(57)【要約】      （修正有）【課題】液体吐出ヘッドから吐出された液滴から分離して浮遊する浮遊液滴の回収効率を高めること。【解決手段】液体吐出ヘッド１０１を備える液体吐出装置であって、液体吐出ヘッド１０１から吐出された液滴から分離して浮遊する浮遊液滴５０４を含む気流６００に応じた位置に電界を生じさせる電極部材（１４１，１４２）により、浮遊液滴５０４を静電気力により、効率的に回収する。【選択図】図９
2017200730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴から分離して浮遊する浮遊液滴を含む気流に応じた位置に電界を生じさせる電極部材を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記電極部材は、二つの電極からなり、
第１電極と第２電極には、互いに極性が異なる電圧が印加され、
前記第１電極と前記第２電極は、前記浮遊液滴が生じる位置又は前記液滴が前記気流により移動する位置において前記電界を生じさせる、
ことを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記電圧の大きさを決定する電圧決定部と備え、
前記電圧決定部は、前記液体吐出ヘッドの動作状況に基づいて前記電圧の大きさを決定する、
ことを特徴とする請求項２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記電圧決定部は、前記液体吐出ヘッドから吐出された前記液滴の大きさ又は前記液滴の数に基づいて前記電圧の大きさを決定する、
ことを特徴とする請求項３記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記第１電極と前記第２電極は、前記液体吐出ヘッドの側面のうち、前記気流が前記液体吐出ヘッドの移動に応じて前記浮遊液滴を移動させる方向に対向する側面に配置されている、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記第１電極は、前記気流が流れる空間に面する前記液体吐出ヘッドの上面に配置され、
前記第２電極は、前記気流が流れる空間に面する装置内面に配置される、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記第１電極は、前記液体吐出ヘッドの移動幅の外側にある装置内面に配置され、
前記第２電極は、前記液体吐出ヘッドの移動幅の外側にあり、前記液体吐出ヘッドの移動方向と直交する装置内面に配置される、
ことを特徴とする請求項２乃至４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、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を記録ヘッドから吐出して液滴を形成し、この液滴を記録媒体（印刷用紙）に定着させて、記録媒体に情報を記録するインクジェット方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置の記録ヘッドは、液体を吐出する機構として微小の孔から液体を突出して液滴を形成する。吐出された液滴の全てが記録媒体に定着するのが理想ではあるが、実際は、液滴の一部が微小の霧のような状態になって装置内を浮遊することがある。この微小の霧のような状態で浮遊する液滴を浮遊液滴という。
【０００３】
上記の画像形成装置は、液体吐出装置ともいえる。液体吐出装置において吐出する液体が印刷用インクであれば、上記のような浮遊液滴は「インクミスト」と呼ばれる。インクミストが装置の筐体内を浮遊して様々な個所に付着すると、不具合の原因になる。例えば、インクミストが、光学式のセンサに付着すると、そのセンサの検知精度は低下し、センサや装置全体の誤動作を起こすことになる。
【０００４】
上記のように装置内を浮遊するインクミストは回収しなければならない。そこで、上記に例示した画像形成装置の一種であるインクジェットプリンタにおいて、記録ヘッドの移動経路の両側に帯電フィルターを設けてインクミストの回収を図る技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１において開示されている技術は、印刷ヘッド（記録ヘッド）の移動によって生ずる気流によって移動するインクミストを、静電気を用いて捕集するものである。特許文献１の技術は、記録ヘッドの噴射側の対向した位置に帯電部位を配置して電界を形成する。この場合、装置内又は装置外からの気流によって舞い上げられたインクミストと帯電した部材との距離が長くなり、インクミストの回収効率が低くなるという課題が生ずる。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みたものであって、液体吐出ヘッドから吐出された液滴から分離して浮遊する浮遊液滴の回収効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置であって、前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴から分離して浮遊する浮遊液滴を含む気流に応じた位置に電界を生じさせる電極部材を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、液体吐出ヘッドから吐出された液滴から分離して浮遊する浮遊液滴の回収効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る液体吐出装置の一実施形態の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係るインクジェットプリンタの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係るインクミストの発生原因を説明する図である。
