专利名称：液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨式记录装置等的液体喷射装置，尤其涉及一种通过压カ产生単元的驱动而从喷嘴喷射压力室内的液体的液体喷射装置、以及涉及液体喷射装置的控制方法。
背景技术：
液体喷射装置为，具备液体喷射头并从该喷射头喷射各种液体的装置。作为该液体喷射装置，例如，虽然存在喷墨式打印机或喷墨式绘图仪等图像记录装置，但最近充分发挥能够将极少量的液体准确地喷落在预定位置上的特长，从而也被应用于各种制造装置。例如，被用于制造液晶显示器等的彩色过滤片的显示器制造装置、形成有机EL(电致发光)显示器或FED (面发光显示器)等的电极的电极形成装置、制造生物芯片(bio chip)的芯片制造装置。而且，在图像记录装置用的记录头中喷射液状的油墨，在显示器制造装置用的 彩色材料喷射头中喷射R(红色)、G(緑色)、B(蓝色)的各种彩色材料的溶液。而且，在电极形成装置用的电极喷射头中喷射液状的电极材料，在芯片制造装置用的生体有机物喷射头中喷射生体有机物的溶液。在上述的打印机等所使用的记录头中，近几年，为了响应提高图像质量等的要求，存在减少从喷嘴被喷射出的油墨的液量的倾向。为了使这种微量的液滴可靠地喷落在记录介质上，而将液滴的初始速度设定得比较高。由此，从喷嘴被喷射出的液滴，在飞射过程中被拉伸，从而被分离成前端的主液滴(main液滴)和其后的卫星液滴(副液滴)。该卫星液滴的一部分或全部由于空气的粘性阻カ而使速度急剧降低，从而有时不会到达记录介质而导致烟雾化。由此，存在如下问题，即，烟雾化的卫星液滴(油墨烟雾)污染装置内部，或由于向记录头和电气电路等容易带电的部件的附着而发生动作不良。为了防止这种不良情況，从而进行了如下的尝试，即，通过使从喷嘴被喷射出的液滴带电，且在记录头的喷嘴形成面和对记录时的记录介质进行支承的支承部件(或者压印板或基材)之间形成电场，从而主动地向支承部件吸引液滴而使其喷落在记录介质上(例如，參照专利文献I或专利文献2)。另外，如图9 (a)中的模式图所示，在从记录头的喷嘴64被喷射出的油墨朝向记录介质P以及支承部件65而延伸的过程中，由于来自带正电的支承部件65的静电感应，从而接近支承部件65侧的前端部分(成为主液滴Md的部分)上感应有负电荷,而在与该前端部分相反的接近喷嘴64侧的后端部分上感应有正电荷。而且，如图9(b)所示，当从喷嘴被喷射出的油墨分离成例如主液滴Md、第一卫星液滴Sdl、第二卫星液滴(烟雾)Sd2时，成为如下情况，即，主液滴Md带负电，第二卫星液滴Sd2带正电，第一卫星液滴Sdl不带电。此吋，即使主液滴Md和第一卫星液滴Sdl喷落在记录介质P上吋，第二卫星液滴Sd2也与带正电的支承部件65相排斥从而在记录头的喷嘴形成面的附近烟雾化并漂浮。该烟雾的一部分附着在喷嘴形成面上。当烟雾附着在喷嘴形成面上时，产生了通过擦拭部件而定期地对喷嘴形成面进行擦拭的必要性。而且，未附着在喷嘴形成面上的烟雾，有可能附着在极性与该烟雾不同的打印机结构部件上而导致污染。根据上述的情况，提出了如下的结构，S卩，通过在喷嘴的附近设置电极，并在从喷嘴开始油墨的喷射时，该电极的极性例如从正极性被切换至负极性，并在从喷嘴喷射出的油墨分离成主液滴和卫星液滴的时刻，实施将电极的极性再次切換至正极性的控制，从而使带正电的卫星液滴远离喷嘴形成面(使其朝向记录介质)(參照专利文献3)。而且，还提出有如下的结构，即，在支承部件(基材)例如带负电的状态下从喷嘴喷射油墨，并在分离成主液滴和卫星液滴的时刻，使支承部件的极性切換为正极性，并使主液滴通过惯性カ而喷落在记录介质上，而通过使卫星液滴或烟雾向支承部件被吸引，从而喷落在记录介质上，其中，所述支承部件带电为与该卫星液滴或烟雾相反的极性(例如，參照专利文献4)。然而，近几年，在此类的打印机中，具有喷射油墨的驱动频率变得更高的倾向，从而存在卫星液滴喷落至记录介质之前从喷嘴喷射下一个油墨的情況。因此，如上文所述这种在油墨的喷射时刻或油墨分离的时刻对电极的极性进行切换的结构中，存在如下的可能性，即，难以使卫星液滴可靠地喷落在记录介质上，除此之外，还产生对主液滴的飞射的影响，从而喷落变得不稳定。 而且，虽然考虑到为了防止油墨的带电，而使喷嘴形成面和支承部件之间不形成电场的结构，但判断出，即使在该结构中当从喷嘴喷射了油墨时，所喷射出的油墨也带电。SP,例如,如图10中的模式图所示，通过向记录头的压电振子68的驱动电极69施加驱动电压，从而使压カ室70内的油墨发生压カ变动，并利用该压カ变动而从喷嘴71向记录介质P喷射油墨，在上述结构中，当向压电振子68的驱动电极69输入正电压吋，由于压电振子68和压カ室70之间绝缘，因此由于静电感应而在压カ室70内的油墨的压电振子68的附近感应有负电荷。