種）の駆動軸に設けられた駆動プーリー１４と、該駆動プーリー１４と一体的に回転する遊転プーリー１５と、該遊転プーリー１５と駆動プーリー１４との間に張設された駆動ベルト１６と、を有している。駆動プーリー１４は、主走査方向の一側端部に位置し、キャリッジモーターの駆動に応じて回転する。この駆動プーリー１４に対して主走査方向における反対側の位置には、自由回転可能な遊転プーリー１５が設けられている。これらのプーリーに、無端ベルトである駆動ベルト１６が張設され、この駆動ベルト１６の一部がキャリッジ５に接続されている。このため、キャリッジモーターを駆動すれば、駆動ベルト１６が移動し、これに伴いキャリッジ５（記録ヘッド３）が主走査方向に移動する。また、キャリッジ５の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー１７によって検出される。リニアエンコーダー１７は、主走査方向に張設されたリニアスケール１７ａと、キャリッジ５に設けたセンサー（図示せず）とから構成されており、その検出信号、即ち、記録ヘッド３の走査位置に応じたエンコーダーパルスＥＰ（位置情報の一種）がプリンターコントローラー６４（図４参照）に送信される。
【００３１】
プラテン８は、主走査方向に長尺な板状の部材であり、本実施形態では、接地（アース）されている。このプラテン８上に搬送された記録紙６に対して、記録ヘッド３は記録動作を行う。給紙トレイ９は、記録紙６を収容する空間が設けられたトレイであり、筐体２に対して着脱可能に構成されている。また、給紙トレイ９の底部には、図示しないエッジガイドが設けられており、このエッジガイドによって給紙トレイ９に収容された記録紙６の側端位置および後端位置が規制されるようになっている。さらに、給紙トレイ９の後方（後述する反転ガイド部材２９側）には、反転ガイド部材２９に向けて上り傾斜した給紙ガイド部９ａが形成されている。
【００３２】
搬送機構１０は、給紙ローラー１９、反転ローラー２０、搬送駆動ローラー２１、および排紙駆動ローラー２２を備えている。給紙ローラー１９は、図示しない駆動モーターの回動軸に軸支されている。この給紙ローラー１９は、給紙トレイ９内の最上位の記録紙６に当接して回転することにより、最上位の記録紙６を給紙トレイ９の給紙ガイド部９ａに向けて送り出す。給紙ガイド部９ａの上方には、反転ローラー２０が配置されている。反転ローラー２０は、回動可能に軸支され、その回動軸方向の一側の端部であって記録紙６の搬送経路の外側に、伝達ギヤ部２０ａを備えている。この伝達ギヤ部２０ａには、プリンター１の後方（給紙ガイド部９ａの後方）に設けられた駆動ギヤ２４からの動力を伝達する伝達ベルト２５（段付ベルトの一種）が架設されている。駆動ギヤ２４は図示しない駆動モーター（本発明における動力源に相当）に軸支され、駆動モーターの駆動により回転する。本実施形態では、伝達ギヤ部２０ａおよび駆動ギヤ２４と、伝達ベルト２５との摩擦、具体的にはギヤの歯が伝達ベルト２５の段部に噛み込む際、あるいは抜ける際の摩擦により、伝達ベルト２５がマイナス（負極性）に帯電するように構成している。具体的には、伝達ベルト２５を誘電体（絶縁体）かつ、帯電列においてマイナスに帯電し易い部材（例えば、ポリウレタン、シリコーンゴム等）で形成し、伝達ギヤ部２０ａや駆動ギヤ２４を帯電列において伝達ベルト２５に比べてプラスに帯電し易い部材（例えば、アクリル樹脂、硬質ゴム等）で形成する。なお、本実施形態では、伝達ベルト２５が本発明における帯電部材に相当する。また、伝達ギヤ部２０ａおよび駆動ギヤ２４をスプロケットとし、伝達ベルト２５をこれに噛み合うチェーンベルトとすることもできる。
【００３３】
伝達ベルト２５の上面側には、この伝達ベルト２５の少なくとも一部に対して間隔を空けた状態で対向した電極板２６（本発明における電極部材に相当）が設けられている。電極板２６は、例えば、導電率の高い金属の板で形成され、一端が液滴捕集部材１１に接続された導線２７の他端に電気的に接続されている。また、本実施形態では、伝達ベルト２５および電極板２６を幅広に形成し、電極板２６の伝達ベルト２５に対向する面において、伝達ベルト２５と重なる領域の面積が、液滴捕集部材１１の空気と接触する面積よりも大きくなるように構成している。なお、電極板２６および液滴捕集部材１１の帯電については後述する。
【００３４】
