JP2017159568A - ワイピング装置、ワイピング装置の制御方法および液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル面に付着した異物を短時間で効率良く除去することができるワイピング装置等を提供する。【解決手段】液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａを払拭するワイパー５３と、ワイパー５３を、ノズル面１３ａと平行な払拭方向および逆払拭方向に移動させる払拭移動機構４２と、液滴吐出ヘッド１３を、ワイパー５３に押圧する押圧位置とワイパー５３から離間させる退避位置との間で移動させる押圧移動機構４４と、払拭移動機構４２および押圧移動機構４４を制御する制御部と、を備え、制御部は、液滴吐出ヘッド１３を押圧位置に移動させた状態で、ワイパー５３を逆払拭方向に移動させてワイパー５３を前傾姿勢とした後、払拭方向に移動させて払拭動作を実施する。【選択図】図２

Description

本発明は、液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピング装置、ワイピング装置の制御方法および液滴吐出装置に関する。

従来、この種のワイピング装置として、ＵＶインクをインクジェット方式で吐出する印刷ヘッドに対し、メンテナンスを実行するメンテナンスユニットが知られている（特許文献１参照）。
このメンテナンスユニットは、印刷ヘッドのノズル形成面を払拭するワイパー、ノズル形成面をキャッピングするキャップおよびこれらを支持する支持部材を有する移動体と、移動体をワイピング方向に移動させるワイパー駆動機構と、洗浄液を印刷ヘッドに向かって噴射する洗浄液供給管およびこれに接続された洗浄液供給切換部と、筐体と、を備えている。また、メンテナンスユニットは、印刷ヘッドを洗浄位置と退避位置との間で移動されるヘッド駆動機構と、ヘッド駆動機構、ワイパー移動機構および洗浄液供給切換部を制御する制御部と、を備えている。
制御部は、ワイパーを、ワイパー駆動機構によって払拭の起点に移動させると共にヘッド駆動機構によって印刷ヘッドを洗浄位置に移動させる。ここで、洗浄液供給管から洗浄液を印刷ヘッドの側面に向かって噴射させる。印刷ヘッドの側面に付着した洗浄液はノズル面の角部に流下する。次に、ワイパーを起点から終点まで移動させ、ワイパーにより洗浄液を塗り広げながらノズル形成面を払拭する。この往動動作では、ワイパーは移動方向と反対側に湾曲する。ワイパーが終点に達したら、ワイパーの湾曲状態を解消するために、印刷ヘッドをいったん退避位置に移動させてから洗浄位置に戻す。続いて、終点から起点までの復動動作に移行し、往動動作と同様にノズル形成面を払拭する。この復動動作においても、ワイパーは移動方向と反対側に湾曲することになる。このようにして、１回の払拭動作が行われ、これを５回繰り返してから加圧クリーニングに移行する。

特開２０１４−１６８９１２号公報

このような、従来のメンテナンスユニットでは、ノズル形成面の払拭に際し、ワイパーが移動方向と反対側に湾曲させるようにしている。すなわち、ワイパーは、ノズル形成面を撫ぜるように払拭動作する。このため、ノズル形成面には、主としてワイパーの撓みによる曲げ力が作用することになり、ノズル形成面への押当て力が弱く、ノズル形成面に付着した異物を効率良く除去することができなかった。特に、異物が硬化したＵＶインクである場合、ノズル面への付着力が強く（こびり付く）、これを除去するのに複数回の払拭動作を要し、ワイピング（メンテナンス）に時間がかかる問題があった。

本発明は、ノズル面に付着した異物を短時間で効率良く除去することができるワイピング装置、ワイピング装置の制御方法および液滴吐出装置を提供することを課題としている。

本発明のワイピング装置は、液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイパーと、液滴吐出ヘッドに対しワイパーを、ノズル面と平行な払拭方向および逆払拭方向に相対的に移動させる払拭移動機構と、液滴吐出ヘッドをワイパーに押圧する押圧位置とワイパーから離間させる退避位置との間で、ワイパーに対し液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる押圧移動機構と、払拭移動機構および押圧移動機構を制御する制御部と、を備え、ワイパーは、払拭動作に際し、払拭方向に前傾となる前傾姿勢および払拭方向に後傾となる後傾姿勢を維持可能に構成され、制御部は、液滴吐出ヘッドを押圧位置に移動させた状態で、ワイパーを逆払拭方向に移動させてワイパーを前傾姿勢とした後、払拭方向に移動させて払拭動作を実施することを特徴とする。

この構成によれば、ワイパーが払拭方向に前傾となる前傾姿勢を維持した状態で、払拭動作が実施される。すなわち、ワイパーが、払拭方向と同方向に湾曲した状態で払拭動作が実施される。このため、ノズル面には主としてワイパーの圧縮力が作用することになり、ノズル面に付着した異物を掻き取るように払拭動作させることができる。したがって、ノズル面に付着した（こびり付いた）異物を効率良く除去することができ、短時間で払拭動作を終了することができる。