而且，在该部分的相反侧的喷嘴71附近的油墨中，感应有正电荷。由于在ー 般的记录头中喷嘴形成面72被接地(earth)，因此油墨的正电荷向喷嘴形成面72侧移动，但如上文所述，在以更高的驱动频率来喷射油墨的结构中，油墨在正电荷稍有残留的状态下从喷嘴71被喷射。其结果为，从喷嘴71被喷射出的油墨带正电。而且，从喷嘴71被喷射出的油墨在朝向记录介质P而飞射的期间，具有由于勒纳德效应(Lenard effect)而使正电增强(在带负电的状态下被喷射时，负电衰弱)的倾向。即，当油墨带电时，正电荷在液滴的中心部分聚集，而负电荷在表层部分聚集。而且，液滴由于飞射中的表层部分的蒸发或分裂而逐渐向正电偏置。如上文所述，即使在使喷嘴形成面和支承部件之间不形成电场的结构中，也由于从喷嘴喷射出的油墨带电，因而产生烟雾附着在喷嘴形成面或打印机的结构部件上的不良情況。上文所述的这种现象，并不限定于压电振子，在发热元件等的、通过驱动电压的施加而工作的其他压カ产生单元中也同样产生。专利文献I :日本特开平10-278252号公报专利文献2 :日本特开2004-202867号公报专利文献3 :日本特开2010-214652号公报专利文献4 :日本特开2010-214880号公报
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供ー种能够更加可靠地捕集烟雾，从而防止装置内的污染的液体喷射装置、以及液体喷射装置的控制方法。本发明的液体喷射装置是为了完成上述的目的而提出的，其特征在于，具备液体喷射头，其具有喷嘴形成面以及压力产生单元，所述喷嘴形成面形成有喷射液体的喷嘴，所述压カ产生单元通过驱动信号的施加而驱动，从而使与所述喷嘴连通的压カ室内的液体产生压カ变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴朝向喷落对象被喷射；驱动信号生成単元，其生成对所述压カ产生单元进行驱动的驱动信号；支承単元，其以相对于实施喷射动作时的所述液体喷射头的喷嘴形成面而隔开间隔的方式被配置，并对所述喷落对象进行支承；支承单元电位设定单元，其将所述支承単元的电位设定为与所述喷嘴形成面相同电位；电压施加単元，其向所述支承単元施加负极性的电压，并且，当所述喷落对象存在于所述支承単元上时，所述支 承単元通过所述支承单元电位设定单元而被设定为与所述喷嘴形成面相同的电位，而在所述喷落对象未存在于所述支承単元上时，所述支承単元通过所述电压施加単元而带电为负极性。根据本发明，当喷落对象存在干支承単元上时，支承単元被设定为与喷嘴形成面相同的电位，而在喷落对象未存在于支承单元上时，支承单元通过电压施加单元而带电为负极性。由此，能够通过静电カ而将未喷落在喷落对象上且带正电的烟雾捕集在带电为负极性的支承単元上。其结果为，減少了烟雾附着在装置内的结构部件(例如，驱动电机、驱动带、线性标尺等)上的情況。其结果为，防止由于烟雾的附着而导致的故障，从而提高了液体喷射装置的耐久性以及可靠性。在上述结构中，优选采用如下结构，即，所述电压施加单元在所述液体喷射头移动至所述喷嘴形成面与所述支承単元不对置的位置处的时间点，向所述支承単元施加电压。而且，本发明的液体喷射装置也可以采用如下的结构，即，具备液体喷射头，其具有喷嘴形成面以及压力产生单元，所述喷嘴形成面形成有喷射液体的喷嘴，所述压カ产生単元通过驱动信号的施加而驱动，从而使与所述喷嘴连通的压カ室内的液体产生压カ变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴朝向喷落对象被喷射；驱动信号生成単元，其生成对所述压カ产生单元进行驱动的驱动信号；支承単元，其以相对于实施喷射动作时的所述液体喷射头的喷嘴形成面而隔开间隔的方式被配置，并对所述喷落对象进行支承；喷落对象电位设定单元，其将向所述支承単元被输送的喷落对象的电位设定为与所述喷嘴形成面相同的电位；电压施加単元，其向所述支承単元施加负极性的电压。根据上述结构，在喷落对象被输送至支承単元上而对该喷落对象执行液体的喷射处理的状态下，喷嘴形成面与喷落对象成为相同的电位，从而两者之间未形成有电场。而且，当成为在支承単元上不存在喷落对象的状态时，由干支承単元带电为负极性，因此能够通过静电力而将未喷落在喷落对象上且带正电的烟雾捕集在支承単元上。其结果为，減少了烟雾附着在装置内的结构部件(例如，驱动电机、驱动带、线性标尺等)上的情况。