JP2010111008A - インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスによる印刷の中断時間を短くして、印刷物の生産性を向上できるインクジェット印刷装置を提供すること。
【解決手段】インクジェット印刷装置１は、ヘッドキャリッジ３に保持されたインクジェットヘッド４と、ヘッドキャリッジ３を回動する回動手段と、制御手段とを備える。ヘッドキャリッジ３は、第１インク吐出部４１および第２インク吐出部４２を備える。制御手段は、ヘッドキャリッジ３を回動して、第１インク吐出部４１が印刷領域に配置されかつ第２インク吐出部４２がメンテナンス領域に配置された第１状態と、第１インク吐出部４１がメンテナンス領域に配置されかつ第２インク吐出部４２が印刷領域に配置される第２状態とを切り替える。制御手段は、印刷領域に配置されたインク吐出部４１に対しては印刷動作の制御を行い、メンテナンス領域に配置された他方のインク吐出部４２に対してはメンテナンス動作の制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法に関する。

インクジェット印刷装置（インクジェットプリンタ）は、連続噴射型とオンデマンド型とに大別される。
連続噴射型は、インクを吐出するプリントヘッド（インクジェットヘッド）からインク滴を連続的に噴射し、印刷に使用するインク滴のみをメディア（被印刷物、記録対象）に到達させるものである。
これに対し、オンデマンド型は、画像信号に応じてインクジェットヘッドからインク滴をメディアに吐出する方式である。このため、インクジェットヘッドに設けられた多数のノズルの中には、画像信号に応じてインクを所定時間以上吐出しないノズルも発生する。

長時間インクを吐出しないノズルの表面やノズル内部では、インクが増粘、あるいは固化してノズルが目詰まりするおそれがある。
このため、オンデマンド型のインクジェットプリンタでは、一定時間毎に、インクジェットヘッドを印刷領域から離れたメンテナンス領域に移動してフラッシング動作（インクの捨て打ち動作）を行うことで、メンテナンスを行う印刷装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−７２０９５号公報

しかしながら、フラッシング動作は、インクジェットヘッドを印刷領域外にあるメンテナンス領域に移動して行う必要がある。また、前記メンテナンス領域に移動したインクジェットヘッドのノズル表面をゴム等のブレードで拭き取って、表面のインクなどを機械的に除去するワイピング（クリーニング）を行う場合もある。
このような、フラッシングやワイピング等のメンテナンス動作中は、印刷を行うことができない。このため、オンデマンド型のインクジェットプリンタでは、メンテナンス動作による印刷中断時間が長くなり、印刷物の生産性も向上できないという問題があった。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、メンテナンスによる印刷の中断時間を短くして、印刷物の生産性を向上できるインクジェット印刷装置および印刷方法を提供することを目的とする。

本発明は、被印刷物に対してインクを吐出して印刷を行うインクジェット印刷装置において、インク吐出部を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドを保持するヘッドキャリッジと、前記ヘッドキャリッジを所定角度範囲で回動する回動手段と、前記回動手段およびインクジェットヘッドの動作を制御する制御手段とを備え、前記インク吐出部は、第１インク吐出部および第２インク吐出部を備え、前記制御手段は、前記回動手段によって前記ヘッドキャリッジを回動することで、前記第１インク吐出部が被印刷物の印刷領域に配置され、かつ、第２インク吐出部が前記印刷領域に隣接するメンテナンス領域に配置された状態と、前記第１インク吐出部が前記メンテナンス領域に配置され、かつ、第２インク吐出部が前記印刷領域に配置される状態とを切替可能とされるとともに、前記第１インク吐出部および第２インク吐出部のうち、前記印刷領域に配置された一方のインク吐出部に対しては印刷動作の制御を行い、前記メンテナンス領域に配置された他方のインク吐出部に対してはメンテナンス動作の制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、各インク吐出部の一方が印刷動作を行っている間に、他方がメンテナンス動作を行うことができる。このため、本発明では、印刷中断時にフラッシング動作を行う必要がないため、印刷動作が中断される時間はインクジェットヘッドの回転時間のみとなり、非常に短くできる。その上、第１インク吐出部および第２インク吐出部の切替は、回動手段でヘッドキャリッジおよびインクジェットヘッドを回転するだけであるから、印刷動作が中断される時間を非常に短くできる。
このように、本発明では、印刷中断時間はインクジェットヘッドの回転時間のみとなり、非常に短くできる。このため、単位時間あたりの印刷量も増加でき、印刷物の生産性も向上できる。

本発明において、前記制御手段は、印刷領域に配置された一方のインク吐出部で、インクを吐出していない時間が所定時間以上となったノズルがあるか否かを確認し、インクを吐出していない時間が所定時間以上となったノズルがあることを確認すると、前記回動手段を作動してヘッドキャリッジを回転し、メンテナンス領域に配置されていた他方のインク吐出部を印刷領域に移動して印刷動作の制御を行い、印刷領域に配置されていた一方のインク吐出部をメンテナンス領域に移動してメンテナンス動作の制御を行うことが好ましい。