この場合、制御部は、ワイパーを往復動させることにより、一回の払拭動作を実施し、ワイパーの前傾姿勢での往動の後、ワイパーを、そのまま後傾姿勢となるように復動させることが好ましい。

この構成によれば、ワイパーを前傾姿勢として往動では、異物を掻き取るように払拭動作するため異物を効果的に除去することができるが、ノズル内にエアー等が侵入しやすくなる。一方、ワイパーを後傾姿勢とした復動では、ワイパーがノズル面を撫ぜるように移動するため、いったんノズル内に侵入したエアー等を引き戻すように作用させることができる。したがって、ノズル面を効率良く且つ適切にワイピングすることができる。また、往動から復動に移行するときに、液滴吐出ヘッドをいったん退避位置に移動させる必要がなく、この点でも払拭動作を短時間で行うことができる。

また、ワイパーは、板状に形成されると共に、液滴吐出ヘッドにより押圧される先端が、ノズル面に平行な平坦面に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、液滴吐出ヘッドをワイパーに押圧しておいて、ワイパーを逆払拭方向或いは払拭方向にわずかに移動させるだけで、ワイパーを前傾姿勢或いは後傾姿勢とすることができ、ワイパーの払拭姿勢を自在にコントロールすることができる。また、前傾姿勢および後傾姿勢において、ワイパーの先端角部をノズル面に突き当てることができ、安定した払拭動作を実施することができる。しかも、ワイパーを特殊な形状とする必要がなく、ワイパーを安価に形成することができる。

さらに、ノズル面に洗浄液を供給する洗浄液供給部を、備え、制御部は、洗浄液供給部を制御し、払拭動作に先だって洗浄液をノズル面に供給することが好ましい。

この構成によれば、洗浄液を巻き込みながらノズル面を払拭することができ、ノズル面に付着した異物を、短時間で効率良く除去することができる。

一方、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液を加圧して、液滴吐出ヘッドを駆動することなく機能液を加圧吐出させる機能液加圧部を、備え、制御部は、機能液加圧部を制御し、一連の払拭動作が完了した後、機能液を加圧吐出させ、更に加圧吐出の後、ワイパーを払拭方向に移動させて、後傾姿勢による払拭動作を実施することが好ましい。

この構成によれば、液滴吐出ヘッドにおける機能液の強制的な加圧吐出により、前工程の払拭動作でノズルに侵入したエアー等を、完全に排出することができる。また、続く後傾姿勢の払拭動作で、ノズルのメニスカスに影響を与えることなく、ノズル面に付着した機能液を払拭することができる。したがって、液滴吐出ヘッドを適切にメンテナンスすることができる。

本発明のワイピング装置の制御方法は、払拭動作に際し、払拭方向に前傾となる前傾姿勢および払拭方向に後傾となる後傾姿勢を維持可能に構成されワイパーを用いて、液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピング装置の制御方法であって、液滴吐出ヘッドによりワイパーを相対的に押圧した状態で、液滴吐出ヘッドに対しワイパーを払拭方向と逆の逆払拭方向に相対的に移動させてワイパーを前傾姿勢とした後、ワイパーを払拭方向に相対的に移動させて、払拭動作を実施することを特徴とする。

この構成によれば、ワイパーが、払拭方向に前傾となる前傾姿勢を維持した状態で払拭動作が実施される。すなわち、ワイパーが払拭方向と同方向に湾曲した状態で、払拭動作が実施される。このため、ノズル面には主としてワイパーの圧縮力が作用することになり、ノズル面に付着した異物を掻き取るように払拭動作させることができる。したがって、ノズル面に付着した異物を効率良く除去することができ、短時間で払拭動作を終了することができる。

この場合、液滴吐出ヘッドに対しワイパーを相対的に往復動させることにより、一回の払拭動作を実施し、ワイパーの前傾姿勢での往動の後、ワイパーを、そのまま後傾姿勢となるように復動させることが好ましい。

この構成によれば、ワイパーを前傾姿勢として往動では、異物を掻き取るように払拭動作するため異物を効果的に除去することができるが、ノズル内にエアー等が侵入しやすくなる。一方、ワイパーを後傾姿勢とした復動では、ワイパーがノズル面を撫ぜるように移動するため、いったんノズル内に侵入したエアー等を引き戻すように作用させることができる。したがって、ノズル面を効率良く且つ適切にワイピングすることができる。また、往動から復動に移行するときに、液滴吐出ヘッドをいったん退避位置に移動させる必要がなく、この点でも払拭動作を短時間で行うことができる。

本発明の液滴吐出装置は、上記したワイピング装置と、液滴吐出ヘッドを有する印刷部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液滴吐出ヘッドのノズル面に付着した異物を、短時間で効率良く除去することができ、全体としてメンテナンスに要する時間を短縮することができる。したがって、液滴吐出装置を効率良く稼働することができ、生産性を向上させることができる。