また、反転ローラー２０の斜め上方には、反転ローラー２０に当接する補助ローラー２８が配置されている。また、補助ローラー２８と給紙ガイド部９ａの上端部との間には、反転ローラー２０の曲面に沿って円弧状に形成された反転ガイド部材２９が配置されている。補助ローラー２８は、回動自由に軸支されると共に、反転ローラー２０に接する状態（若しくは僅かな隙間を空けた状態）で取り付けられている。反転ガイド部材２９は、反転ローラー２０との間に記録紙６が通過可能な僅かな間隔を設けて配置されている。これにより、給紙トレイ９の給紙ガイド部９ａから補助ローラー２８に至るまでの間の記録紙６をガイドする。そして、補助ローラー２８まで搬送された記録紙６は、補助ローラー２８と反転ローラー２０の間で挟持され、反転ローラー２０の回動により湾曲反転されてガイド部材３０側（上方（紙送り下流側）の搬送経路）に送り出される。
【００３５】
ガイド部材３０とプラテン８の間には、ガイド部材３０上に送られてきた記録紙６をプラテン８上に搬送する搬送駆動ローラー２１および搬送従動ローラー３１が設けられている。搬送駆動ローラー２１は、図示しない駆動モーターの回動軸に軸支されている。搬送従動ローラー３１は、回動自由に軸支されると共に、搬送駆動ローラー２１に接する状態（若しくは僅かな隙間を空けた状態）で配置されている。これにより、搬送駆動ローラー２１と搬送従動ローラー３１との間で記録紙６を挟持すると共に、駆動モーターの駆動により搬送駆動ローラー２１を回動させることで、記録紙６をプラテン８側に搬送する。
【００３６】
プラテン８の前端部（記録紙６の搬送方向の下流側）には、プラテン８との間で記録紙６を挟持する紙押さえローラー３２と、この紙押さえローラー３２が取り付けられると共に、紙押さえローラー３２をプラテン８側に付勢する紙押さえ部材３３と、が備えられている。紙押さえ部材３３は、長尺な板状の部材であり、記録ヘッド３と干渉しないように記録ヘッド３との間に間隙を設けて、バネ等の付勢部材により、あるいは自重により記録紙６側（プラテン８側）に付勢された状態で取り付けられている。紙押さえローラー３２は、紙押さえ部材３３のプラテン８側において、主走査方向に沿って等間隔に並べられている。この紙押さえローラー３２は、記録紙６の表面に当接した状態で回動自由に構成されている。そして、紙押さえ部材３３の上面（プラテン８とは反対側の面）には、液滴捕集部材１１の一部が配設されている。
【００３７】
紙押さえローラー３２の前方（記録紙６の搬送方向の下流側）には、記録動作を終えた記録紙６を排出する排紙駆動ローラー２２および排紙従動ローラー３４が設けられている。排紙駆動ローラー２２は、図示しない駆動モーターの回動軸に軸支されている。排紙従動ローラー３４は、回動自由に軸支されると共に、バネ等の付勢部材により、排紙駆動ローラー２２側に付勢されている。これにより、排紙駆動ローラー２２と排紙従動ローラー３４との間で記録紙６を挟持すると共に、駆動モーターの駆動により排紙駆動ローラー２２を回動させることで、記録紙６を排出する。
【００３８】
このように、給紙ローラー１９、反転ローラー２０、搬送駆動ローラー２１、および排紙駆動ローラー２２を備える搬送機構１０の駆動により、記録紙６を給紙トレイ９の内部から給紙ガイド部９ａ、反転ガイド部材２９、反転ローラー２０、ガイド部材３０、搬送駆動ローラー２１、およびプラテン８を通過して排紙駆動ローラー２２に至る搬送経路に搬送する。
【００３９】
液滴捕集部材１１は、ノズル形成面に対して記録紙６側とは反対側に外れた位置に配設され、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、記録ヘッド３と干渉しないように記録ヘッド３の移動範囲の外周を長方形の枠状に囲む状態で配設されている。具体的には、液滴捕集部材１１の一辺は、紙押さえ部材３３の上面の後端部（記録ヘッド３側）に紙押さえ部材３３の長辺に亘って配設されている。また、この辺と記録ヘッド３を挟んで反対側（上流側）の他辺は、搬送従動ローラー３１の上方において図示しない支持部材によって支持された状態で配設されている。これらの辺の両端部は、副走査方向に平行な辺によって接続されている。そして、この液滴捕集部材１１の一部には、他端が電極板２６に接続された導線２７の一端が電気的に接続されている。
【００４０】