本発明によれば、所定時間以上インク滴を吐出していないノズルが存在する場合に回動手段を作動して、各インク吐出部を切り替えているので、ノズル内のインクが増粘・凝縮して目詰まりを起こす前に、インク吐出部を確実にメンテナンスすることができる。
なお、回動手段でインクジェットヘッドを回動して各インク吐出部の位置を切り替えるタイミングとしては、例えば、各インク吐出部での印刷開始から一定時間経過する毎に切り替えることもできる。この場合、ノズル毎のインク滴の吐出状況を把握する必要がないため、制御を簡単にできる。但し、本発明のように、ノズル毎のインク滴の吐出状況を把握して制御したほうが、実際の吐出状況を考慮してインク吐出部の切替タイミングを調整できるため、インク吐出部の切替回数を少なくでき、印刷中断時間も最小限に抑えることができる利点がある。

本発明において、前記メンテナンス動作を行ったインク吐出部に対し、ノズル抜けチェックを行うチェック手段を備えることが好ましい。

このようなチェック手段を備えていれば、フラッシングなどのメンテナンス動作を行った後に、ノズルの詰まりなどが無くなったかを確認できる。このため、メンテナンス動作後にノズル抜けが解消していなければ、メンテナンス動作を再度行うことなどでノズル抜けを解消でき、その後の印字品質も確保できる。
なお、通常は、インクの増粘・凝縮が発生する前に、インク吐出部をメンテナンス領域に移動してメンテナンス動作を行うため、ノズル抜けが発生する可能性は低い。従って、本発明において、ノズル抜けをチェックするチェック手段を設けない場合でも、十分に実用とすることができる。

本発明において、前記第１インク吐出部および第２インク吐出部は、前記回動手段によるヘッドキャリッジの回動中心を挟んだ対称位置に設けられ、前記回動手段は、ヘッドキャリッジを１８０度の回動範囲で回動することが好ましい。

本発明によれば、各インク吐出部が回動中心に対して対称位置に設けられているので、回動手段でヘッドキャリッジを１８０度回転することで、各インク吐出部の配置を交替することができる。そして、メンテナンス領域を、印刷領域に対して前記ヘッドキャリッジの回動中心を挟んだ対称位置に設けることができ、各インク吐出部を同じメンテナンス領域に移動できるため、メンテナンス領域の大きさや数も最小限に抑えることができる。

本発明において、前記ヘッドキャリッジには、偶数個のインクジェットヘッドが設けられており、半数のインクジェットヘッドで前記第１インク吐出部を構成し、残りの半数のインクジェットヘッドで前記第２インク吐出部を構成することが好ましい。

本発明によれば、第１インク吐出部および第２インク吐出部をそれぞれ独立したインクジェットヘッドで構成することができる。ここで、例えば１つのインクジェットヘッドを２つの領域に分けて第１インク吐出部および第２インク吐出部とする場合には、各インク吐出部間の境界が、隣接するノズル間の非常に狭い範囲となる。従って、ゴム製のブレードなどでノズル表面のインクなどを除去するワイピングや、ノズル内のインクを吸引するインク吸引（パージ）などのメンテナンスを、一方のインク吐出部のみで実行することは困難であり、メンテナンス動作としてはフラッシング動作しか行えない可能性が高い。
これに対し、本発明のように、各インク吐出部を独立したインクジェットヘッドで構成すれば、各インク吐出部間の境界寸法も大きくなり、フラッシング動作以外のワイピングやパージなども実行でき、より確実なメンテナンス動作を行うことができる。

本発明は、インク吐出部を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドを保持するヘッドキャリッジと、前記ヘッドキャリッジを所定角度範囲で回動する回動手段と、前記回動手段およびインクジェットヘッドの動作を制御する制御手段とを備えたインクジェット印刷装置を用いて、被印刷物に対してインクを吐出して印刷を行うインクジェット印刷方法であって、前記インク吐出部は、第１インク吐出部および第２インク吐出部を備え、第１インク吐出部を被印刷物の印刷領域に配置して、第１インク吐出部から被印刷物にインクを吐出して印刷動作を行っている間に、第２インク吐出部を前記印刷領域に隣接するメンテナンス領域に配置してメンテナンス動作を行い、所定の条件に該当したら、前記回動手段で前記ヘッドキャリッジを回動して第２インク吐出部を被印刷物の印刷領域に配置して印刷動作を行い、かつ、第１インク吐出部を前記メンテナンス領域に配置してメンテナンス動作を行うことを特徴とする。