実施形態に係る液滴吐出装置の構造を模式的に表した構造図である。 液滴吐出装置のメンテナンスユニットの構造を表した模式図である。 ワイパーの構造およびその機能を表した説明図である。 メンテナンスにおける制御系のブロック図である。 ワイピング動作における開始状態を示す説明図である。 ワイピング動作における本体ユニットの移動を示す説明図である。 ワイピング動作におけるヘッド押圧および洗浄液吐出を示す説明図である。 ワイピング動作（往動）においてワイパーを前傾姿勢とする動作を示す説明図である。 ワイピング動作における往動の払拭動作を示す説明図である。 ワイピング動作における往動直後のヘッド押圧を示す説明図である。 ワイピング動作（復動）においてワイパーを前傾姿勢とする動作を示す説明図である。 ワイピング動作における復動の払拭動作を示す説明図である。 クリーニング動作における加圧クリーニングの開始状態を示す説明図である。 クリーニング動作における加圧クリーニングの実施状態を示す説明図である。 クリーニング動作における仕上げワイピングの往動の払拭動作を示す説明図である。 クリーニング動作における仕上げワイピングの復動の払拭動作を示す説明図である。 クリーニング動作におけるフラッシングの実施状態を示す説明図である。 液滴吐出ヘッドおよび本体ユニットが元の位置に復帰した状態を示す説明図である。 変形例に係るワイピング動作における復動の払拭動作を開始した状態を示す説明図である。 変形例に係るワイピング動作における復動の払拭動作が終了した状態を示す説明図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係るワイピング装置、ワイピング装置の制御方法および液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、記録媒体をロール・ツー・ロール方式で送ると共に、送られてゆく記録媒体にインクジェット方式の液滴吐出ヘッドにより紫外線硬化インク（以下、「ＵＶインク」と言う。）を吐出して印刷を行うもの（印刷装置）である。また、ワイピング装置は、液滴吐出ヘッドをメンテナンスする液滴吐出装置のメンテナンスユニットに包含され、メンテナンスユニットにおけるワイピング機能奏する部分である。

［液滴吐出装置］
図１は、液滴吐出装置の構造を模式的に表した構造図である。同図に示すように、液滴吐出装置１０は、記録媒体Ｐをロール・ツー・ロールで送る媒体送り部１１と、複数の液滴吐出ヘッド１３を有し、送られてゆく記録媒体ＰにＵＶインクを吐出して印刷を行うインク吐出部１２と、インク吐出により記録媒体Ｐに付着したＵＶインクを紫外線照射により硬化させる紫外線照射部１４と、を備えている。また、液滴吐出装置１０は、複数の液滴吐出ヘッド１３に対しメンテナンスを行うメンテナンス部１５と、これに構成装置を覆う安全カバー１６と、これら構成装置を統括制御する制御部１７と、を備えている。なお、記録媒体Ｐの材質は、特に限定されるものではなく、紙系、フィルム系等の様々なものが用いられる。

媒体送り部１１は、主体を為す回転ドラム２１と、ロール状の記録媒体Ｐを回転ドラム２１に向かって繰り出す繰出しユニット２２と、回転ドラム２１から送られてくる印刷済みの記録媒体Ｐをロール状に巻き取る巻取りユニット２３と、を有している。また、媒体送り部１１は、繰出しユニット２２と回転ドラム２１との間に位置して、上流側中間ローラー２４、給紙ローラー２５および送込みローラー２６を有している。同様に、媒体送り部１１は、回転ドラム２１と巻取りユニット２３との間に位置して、送出しローラー２７、排紙ローラー２８および下流側中間ローラー２９を有している。

回転ドラム２１は、自由回転可能に構成され、給紙ローラー２５と排紙ローラー２８とにより送られてゆく記録媒体Ｐの摩擦力により回転する。回転ドラム２１の軸部３１には、エンコーダー（図示省略）が設けられている。繰出しユニット２２は、記録媒体Ｐが巻回された繰出しリール３３を有し、給紙ローラー２５による記録媒体Ｐの送りに合わせてモーター駆動で回転し、記録媒体Ｐを繰り出す。上流側中間ローラー２４は、自由回転ローラーであり、繰出しユニット２２から繰り出された記録媒体Ｐを給紙ローラー２５に向かって経路変更する。

給紙ローラー２５は、モーター駆動のニップローラーで構成され、回転ドラム２１のエンコーダーの検出結果に基づいて、回転ドラム２１が所定の回転速度（周速）となるように、記録媒体Ｐを送る。送込みローラー２６は、自由回転ローラーであり、給紙ローラー２５から送られてくる記録媒体Ｐが回転ドラム２１に巻き付くように経路変更する。送出しローラー２７は、自由回転ローラーであり、回転ドラム２１から送られてくる記録媒体Ｐを排紙ローラー２８に向かって経路変更する。