其结果为，防止了由于烟雾的附着而导致的故障，从而提高了液体喷射装置的耐久性以及可靠性。在上述结构中，优选采用如下结构，S卩，所述支承単元具备能够吸收液滴的、具有导电性的吸收材料，所述电压施加单元向所述吸收材料施加负极性的电压。根据上述结构，抑制了烟雾附着在支承単元的主体上的情況。由此，減少了油墨附着在喷落对象上的情况。另外，本发明的液体喷射装置的控制方法的特征在于，所述液体喷射装置具备液体喷射头，其具有喷嘴形成面以及压力产生单元，所述喷嘴形成面形成有喷射液体的喷嘴，所述压カ产生单元通过驱动信号的施加而驱动，从而使与所述喷嘴连通的压カ室内的液体产生压カ变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴朝向喷落对象被喷射；驱动信号生成単元，其生成对所述压カ产生单元进行驱动的驱动信号；支承単元，其以相对于实施喷射动作时的所述液体喷射头的喷嘴形成面而隔开间隔的方式被配置，并对所述喷落对象进行支承；支承单元电位设定单元，其将所述支承単元的电位设定为与所述喷嘴形成面相同的电位；电压施加単元，其向所述支承単元施加负极性的电压，其中，当所述喷落对象存在于所述支承単元上时，通过所述支承单元电位设定单元而将所述支承単元设定为与所述喷嘴形成面相同的电位，而在所述喷落对象不存在于所述支承单元上时，通过所述电压施加单元而使所述支承単元带电为负极性。
图I为对打印机的结构进行说明的立体图。图2为对压印板的结构进行说明的图。图3为记录头的主要部分剖视图。图4为对压电振子的结构进行说明的剖视图。图5为对打印机的电结构进行说明的框图。图6为对驱动信号的喷射驱动脉冲的结构进行说明的波形图。图7为对烟雾的捕集进行说明的模式图。图8为对第二实施方式中的结构进行说明的模式图。图9为对在喷嘴和支承部件之间形成了电场的结构中从喷嘴喷射出的油墨带电的状态进行说明的模式图。图10为对在喷嘴和支承部件之间未形成电场的结构中从喷嘴喷射出的油墨带电的状态进行说明的模式图。
具体实施例方式以下，參照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。另外，虽然在以下所叙述的实施方式中，作为本发明的优选的具体示例而被进行了各种的限定，但本发明的范围只要在以下的说明中没有特别地对本发明进行限定的记载，则并不限定于这些实施方式。而且，在以下，作为本发明的液体喷射装置，列举出喷墨式记录装置(以下，为打印机)为示例而进行说明。图I为表示打印机I的结构的立体图。该打印机I具备滑架4，在其上安装有作为液体喷射头中的ー种的记录头2，且以可拆卸的方式安装有作为液体供给源中的ー种的油墨盒3 ;压印板5，其被配置在记录动作时的记录头2的下方；滑架移动机构7，其使滑架4在记录纸6 (记录介质以及喷落对象的ー种)的纸宽方向、即主扫描方向上进行往复移动；输送机构8,其在与主扫描方向正交的副扫描方向上对记录纸6进行输送。滑架4以被轴支承在架设于主扫描方向上的导杆9上的状态被安装，并被构成为，通过滑架移动机构7的工作而沿着导杆9在主扫描方向上移动。滑架4在主扫描方向上的位置通过线性编码器10而被检测出，并且该检测信号、即编码器脉冲(位置信息的ー种)向打印机控制器51 (參照图5)被发送。线性编码器10为位置信息输出单元的ー种，并将与记录头2的扫描位置对应的编码器脉冲作为主扫描方向上的位置信息而输出。在滑架4的移动范围内的记录区域的外侧的端部区域上，设定有成为滑架的扫描的基点的初始位置。在本实施方式中的初始位置处配置有对记录头2的喷嘴形成面(喷嘴板24，參照图3)进行密封的压盖部件11、和用于擦拭喷嘴形成面的擦拭器部件12。而且，打印机I被构成为能够实现如下所谓的双方向记录，即，在滑架4从该初始位置起朝向相反侧的端部进行移动的前进动作时、和滑架4从相反侧的端部起向初始位置侧返回的返回动作时的双方向上，在记录纸6上记录文字或图像等。图2为，对压印板5的结构进行说明的图，(a)为局部俯视图，(b)为长度方向上的局部剖视图。本实施方式中的压印板5为,以主扫描方向为长度方向的板状的部件,在其表面上沿着长边方向而以预定的间隔突出设置有多个支承突起5a。与压印板5表面相比，各个支承突起5a更向上方(记录动作时的记录头2侧)突出。各个支承突起5a的上表面作为对记录纸6的背面(油墨喷落的记录面的相反侧的面)进行支承的抵接面而发挥作用。而且，在压印板5的表面、且除各个支承突起5a以外的部分上，配置有油墨吸收材料5b (本发明中的吸收材料的ー种)。该油墨吸收材料5b由用例如无纺布(felt)或海绵等制成的具有吸液性的多孔质部件构成。