記録ヘッド３は、図２に示すように、ケース３６と、このケース３６内に収納される振動子ユニット３７と、ケース３６の底面（先端面）に接合される流路ユニット３８と、カバー部材６１等を備えている。上記のケース３６は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット３７を収納するための収納空部３９が形成されている。振動子ユニット３７は、圧力発生手段の一種として機能する圧電振動子４０と、この圧電振動子４０が接合される固定板４１と、圧電振動子４０に駆動信号を供給するフレキシブルケーブル４２とを備えている。
【００４１】
図３は、振動子ユニット３７の構成を説明する素子長手方向の断面図である。同図に示すように、この圧電振動子４０は、共通内部電極５６と個別内部電極５７とで、圧電体５８を挟んで交互に積層して形成された積層型の圧電振動子４０である。ここで、共通内部電極５６は、全ての圧電振動子４０に共通な電極であり、接地電位に設定される。また、個別内部電極５７は、印加される駆動信号の噴射駆動パルスＤＰ（図５参照）に応じて電位が変動する電極である。そして、本実施形態では、圧電振動子４０における振動子先端から振動子長手方向（積層方向とは直交する方向）の半分程度まで若しくは３分の２程度までの部分が自由端部４０ａとなっている。また、圧電振動子４０における残りの部分、即ち、自由端部４０ａの基端から振動子基端までの部分が基端部４０ｂとなっている。
【００４２】
自由端部４０ａには、共通内部電極５６と個別内部電極５７とが重なり合った活性領域（オーバーラップ部分）Ｌが形成されている。これらの内部電極に電位差を与えると、活性領域Ｌの圧電体５８が作動して変形し、自由端部４０ａが振動子長手方向に変位して伸縮する。そして、共通内部電極５６の基端は、圧電振動子４０の基端面部で共通外部電極５９に導通している。一方、個別内部電極５７の先端は、圧電振動子４０の先端面部で個別外部電極６０に導通している。なお、共通内部電極５６の先端は圧電振動子４０の先端面部よりも少し手前（基端面側）に位置しており、個別内部電極５７の基端は自由端部４０ａと基端部４０ｂの境界に位置している。
【００４３】
個別外部電極６０は、圧電振動子４０の先端面部と、圧電振動子４０における積層方向の一側面である配線接続面（図３における上側の面）とに一連に形成された電極であり、配線部材としてのフレキシブルケーブル４２の配線パターンと各個別内部電極５７とを導通する。そして、この個別外部電極６０の配線接続面側の部分は、基端部４０ｂ上から先端側に向けて連続的に形成されている。共通外部電極５９は、圧電振動子４０の基端面部と、上記の配線接続面と、圧電振動子４０における積層方向の他側面である固定板取付面（図３における下側の面）とに一連に形成された電極であり、フレキシブルケーブル４２の配線パターンと各共通内部電極５６との間を導通する。そして、この共通外部電極５９における配線接続面側の部分は個別外部電極６０の端部よりも少し手前から基端面部側に向けて連続的に形成されており、固定部取付面側の部分は圧電振動子４０の先端面部よりも少し手前の位置から基端側に向けて連続的に形成されている。
【００４４】
上記の基端部４０ｂは、活性領域Ｌの圧電体５８の作動時においても伸縮しない非作動部である。この基端部４０ｂの配線接続面側にはフレキシブルケーブル４２が配置されており、基端部４０ｂ上で個別外部電極６０及び共通外部電極５９とフレキシブルケーブル４２とが電気的に接続される。そして、このフレキシブルケーブル４２を通して駆動信号が各個別外部電極６０に印加される。
【００４５】
流路ユニット３８は、流路形成基板４３の一方の面にノズルプレート４４を、流路形成基板４３の他方の面に振動板４５をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット３８には、リザーバー４６（共通液室）と、インク供給口４７と、圧力室４８と、ノズル連通口４９と、ノズル５０とが設けられている。そして、インク供給口４７から圧力室４８及びノズル連通口４９を経てノズル５０に至る一連のインク流路が、各ノズル５０に対応して形成されている。
【００４６】