【図４】本実施形態に係る搬送ベルトにおける交番帯電の様子を説明する図である。
【図５】本実施形態に係るインクミストが交番帯電された搬送ベルトの影響で発生する様子を説明する図である。
【図６】本実施形態に係るキャリッジによる走査方向について説明する図である。
【図７】本実施形態に係るキャリッジの走査によって浮遊するインクミストの例を説明する図である。
【図８】本実施形態に係るキャリッジの走査によって生ずる気流と、気流によるインクミストの移動の例を説明する図である。
【図９】本実施形態に係るキャリッジの走査によって生ずる気流と、気流によるインクミストの移動の別の例を説明する図である。
【図１０】本実施形態に係るキャリッジの走査によって生ずる気流と、気流によるインクミストの移動のさらに別の例を説明する図である。
【図１１】本実施形態に係るキャリッジの走査によって生ずる気流と、気流によるインクミストの移動のさらに別の例を説明する図である。
【図１２】本実施形態に係るキャリッジの走査によって生ずる気流と、気流によるインクミストの移動のさらに別の例を説明する図である。
【図１３】本実施形態に係るキャリッジの走査によって生ずる気流と、気流によるインクミストの移動のさらに別の例を説明する図である。
【図１４】本実施形態に係るインクミスト回収機構の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】本実施形態に係るインクミスト回収機構における動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る液体吐出装置の実施形態について説明する。本発明は、液体を吐出して液滴を形成する機構を備える液体吐出装置に関するものである。特に、装置内の所定の範囲内において移動をする移動体が起こす気流によって、液体から分離して浮遊する浮遊液滴を効率的に回収する機構を備える。本発明は、気流の流れる方向や浮遊液滴が浮遊しやすい状態を考慮した電界を発生させることで浮遊液滴の回収を効率的に行えるようにすることを、その要旨の一つとする。
【００１１】
［液体吐出装置のハードウェア構成］
次に、本発明に係る液体吐出装置の一実施形態であるインクジェットプリンタ１について、図１を用いて説明する。図１は、インクジェットプリンタ１の主要な部分のハードウェア構成を概略的に示す概略図である。インクジェットプリンタ１は、ヘッド部１００と、搬送部２００と、給紙部３００と、排紙部４００と、を有している。
【００１２】
ヘッド部１００は、記録ヘッド１０１と、記録ヘッド１０１を担持するキャリッジ１１０とにより構成されている。記録ヘッド１０１は、後述するインク５０１を吐出して液滴５０２を形成する液体吐出ヘッドである。キャリッジ１１０が走査に応じて移動することで記録ヘッド１０１も走査に応じて移動する。キャリッジ１１０の移動及び記録ヘッド１０１の移動の詳細は、後述する。
【００１３】
搬送部２００は、搬送ベルト２０１と、搬送ローラー２０２と、テンションローラー２０３と、帯電ローラー２０４と、先端加圧コロ２０５と、搬送ガイド２０６と、により構成されている。搬送ベルト２０１は、無端状ベルトであって、搬送ローラー２０２とテンションローラー２０３との間に掛け渡されている。搬送ベルト２０１は、搬送ローラー２０２とテンションローラー２０３の間を所定の張力で張られた状態を維持しながら回送する。搬送ベルト２０１は、給紙部３００から給紙された用紙３０１を記録ヘッド１０１の下方側において所定の方向に搬送するための部材である。
【００１４】
帯電ローラー２０４は、搬送ローラー２０２の下方に配置されていて、搬送ローラー２０２との間に搬送ベルト２０１を挟むように配置されている。帯電ローラー２０４は、搬送ベルト２０１の表層に接触し、搬送ベルト２０１の回動に従って回転するようになっている。帯電ローラー２０４は、搬送ベルト２０１の表面を帯電させるための帯電手段である。
【００１５】
先端加圧コロ２０５は、用紙３０１を搬送ベルト２０１に押し付けるための押さえ部材として搬送ベルト２０１側に付勢した状態で配置されている。先端加圧コロ２０５によって、表面が帯電した搬送ベルト２０１に用紙３０１が静電吸着されて固定される。
【００１６】
給紙部３００の用紙トレイ３０２は、情報記録媒体である用紙３０１を保管する。用紙トレイ３０２に保管されている用紙３０１は、給紙コロ３０３し、から給紙された用紙３０１は、用紙トレイ３０２から略鉛直上方に送られる。搬送ガイド２０６は、用紙トレイ３０２から送られてきた用紙３０１を、略９０度方向転換させて、搬送ベルト２０１上に倣わせる。
【００１７】
給紙部３００は、用紙トレイ３０２と、給紙コロ３０３と、用紙分離パッド３０４と、を備えている。用紙トレイ３０２は、記録媒体である用紙３０１を保管する保管庫である。給紙コロ３０３は、用紙トレイ３０２に保管されている用紙３０１を１枚ずつ取り出す。用紙分離パッド３０４は、摩擦係数の大きな材質からなり、給紙コロ３０３に対向して配置され、給紙コロ３０３側に付勢されている。
【００１８】
用紙トレイ３０２から取り出された用紙３０１は、給紙コロ３０３によって用紙分離パッド３０４との間を、用紙分離パッド３０４に押し付けられながら上方へと移動する。これによって、用紙３０１は１枚ずつ、搬送ベルト２０１に載せられる。
【００１９】
排紙部４００は、記録ヘッド１０１によって画像等が記録された用紙３０１を搬送ベルト２０１から剥がして排出するための構成であって、排紙ローラー４０１と、分離爪４０２と、排紙トレイ４０３と、を備える。排紙ローラー４０１は、搬送ベルト２０１に静電吸着している用紙３０１を分離爪４０２に向けて付勢する。分離爪４０２は、搬送ベルト２０１が水平移動から下方に移動方向を変更する端部付近に配置されていて、搬送ベルト２０１に静電吸着している用紙３０１を搬送ベルト２０１から離すものである。排紙トレイ４０３は、排紙ローラー４０１と分離爪４０２の間を通過して排出される用紙３０１と同じ高さから、若干上向きに設けられている。この排紙トレイ４０３の高さは、排紙トレイ４０３に用紙３０１をストックできる量を多くするための配慮である。