本实施方式中的压印板5的至少一部分由具有导电性的材料构成。例如，通过使压印板5主体的材料中含有碳等导电性材料，从而使压印板5具备导电性。或者,可以通过使油墨吸收材料5b的材料含有导电性材料，从而使油墨吸收材料5b具有导电性。本实施方式中，压印板5的主体具备绝缘性，而油墨吸收材料5b具有导电性。而且，被构成为，在油墨吸收材料5b上，施加有来自后文叙述的压印板施加电压生成部58的电压。关于该点在后文中进行详细说明。输送机构8具备馈送驱动辊8a，其通过电机而被旋转驱动；馈送从动辊Sb，其与该馈送驱动辊8a压接从而进行从动旋转(參照图7)。从未图示的供纸托架到达了输送机构8的记录纸6,在被馈送驱动棍8a和馈送从动棍8b夹持(nip)的状态下,通过馈送驱动棍8a进行旋转而向压印板5侧被输送。在记录面上记录有图像等的记录纸6向未图示的排纸托架侧被排出。图3为，对记录头2的结构进行说明的主要部分剖视图。该记录头2具备壳体15、被收纳在该壳体15内的振子组件16、与壳体15的底面(顶端部)相接合的流道组件17、罩部件45等。上述的壳体15例如由环氧类树脂而制成，并且在其内部形成有用于收纳振子组件16的收纳空间18。振子组件16具备压电振子20，其作为压カ产生单元的ー种而发挥作用；固定板21，其与该压电振子20接合；软性电缆22，其向压电振子20供给驱动信号。图4为，对振子组件16的结构进行说明的、元件长边方向上的剖视图。如该图所示，该压电振子20为，由共用内部电极39和个别内部电极40隔着压电体41交替地层叠而形成的层叠型的压电振子。在此，共用内部电极39为，所有的压电振子20共用的电极，并被设定为接地电位。而且，个别内部电极40为，电位根据所施加的驱动信号的喷射驱动脉冲DP(參照图6)而发生变动的电极。而且，本实施方式中，压电振子20中的从振子顶端起、至振子长边方向(与层叠方向正交的方向)的一半程度为止或者至三分之ニ程度为止的部分成为自由端部20a。而且，压电振子20中的剰余部分、即从自由端部20a的基端起至振子基端为止的部分成为基端部20b。在自由端部20a上形成有，共用内部电极39和个别内部电极40重合的活性区域(重合部分)A。当向这些内部电极39、40赋予电位差时，活性区域A内的压电体41将工作并发生变形，从而自由端部20a在振子长边方向上进行位移并伸缩。而且，共用内部电极39的基端在压电振子20的基端面部与共用外部电极42导通。另ー方面，个别内部电极40的顶端在压电振子20的顶端面部与个别外部电极43导通。另外，与压电振子20的顶端面部相比，共用内部电极39的顶端位于稍靠近前侧(基端面侧)的位置处，并且个别内部电极40的基端位于自由端部20a和基端部20b的边界处。个别外部电极43 (相当于本发明中的驱动电极)为，在压电振子20的顶端面部、和压电振子20中的层叠方向上的一侧面即配线连接面(图4中的上侧的面)上连续形成的电极，并将作为配线部件的软性电缆22的布线和各个个别内部电极40导通。而且，该个别外部电极43的配线连接面侧的部分从基端部20b上朝向顶端侧而连续地形成。共用外部电极42为，在压电振子20的基端面部、上述的配线连接面、以及压电振子20中的层叠方向上的另ー侧面即固定板安装面(图4中的下侧的面)上连续形成的电极，并且将软性电缆22的布线和各个共用内部电极39之间导通。而且，该共用外部电极42中的配线连接面侧的部分从与个别外部电极43的端部相比稍靠近前的位置起朝向基端面部侧而连续地形成，而固定板安装面侧的部分从与振子的顶端面部相比稍靠近前侧的位置起朝向基端侧而连续地形成。上述的基端部20b为，即使在活性区域A中的压电体41工作时也不进行伸縮的非 工作部。在该基端部20b的配线连接面侧配置有软性电缆22，并且在基端部20b上与个别外部电极43、共用外部电极42、以及软性电缆22被电连接。而且，驱动信号通过该软性电缆22而被施加于各个个别外部电极43。流道组件17通过使流道形成基板23的一个面与喷嘴板24接合，且使流道形成基板23的另ー个面与振动板25接合而构成。在该流道组件17上设置有贮留部26 (共用液室)、油墨供给ロ 27、压カ室28、喷嘴连通ロ 29、喷嘴30。而且，从油墨供给ロ 27起经由压力室28以及喷嘴连通ロ 29至喷嘴30的一连串的油墨流道，对应于各个喷嘴30而形成。上述喷嘴板24为，多个喷嘴30在其上以与点形成密度对应的间距(例如180dpi)贯穿设置成列状的、不锈钢等金属制的薄板。在该喷嘴板24上设置有多个将喷嘴30排列设置而成的喷嘴列(喷嘴组)，并且ー个喷嘴列由例如180个喷嘴30构成。该喷嘴板24中的从喷嘴30喷射出油墨的ー侧的面，相当于本发明中的喷嘴形成面。