上記ノズルプレート４４は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル５０が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズルプレート４４には、ノズル５０を列設してノズル列（ノズル群）が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズルによって構成される。このノズルプレート４４のノズル５０からインクが噴射される側の面が、本発明におけるノズル形成面に相当する。
【００４７】
上記振動板４５は、支持板５１の表面に弾性体膜５２を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板５１とし、この支持板５１の表面に樹脂フィルムを弾性体膜５２としてラミネートした複合板材を用いて振動板４５を作製している。この振動板４５には、圧力室４８の容積を変化させるダイヤフラム部５３が設けられている。また、この振動板４５には、リザーバー４６の一部を封止するコンプライアンス部５４が設けられている。
【００４８】
上記のダイヤフラム部５３は、エッチング加工等によって支持板５１を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部５３は、圧電振動子４０の自由端部４０ａの先端面が接合される島部５５と、この島部５５を囲む薄肉弾性部とからなる。上記のコンプライアンス部５４は、リザーバー４６の開口面に対向する領域の支持板５１を、ダイヤフラム部５３と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバー４６に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
【００４９】
そして、上記の島部５５には圧電振動子４０の先端面が接合されているので、この圧電振動子４０の自由端部４０ａを伸縮させることで圧力室４８の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室４８内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド３は、この圧力変動を利用してノズル５０からインクを噴射させるようになっている。
【００５０】
カバー部材６１は、流路ユニット３８の側面やケース３６の側面を保護する部材であり、ステンレス鋼等の導電性を有する板材から作製されている。本実施形態におけるカバー部材６１の一部は、ノズルプレート４４のノズル５０を露出させた状態でノズル形成面の周縁部に当接しており、当該ノズルプレート４４に対して電気的に導通している。カバー部材６１は接地されており、ノズルプレート４４に接触して導通することで、例えば、記録紙６等から発生した静電気がノズルプレート４４を通じて伝達することによる駆動ＩＣ等の損傷やノズルプレート４４の帯電を防止するようになっている。
【００５１】
次に、プリンター１の電気的構成を説明する。図４は、プリンター１の電気的な構成を説明するブロック図である。外部装置６３は、例えばコンピューターやデジタルカメラなどの画像を取り扱う電子機器である。この外部装置６３は、プリンター１のプリンターコントローラー６４と通信可能に接続されており、プリンター１において記録紙６等の記録媒体に画像やテキストを印刷させるため、その画像等に応じた印刷データをプリンター１に送信する。
【００５２】
本実施形態におけるプリンター１は、搬送機構１０、キャリッジ移動機構７、リニアエンコーダー１７、記録ヘッド３、及び、プリンターコントローラー６４を有する。
【００５３】
プリンターコントローラー６４は、プリンター１の各部の制御を行うための制御ユニットであり、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６６と、ＣＰＵ６７と、記憶部６８と、駆動信号生成部６９と、を有する。インターフェース部６６は、外部装置６３からプリンター１へ送信される印刷データや印刷命令を受信したり、外部装置６３にプリンター１の状態情報を送信したりする等、プリンター１とのデータの送受信を行う。ＣＰＵ６７は、プリンター１全体の制御を行うための演算処理装置である。記憶部６８は、ＣＰＵ６７のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。ＣＰＵ６７は、記憶部６８に記憶されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。
【００５４】