本発明によれば、前記インクジェット印刷装置と同様に、各インク吐出部の一方が印刷動作を行っている間に、他方がメンテナンス動作を行うことができる。このため、印刷中断時にフラッシング動作を行う必要がないため、印刷動作が中断される時間はインクジェットヘッドの回転時間のみとなり、非常に短くできる。このため、単位時間あたりの印刷量も増加でき、印刷物の生産性も向上できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置１は、図１に示すように、多関節ロボット２（以下、スカラロボット２という）と、スカラロボット２に取り付けられたヘッドキャリッジ３と、ヘッドキャリッジ３に取り付けられたインクジェットヘッド４とを備えている。

本実施形態では、インクジェット印刷装置１は、ロール状のメディア５の端部にバーコードやロット番号などの情報５１を印刷するために用いられている。なお、本実施形態において、上方に向かう方向をＺ矢印方向（Ｚ軸方向）、メディア５の進行方向をＹ矢印方向（Ｙ軸方向）、Ｙ矢印方向およびＺ矢印方向に直交する方向をＸ矢印方向（Ｘ軸方向）とする。

前記メディア５は、搬送装置５０によって搬送されている。この搬送装置５０は、メディア５を送り出すローラ５２と、巻き取るローラ５３と、これらのローラ５２，５３を回転駆動する搬送モータＭＴ（図４参照）を備えている。
そして、後述する印刷領域は、Ｙ軸方向においては、前記ローラ５２およびローラ５３間に配置されている。

〔スカラロボットの構成〕
スカラロボット２は、基台２１と、主軸２２と、第１アーム２３と、第２アーム２４と、第３アーム２５とを備えている。
主軸２２は、基台２１の上面に設けられ、かつ上方（Ｚ矢印方向、Ｚ軸方向）に延長される角柱状に形成されている。
第１アーム２３は、主軸２２の上端に設置された第１モータＭ１（図４参照）により、主軸２２の上端に対して水平方向（Ｘ軸−Ｙ軸平面方向）に回動可能に設けられている。
第２アーム２４は、第１アーム２３の先端に設置された第２モータＭ２（図４参照）により、第２アーム２４の先端に対して水平方向に回動可能に設けられている。

第３アーム２５は、上下方向に延びる円柱状に形成されている。そして、この第３アーム２５は、第２アーム２４の先端に設置された第３モータＭ３（図４参照）により、上下方向に沿った軸芯を中心に回動可能に設けられている。なお、第３アーム２５は、第２アーム２４に対して上下方向にも移動可能に設けてもよい。

〔ヘッドキャリッジの構成〕
ヘッドキャリッジ３は、図２，３にも示すように、矩形板状に形成され、第３アーム２５の下端に固定されている。このため、第３アーム２５が回転すると、ヘッドキャリッジ３も前記第３アーム２５の軸芯を中心に水平方向に回動可能に設けられている。
従って、前記第３モータＭ３および第３アーム２５により、ヘッドキャリッジ３を回動する回動手段が構成されている。なお、本実施形態の回動手段は、ヘッドキャリッジ３を左右方向に１８０度の角度範囲で回動するように構成されている。このように、ヘッドキャリッジ３を一方向に回転するのではなく、所定角度範囲で回動するように構成したのは、ヘッドキャリッジ３を一方向に回転すると、後述するインクジェットヘッド４の制御用の配線や、インク供給用のチューブなどが第３アーム２５に巻き付いて断線などが生じるおそれがあるからである。

〔インクジェットヘッドの構成〕
インクジェットヘッド４は、平面矩形状に形成され、メディア５に対してバーコードなどの情報５１を印刷する場合は、図１〜３に示すように、Ｘ軸方向の長さがＹ軸方向の長さに比べて長くなる向きに配置される。

インクジェットヘッド４には、インク滴４５を吐出するインク吐出部が設けられている。このインク吐出部としては、ピエゾ素子（圧電素子）を利用して、機械的加圧力でインクを吐出し、インクジェットヘッド４下面に開口されたノズル内のインクの動きをコントロールしてノズルからインクを吐出するピエゾ方式や、ヒーター加熱によりインクを沸騰させ発生した気泡の力でインクを吐出するサーマル方式などの公知のプリントヘッド構造が利用できる。
なお、本実施形態では、紫外線硬化型インクなどの様々な種類のインクを吐出できるピエゾ方式のインク吐出部を用いている。

また、インク吐出部へのインクの供給方法としては、インクジェットヘッド４部分にインクカートリッジを装着し、インク容量が少なくなったらインクカートリッジを交換するオンキャリッジ方式と、インクジェットヘッド４とは別の場所にインクカートリッジを設置し、チューブを介してインク吐出部にインクを供給するオフキャリッジ方式とを選択できる。本実施形態では、インクカートリッジのインク収納量を大きくしてカートリッジの交換頻度を少なくできるともに、インクカートリッジをインクジェットヘッド４とは別に設置することでインクジェットヘッド４の重量増加を防止でき、インクジェットヘッド４の移動や回転に大出力のモータを設ける必要がないオフキャリッジ方式を選択している。
このため、インクジェットヘッド４には、図示を略すが、インク吐出部のピエゾ素子の駆動を制御する駆動回路用の配線と、インク供給用のチューブとが接続されている。