【００２０】
［液体吐出装置の機能構成］
次に、図２を用いて、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１の機能構成の概要を用いて説明する。図２は、インクジェットプリンタ１の全体を制御する制御コントローラ１１１の機能構成を示す機能ブロック図である。
【００２１】
制御コントローラ１１１は、電源１３１から電源回路１２１に対して動作電圧を供給されて動作する。この電源１３１と電源回路１２１は、制御コントローラ１１１を含むインクジェットプリンタ１全体の動作電源も供給する供給電源である。この供給電源からの電圧によって、後述する浮遊液滴の回収機構も動作をする。制御コントローラ１１１には、インクジェットプリンタ１の動作に必要な情報の入力や表示を行うための操作パネル１３６が接続されている。
【００２２】
制御コントローラ１１１は、ホストＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１１５を備えている。ホストＩ／Ｆ１１５は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置やイメージスキャナなどの画像読み取り装置、及びデジタルカメラなどの撮像装置などを情報供給側として、ケーブル或いはネットを介して印刷データ等を受信するインターフェースである。ホストＩ／Ｆ１１５を介して情報供給装置からの情報を受け取る。
【００２３】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１２は、制御コントローラ１１１の中心的機能を担い、インクジェットプリンタ１の全体の動作を制御する。ＣＰＵ１１２は、ホストＩ／Ｆ１１５に含まれる受信バッファ内に一次的に保存される、情報供給装置からの情報（印刷データ）を読み出して解析するなどの演算処理を実行する。
【００２４】
ＣＰＵ１１２は、必要な画像処理やデータの並び替え処理等を行なってから、そのデータをヘッド制御部１１８に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１３に格納されているフォントデータを用いればよい。また、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしてもよい。
【００２５】
ヘッド制御部１１８は、記録ヘッド１０１の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、キャリッジ１１０にシリアルデータで送出する。また、ヘッド制御部１１８は、所定のタイミングでラッチ信号をキャリッジ１１０に送出する。
【００２６】
ヘッド駆動部１１７は、ＲＯＭ１１３に格納された駆動波形（ヘッド駆動信号）のパターンデータ読み取り、駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１１６を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形発生回路を含む。
【００２７】
キャリッジ１１０は、記録ヘッド１０１が搭載されるヘッド搭載部である。このヘッド搭載部には、シフトレジスタと、ラッチ回路と、レベル変換回路（レベルシフタ）と、アナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含む。シフトレジスタは、ヘッド制御部１１８からのクロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力する。ラッチ回路は、シフトレジスタのレジスト値をヘッド制御部１１８からのラッチ信号でラッチする。レベル変換回路は、ラッチ回路の出力値のレベルを変化させる。アナログスイッチアレイは、レベルシフタによってオン／オフが制御される。
【００２８】
上記の構成によって、キャリッジ１１０内に搭載される記録ヘッド１０１のアクチュエータに、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的に印加し、記録ヘッド１０１を駆動する。
【００２９】
インクジェットプリンタ１は、主走査を実行するためにキャリッジ１１０を移動させる駆動力を与える主走査モーター１２６と、副走査を実行するために搬送ベルト２０１を駆動する副走査モーター１２８と、を有している。また、インクジェットプリンタ１は、給紙コロ３０３を駆動する供給モーター１３３と、を有している。各モーターの動作は、ＣＰＵ１１２がアナログ−デジタル変換器を介して、各エンコーダセンサからの検知信号を読み取り制御する。
【００３０】
主走査モーター１２６に対応するエンコーダとして、主走査エンコーダセンサ１２７を備えている。また、副走査モーター１２８に対応するエンコーダとして、副走査エンコーダセンサ１２９を備えている。また、供給モーター１３３に対応するエンコーダとして、供給エンコーダセンサ１３２を備えている。
【００３１】
主走査モーター１２６の動作を検知する検知信号を主走査エンコーダセンサ１２７が読み取り、これをＣＰＵ１１２に通知する。ＣＰＵ１１２は、通知された検知信号に基づいて、命令信号を主走査モーター駆動部１１９に通知する。この命令信号に基づいて、主走査モーター駆動部１１９が主走査モーター１２６に駆動信号を通知する。
【００３２】
副走査モーター１２８の動作を検知する検知信号を副走査エンコーダセンサ１２９が読み取り、これをＣＰＵ１１２に通知する。ＣＰＵ１１２は、通知された検知信号に基づいて、命令信号を副走査モーター駆動部１２０に通知する。この命令信号に基づいて、副走査モーター駆動部１２０が副走査モーター１２８に駆動信号を通知する。