ＣＰＵ６７は、リニアエンコーダー１７から出力されるエンコーダーパルスＥＰからタイミングパルスＰＴＳを生成するタイミングパルス生成手段として機能する。そして、ＣＰＵ６７は、このタイミングパルスＰＴＳに同期させて印刷データの転送や、駆動信号生成部６９による駆動信号ＣＯＭの生成等を制御する。また、ＣＰＵ６７は、タイミングパルスＰＴＳに基づいて、ラッチ信号ＬＡＴ等のタイミング信号を生成して記録ヘッド３のヘッド制御部６５に出力する。ヘッド制御部６５は、プリンターコントローラー６４からのヘッド制御信号（印刷データおよびタイミング信号）に基づき、記録ヘッド３の圧電振動子４０に対する駆動信号ＣＯＭの噴射駆動パルスＤＰ（図５参照）の印加制御等を行う。
【００５５】
駆動信号生成部６９は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて、アナログの電圧信号を生成する。また、駆動信号生成部６９は、上記の電圧信号を増幅して駆動信号ＣＯＭを生成する。この駆動信号ＣＯＭは、記録媒体に対する印刷処理（記録処理或いは噴射処理）時に記録ヘッド３の圧力発生部である圧電振動子４０に印加されるものであり、繰り返し周期である単位期間内に、例えば図５に示す噴射駆動パルスＤＰを少なくとも１つ以上含む一連の信号である。ここで、噴射駆動パルスＤＰとは、記録ヘッド３のノズル５０から液滴状のインクを噴射させるために、圧電振動子４０に所定の動作を行わせるものである。
【００５６】
図５は、駆動信号ＣＯＭに含まれる噴射駆動パルスＤＰの構成の一例を示す波形図である。なお、図５において、縦軸は電位であり、横軸は時間である。また、図５に示すように、本実施形態の噴射駆動パルスＤＰは平均するとプラスの極性である。噴射駆動パルスＤＰは、基準電位（中間電位）Ｖｂから最大電位（最大電圧）Ｖｍａｘまでプラス側に電位が変化して圧力室４８を膨張させる膨張要素ｐ１と、最大電位Ｖｍａｘを一定時間維持する膨張維持要素ｐ２と、最大電位Ｖｍａｘから最小電位（最小電圧）Ｖｍｉｎまでマイナス側に電位が変化して圧力室４８を急激に収縮させる収縮要素ｐ３と、最小電位Ｖｍｉｎを一定時間維持する収縮維持（制振ホールド）要素ｐ４と、最小電位Ｖｍｉｎから基準電位Ｖｂまで電位が復帰する復帰要素ｐ５と、を含んでいる。
【００５７】
噴射駆動パルスＤＰが圧電振動子４０に印加されると次のように作用する。まず、膨張要素ｐ１により圧電振動子４０が収縮し、これに伴って圧力室４８が基準電位Ｖｂに対応する基準容積から最大電位Ｖｍａｘに対応する最大容積まで膨張する。これにより、ノズル５０内に露出しているメニスカスが圧力室４８側に引き込まれる。この圧力室４８の膨張状態は、膨張維持要素ｐ２の印加期間中に亘って一定に維持される。膨張維持要素ｐ２の後に続いて収縮要素ｐ３が圧電振動子４０に印加されると、当該圧電振動子４０が伸長し、これにより、圧力室４８が上記最大容積から最小電位Ｖｍｉｎに対応する最小容積まで急激に収縮する。この圧力室４８の急激な収縮によって圧力室４８内のインクが加圧され、これにより、ノズル５０からは数ｐｌ〜数十ｐｌのインクが噴射される。この圧力室４８の収縮状態は、収縮維持要素ｐ４の印加期間に亘って短時間維持され、その後、制振要素ｐ５が圧電振動子４０に印加されて、圧力室４８が最小電位Ｖｍｉｎに対応する容積から基準電位Ｖｂに対応する基準容積まで復帰する。
【００５８】
本実施形態の駆動信号（噴射駆動パルスＤＰ）は上記したようにプラス極性であり、記録動作時において、静電誘導により圧力室４８内の圧電振動子４０の近傍のインクにマイナス電荷、ノズル５０の近傍のインクにプラス電荷がそれぞれ誘導されるため、ノズル５０から噴射されたインクはプラスに帯電する。加えて、記録紙６に向けて飛翔しているインクは、レナード効果により一層プラスの帯電が強まる。これにより、飛翔する間にインクが分離して生じるサテライト液滴や、これよりも更に微小なミスト（以下、ミスト等）がプラスに帯電されることになる。そして、これらのミスト等の一部は、記録紙６に着弾せずに浮遊する。
【００５９】