インクジェットヘッド４の下面には、インク滴４５を吐出するノズルがインクジェットヘッド４の長手方向（図１〜３ではＸ軸方向）に沿って配列されている。
このノズルは、例えば、ノズル集積度が３６０dpiとなるように形成される。そして、黒色などの単色のインクを吐出する場合には、ノズルは１列設ければよいが、カラー印刷を行うために複数の色のインクを吐出する場合には、各色毎にノズルを１列ずつ形成すればよい。
なお、各色を吐出するノズルをＹ軸方向に２列配置し、かつ、各列でノズルの形成位置をＸ軸方向にずらして千鳥状に配置することで、倍のノズル集積度（例えば７２０dpi）を得られるように構成してもよい。

そして、インクジェットヘッド４の長手方向の略半分の領域に設けられたインク吐出部により第１インク吐出部４１が構成され、残りの略半分の領域に設けられたインク吐出部により第２インク吐出部４２が構成されている。
従って、図２，３に示すように、第１インク吐出部４１がメディア５の印刷領域に配置されている場合、第２インク吐出部４２はメディア５の外側に設けられたメンテナンス領域に配置される。
また、第３アーム２５によりインクジェットヘッド４を１８０度回転させると、第２インク吐出部４２がメディア５の印刷領域に配置され、第１インク吐出部４１がメンテナンス領域に配置される。

ここで、メディア５の印刷領域とは、メディア５の上方に位置するインク吐出部４１，４２によって、メディア５に対してインク滴４５を吐出して情報５１を印刷するエリアを意味する。また、メンテナンス領域は、前記印刷領域に隣接して配置されている。すなわち、印刷領域およびメンテナンス領域は、前記第３アーム２５の回動中心を挟んだ位置に設けられている。
このメンテナンス領域には、メンテナンス装置６が配置されている。本実施形態のメンテナンス装置６は、メンテナンス領域に配置されたインク吐出部４１，４２に対してフラッシング動作（インク滴４５の捨て打ち動作）を行った際に、吐出したインク滴４５を受ける受け皿６１を備えている。なお、この受け皿６１部分に、シート状に形成された多孔質の吸収部材を配置し、吐出されたインク滴４５を吸収部材で吸収するようにしてもよい。受け皿６１に吐出されたインクは、廃インクタンクなどに溜められて廃棄される。

〔制御装置の構成〕
次に、本発明のインクジェット印刷装置１における制御装置７０の構成について、図４を参照して説明する。
制御装置７０は、スカラロボット２、インクジェットヘッド４、搬送装置５０の動作を制御するものであり、スカラロボット制御部７１と、搬送装置制御部７２と、印刷制御部７３と、メンテナンス制御部７４とを備える。

スカラロボット制御部７１は、スカラロボット２の各モータＭ１〜Ｍ３の駆動を制御することで、スカラロボット２の動作を制御するものである。なお、各モータＭ１〜Ｍ３には回転量を検出するセンサ等が設けられている。そして、スカラロボット制御部７１は、そのセンサからの検出信号によって各アーム２３〜２５の移動や回転量を演算し、ヘッドキャリッジ３およびインクジェットヘッド４の移動位置や回動角度（水平方向の向き）を制御している。

搬送装置制御部７２は、印刷制御部７３による印刷処理に連動して搬送モータＭＴを駆動し、メディア５を所定速度で搬送する制御を行う。このため、印刷処理が中断している間は、搬送装置制御部７２は搬送モータＭＴを停止して搬送を中断し、印刷動作と搬送動作とが同期するように制御している。

印刷制御部７３は、インクジェットヘッド４を制御して印刷処理を実行する。この際、本実施形態では、２つのインク吐出部４１，４２のうち、一方のインク吐出部４１，４２のみが印刷領域に配置される。このため、印刷制御部７３も、印刷領域に配置されている一方のインク吐出部４１，４２のみに対して印刷制御を行う。

メンテナンス制御部７４は、インクジェットヘッド４を制御してメンテナンス処理を実行する。この際、メンテナンス制御部７４は、メンテナンス領域に配置されている一方のインク吐出部４１，４２のみに対してメンテナンス制御を行う。具体的には、メンテナンス領域に配置された一方のインク吐出部４１，４２のすべてのノズルからインク滴を吐出してノズル詰まりを解消するフラッシング動作（捨て打ち動作）を行う。

〔インクジェット印刷方法〕
このような本実施形態のインクジェット印刷装置１における印刷方法に関して説明する。
インクジェット印刷装置１の制御装置７０は、作業者の入力操作などによってメディア５に対する印刷処理の実行を指示されると、まず、スカラロボット制御部７１によってスカラロボット２を制御してインクジェットヘッド４を印刷領域およびメンテナンス領域に跨る位置に移動する。具体的には、スカラロボット制御部７１は、スカラロボット２を制御し、第１インク吐出部４１をメディア５の印刷領域に配置し、第２インク吐出部４２をメンテナンス領域に配置する。