【００３３】
供給モーター１３３の動作を検知する検知信号を供給エンコーダセンサ１３２が読み取り、これをＣＰＵ１１２に通知する。ＣＰＵ１１２は、通知された検知信号に基づいて、命令信号を供給モーター駆動部１２２に通知する。この命令信号に基づいて、供給モーター駆動部１２２が供給モーター１３３に駆動信号を通知する。
【００３４】
各モーターは、各モーター駆動部から通知された駆動信号に基づいて励磁されて駆動する。各モーターの動作を上記のように各エンコーダセンサが読み取ってＣＰＵ１１２にフィードバックする。このように、各モーターの回転数は、制御コントローラ１１１において制御される。
【００３５】
副走査モーター１２８の駆動に対応して出力される副走査エンコーダセンサ１２９のパルス数によって、搬送ベルト２０１の搬送量が管理される。搬送ベルト２０１における一定の搬送量毎に高圧回路への制御信号を出力することで、高圧回路において生成する高圧の極性を反転させる。これによって、後述する交番電界が搬送ベルト２０１の表現に形成される。
【００３６】
また、制御コントローラ１１１は、ミスト回収電圧制御部１２５を備えている。ミスト回収電圧制御部１２５は、ＣＰＵ１１２の制御において動作し、電源回路１２１を介して電源１３１から供給される電圧の大きさを制御して、ミスト回収部材１４０に印加する。ミスト回収電圧制御部１２５は、供給電圧からミスト回収部材１４０に印加する電圧の大きさや、電圧を印加するタイミングなどを制御する。ミスト回収電圧制御部１２５とミスト回収部材１４０の詳細な説明は後述する。
【００３７】
［浮遊液滴の発生メカニズム］
ここで、インクジェットプリンタ１において発生する浮遊液滴であるインクミスト５０４の発生のメカニズムについて図３を用いて説明する。まず、インクジェットプリンタ１に対して外部から印刷要求がなされたとき、所定の画像形成処理とともに、当該画像を用紙３０１に印刷するためのインク５０１が、用紙３０１に向かって、記録ヘッド１０１のノズル１０２から吐出される。吐出されたインク５０１は、液滴５０２となって、搬送ベルト２０１において記録ヘッド１０１の下方を搬送中の用紙３０１に落下する。
【００３８】
インクミスト５０４は、落下中の液滴５０２の後端が途切れて浮遊するものと、液滴５０２が用紙３０１に着いた後に微小な液粒となって浮遊することで生じるがある。したがって、インクミスト５０４は、記録ヘッド１０１と搬送ベルト２０１との間の空間において発生する。記録ヘッド１０１と搬送ベルト２０１の間に電界があると、液滴５０２は落下中に静電誘導によって帯電する。ここで１粒の液滴５０２に着目すると、図３のように搬送ベルト２０１の帯電（正電位）とは極性が異なる極性の電荷が、搬送ベルト２０１側に誘起される。このとき、液滴５０２の後端側は、搬送ベルト２０１の極性と同じ極性の電荷が誘起される。すなわち、液滴５０２は電気的に中性である。
【００３９】
上記のような状態の液滴５０２の後端が切れて生じるインクミスト５０４は、搬送ベルト２０１側の極性とは異なる極性の電荷を帯びるので、インクミスト５０４の帯電と搬送ベルト２０１の帯電が同極になり、これによる斥力がインクミスト５０４を浮遊させる。
【００４０】
［交番帯電のメカニズム］
次に、記録ヘッド１０１と搬送ベルト２０１との間に生ずる電界について説明する。搬送ベルト２０１は、交番帯電になっている。図４（ａ）に示すように、搬送ベルト２０１は、搬送ローラー２０２の回転に応じてテンションローラー２０３との間を移動する。この搬送ベルト２０１の移動と同時に帯電ローラー２０４によって高圧（方形波）が交互に印加される。そうすると、搬送ベルト２０１の表面（絶縁層）に正（プラス）と負（マイナス）の電圧が交互に印加される。
【００４１】
これによって、搬送ベルト２０１の表面には、高圧の印加周期に応じて、負の電荷を帯びた「負帯電帯２１１」と正の電荷を帯びた「正帯電帯２１２」が交互に形成される。上記のような帯電帯は、副走査方向において交互に形成される。以上のように、極性が異なる電圧が周期的に印加されることで搬送ベルト２０１の表面には、極性が互いに異なる帯電帯が交互に並ぶことで、搬送ベルト２０１の上に交番電界が形成される。
【００４２】
図４（ｂ）は、交番電界が形成された搬送ベルト２０１の表面を拡大した図である。図４（ｂ）に示すように、交番電荷が形成されている搬送ベルト２０１に用紙３０１が載せられる。これによって用紙３０１の内部の電荷が搬送ベルト２０１上の電界５００に引き寄せられて、吸着力を生じる。即ち、用紙３０１は交番電界の作用によって、搬送ベルト２０１に吸着されて主走査方向に搬送される。
【００４３】
図５は、静電吸着方式の搬送ベルト２０１の帯電によるインクミスト５０４の発生についてより詳細に説明するための図である。図５に示すように、インクミスト５０４が発生する空間は、用紙３０１の搬送方向において、搬送ベルト２０１が正負交互に帯電していることで生ずる電界が形成されている。この場合の電界５００における電気力線の方向は、搬送ベルト２０１の帯電帯に応じて今後に反対方向になる。したがって、インクミスト５０４は、正電荷を帯びるものと負電荷を帯びるものの両方が形成される。
【００４４】
［キャリッジ１１０の動作］
次に、本実施形態に係るキャリッジ１１０の動作について説明する。図６は、搬送ベルト２０１を搬送方向の下流側から上流側（搬送ローラー２０２側からテンションローラー２０３側）に向かって見ている状態を例示している。この場合、用紙３０１は手前側から奥側に向けて搬送される。キャリッジ１１０は、用紙３０１の搬送方向と直交する方向において、往復して移動をする。このキャリッジ１１０の移動方向が副走査方向である。
【００４５】
キャリッジ１１０の移動範囲は、搬送ベルト２０１の幅寸法や、用紙３０１の幅寸法に応じて変化する。キャリッジ１１０は、上記の範囲において往復移動をする。キャリッジ１１０の往復移動の範囲は、インクジェットプリンタ１の筐体１０３（筐体右壁１０２Ｒと、筐体左壁１０２Ｌ）に囲まれた空間の内部である。