上述振动板25为，在支承板31的表面上层叠了弾性体膜32的双重结构。在本实施方式中，使用复合材料来制成振动板25，所述复合材料将作为金属板的一种的不锈钢作为支承板31，并在该支承板31的表面上覆盖树脂薄膜以作为弾性体膜32。在该振动板25上设置有使压カ室28的容积发生变化的隔膜部33。而且，在该振动板25上设置有对贮留部26的一部分进行密封的可塑性部34。上述的隔膜部33通过用蚀刻加工等对支承板31进行局部去除而制成。即，该隔膜部33由岛部35和薄壁弹性部36构成，所述岛部35与压电振子20的自由端部20a的顶端面接合，所述薄壁弾性部36围绕该岛部35。上述的可塑性部34与隔膜部33同样通过用蚀刻加工等而去除与贮留部26的开ロ面对置的区域内的支承板31，从而被制成，并且作为吸收被贮留在贮留部26中的液体的压カ变动的缓冲器而发挥作用。而且，由于上述的岛部35与压电振子20的顶端面接合，因此能够通过使该压电振子20的自由端部20a进行伸缩从而使压カ室28的容积发生变动。随着该容积的变动，压力室28内的油墨将产生压カ变动。而且，记录头2构成为，利用该压カ变动而使油墨从喷嘴30被喷射。罩部件45为对流道组件17的侧面和壳体15的侧面进行保护的部件，并且由不锈钢等具有导电性的板材制成。本实施方式中的罩部件45的一部分以 使喷嘴板24的喷嘴30露出的状态与喷嘴形成面的边缘部抵接，并且与该喷嘴板24电导通。由于罩部件45被接地，且与喷嘴板24接触并导通，从而防止了例如由于在记录纸6等中所产生的静电经由喷嘴板24而传递所导致的、驱动IC等的损坏或喷嘴板24的带电。接下来，对打印机I的电结构进行说明。图5为对打印机I的电结构进行说明的框图。外部装置50为，例如对计算机或数码相机等的图像进行处理的电子设备。该外部装置50以可通信的方式连接于打印机1，并为了在打印机I中使图像或文本印刷在记录纸等记录介质上，而向打印机I发送与该图像等对应的印刷数据。本实施方式中的打印机I具有输送机构8、滑架移动机构7、线性编码器10、记录头2、以及打印机控制器51。打印机控制器51为用于实施对打印机的各个部件的控制的控制组件。打印机控制器51具有接ロ(I/F)部54、CPU55、存储部56、驱动信号生成部57、压印板施加电压生成部58。接ロ部54实施从外部装置50向打印机I发送印刷数据或印刷命令、或者由外部装置50接收打印机I的状态信息等的打印机的状态数据的发送和接收。CPU55为用于实施对打印机整体的控制的运算处理装置。存储部56为对CPU55的程序或各种控制所使用的数据进行存储的元件，并包括ROM、RAM、NVRAM(非易失性存储元件)。CPU55根据被存储在存储部56中的程序，而对各个组件进行控制。CPU55作为时钟脉冲生成単元而发挥作用，所述时钟脉冲生成単元根据由线性编码器10输出的编码器脉冲EP而生成时钟脉冲PTS。而且，CPU55与该时钟脉冲PTS同步而对印刷数据的输送或由驱动信号生成部57实施的驱动信号COM的生成等进行控制。另外，CPU55根据时钟脉冲PTS，而生成锁存信号LAT等时钟信号井向记录头2的头控制部53输出。头控制部53根据来自打印机控制器51的头控制信号(印刷数据以及时钟信号)，而实施驱动信号COM的喷射驱动脉冲DP(參照图6)向记录头2的压电振子20的施加控制等。压印板施加电压生成部58 (相当于本发明中的电压施加单元)，作为生成施加于压印板5的电压的电源而发挥作用，并经由开关59而与压印板5电连接。在本实施方式中，被构成为，通过分别向压印板5的油墨吸收材料5b施加负电压,从而使该油墨吸收材料5b带负电。开关59被构成为，通过CPU55的控制，而将相对于压印板5的路径在压印板施加电压生成部58侧和接地侧之间进行切換。CPU55根据由输送机构8对记录纸6的输送量，而对在压印板5上是否存在记录纸6进行判断，井根据该判断而实施对开关59的切換。具体而言，记录纸6被输送至压印板5上的状态(记录纸6存在于压印板5上的状态)下，开关59被切换至接地侧。由此，油墨吸收材料5b上未施加有电压而成为接地的状态，从而与如上文所述那样经由罩部件45而被接地的喷嘴板24成为相同的电位。因此，在喷嘴板24和压印板5 (油墨吸收材料5b)之间未形成有电场。即，开关59作为本发明中的支承単元电位设定单元而发挥作用。另ー方面，在压印板5上不存在记录纸6的状态下，开关59被切换至压印板施加电压生成部58侧。由此，成为向油墨吸收材料5b施加电压的状态，从而在喷嘴板24和压印板5之间形成有电场。关于该点在后文中进行详细叙述。驱动信号生成部57根据与驱动信号的波形相关的波形数据，而生成模拟的电压信号。