〔印刷処理〕
次に、制御装置７０は、搬送装置制御部７２によって搬送装置５０を制御してメディア５の搬送を開始するとともに、印刷制御部７３によって第１インク吐出部４１を制御し、メディア５に対する所定情報５１の印刷を開始する。
この際、印刷制御部７３は、インク滴４５の吐出をノズル毎に制御する。このため、印刷制御部７３は、第１インク吐出部４１において、所定時間以上、インク滴４５を吐出していないノズルの有無を把握できる。

〔メンテナンス処理〕
また、メンテナンス制御部７４は、印刷制御部７３によって第１インク吐出部４１で印刷処理が行われている間に、メンテナンス領域に配置された第２インク吐出部４２のフラッシング動作を実行する。具体的には、第２インク吐出部４２のすべてのノズルからインク滴４５を吐出させ、ノズルの詰まりなどの不具合を防止・改善する。なお、この第２インク吐出部４２のフラッシング動作は、第１インク吐出部４１の印刷処理中、継続して行う必要は無く、適切な時間間隔で行えばよい。例えば、第２インク吐出部４２においても、長時間、インクの吐出を行わないと、インクの増粘や凝縮が進行する。従って、メンテナンス制御部７４は、適切な時間間隔で、インクの捨て打ちを行う。なお、インクの増粘や凝縮の進行速度は、インクの種類、ノズルの開口面積、周囲の温湿度などに影響されるため、メンテナンス制御部７４は、これらの条件に応じて、フラッシング動作を制御するようにしてもよい。また、インクの捨て打ちは、インク滴４５を所定滴数だけ吐出する制御を行うことで実行される。

〔インク吐出部の切替処理〕
そして、制御装置７０は、前記印刷制御部７３により、第１インク吐出部４１において、所定時間以上、インク滴４５を吐出していないノズルの存在を確認したら、インク吐出部４１，４２の切替制御を行う。
すなわち、制御装置７０は、印刷制御部７３およびメンテナンス制御部７４により、各インク吐出部４１，４２からのインク滴４５の吐出を停止する。同時に、搬送装置制御部７２により、搬送装置５０を停止してメディア５の搬送も停止する。

次に、制御装置７０は、スカラロボット制御部７１により第３モータＭ３を作動して第３アーム２５を１８０度回転する。これにより、ヘッドキャリッジ３およびインクジェットヘッド４も第３アーム２５の軸芯を中心に１８０度回転する。このため、第１インク吐出部４１がメンテナンス領域に移動し、第２インク吐出部４２が印刷領域に移動する。

〔印刷再開およびメンテナンス処理〕
制御装置７０は、ヘッドキャリッジ３およびインクジェットヘッド４の回転が完了したら、搬送装置制御部７２によって搬送装置５０を制御してメディア５の搬送を再開するとともに、印刷制御部７３によって第２インク吐出部４２を制御し、メディア５に対する所定情報５１の印刷を再開する。
また、メンテナンス制御部７４は、印刷制御部７３によって第２インク吐出部４２で印刷処理が行われている間に、メンテナンス領域に配置された第１インク吐出部４１のフラッシング動作を実行する。このフラッシング動作は、前述した第２インク吐出部４２におけるフラッシング動作と同じである。

その後、制御装置７０は、前記印刷制御部７３により、第２インク吐出部４２において、所定時間以上、インク滴４５を吐出していないノズルの存在を確認したら、インク吐出部４１，４２の切替制御を行う。
この切替制御により、再度、第１インク吐出部４１が印刷領域に移動し、第２インク吐出部４２がメンテナンス領域に移動するため、前述したように、第１インク吐出部４１による印刷処理と、第２インク吐出部４２におけるメンテナンス処理が実行される。
以上の処理を繰り返すことで、メディア５への印刷処理を継続して実行できる。

本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）本実施形態によれば、インク吐出部４１，４２の一方で印刷動作を行っている間に、他方でメンテナンス動作を行うことができる。このため、印刷中断時にメンテナンス動作を行っている従来に比べて、印刷中断時間を非常に短くできる。
また、各インク吐出部４１，４２の切替は、第３アーム２５を中心にヘッドキャリッジ３およびインクジェットヘッド４を１８０度回転するだけであるから、各インク吐出部４１，４２の切替動作自体も非常に短くできる。
従って、本実施形態では、印刷中断時間を大幅に短縮でき、単位時間あたりの印刷量も増加でき、印刷物の生産性も向上できる。

（２）制御装置７０は、所定時間以上インク滴４５を吐出していないノズルが存在する場合に回動手段を作動しているので、ノズル毎のインク滴４５の吐出状況に応じて各インク吐出部４１，４２を切り替えることができる。このため、実際の吐出状況を考慮してインク吐出部４１，４２の切替タイミングを調整できるため、例えば、実際の吐出状況を確認せずに一定時間毎に切り替える場合に比べて、インク吐出部４１，４２の切替回数を少なくでき、印刷中断時間も最小限に抑えることができる。