次に、電極板２６および液滴捕集部材１１の帯電およびミスト等の捕集について、図６を用いて説明する。記録動作時において、記録紙６を搬送するために搬送機構１０を駆動すると、伝達ベルト２５と反転ローラー２０の伝達ギヤ部２０ａおよび駆動ギヤ２４との摩擦により、伝達ベルト２５が次第にマイナスに帯電する。これにより、伝達ベルト２５に対向した電極板２６には、プラスの電荷が誘導される。一方、液滴捕集部材１１には、電極板２６からのマイナスの電荷が導線２７を伝わり誘導される。その結果、液滴捕集部材１１がマイナスに帯電する。このため、液滴捕集部材１１は、例えば、筐体２、記録ヘッド３、モーター、駆動ベルト１６、リニアスケール１７ａなどのプリンター１内の構成部品との間に電界を形成することになる。特に、液滴捕集部材１１と、記録ヘッド３において当該液滴捕集部材１１に対向する部分との間には、両者が等電位となる場合を除き、他の構成部品と比較して強い電界が形成される。そして、プラスに帯電したミスト等はマイナスに帯電した液滴捕集部材１１に誘導され、少なくとも一部が捕集される。なお、他のプリンター１内の構成部品がマイナスに帯電することも考えられるが、液滴捕集部材１１は、これらの帯電電圧よりも低くなるように構成している。
【００６０】
このように、液滴捕集部材１１に電荷を誘導して、ノズル５０からの液体の噴射に伴って生じるミスト等とは反対の極性（本実施形態ではマイナス）に帯電させたので、液滴捕集部材１１にミスト等を捕集することが可能となる。これにより、これらのミスト等がプリンター１内の他の構成部品（例えば、モーター、駆動ベルト１６、リニアスケール１７ａなど）に付着することが低減される。その結果、ミスト等の付着による故障が抑制され、プリンター１の耐久性および信頼性が向上する。また、電源等の電圧発生手段を別途用意する必要が無いため、プリンター１の製造コストを抑えることができると共に、プリンター１の消費電力を抑えることができる。また、伝達ベルト２５を誘電体で形成したので、プリンター１の駆動後（反転ローラー２０の駆動後）において、帯電した伝達ベルト２５から電荷が放出されることを抑制でき、電荷の誘導による液滴捕集部材１１の帯電を長期間に亘って維持することができる。これにより、プリンター１の駆動後でも、ミスト等を捕集することが可能となる。さらに、電極板２６の伝達ベルト２５に対向する面において、伝達ベルト２５と重なる領域の面積を、液滴捕集部材１１の空気と接触する面積よりも大きくしたので、空気により除電される液滴捕集部材１１の電荷の量に対して、液滴捕集部材１１に誘導される電荷の量を多くすることができ、液滴捕集部材１１をより確実に帯電させることが可能となる。また、プリンター１の駆動後において、液滴捕集部材１１の帯電をより長期間に亘って維持することが可能となる。加えて、記録紙６を搬送する反転ローラー２０の駆動に応じて伝達ベルト２５を帯電するように構成したので、記録紙６の搬送に伴って発生した気流によりミスト等が飛散する際にミスト等を捕集することが可能となる。その結果、ミスト等の飛散を防ぎ、確実にミスト等を捕集することができる。
【００６１】
ところで、上記した第１の実施形態では、伝達ベルト２５と反転ローラー２０の伝達ギヤ部２０ａおよび駆動ギヤ２４との摩擦により、伝達ベルト２５を帯電させたが、これには限らない。図７に示す、第２の実施形態では、給紙トレイ９の給紙ガイド部９ａ、反転ローラー２０の本体、補助ローラー２８、ガイド部材３０、搬送駆動ローラー２１、プラテン８、および排紙駆動ローラー２２を、記録紙６との摩擦によりマイナスに帯電するように構成している。すなわち、これらの給紙ガイド部９ａ等の部材が本発明における帯電部材に相当し、搬送される記録紙６との間で摩擦され帯電する。電極板２６′は、これらの部材と間隔を空けた状態で少なくとも一部と対向している。具体的には、電極板２６ａ′は、給紙ローラー１９の後方（給紙ガイド部９ａ側）において、給紙ガイド部９ａの一部と対向する位置に配置されている。電極板２６ｂ′は、反転ローラー２０を挟んだ反転ガイド部材２９とは反対側において、反転ローラー２０の一部と対向する位置に円弧状に配置されている。電極板２６ｃ′は、補助ローラー２８の上方において、補助ローラー２８と対向する位置に配置されている。電極板２６ｄ′，２６ｅ′は、ガイド部材３０の上方および下方において、ガイド部材３０の一部と対向する位置に配置されている。電極板２６ｆ′，２６ｇ′，２６ｈ′は、それぞれ、搬送駆動ローラー２１、プラテン８、および排紙駆動ローラー２２の下方において、これらの部材と対向する位置に配置されている。そして、各電極板２６′は、導線２７（本実施形態では図示を省略）により液滴捕集部材１１と電気的に接続されている。なお、その他の構成および効果は、第１の実施形態のプリンター１と同じであるため、説明を省略する。