排紙ローラー２８は、モーター駆動のニップローラーで構成され、回転ドラム２１に巻き付いた記録媒体Ｐに所定のバックテンションを付与しつつ、記録媒体Ｐを送る。下流側中間ローラー２９は、自由回転ローラーであり、排紙ローラー２８から送られてくる記録媒体Ｐを、巻取りユニット２３に向かって経路変更する。巻取りユニット２３は、記録媒体Ｐを巻取る巻取りリール３５を有し、排紙ローラー２８から送られてくる記録媒体Ｐの送りに合わせてモーター駆動で回転し、記録媒体Ｐを巻き取る。

記録媒体Ｐは、回転ドラム２１の回転に伴って、回転ドラム２１の外周面に沿って送られる。一方、回転ドラム２１の上側外周面には、所定のギャップを存してインク吐出部１２（複数の液滴吐出ヘッド１３）が対峙しており、送られてゆく記録媒体ＰにＵＶインクを吐出する（印刷）。すなわち、回転ドラム２１は、記録媒体Ｐを支持してその送り経路の一部を構成すると共に、記録媒体Ｐを挟んでインク吐出部１２に対峙するプラテンとして機能している。

インク吐出部１２は、回転ドラム２１の外周面に沿って並んだ６個の液滴吐出ヘッド１３を有している。６個の液滴吐出ヘッド１３は、６色のＵＶインクに対応しており、記録媒体Ｐの送り方向（以下、単に「送り方向」という。）上流側から、ホワイト、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック、クリアー（透明）の順で配設されている。イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのＵＶインクは、カラー画像の形成に、ホワイトのＵＶインクは、透明な記録媒体Ｐ等における下地色として用いられる。また、クリアーのＵＶインクは、カラー画像に重ねて印刷され、光沢感やマッド感等を生じさせる。

各液滴吐出ヘッド１３は、ノズルピッチを相互に半ピッチ位置ずれさせた２本のノズル列３７（図２参照）を有しており、２本のノズル列３７は、記録媒体Ｐの送り方向に直交する方向（紙幅方向）、すなわち、図１における紙面の奥行方向に延在している。回転ドラム２１により一定の速度で送られてゆく記録媒体Ｐに対し、複数の液滴吐出ヘッド１３が選択的に駆動（インク吐出）することにより、カラー画像が印刷される。

紫外線照射部１４は、６個の液滴吐出ヘッド１３に対応して６個の照射ユニット３９を有している。各照射ユニット３９は、対応する液滴吐出ヘッド１３の送り方向下流側に配設され、６個の液滴吐出ヘッド１３と６個の照射ユニット３９とは、送り方向に交互に配設されている。６個の照射ユニット３９のうち、イエロー、シアン、マゼンタの液滴吐出ヘッド１３に対応する３個の照射ユニット３９は、ＵＶインクを仮硬化させる仮硬化用のものである。

一方、６個の照射ユニット３９のうち、ホワイト、ブラック、クリアーの液滴吐出ヘッド１３に対応する３個の照射ユニット３９は、ＵＶインクを本硬化させる本硬化用のものである。仮硬化用の照射ユニット３９は、記録媒体Ｐに着弾したＵＶインクの濡れ広がりが所望の状態となるようにＵＶインクを仮硬化させる。本硬化用の照射ユニット３９は、記録媒体Ｐに着弾したＵＶインクを完全に硬化させる。

メンテナンス部１５は、６個の液滴吐出ヘッド１３に対応して６台のメンテナンスユニット４０を有している。各メンテナンスユニット４０は、対応する液滴吐出ヘッド１３に対し、図１における紙面の奥側に配設されている。印刷モードからメンテナンスモードに切り替わると、各液滴吐出ヘッド１３は、対応するメンテナンスユニット４０の位置に移動する。そして、各メンテナンスユニット４０は、液滴吐出ヘッド１３に対し、いわゆるクリーニング、ワイピングおよびキャッピング等のメンテナンスを実施する。

［メンテナンスユニット］
以下、図２ないし図４を参照して、メンテナンスユニットおよびその機能について説明するが、ここでは、液滴吐出ヘッド１３が下向き姿勢で臨むメンテナンスユニット４０を例に説明を進める。また、この説明には、Ｘ・Ｙ・Ｚの直交座標系を用いるものとする。すなわち、液滴吐出ヘッド１３のノズル列３７の列方向をＸ軸方向（図２における紙面の左右方向）、ノズル面１３ａの面内においてＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向（図２における紙面の前後方向）、そしてＸ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向（図２における紙面の上下方向）とする。また、移動の方向等が特定される場合には、それぞれ「＋」および「−」の符号を付して方向を特定する（図２参照）。