而且，驱动信号生成部57对上述的电压信号进行增幅从而生成驱动信号COM。该驱动信号COM为，在对记录介质实施印刷处理(记录处理或喷射处理)时被施加于记录头2的压カ产生部、即压电振子20的信号，并为在作为重复周期的単位时间内，至少包含ー个以上例如图6中所示的喷射驱动脉冲DP的一系列的信号。在此，喷射驱动脉冲DP是指，为了使液滴状的油墨从记录头2的喷嘴30被喷射，而使压电振子20实施预定的动作的脉冲。图6为，表示在驱动信号COM中所含有的喷射驱动脉冲DP的结构的一个示例的波形图。并且，在图6中，纵轴为电位，横轴为时间。而且，喷射驱动脉冲DP包括电位向正电 位侧从基准电位(中间电位)Vb变化至最大电位(最大电压)Vmax,从而使压カ室28膨胀的膨胀要素Pl ;将最大电位Vmax維持固定时间的膨胀维持要素p2 ;电位向负电位侧从最大电位Vmax变化至最小电位(最小电压)Vmin，从而使压カ室28急剧地收缩的收缩要素p3 ;将最小电位Vmin维持固定时间的收缩维持(制振保持)要素p4 ;电位从最小电位Vmin恢复至基准电位Vb的恢复要素p5。当向压电振子20施加喷射驱动脉冲DP时，压电振子20以如下方式发挥作用。首先，压电振子20通过膨胀要素pi而收缩，与此同时，压カ室28从与基准电位Vb对应的基准容积膨胀至与最大电位Vmax对应的最大容积。由此,在喷嘴30内露出的弯液面向压カ室侧被吸入。该压カ室28的膨胀状态，在膨胀维持要素p2的整个施加期间内被维持为固定。当在膨胀维持要素P2之后接着向压电振子20施加收缩要素p3吋，该压电振子20将伸长，由此，压カ室28从上述最大容积急剧地收缩至与最小电位Vmin对应的最小容积。通过该压カ室28的急剧的收縮，从而压力室28内的油墨被加压，由此，从喷嘴30喷射出几pi 几十Pl的油墨。该压カ室28的收缩状态，在收缩维持要素p4的整个施加期间内被维持较短时间，之后，恢复要素p5被施加于压电振子20,从而压力室28从与最小电位Vmin对应的容积恢复至与基准电位Vb对应的基准容积。在本发明所涉及的打印机I中，具有如下特征，即，利用油墨滴带正电的现象，来对随着油墨滴的喷射而产生的烟雾进行捕集，所述油墨滴通过上述的驱动信号C0M(喷射驱动脉冲DP)的施加、即通过正极性的电压(只要平均成为正极性即可，也包括临时成为负极性的情況。)的施加而对压电振子20进行驱动，从而从记录头2的喷嘴30被喷射出。具体而言，采用如下结构，即，通过压印板施加电压生成部58而向压印板5的油墨吸收材料5b施加负电压,而使该油墨吸收材料5b带负电,从而主动地使烟雾吸附在油墨吸收材料5b上。图7为，对烟雾的捕集进行说明的模式图，(a)图示了从记录头2的喷嘴30向压印板5上的记录纸6喷射油墨的状态(执行印刷处理的状态)，(b)图示了在记录纸6经过了压印板5之后，漂浮在记录头2的附近的烟雾被压印板5捕集的状态。
在本实施方式中，如图7(a)所示，记录纸6被输送在压印板5上而对该记录纸6执行印刷处理的状态下，开关59被切換至接地侧，从而在压印板5的油墨吸收材料5b上未施加有电压。而且，如上文所述，由于喷嘴板24通过罩部件45而被接地，而且压印板5也成为接地的状态，因此喷嘴板24和压印板5成为相同的电位，从而在两者之间未形成有电场。如果在该状态下从记录头2的喷嘴30喷射油墨，则在向压电振子20的个别外部电极43输入了驱动信号COM的驱动脉冲DP、即正电压时，由于压电振子20与压カ室28之间通过振动板25的弾性体膜32而被绝缘，因此在压电振子20的附近的压カ室28内的油墨中，由于静电感应而感应有负电荷。此外，在成为其相反侧的喷嘴30附近的油墨中感应有正电荷。虽然该正电荷向喷嘴板24侧进行移动，但从喷嘴30喷射出的油墨中仍稍微残留有正电荷。从喷嘴30喷射出的油墨在朝向记录纸6飞射的期间内，由于勒纳德效应而使正电增強。从喷嘴30被喷射出的油墨滴在喷落在记录纸6上之前的期间，分离为前端的主液滴(main液滴)Md和其后的卫星液滴(副液滴)Sd。该卫星液滴的一部分或全部由于空气的粘性阻カ而使速度降低，从而不会到达记录纸6而烟雾化。在这里，由于喷嘴板24和压印板5之间无电场，因此防止了对油墨产生静电感应的情況，由此，卫星液滴Sd和烟雾Ms均 具有正电荷。未喷落在记录纸6上的烟雾Ms在记录头2的喷嘴板24的附近漂浮。而且，在记录纸6经过了压印板5，下ー个印刷对象的记录纸6到达压印板5之前的期间、或者印刷处理结束之后，开关59被切换至压印板施加电压生成部58侧。由此，如图7(b)所示，通过压印板施加电压生成部58而成为压印板5的油墨吸收材料5b上施加有负电压的状态，从而油墨吸收材料5b带负电。