（３）本実施形態では、ヘッドキャリッジ３を回転してインク吐出部４１、４２を切り替えているので、スカラロボット２を１つ設けるだけでよく、スカラロボット２の配置に必要なスペースも小さくでき、かつ、装置コストも低減できる。
すなわち、印刷中断時間を短くする方法としては、インクジェットヘッド４およびスカラロボット２を２組設け、各インクジェットヘッド４を交互に印刷領域およびメンテナンス領域に移動することで、印刷中断時間をほぼ無くしながら、メンテナンスを行えるようにすることも考えられる。
しかしながら、この場合、２台のスカラロボット２を用意しなければならず、配置用のスペースが必要となるとともに、装置コストも増大する。
これに対し、本実施形態では、スカラロボット２を１つ設けるだけでよく、スカラロボット２の配置に必要なスペースも小さくでき、かつ、装置コストも低減できる。

（４）メンテナンス領域を印刷領域に隣接して設けているので、各インク吐出部４１、４２の印刷動作およびメンテナンス動作を交替する場合、第３モータＭ３のみを作動して第３アーム２５を回転するだけでよい。このため、他のモータＭ１，Ｍ２をも作動してヘッドキャリッジ３およびインクジェットヘッド４の位置を変更する場合に比べて、各インク吐出部４１、４２の切替動作を最小限の時間に短縮することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図５〜８に基づいて説明する。なお、本実施形態において、前記実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
第２実施形態のインクジェット印刷装置１Ａは、図５、６に示すように、ヘッドキャリッジ３に複数個のインクジェットヘッド４Ａ〜４Ｄを取り付けた点が前記第１実施形態と相違する。その他の構成は前記第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

すなわち、第２実施形態では、ヘッドキャリッジ３に、４つのインクジェットヘッド４Ａ〜４Ｄを取り付けている。そして、第３アーム２５の軸芯に沿ったヘッドキャリッジ３の回転中心に対して一方の側にある２つのインクジェットヘッド４Ａ、４Ｂによって第１インク吐出部４１が構成されている。また、他方の側にある他の２つのインクジェットヘッド４Ｃ、４Ｄによって第２インク吐出部４２が構成されている。

このような第２実施形態においても前記第１実施形態と同様な動作で印刷処理が行われる。
すなわち、図５，６に示すように、第１インク吐出部４１であるインクジェットヘッド４Ａ、４Ｂが印刷領域に配置されている場合には、印刷制御部７３はインクジェットヘッド４Ａ、４Ｂを制御してメディア５への印刷処理を行う。この際、第２インク吐出部４２であるインクジェットヘッド４Ｃ、４Ｄはメンテナンス領域に配置されているため、メンテナンス制御部７４は所定時間毎などにインクジェットヘッド４Ｃ、４Ｄのメンテナンス処理を行う。

第１インク吐出部４１のインクジェットヘッド４Ａ、４Ｂにおいて、所定時間以上インク滴４５を吐出しないノズルが存在する場合には、図７，８に示すように、第３アーム２５を回転し、第１インク吐出部４１であるインクジェットヘッド４Ａ、４Ｂをメンテナンス領域に移動し、第２インク吐出部４２であるインクジェットヘッド４Ｃ，４Ｄを印刷領域に移動する。
そして、インクジェットヘッド４Ｃ，４Ｄによりメディア５への印刷処理を再開するとともに、インクジェットヘッド４Ａ、４Ｂのメンテナンス動作を行う。
以下、印刷処理およびメンテナンス処理を、第１インク吐出部４１および第２インク吐出部４２で交替して行えばよい。

このような第２実施形態においても、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
その上、１つのインクジェットヘッド４のみを用いていた第１実施形態では、メディア５に対して印刷可能な領域が、インクジェットヘッド４の長手方向の半分の寸法以下に制限される。これに対し、本実施形態では、各インク吐出部４１，４２をそれぞれ２つのインクジェットヘッド４Ａ〜４Ｄで構成しているので、印刷可能な領域を拡大することができる。つまり、各インクジェットヘッド４、４Ａ〜４Ｄのサイズが同じ場合、本実施形態ではヘッドキャリッジ３の回転中心から離れた位置までインクジェットヘッド４Ａ〜４Ｄを配置できるため、より広い印刷エリアを確保することができる。