図２に示すように、各メンテナンスユニット４０は、液滴吐出ヘッド１３に対し、ワイピングおよびキャッピングを行う本体ユニット４１と、本体ユニット４１を液滴吐出ヘッド１３のノズル列３７に直交する方向（Ｘ軸方向）に移動させる本体移動機構４２（払拭移動機構）と、液滴吐出ヘッド１３を、回転ドラム２１に臨む印刷位置と本体ユニット４１に臨むメンテナンス位置との間でＹ軸方向に移動させるヘッド移動機構４３と、ヘッド移動機構４３に組み込まれ、液滴吐出ヘッド１３をＺ軸方向に昇降させるヘッド昇降機構４４（押圧移動機構）と、を備えている。

また、メンテナンスユニット４０は、液滴吐出ヘッド１３に供給するＵＶインクを加圧するインク加圧機構（機能液加圧部）４６と、ワイピングに際し、液滴吐出ヘッド１３に洗浄液を供給する洗浄液吐出部（洗浄液供給部）４７と、本体ユニット４１を収容する筐体４８と、を備えている。そして、これら構成装置は、上記の制御部１７により制御される。なお、請求項に言う「ワイピング装置」は、本体ユニット４１、本体移動機構４２、ヘッド昇降機構４４および洗浄液吐出部４７等により、構成されている。

本体ユニット４１は、液滴吐出ヘッド１３のノズル列３７に直交する方向（Ｘ軸方向）に移動自在に構成されたユニットベース５１と、ユニットベース５１に設けられた一対のヘッドキャップ５２と、ユニットベース５１の端部に立設されたワイパー５３と、を有している。なお、ワイパー５３の詳細については、後述する。

本体移動機構４２は、上記のメンテナンスモードに移行したときに、本体ユニット４１を筐体４８から引き出して、後述するワイピング開始位置に移動させる。また、本体移動機構４２は、ワイパー５３により液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａを払拭（ワイピング）する際に、本体ユニット４１をＸ軸方向に往復動させる。さらに、本体移動機構４２は、ヘッドキャップ５２を液滴吐出ヘッド１３の直下に移動させる。

図示では省略したが、本体移動機構４２は、例えばリードネジ機構とこれを駆動するモーターとで構成されている。そして、リードネジ機構の雌ネジ部材が本体ユニット４１に連結されている。なお、本実施形態では、本体移動機構４２により、液滴吐出ヘッド１３に対し本体ユニット４１を移動させる構成としたが、これに加えて或いはこれに代えて、液滴吐出ヘッド１３を移動させる構成とすることも可能である。

メンテナンスモード以外の状態で、本体ユニット４１は筐体４８に収容されている。筐体４８は、ベース壁４８ａ、側壁４８ｂおよび天壁４８ｃから成り、収容した本体ユニット４１を紫外線から遮蔽し、これに付着したＵＶインクの硬化を抑制する。天壁４８ｃに対しベース壁４８ａは、本体移動機構４２側まで長く延在しており、図示しないが、ベース壁４８ａ上には、本体ユニット４１をＸ軸方向に移動自在とするスライドレール等が設けられている。

ヘッド移動機構４３は、印刷モードからメンテナンスモードに移行したときに、液滴吐出ヘッド１３を、印刷位置からメンテナンス位置にＹ軸方向に移動させる。図示では省略したが、ヘッド移動機構４３は、例えばベルト駆動機構やリードネジ機構とこれを駆動するモーターとで構成されている。

ヘッド昇降機構４４は、例えばキャリッジ（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド１３を昇降可能に支持している。すなわち、ヘッド昇降機構４４は、上記のメンテナンス位置をメンテナンスのホーム位置（退避位置）として、液滴吐出ヘッド１３を、ホーム位置、ワイパー５３を押圧する払拭位置（押圧位置）、後述する加圧クリーニングの際にヘッドキャップ５２に近接するクリーニング位置およびヘッドキャップ５２にノズル面１３ａを接触させるキャッピング位置、との間でＺ軸方向に昇降させる。

図示では省略したが、ヘッド昇降機構４４は、例えばリードネジ機構とこれを駆動するモーターとで構成されている。そして、リードネジ機構の雌ネジ部材が液滴吐出ヘッド１３（キャリッジ）に連結されている。なお、本実施形態では、ヘッド昇降機構４４、本体ユニット４１に対し液滴吐出ヘッド１３を昇降させる構成としたが、これに加えて或いはこれに代えて、本体ユニット４１を昇降させる構成とすることも可能である。

インク加圧機構４６は、後述する加圧クリーニングの際に、液滴吐出ヘッド１３に供給するＵＶインクを加圧して、液滴吐出ヘッド１３のノズル１３ｂからＵＶインクを勢い良く吐出させる。この場合、インク加圧機構４６は、例えば液滴吐出ヘッド１３に連なるインク供給チューブ５５に、三方弁５６を介して接続されている。もっとも、インク供給チューブ５５に上流に接続されたインクタンク（図示省略）を加圧するものであってもよい。