【００４６】
次に、往復移動の動作をするキャリッジ１１０及び記録ヘッド１０１によって、筐体１０３の内部空間に生ずる気流６００について説明する。図７（ａ）に示すように、キャリッジ１１０からインク５０１が吐出されると、記録ヘッド１０１と用紙３０１との間の空間においてインクミスト５０４が発生する。
【００４７】
このときの記録ヘッド１０１の移動方向が、例えば、図７（ｂ）に示すように、副走査方向における「往路」方向である場合、キャリッジ１１０の移動によるスリップストリーム現象がキャリッジ１１０の移動方向の反対側に生じる。このスリップストリーム現象の影響によって、キャリッジ１１０の移動方向とは反対方向に流れる気流６００が生ずる。
【００４８】
気流６００は、キャリッジ１１０の移動方向側からキャリッジ１１０の移動元側に向かう空気の流れであって、キャリッジ１１０の移動元側に巻き込むような流れになる。この気流６００によって、キャリッジ１１０と搬送ベルト２０１との間に発生していたインクミスト５０４が流されて霧散する。
【００４９】
したがって、図７（ｂ）に示すように、キャリッジ１１０が、副走査方向における「復路」方向に移動した場合は、往路方向における移動時とは逆の方向に向かう気流６００によって、インクミスト５０４が移動しながら霧散する
【００５０】
また、キャリッジ１１０は移動範囲内を往復移動するので、図７（ｃ）のように移動するときは、その移動方向の反対方向にインクミスト５０４が移動する。
【００５１】
以上のように、キャリッジ１１０の移動範囲及びその周囲において、液滴５０２が着弾する吐出面である用紙３０１に対する走査に応じて、インクミスト５０４は発生し、気流６００の影響により浮遊する。
【００５２】
本実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、図７に示したように移動して霧散するインクミスト５０４を効率的に回収することを目的として、以下に述べるような構成を備えている。本実施形態に係るミスト回収機構７００は、図８に示すように、ミスト回収部材１４０を備え、このミスト回収部材１４０に電圧を供給する供給電源として機能する電源回路１２１とともに構成される。
【００５３】
［実施形態１］
本発明に係る液体吐出装置が搭載するミスト回収機構７００の実施形態について図を用いて説明する。本実施形態に係るミスト回収機構７００は、正の電圧が印加されて正電荷が帯電する第１電極部材１４１と、負の電圧が印加されて負電荷が帯電する第２電極部材１４２により構成されるミスト回収部材１４０を備える。ミスト回収部材１４０へ電圧を供給する供給電源は、電源回路１２１による。なお、ミスト回収機構７００においてミスト回収部材は、少なくとも１組の電極部材によって構成される。また、ミスト回収機構７００は、第１電極部材１４１に負の電圧を印加し、第２電極部材１４２に正の電圧を印加するように構成してもよい。
【００５４】
本実施形態に係るミスト回収機構７００の実施形態は、第１電極部材１４１と第２電極部材１４２に電圧が印加されることで、所定の空間に浮遊するインクミスト５０４を静電気力により回収する。
【００５５】
図８に示すように、ミスト回収部材１４０を筐体１０３の装置内面に配置することで、２つの電極部材間に電位差が生じる。これによって２つの電極部材間に電界が生じる。気流６００によって移動するインクミスト５０４が、ミスト回収部材１４０による電界内を浮遊すると、それぞれの電極において、反対の極性で帯電しているインクミスト５０４を回収することができる。
【００５６】
ミスト回収部材１４０は、筐体１０３の装置内面に沿って移動するインクミスト５０４の浮遊箇所近傍に配置する。この場合、正電荷を帯びたインクミスト５０４は、負極が印加されている第２電極部材１４２において回収され、負電荷を帯びたインクミスト５０４は、正極が印加されている第１電極部材１４１において回収される。
【００５７】
［実施形態２］
本発明に係る液体吐出装置が搭載するミスト回収機構７００の別の実施形態について説明する。図９において、本実施形態に係るミスト回収機構７００は、ミスト回収部材１４０をキャリッジ１１０の側面に配置する。すでに説明をしたとおり、キャリッジ１１０は副走査方向において往復移動をする。この往復移動に応じて、キャリッジ１１０の移動方向の逆方向に、キャリッジ１１０の移動とともに押しのけられた空気が回りこむように気流６００を生じさせる。
【００５８】
気流６００は、キャリッジ１１０の移動方向とは逆の側のキャリッジ１１０の側面において図９のように巻き込まれるような状態になる。この気流６００によってインクミスト５０４もキャリッジ１１０の側面に流れ込むので、図９に示すように、気流６００に沿って移動するインクミスト５０４が集まる位置にミスト回収部材１４０を配置する。
【００５９】
図９に示すようにキャリッジ１１０の高さ方向において、第１電極部材１４１と第２電極部材１４２を並べて配置する。なお、キャリッジ１１０の高さ方向とは、副走査方向（キャリッジ１１０の移動方向）と主走査方向（搬送ベルト２０１の移動方向）に直交する方向であって、用紙３０１の面における鉛直方向をいう。
【００６０】
これら第１電極部材１４１と第２電極部材１４２を、キャリッジ１１０の側面に配置すれば、キャリッジ１１０が副走査によって往復移動をするときに、移動方向の逆側に気流６００によって移動してくる、インクミスト５０４を効率的に回収することができる。
【００６１】
［実施形態３］
本発明に係る液体吐出装置が搭載するミスト回収機構７００のさらに別の実施形態について説明する。図１０において、本実施形態に係るミスト回収機構７００は、ミスト回収部材１４０をキャリッジ１１０が往復移動をするときの移動方向の両側面に配置する。
【００６２】