在该状态下，在记录头2的附近漂浮的、具有正电荷的烟雾，通过静电力而被吸附并捕集在油墨吸收材料5b上。另外，作为开关59被切换至压印板施加电压生成部58侧的时刻，可以米用记录头2的喷嘴板24移动至不与压印板5对置的位置、例如初始位置处的时间点。而且，在下ー个印刷对象的记录纸6被输送至压印板5上吋，开关59被切换至接地侧，从而成为不向油墨吸收材料5b施加电压的状态。因此，在记录头2向记录纸6喷射油墨的期间，油墨吸收材料5b的带电的影响不会波及到所喷射出的油墨。此外，防止了烟雾附着在记录纸6上的情況。通过采用如上文所述的结构，从而能够捕集随着油墨的喷射而产生的烟雾，由此減少了烟雾附着在打印机内的结构部件(例如，驱动电机、驱动带、线性标尺等容易带电的部件)上的情況。其结果为，抑制了由于烟雾的附着而导致的故障，从而提高了打印机I的耐久性以及可靠性。而且，由于在记录头2的喷嘴形成面与压印板5之间未形成电场的状态下，油墨从喷嘴30被喷射，因此烟雾较稳定且带正电，通过向压印板5的油墨吸收材料5b施加负电压，从而能够更可靠地捕集烟雾。而且,在本实施方式中，由于在压印板5的油墨吸收材料5b上施加有电压,而在压印板5的主体、尤其是与记录纸6接触的支承突起5a上未施加有电压，因此抑制了烟雾附着在该支承突起5a上的情况。由此,减少了油墨附着在记录纸6上的情况。但是，本发明并不限定于上述的实施方式，而能够根据权利要求书中的记载进行各种改变。例如，虽然在上述第一实施方式中，例示了喷嘴板24被接地的结构，但是并不限定于此。也可以采用如下的结构，即，在喷嘴板24未被接地而具有预定的电位的结构的情况下，例如，在上述的第一实施方式中的开关59的接地侧，设置向压印板5(油墨吸收材料5b)施加与喷嘴板24相同电位的电压的电源部(支承单元电位设定单元的ー种)，并且在记录纸6被输送在压印板5上的状态下，开关59切換至该电源部侧。由此，在压印板5 (油墨吸收材料5b)上施加有来自电源部的电压从而成为与喷嘴板24相同的电位，由此在喷嘴板24和压印板5 (油墨吸收材料5b)之间未形成有电场。关于其他的结构，与第一实施方式相同。图8为，对本发明的第二实施方式进行说明的模式图。在图8所示的第二实施方式中，采用如下的结构，即，喷嘴板24未被接地，并且由于某种情况而带正电。而且，在馈送驱动辊8a上施加有电压Vr。该馈送驱动辊8a作为带电部(本发明中的喷落对象电位设定单元的ー种)而发挥作用，并且利 用一般的记录纸6多少具有导电性的情況，而使该记录纸6带电为与喷嘴板24相同的电位。而且，在压印板5的油墨吸收材料5b上常时施加有负电压。关于其他的结构，与第一实施方式相同。在该结构中，由于记录纸6在被输送至压印板上之前，通过馈送驱动辊8a而带电为与喷嘴板24相同的电位，因此在记录纸6被输送至压印板5上而对该记录纸6执行印刷处理的状态下，喷嘴板24和记录纸6成为相同的电位，从而在两者之间未形成有电场。在该状态下，当从记录头2的喷嘴30喷射油墨时，与上述第一实施方式相同地，从喷嘴30被喷射出的油墨带正电。未喷落在记录纸6上的烟雾Ms在记录头2的喷嘴板24的附近漂浮。而且，当记录纸6经过了压印板5，而成为在压印板5上不存在记录纸6的状态时，由于油墨吸收材料5b通过压印板施加电压生成部58而带负电，因此，如图8 (b)所示，在记录头2的附近漂浮的、具有正电荷的烟雾，通过静电力而被吸附并捕集在油墨吸收材料5b上。通过以此种方式构成，从而不需要上述第一实施方式中的开关59的切换控制，由此通过更加简单的结构而获得烟雾抑制效果。而且，虽然在上述的各个实施方式中，作为压カ产生单元而例示了所谓的纵振动型的压电振子20，但并不限定于此，例如，也可以采用所谓的挠曲振动型的压电振子。此时，关于图6中所例示的驱动信号(喷射驱动脉冲DP)的波形，成为电位的变化方向、即上下反转了的波形。另外，作为压カ产生单元，即使在采用发热元件、或静电致动器等通过电压的施加而被驱动的压力产生单元的结构中，也能够应用本发明，所述发热元件通过发热而使油墨崩沸从而产生压カ变动，所述静电致动器通过利用静电カ而使压力室的隔壁位移从而产生压力变动。而且，本发明只要为利用压カ产生単元而能够实现对液体的喷射控制的液体喷射装置，则并不限定于打印机，也能够应用于如下的装置，即，绘图仪、传真装置、复印机等各种喷墨式记录装置，或记录装置以外的液体喷射装置，例如，显示器制造装置、电极制造装置、芯片制造装置等。而且，在显示器制造装置中，从彩色材料喷射头喷射R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各种彩色材料的溶液。而且，在电极制造装置中，从电极材料喷射头喷射液状的电极材料。在芯片制造装置中，从生体有机物喷射头喷射生体有机物的溶液。符号说明I…打印机；2…记录头-…压印板；5a…支承突起；5b…油墨吸收材料；6…记录纸；8…输送机构；8a…馈送驱动棍；20…压电振子；24…喷嘴板；28…压カ室；30…喷嘴；42…共用外部电极；43…个别外部电极；57…驱动信号生成部；58…压印板施加电压生成。