洗浄液吐出部４７は、洗浄液ヘッド６１と、洗浄液ヘッド６１に洗浄液を送液（供給）洗浄液送液部６２と、洗浄液ヘッド６１と洗浄液送液部６２とを接続する洗浄液流路６３と、洗浄液流路６３に介設した洗浄液バルブ６４と、を有している。洗浄液バルブ６４は、制御部１７に接続されており、制御部１７が洗浄液バルブ６４を開放することで、洗浄液ヘッド６１から液滴吐出ヘッド１３に向かって洗浄液が吐出される。詳細は後述するが、この洗浄液の吐出は、洗浄液を液滴吐出ヘッド１３の下部側面に付着させるものであり、ワイパー５３による払拭動作に先行して行われる。

洗浄液ヘッド６１は、例えばステンレスのパイプで構成されており、延在方向の複数の吐出孔６１ａを有している。この場合、パイプ状の洗浄液ヘッド６１は、マニホールド的な機能を持たせるべく、洗浄液流路６３に比して十分に太径に形成されている。また、洗浄液ヘッド６１は、液滴吐出ヘッド１３の長手方向（Ｙ軸方向）の長さに対応する長さを有しており、払拭位置に移動した液滴吐出ヘッド１３の側面近傍に、且つ液滴吐出ヘッド１３に沿うように配設されている。

ここで、図３を参照して、ワイパー５３について詳細に説明する。ワイパー５３は、ゴム等で断面矩形の板状に形成され、液滴吐出ヘッド１３の長手方向（Ｙ軸方向）の長さに対応する長さを有している。また、ワイパー５３は、ユニットベース５１の端部に垂直に立設され、その先端は、液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａに平行となるように平坦（平坦面５３ａ）に形成されている。すなわち、ワイパー５３の先端部は、断面方向において、平坦面５３ａとこれに直角に交わる２つの角部５３ｂ，５３ｂを有している。そして、各角部５３ｂは、可能な限り小さなＲ形状（０．１ｍｍＲ以下）としている。

ワイパー５３による払拭動作に先行して、ワイパー５３に液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａが押し付けられるが、このとき、ワイパー５３は鉛直姿勢のまま圧縮力を受ける。この状態で、例えばワイパー５３を＋Ｘ軸方向に移動させると、ワイパー５３は、移動と逆方向とする−Ｘ軸方向に撓む。同様に、ワイパー５３を−Ｘ軸方向に移動させると、ワイパー５３は、＋Ｘ軸方向に撓む。

以下の説明では、このワイパー５３の撓みとその払拭方向とを加味し、払拭方向に撓んだ場合のワイパー５３の姿勢を「前傾姿勢」、払拭方向と逆方向に撓んだ場合のワイパー５３の姿勢を「後傾姿勢」と称呼する。例えばワイパー５３を＋Ｘ軸方向に払拭移動させる場合、＋Ｘ軸方向が払拭方向であり、この払拭方向に対し前かがみとなるワイパー５３の払拭姿勢が「前傾姿勢」であり、逆に、払拭方向に対しのけ反るワイパー５３の払拭姿勢が「後傾姿勢」である。

例えば、図３において、＋Ｘ軸方向が払拭方向であるとすると、液滴吐出ヘッド１３に接触したワイパー５３を、単純に＋Ｘ軸方向に移動させれば、ワイパー５３は後傾姿勢となって払拭動作することになる。一方、液滴吐出ヘッド１３に接触したワイパー５３を、−Ｘ軸方向にわずかに移動させれば、ワイパー５３は前傾姿勢となり、続いて＋Ｘ軸方向に移動させれば、ワイパー５３は前傾姿勢のまま払拭動作することになる。

この場合、本実施形態のワイパー５３は、適度な「腰」（剛性）を有しており、払拭動作において、後傾姿勢は元より前傾姿勢においても、その姿勢を維持するようになっている。特に、前傾姿勢のワイパー５３によるワイピングでは、ワイパー５３に圧縮力が作用するため、ワイパー５３の角部５３ｂは液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａに強く当たり、ノズル面１３ａに付着した（こびり付いた）異物を掻きとるように作用する。

図４は、メンテナンスにおける制御系のブロック図であり、制御部１７には、本体移動機構４２、ヘッド移動機構４３、ヘッド昇降機構４４およびインク加圧機構４６が接続されている。また、制御部１７には、洗浄液吐出部４７および液滴吐出ヘッド１３が接続されている。上述のように、制御部１７は、本体移動機構４２を制御し、本体ユニット４１をＸ軸方向に移動させる。同様に、制御部１７は、ヘッド移動機構４３を駆動し、液滴吐出ヘッド１３をＹ軸方向に移動させると共に、ヘッド昇降機構４４を駆動し、液滴吐出ヘッド１３をＺ軸方向に移動させる。また、制御部１７は、後述する加圧クリーニングの際にインク加圧機構４６を駆動し、ワイピングの際には、洗浄液吐出部４７（洗浄液バルブ６４）を開閉し、後述するフラッシングの際には、液滴吐出ヘッド１３を吐出駆動する。