また、印刷中のインクジェットヘッド（例えばインクジェットヘッド４Ａ、４Ｂ）と、メンテナンス中のインクジェットヘッド（例えばインクジェットヘッド４Ｃ、４Ｄ）とが完全に独立しているので、メンテナンスとしてフラッシング動作以外に、ゴム製のブレード等をヘッド表面に当ててインクなどを拭き取るワイピングや、ノズル開口側からインクを吸引することなどでノズルの目詰まり等を解消するインク吸引（パージ）などのメンテナンスを容易に実行することができる。
このため、各インクジェットヘッド４Ａ〜４Ｄを、ベストなコンディションに容易に維持することができ、印刷品質を向上できる。また、ノズルが目詰まりなどでダウンした場合も、他方のインク吐出部で印刷を行いながら、目詰まりなどが発生したインク吐出部に対してパージやワイピングなどを行って目詰まりを解消する復帰作業を実施することができ、ノズルの目詰まりなどによる印刷中断を未然に防止できる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について図９に基づいて説明する。
前記各実施形態では、各インク吐出部４１、４２や、印刷領域およびメンテナンス領域を、ヘッドキャリッジ３の回転中心を挟んだ位置に設け、ヘッドキャリッジ３を１８０度回転することで、各インク吐出部４１、４２が切り替わるように構成していた。
これに対し、第３実施形態のインクジェット印刷装置１Ｂは、図９に示すように、各インク吐出部４１、４２が第３アーム２５の回転中心に対して９０度の角度で交差配置するように構成されている。この際、ヘッドキャリッジ３Ａも平面形状がＬ字状に屈曲されたものを用いている。また、インク吐出部４１、４２は、独立したインクジェットヘッド４で構成している。

また、各インク吐出部４１、４２がメンテナンス領域に移動した際の位置が、第３アーム２５の回転中心を挟んで互いに反対側になるため、メンテナンス装置６の受け皿６１Ａは、メディア５の搬送方向に沿って長く形成され、各インク吐出部４１、４２がメンテナンス領域に移動した際にフラッシング動作で吐出されたインク滴を受けることができるように構成されている。

このような第３実施形態によれば、前記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、ヘッドキャリッジ３Ａを９０度回転するだけで、インク吐出部４１、４２の配置を、印刷領域およびメンテナンス領域間で切り替えることができるので、ヘッドキャリッジ３を１８０度回転する前記各実施形態に比べて、印刷動作の中断時間をより短縮することができる。
一方、前記各実施形態は、各インク吐出部４１、４２をメンテナンス領域に移動した場合の位置を共通にできるため、第３実施形態に比べて受け皿６１のサイズを最小限に抑えることができる利点がある。

なお、本発明は、前記各実施形態に限らない。
例えば、ヘッドキャリッジ３に取り付けるインクジェットヘッドの個数は、前記第１、２実施形態のような１個あるいは４個に限らず、２個あるいは３個、さらには５個以上としてもよい。
この際、２個以上の偶数個のインクジェットヘッドを設けた場合には、その半分のインクジェットヘッドで第１インク吐出部４１を構成し、残りの半分のインクジェットヘッドで第２インク吐出部４２を構成すればよい。
また、３個以上の奇数個のインクジェットヘッドを設けた場合には、配置された複数個のインクジェットヘッドを、回転中心を基準として第１インク吐出部４１および第２インク吐出部４２に区分けすればよい。このため、中央に配置された１つのインクジェットヘッドのみは、前記第１実施形態のインクジェットヘッド４と同様に、ヘッドキャリッジ３の回転中心を挟んで２分割されることになる。

さらに、メンテナンス制御部７４は、インク吐出部４１、４２のメンテナンス動作を行った後に、そのインク吐出部４１、４２のノズル抜けチェックをチェック手段を用いて行ってもよい。このノズル抜けチェック手段は、従来から行われている方法を利用すればよい。例えば、ノズル抜けチェック手段としては、レーザやＬＥＤ等の発光部と、フォトトランジスタなどの受光部間にインク滴を吐出して、インク滴の有無を直接検出するフォトインタラプタなどを用いた光学的なチェック手段を採用しても良い。また、メンテナンス動作時に特定のチャートなどを印刷し、その印刷結果を撮像して画像処理で検出するノズル抜けチェック手段を採用しても良い。
また、チェック手段を用いた場合は、例えば、最初にフラッシング動作のみを行い、その結果をチェック手段で確認し、ノズル抜けがあった場合のみ、ワイピングやパージなどの別のメンテナンス動作を行うようにしてもよい。

また、前記実施形態では、インク滴４５を吐出していない時間が所定時間以上のノズルがある場合にインク吐出部４１、４２を切り替えていたが、このようなノズルの有無に関わらず、一定時間毎にインク吐出部４１、４２を切り替えてもよい。但し、前記実施形態のように吐出状態を確認していれば、インク吐出部４１、４２の切替間隔を、ノズルの目詰まりが発生しない限度で最大限に伸ばすこともでき、インク吐出部４１、４２の切替数を少なくでき、印刷中断時間も短くできる。

本発明は、ローラ５２から送り出され、ローラ５３で巻き取られる連続したメディア５を被印刷物としていたが、例えばベルトコンベアなどの搬送装置で順次移送される部品や製品に、各種コードやバーコードなどを印刷する場合にも利用できる。例えば、本発明のインクジェット印刷装置１は、ＩＣのパッケージに部品コードやロット番号等を印刷する場合等に利用できる。