この場合、図１０に示すように、ミスト回収部材１４０を構成する第１電極部材１４１と第２電極部材１４２を一組として、各組をキャリッジ１１０の両側面に配置すればよい。このように第１電極部材１４１と第２電極部材１４２の組を配置すると、キャリッジ１１０が往路方向に移動するときは、復路側の側面に配置されている第１電極部材１４１と第２電極部材１４２がインクミスト５０４を回収する。また、キャリッジ１１０が復路方向に移動するときは、往路側の側面に配置されている第１電極部材１４１と第２電極部材１４２がインクミスト５０４を回収する。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係るミスト回収部材１４０を、キャリッジ１１０の移動方向に沿って生ずる気流６００の流れる方向に基づいて配置することで、インクミスト５０４を効率的に回収できるようになる。具体的には、キャリッジ１１０の移動方向とは反対方向に流れる気流６００の流れ込む側のキャリッジ１１０の側面にミスト回収部材１４０を配置する。これによって、インクジェットプリンタ１が双方向印刷を実行するときには、キャリッジ１１０における両方向の移動時に生ずるインクミスト５０４を効率的に回収することができる。
【００６４】
［実施形態４］
本発明に係る液体吐出装置が搭載するミスト回収機構７００のさらに別の実施形態について説明する。図１１において、本実施形態に係るミスト回収機構７００は、キャリッジ１１０が往復移動をするときの移動方向に沿った位置に配置される。
【００６５】
図１１に示すように、ミスト回収部材１４０の配置位置をキャリッジ１１０の移動方向と平行の位置にする。例えば、キャリッジ１１０の上面に第２電極部材１４２を配置し、キャリッジ１１０の上面と対向する面であって、インクジェットプリンタ１の筐体１０３の内壁面に第１電極部材１４１を配置する。
【００６６】
なお、キャリッジ１１０の上面とは、キャリッジ１１０において記録ヘッド１０１からインク５０１が吐出される方向とは逆側の面である。
【００６７】
キャリッジ１１０に往復移動に伴って生ずる気流６００は、キャリッジ１１０の上側と下側の隙間を抜けて、キャリッジ１１０の移動方向の反対方向に流れる。そこで、気流６００の通り道となるキャリッジ１１０の上側の面と、この面に対向する筐体１０３の内壁面の間に電位差を与えて、電界５００を生じさせる。
【００６８】
本実施形態に係るミスト回収機構７００によれば、インクミスト５０４が浮遊する範囲である装置内面で囲まれた範囲、即ちキャリッジ１１０の往復移動の全範囲において、インクミスト５０４を回収するための電界５００を広く形成することができる。これによって、インクミスト５０４の回収効率を高めることができる。
【００６９】
［実施形態５］
本発明に係る液体吐出装置が搭載するミスト回収機構７００のさらに別の実施形態について説明する。図１２において、本実施形態に係るミスト回収機構７００は、キャリッジ１１０が往復移動をするときの移動方向に沿った位置に配置される。
【００７０】
すでに説明したとおり、キャリッジ１１０の往復移動の影響により、インクジェットプリンタ１の筐体１０３内部空間において、気流６００が発生する。図１２に示すように、気流６００は、キャリッジ１１０が移動した後、キャリッジ１１０が存在した元の場所１１０Ｂ側に対して、キャリッジ１１０の移動方向側から流れ込む。
【００７１】
キャリッジ１１０の移動範囲は、所定の幅において規定されていて、この最大幅を超えることなく、キャリッジ１１０は往復移動をする。図１２は、キャリッジ１１０が最大移動幅にまで移動しきった場合の状態を例示している。この場合、キャリッジ１１０の移動によって生じた気流６００は、キャリッジ１１０の移動方向前方の空気が筐体１０３の装置内面にぶつかりながら、キャリッジ１１０の上下に存在する隙間を流れていく。
【００７２】
このように、キャリッジ１１０の最大移動幅の端部近傍においては、気流６００の流れが大きい。その分、インクミスト５０４が浮遊する度合いも濃くなりやすい。そこで、図１２に示すように、キャリッジ１１０の移動幅の外側に位置する筐体１０３に装置内面にミスト回収部材１４０を配置すれば、これらインクミスト５０４を効率的に回収できる。
【００７３】
なお、図１３に示すように、キャリッジ１１０の移動幅の両外側に位置する筐体１０３の内壁面のそれぞれと、キャリッジ１１０の最大移動幅近傍にある、筐体１０３の上側内壁面のそれぞれにも、ミスト回収部材１４０を配置してもよい。この場合、例えば、キャリッジ１１０に移動方向に直交する面の筐体１０３の装置内面には、第２電極部材１４２を配置し、キャリッジ１１０の移動方向に平行する面の筐体１０３の装置内面には、第１電極部材１４１を配置する。
【００７４】
本実施形態に係るミスト回収機構７００のように、キャリッジ１１０が移動範囲の限界にまで移動した後、移動方向を変えて反転移動を始める位置は、気流６００が滞留しやすいので、インクミスト５０４も滞留しやすい。そこで、この位置においてミスト回収部材１４０を配置して、電界５００を生じさせる。これによって、気流６００の滞留によりインクミスト５０４が滞留しやすい位置であっても、インクミスト５０４の回収効率を高めることができる。
【００７５】
［ミスト回収機構７００の機能構成］
次に、本実施形態に係るミスト回収機構７００の詳細について説明する。図１４は、ミスト回収機構７００の機能構成を示す機能ブロック図である。図１４に示すように、ミスト回収機構７００の機能ブロックを実現するミスト回収部７０は、データ取得部７１と、タイミング判定部７２と、データ記憶部７３と、印加電圧決定部７４と、電圧印加部７５と、を備えている。
【００７６】
データ取得部７１は、インクジェットプリンタ１が備える記録ヘッド１０１における動作状況（動作履歴に係るデータ）を取得する機能ブロックである。ＣＰＵ１１２が実行するプログラムの処理において、ヘッド駆動部１１７やヘッド制御部１１８における記録ヘッド１０１の動作履歴に関するデータを取得する。したがって、データ取得部７１は、ＲＯＭ１１３に記憶されるプログラムとＣＰＵ１１２、及びヘッド駆動部１１７とヘッド制御部１１８によって実現される。