［メンテナンス動作］
ここで、図５Ａ〜図５Ｈおよび図６Ａ〜図６Ｆの動作説明図を参照しながら、上記の制御部１７によるメンテナンス動作について説明する。
メンテナンス動作は、ワイピング動作（図５Ａ〜図５Ｈ参照）とクリーニング動作（図６Ａ〜図６Ｆ参照）とに大別され、この順で実施される。また、クリーニング動作は、加圧クリーニングと仕上げワイピングとフラッシングとに細分化され、この順で行われる。なお、液滴吐出装置１０の稼働停止時には、キャッピンクが行われる。

［ワイピング動作］
液滴吐出装置１０がメンテナンスモードに移行すると、制御部１７は、ヘッド移動機構４３を駆動し、液滴吐出ヘッド１３を印刷位置からメンテナンス位置に移動させる（図５Ａ参照）。続いて、制御部１７は、本体移動機構４２を駆動し、本体ユニット４１（ワイパー５３）をワイピングの開始位置に移動させる（図５Ｂ参照）。ここで、制御部１７は、ヘッド昇降機構４４を駆動し、液滴吐出ヘッド１３を払拭位置に移動させる。液滴吐出ヘッド１３が払拭位置に移動したタイミングで、制御部１７は、上記の洗浄液バルブ６４を開放し、洗浄液ヘッド６１を介して液滴吐出ヘッド１３に洗浄液を付着させる（図５Ｃ参照）。

液滴吐出ヘッド１３に付着した洗浄液は、ノズル面１３ａの端に向かって液だれし、ワイパー５３に接触する。一方、液滴吐出ヘッド１３が払拭位置に移動すると、ワイパー５３は、液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａによって押圧された状態となる。この状態で、制御部１７は、本体移動機構４２を駆動し、本体ユニット４１を−Ｘ軸方向、すなわち払拭方向と逆方向にわずかに移動させる。これにより、ワイパー５３は、払拭方向（＋Ｘ軸方向）に対し前傾姿勢となる（図５Ｄ参照）。また、ワイパー５３が前傾姿勢となることで、ワイパー５３はその角部５３ｂがノズル面１３ａに接触する。この状態で、洗浄液は、ワイパー５３とノズル面１３ａとの間の毛細管現象で、ノズル面１３ａに対し濡れ広がる。

ここで、制御部１７は、本体ユニット４１を＋Ｘ軸方向（払拭方向）に移動（往動）させ、ワイパー５３によるノズル面１３ａの払拭動作を実施する。この払拭動作では、ワイパー５３は前傾姿勢を維持し、その角部５３ｂでノズル面１３ａに付着した異物を掻きとるように移動する（図５Ｅ参照）。

本体ユニット４１がワイピングの終了位置に移動したら、制御部１７は、ヘッド昇降機構４４を駆動し、液滴吐出ヘッド１３を、いったんワイパー５３から離間するように上昇させた後、再度払拭位置に下降させる（図５Ｆ参照）。液滴吐出ヘッド１３がワイパー５３から離間すると、ワイパー５３は垂直姿勢に戻る。ここで、払拭方向が、＋Ｘ軸方向から−Ｘ軸方向に移行することとなる。液滴吐出ヘッド１３が再度払拭位置に下降すると、ワイパー５３は液滴吐出ヘッド１３により押圧された状態となる。

続いて、制御部１７は、本体ユニット４１を＋Ｘ軸方向、すなわち払拭方向と逆方向にわずかに移動させる。これにより、ワイパー５３は、払拭方向（−Ｘ軸方向）に対し前傾姿勢となる（図５Ｇ参照）。つぎに、制御部１７は、本体ユニット４１を−Ｘ軸方向（払拭方向）に移動（復動）させ、前傾姿勢のワイパー５３によるノズル面１３ａの払拭動作を実施する。この場合も、ワイパー５３は前傾姿勢を維持し、その角部５３ｂでノズル面１３ａに付着した異物や洗浄液を掻きとるように移動する（図５Ｈ参照）。

このようにして、ノズル面１３ａに対する１往復のワイピング動作が行われるが、この時点で、ノズル面１３ａの異物除去が適切に行われれば、液滴吐出ヘッド１３を上昇させた後、次のクリーニング動作に移行する。もちろん、必要に応じて、ワイパー５３を複数回往復動させてもよい。かかる場合には、洗浄液吐出部４７による洗浄液の吐出は、ワイパー５３が１往復するごとに実施することとなる。また、ワイピング動作は、１回の或いは複数回の往動動作のみであってもよい。