权利要求
1.一种液体喷射装置，其特征在于，具备 液体喷射头，其具有喷嘴形成面，所述喷嘴形成面形成有喷射液体的喷嘴；压力产生单元，所述压力产生单元通过驱动信号的施加而驱动，从而使与所述喷嘴连通的压力室内的液体产生压力变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴朝向喷落对象被喷射； 驱动信号生成单元，其生成对所述压力产生单元进行驱动的驱动信号； 支承单元，其以相对于实施喷射动作时的所述液体喷射头的喷嘴形成面而隔开间隔的方式被配置，并对所述喷落对象进行支承； 支承单元电位设定单元，其将所述支承单元的电位设定为与所述喷嘴形成面相同的电 位； 电压施加单元，其向所述支承单元施加负极性的电压， 当所述喷落对象存在于所述支承单元上时，所述支承单元通过所述支承单元电位设定单元而被设定为与所述喷嘴形成面相同的电位，而在所述喷落对象未存在于所述支承单元上时，所述支承单元通过所述电压施加单元而带电为负极性。
2.如权利要求I所述的液体喷射装置，其特征在于， 所述电压施加单元在所述液体喷射头移动至所述喷嘴形成面与所述支承单元不对置的位置处的时间点，向所述支承单元施加电压。
3.一种液体喷射装置，其特征在于，具备 液体喷射头，其具有喷嘴形成面，所述喷嘴形成面形成有喷射液体的喷嘴；压力产生单元，所述压力产生单元通过驱动信号的施加而驱动，从而使与所述喷嘴连通的压力室内的液体产生压力变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴朝向喷落对象被喷射； 驱动信号生成单元，其生成对所述压力产生单元进行驱动的驱动信号； 支承单元，其以相对于实施喷射动作时的所述液体喷射头的喷嘴形成面而隔开间隔的方式被配置，并对所述喷落对象进行支承； 喷落对象电位设定单元，其将向所述支承单元被输送的喷落对象的电位设定为与所述喷嘴形成面相同的电位； 电压施加单元，其向所述支承单元施加负极性的电压。
4.如权利要求I至权利要求3中任一项所述的液体喷射装置，其特征在于， 所述支承单元具备能够吸收液滴的、具有导电性的吸收材料， 所述电压施加单元向所述吸收材料施加负极性的电压。
5.一种液体喷射装置的控制方法，其特征在于， 所述液体喷射装置具备液体喷射头，其具有喷嘴形成面以及压力产生单元，所述喷嘴形成面形成有喷射液体的喷嘴，所述压力产生单元通过驱动信号的施加而驱动，从而使与所述喷嘴连通的压力室内的液体产生压力变动，并且，所述液体喷射头通过该压力产生单元的驱动而使液体从所述喷嘴朝向喷落对象被喷射；驱动信号生成单元，其生成对所述压力产生单元进行驱动的驱动信号；支承单元，其以相对于实施喷射动作时的所述液体喷射头的喷嘴形成面而隔开间隔的方式被配置，并对所述喷落对象进行支承；支承单元电位设定单元，其将所述支承单元的电位设定为与所述喷嘴形成面相同的电位；电压施加单元，其向所述支承单元施加负极性的电压， 其中，当所述喷落对象存在于所述支承单元上时，通过所述支承单元电位设定单元而将所述支承单元设定为与所述喷嘴形成面相同的电位，而在所述喷落对象未存在于所述支承单元上时，通过所述电压施加单元而使所述 支承单元带电为负极性。
全文摘要
本发明提供一种液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法，其能够更加可靠地捕集烟雾从而防止装置内的污染。所述液体喷射装置具备开关，所述开关相对于对所述介质进行支承的压印板(5)，而实施在压印板施加电压生成部侧和接地侧之间的切换，并且，当记录纸(6)存在于压印板上时，开关被切换至接地侧从而压印板设定为与喷嘴形成面相同的电位，而当记录纸不存在于压印板上时，开关被切换至压印板施加电压生成部侧从而使压印板带电为负极性。
文档编号B41J2/01GK102729622SQ20121009369
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月31日 优先权日2011年4月5日
发明者冈田俊哉, 小桥胜, 山田阳一 申请人:精工爱普生株式会社