【００６２】
次に、図８に示す、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、記録ヘッド３を移動させる駆動ベルト１６を、駆動プーリー１４および遊転プーリー１５との摩擦によりマイナスに帯電するように構成している。すなわち、駆動ベルト１６が本発明における帯電部材に相当し、キャリッジ移動機構７の駆動により帯電する。電極板２６″は、駆動ベルト１６の上側（プラテン８とは反対側）の部分の長さと略同じ長さに形成され、駆動ベルト１６の上側の部分と間隔を空けた状態で対向している。また、電極板２６″は導線２７により液滴捕集部材１１と電気的に接続されている。この構成によれば、記録ヘッド３の移動時に液滴捕集部材１１を帯電させることができるため、記録ヘッド３の移動に伴って発生した気流によりミスト等が飛散する際にミスト等を液滴捕集部材１１に捕集することが可能となる。その結果、ミスト等の飛散を防ぎ、更に確実にミスト等を捕集することができる。なお、その他の構成および効果は、第１の実施形態のプリンター１と同じであるため、説明を省略する。
【００６３】
なお、帯電部材および電極板の構成は上記した各実施形態に限らない。第１から第３の実施形態に例示した帯電部材および電極板の構成を全て備える構成とすることもできるし、これらの構成のうちから任意の帯電部材および電極板の構成を選択して採用することもできる。また、例示した帯電部材に限らず、他の物質との摩擦により帯電する部材があればよい。
【００６４】
ところで、上記第１から第３の実施形態では、プラス極性の駆動信号を用いたが、マイナス極性の駆動信号を用いても良い。この場合、圧電振動子の電圧に起因する静電誘導によりノズルから噴射されるインクはマイナスに帯電する。一方、上記したように、飛翔しているインクは、レナード効果によりプラスの帯電が強まる。ミスト等の帯電極性は、これらの兼合いにより決定されるが、どちらの影響が強いかは、プリンターの構造や駆動信号の波形等の様々な要因により決定されるため、一概には言えない。しかしながら、いずれにしても、帯電部材をミスト等の帯電極性とは反対の極性に帯電する素材を用いて形成し、液滴捕集部材をミスト等の帯電極性とは反対の極性に帯電するように構成すれば良い。このような場合において、例えば、圧電振動子の電圧に起因する静電誘導が支配的である場合には、ミスト等がマイナスに帯電するため、液滴捕集部材は、駆動信号の極性（マイナス）とは逆極性（プラス）の極性に帯電する構成を採用すればよい。一方、レナード効果が支配的である場合には、ミスト等がプラスに帯電するため、液滴捕集部材はマイナスの極性に帯電する構成を採用すればよい。そして、いずれの場合も、液滴捕集部材にミスト等を捕集することが可能となる。
【００６５】
また、本発明は、圧力発生手段を用いて液体の噴射制御が可能な液体噴射装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体噴射装置、例えば、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。そして、ディスプレイ製造装置では、色材噴射ヘッドからＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を噴射する。また、電極製造装置では、電極材噴射ヘッドから液状の電極材料を噴射する。チップ製造装置では、生体有機物噴射ヘッドから生体有機物の溶液を噴射する。
【符号の説明】
【００６６】
１…プリンター，３…記録ヘッド，６…記録紙，７…キャリッジ移動機構，８…プラテン，９…給紙トレイ，１０…搬送機構，１１…液滴捕集部材，１４…駆動プーリー，１５…遊転プーリー，１６…駆動ベルト，１９…給紙ローラー，２０…反転ローラー，２１…搬送駆動ローラー，２２…排紙駆動ローラー，２４…駆動ギヤ，２５…伝達ベルト，２６…電極板，２７…導線，４０…圧電振動子，４８…圧力室，５０…ノズル
【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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【図１０】
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