本発明の第１実施形態のインクジェット印刷装置を示す概略斜視図。 第１実施形態のインクジェットヘッドを示す概略側面図。 第１実施形態のインクジェットヘッドを示す概略平面図。 第１実施形態のインクジェット印刷装置の制御構成を示すブロック図。 第２実施形態のインクジェットヘッドを示す概略側面図。 第２実施形態のインクジェットヘッドを示す概略平面図。 第２実施形態のインクジェットヘッドを示す概略側面図。 第２実施形態のインクジェットヘッドを示す概略平面図。 第３実施形態のインクジェットヘッドを示す概略平面図。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ…インクジェット印刷装置、２…スカラロボット、３、３Ａ…ヘッドキャリッジ、４、４Ａ〜４Ｄ…インクジェットヘッド、５…メディア、６…メンテナンス装置、２５…第３アーム、４１…第１インク吐出部、４２…第２インク吐出部、４５…インク滴、５０…搬送装置、６１、６１Ａ…受け皿、７０…制御装置、７１…スカラロボット制御部、７２…搬送装置制御部、７３…印刷制御部、７４…メンテナンス制御部。

Claims (6)

1. 被印刷物に対してインクを吐出して印刷を行うインクジェット印刷装置において、
   インク吐出部を有するインクジェットヘッドと、
   このインクジェットヘッドを保持するヘッドキャリッジと、
   前記ヘッドキャリッジを所定角度範囲で回動する回動手段と、
   前記回動手段およびインクジェットヘッドの動作を制御する制御手段とを備え、
   前記インク吐出部は、第１インク吐出部および第２インク吐出部を備え、
   前記制御手段は、前記回動手段によって前記ヘッドキャリッジを回動することで、前記第１インク吐出部が被印刷物の印刷領域に配置され、かつ、第２インク吐出部が前記印刷領域に隣接するメンテナンス領域に配置された状態と、前記第１インク吐出部が前記メンテナンス領域に配置され、かつ、第２インク吐出部が前記印刷領域に配置される状態とを切替可能とされるとともに、
   前記第１インク吐出部および第２インク吐出部のうち、前記印刷領域に配置された一方のインク吐出部に対しては印刷動作の制御を行い、前記メンテナンス領域に配置された他方のインク吐出部に対してはメンテナンス動作の制御を行うことを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット印刷装置において、
   前記制御手段は、印刷領域に配置された一方のインク吐出部で、インクを吐出していない時間が所定時間以上となったノズルがあるか否かを確認し、
   インクを吐出していない時間が所定時間以上となったノズルがあることを確認すると、前記回動手段を作動してヘッドキャリッジを回転し、メンテナンス領域に配置されていた他方のインク吐出部を印刷領域に移動して印刷動作の制御を行い、印刷領域に配置されていた一方のインク吐出部をメンテナンス領域に移動してメンテナンス動作の制御を行うことを特徴とするインクジェット印刷装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のインクジェット印刷装置において、
   前記メンテナンス動作を行ったインク吐出部に対し、ノズル抜けチェックを行うチェック手段を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のインクジェット印刷装置において、
   前記第１インク吐出部および第２インク吐出部は、前記回動手段によるヘッドキャリッジの回動中心を挟んだ対称位置に設けられ、
   前記回動手段は、ヘッドキャリッジを１８０度の回動範囲で回動することを特徴とするインクジェット印刷装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のインクジェット印刷装置において、
   前記ヘッドキャリッジには、偶数個のインクジェットヘッドが設けられており、半数のインクジェットヘッドで前記第１インク吐出部を構成し、残りの半数のインクジェットヘッドで前記第２インク吐出部を構成することを特徴とするインクジェット印刷装置。
6. インク吐出部を有するインクジェットヘッドと、
   このインクジェットヘッドを保持するヘッドキャリッジと、
   前記ヘッドキャリッジを所定角度範囲で回動する回動手段と、
   前記回動手段およびインクジェットヘッドの動作を制御する制御手段とを備えたインクジェット印刷装置を用いて、被印刷物に対してインクを吐出して印刷を行うインクジェット印刷方法であって、
   前記インク吐出部は、第１インク吐出部および第２インク吐出部を備え、
   第１インク吐出部を被印刷物の印刷領域に配置して、第１インク吐出部から被印刷物にインクを吐出して印刷動作を行っている間に、第２インク吐出部を前記印刷領域に隣接するメンテナンス領域に配置してメンテナンス動作を行い、
   所定の条件に該当したら、前記回動手段で前記ヘッドキャリッジを回動して第２インク吐出部を被印刷物の印刷領域に配置して印刷動作を行い、かつ、第１インク吐出部を前記メンテナンス領域に配置してメンテナンス動作を行うことを特徴とするインクジェット印刷方法。

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