【００７７】
タイミング判定部７２は、記録ヘッド１０１によるインク５０１の吐出タイミングや、キャリッジ１１０の移動動作のタイミングに基づいて、ミスト回収部材１４０に電圧を印加するタイミングを判定する。すなわち、タイミング判定部７２は、ミスト回収部材１４０に極性の異なる２つの電圧を印加することで、電界５００（図５を参照）を発生させるタイミングを判定する。
【００７８】
データ記憶部７３は、データ取得部７１が取得した記録ヘッド１０１の動作履歴データを記憶する。すなわち、データ記憶部７３は、ＣＰＵ１１２の制御において必要なデータを記録するＲＡＭ１１４によって実現される。
【００７９】
印加電圧決定部７４は、ミスト回収電圧制御部１２５を介してミスト回収部材１４０に印加される電圧の値を決定する。印加電圧決定部７４は、データ記憶部７３に記憶されている記録ヘッド１０１の動作履歴データに基づいて、印加電圧の値を決定する。ここで、電圧を決定する方法は、例えば、動作履歴データを数値化し、これに所定の係数をかけて算出した値に基づいて決定する。また、電圧を決定する他の方法として、記録ヘッド１０１等の動作履歴データを予めＲＯＭ１１３に記憶しておき、このデータテーブに基づいて所定の印加電圧を決定してもよい。
【００８０】
電圧印加部７５は、ミスト回収電圧制御部１２５を動作させて、印加電圧決定部７４において決定された印加電圧をミスト回収部材１４０に印加する。これによって、所定のタイミングにおいて、所定の大きさの電圧がミスト回収部材１４０に印加される。電圧印加部７５は、ＣＰＵ１１２とミスト回収電圧制御部１２５によって実現される。
【００８１】
［インクミスト回収方法の実施形態］
次に、ミスト回収部７０を動作させるプログラムの処理の流れについて、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。各処理ステップには、Ｓ１５０１、Ｓ１５０２・・・のように符号を付して説明する。
【００８２】
まず、データ取得部７１において、ＣＰＵ１１２とヘッド駆動部１１７とヘッド制御部１１８及び副走査モーター駆動部１２０の動作履歴に係るデータを取得する（Ｓ１５０１）。続いて、取得したデータをデータ記憶部７３よりＲＡＭ１１４等に記憶するデータ取得処理を実行する（Ｓ１５０２）。
【００８３】
次に、タイミング判定部７２によって動作タイミング判定処理を実行する（Ｓ１５０３）。動作タイミング判定処理において、ミスト回収部材１４０に電圧を印加するタイミングであるか否かが判定されて、印加するタイミングではなければ（Ｓ１５０３：ＮＯ）、処理をデータ取得処理（Ｓ１５０１）に戻す。印加するタイミングであれば（Ｓ１５０３：ＹＥＳ）、先の処理において記憶されたデータを読み出す（Ｓ１５０４）。
【００８４】
続いて、読み出したデータに基づいて、ミスト回収部材１４０に印加する電圧の大きさを決定する印加電圧決定処理が実行される（Ｓ１５０５）。ここで、電圧の大きさの決定方法として、ＲＯＭ１１３に予めの評価により取得しておいたデータテーブルを用いる方法がある。この場合、データ読出処理（Ｓ１５０４）において読み出されたデータを用いて、データテーブルに記憶されている電圧値の読み替え処理を行い、電圧値の大きさを決定すればよい。また、データテーブルに係数を格納しておき、データ読出し処理（Ｓ１５０４）において読み出されたデータをと係数とを用いた演算処理に基づいて、電圧の大きさを決定してもよい。
【００８５】
次に、決定した電圧をミスト回収電圧制御部１２５に通知し、ミスト回収部材１４０に所定の電圧を印加する（Ｓ１５０６）。
【００８６】
次に、ミスト回収部材１４０への電圧印加終了タイミングを判定する（Ｓ１５０７）。電圧印加の終了タイミングでなければ（Ｓ１５０７：ＮＯ）、処理を決定電圧印加処理に戻す。電圧印加の終了タイミングであれば（Ｓ１５０７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１２はミスト回収電圧制御部１２５に、電圧印加終了の通知を行い、ミスト回収電圧制御部１２５は、ミスト回収部材１４０への電圧の印加を停止する。
【００８７】
以上のとおり、本実施形態に係るミスト回収部７０を備えるインクジェットプリンタ１によれば、記録ヘッド１０１の動作に基づいて、インクミスト５０４の回収処理を実行する。この場合において、インクミスト５０４を回収するミスト回収部材１４０の動作を規定する処理を、記録ヘッド１０１の動作記録などに基づいて行う。これによって、インクミスト５０４が多く発生するタイミングに合わせて、最適な電界５００を形成することができる。
【００８８】
本実施形態に係るインクジェットプリンタ１のように、最適な電界５００を形成するように、ミスト回収部材１４０への電圧印加タイミングと、電圧値を制御する。これによって、ミスト回収部材１４０を構成する第１電極部材１４１や第２電極部材１４２にインクミスト５０４が堆積する。第１電極部材１４１や第２電極部材１４２の表面にインクミスト５０４が堆積すると、電気力線の密度が高い部分がインクミスト５０４に占有されることになる。このようなインクミスト５０４の堆積を放置すると、最適な電界５００の形成が阻害される。しかし、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１のように、ミスト回収部材１４０に印加する電圧の、印加タイミングや大きさを制御することで、インクミスト５０４の堆積を防止することができる。
【００８９】
したがって、インクミスト５０４の回収力を維持したまま、インクジェットプリンタ１を運用することでき、インクミスト５０４の回収効率を向上させることができる。
【００９０】
以上説明をした本実施形態に係るインクジェットプリンタ１によれば、ミスト回収機構７００を備えることで、浮遊ミストであるインクミスト５０４を効率的に回収し、かつ、回収作用を持続することができる。ミスト回収機構７００は、インクジェットプリンタ１の内部に備え移動体により生ずる気流６００が通過する空間や、気流６００が流れ込む空間に、互いに異なる極性を帯電する電極を少なくとも一組備える。この電極の組により生じる電界によって静電気力を活用して浮遊ミストを回収する。
【００９１】
ミスト回収機構７００は、上記の電界を発生させるため、電極に電圧を印加するタイミングや、電極に電圧印加する時間長、印加電圧の大きさ等を、浮遊ミストの発生元になる記録ヘッド１０１の動作状況などに基づいて決定する。このように電極の配置と電圧を調整することで、浮遊ミストであるインクミスト５０４を効率的に、また、持続的に回収することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  インクジェットプリンタ
７０  ミスト回収部
７１  データ取得部
７２  タイミング判定部
７３  データ記憶部
７４  印加電圧決定部
７５  電圧印加部
１００  ヘッド部
１０１  記録ヘッド
１０２  ノズル
１０３  筐体
１１０  キャリッジ
１１１  制御コントローラ
１１２  ＣＰＵ
１１３  ＲＯＭ
１１４  ＲＡＭ
１１５  ホストＩ／Ｆ
１１７  ヘッド駆動部
１１８  ヘッド制御部
１１９  主走査モーター駆動部
１２０  副走査モーター駆動部
１２１  電源回路
１２２  供給モーター駆動部
１２５  ミスト回収電圧制御部
１２６  主走査モーター
１２７  主走査エンコーダセンサ
１２８  副走査モーター
１２９  副走査エンコーダセンサ
１３１  電源
１３２  供給エンコーダセンサ
１３３  供給モーター
１３６  操作パネル
１４０  ミスト回収部材
１４１  第１電極部材
１４２  第２電極部材
２００  搬送部
２０１  搬送ベルト
２０２  搬送ローラー
２０３  テンションローラー
２０４  帯電ローラー
２０５  先端加圧コロ
２０６  搬送ガイド
２１１  負帯電帯
２１２  正帯電帯
３００  給紙部
３０１  用紙
３０２  用紙トレイ
３０３  給紙コロ
３０４  用紙分離パッド
４００  排紙部
４０１  排紙ローラー
４０２  分離爪
４０３  排紙トレイ
５００  電界
５０１  インク
５０２  液滴
５０４  インクミスト
６００  気流
７００  インクミスト回収機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特開２０１３−０６００２３号公報
【図１】
2017200730.tif 000003
【図２】
2017200730.tif 000004
【図３】
2017200730.tif 000005
【図４】
2017200730.tif 000006
【図５】
2017200730.tif 000007
【図６】
2017200730.tif 000008
【図７】
2017200730.tif 000009
【図８】
2017200730.tif 000010
【図９】
2017200730.tif 000011
【図１０】
2017200730.tif 000012
【図１１】
2017200730.tif 000013
【図１２】
2017200730.tif 000014
【図１３】
2017200730.tif 000015
【図１４】
2017200730.tif 000016
【図１５】
2017200730.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月24日(2016.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴から分離して浮遊する浮遊液滴を含む気流に応じた位置に電界を生じさせる電極部材を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記電極部材は、電極対からなり、
前記電極対の両電極には、互いに電位が異なる電圧がそれぞれ印加され、
前記電極対は、前記浮遊液滴が生じる位置又は前記液滴が前記気流により移動する位置において前記電界を生じさせる、
ことを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記電圧の大きさを決定する電圧決定部と備え、
前記電圧決定部は、前記液体吐出ヘッドの動作状況に基づいて前記電圧の大きさを決定する、
ことを特徴とする請求項２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記電圧決定部は、前記液体吐出ヘッドから吐出された前記液滴の大きさ又は前記液滴の数に基づいて前記電圧の大きさを決定する、
ことを特徴とする請求項３記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記電極対は、前記液体吐出ヘッドの側面のうち、前記気流が前記液体吐出ヘッドの移動に応じて前記浮遊液滴を移動させる方向に対向する側面に配置されている、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記電極対の一方の電極は、前記気流が流れる空間に面する前記液体吐出ヘッドの上面に配置され、
前記電極対の他方の電極は、前記気流が流れる空間に面する装置内面に配置される、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記電極対の一方の電極は、前記液体吐出ヘッドの移動幅の外側にある装置内面に配置され、
前記電極対の他方の電極は、前記液体吐出ヘッドの移動幅の外側にあり、前記液体吐出ヘッドの移動方向と直交する装置内面に配置される、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。