［クリーニング動作］
このようにして、ワイピングが完了したら、制御部１７は、ヘッド昇降機構４４を駆動し、液滴吐出ヘッド１３をクリーニング位置に移動させると共に、本体移動機構４２を駆動し、ヘッドキャップ５２を液滴吐出ヘッド１３のノズル列３７の直下に臨ませる（図６Ａ参照）。ここで、制御部１７は、インク加圧機構４６を駆動（ＵＶインクを加圧）し、液滴吐出ヘッド１３の全てのノズル１３ｂからＵＶインクを勢い良く吐出させる（図６Ｂ参照）。これにより、ワイピングの際にノズル１３ｂに侵入した気泡や洗浄液が排除される。なお、この加圧クリーニングでは、液滴吐出ヘッド１３は駆動しない。

このようにして、加圧クリーニングが完了したら、上記のワイピングの要領でワイパー５３による仕上げワイピングを実施する（図６Ｃおよび図６Ｄ参照）。但し、仕上げワイピングでは、ワイパー５３が後傾姿勢で払拭動作するようにする。すなわち、制御部１７は、本体ユニット４１を、往動開始直前および復動開始直前において、払拭方向と逆方向にわずかに移動させる動作は、行わない。また、洗浄液の吐出は行わない。

仕上げワイピングでは、ワイパー５３を１往復させ、加圧クリーニングによってノズル面１３ａに付着したＵＶインクを払拭する。次に、制御部１７は、ヘッドキャップ５２を液滴吐出ヘッド１３のノズル列３７の直下に位置させた状態で、液滴吐出ヘッド１３を駆動し、フラッシング（捨て吐出）を実施する（図６Ｅ参照）。これにより、液滴吐出ヘッド１３のノズル１３ｂに適切なメニスカスが形成される。最後に、制御部１７は、液滴吐出ヘッド１３および本体ユニット４１を初期位置に戻し、一連のメンテナンス動作を完了する（図６Ｆ参照）。

以上のように、本実施形態によれば、液滴吐出ヘッド１３のノズル面１３ａに対し、ワイパー５３が払拭方向に前傾となる前傾姿勢を維持した状態で、ワイピング動作（払拭動作）が実施される。このため、ノズル面１３ａには主としてワイパー５３の圧縮力が作用することになり、前傾姿勢のワイパー５３の角部５３ｂが、ノズル面１３ａに付着した異物を掻き取ることになる。したがって、ノズル面１３ａにこびり付いた異物をも、効率良く除去することができる。また、異物を効率良く除去することができため、短時間でワイピング動作を終了することができる。

また、加圧クリーニングにより、液滴吐出ヘッド１３のノズル１３ｂ内に侵入した気泡や洗浄液を、効率良く排除することができる。特に、加圧クリーニングでは、吸引クリーニングと異なり、液滴吐出ヘッド１３内が負圧になることがなく、気泡や洗浄液を適切に排除することができるだけでなく、時間をおかずに仕上げワイピングおよびフラッシングに移行することができる。したがって、クリーニング動作においても、時間の短縮を図ることができる。

［ワイピング動作の変形例］
次に、図７Ａ〜図７Ｄを参照して、変形例にかかるワイピング動作について説明する。
このワイピング動作では、ワイパー５３を、前傾姿勢で＋Ｘ軸方向（払拭方向）に往動させところまでは、上記のワイピング動作と同一である（図５Ａ〜図５Ｅ参照）。変形例のワイピング動作では、この往動を終了した状態から、液滴吐出ヘッド１３を上昇させることなく、そのまま復動の払拭動作に移行する（図７Ａ参照）。すなわち、制御部１７は、往動を停止した直後に、今度はワイパー５３（本体ユニット４１）を−Ｘ軸方向（払拭方向）に移動（復動）させる。この復動の払拭動作では、ワイパー５３はその絶対姿勢を変えないが、払拭方向が逆方向となるため、ワイパー５３は相対的に後傾姿勢となる。

このように、変形例のワイピング動作では、往動の払拭動作においてワイパー５３を前傾姿勢とし（図５Ｄおよび図５Ｅ参照）、復動の払拭動作においてワイパー５３を後傾姿勢として（図５Ｇに代えて図７Ａ、および図５Ｈに代えて図７Ｂ）、１往復のワイピング動作が行われる。なお、この変形例のワイピング動作においても、ノズル面１３ａに対するワイピング動作は、１往復或いは複数往復とすることが好ましい。

以上のように、変形例のワイピング動作によれば、ワイパー５３を、前傾姿勢として往動の払拭動作を行い、後傾姿勢として復動の払拭動作を行う。このため、往動の払拭動作では、主としてノズル面１３ａに付着した異物の除去が行われ、復動の払拭動作では、ノズル面１３ａに付着した洗浄液の除去が行われる。すなわち、ワイパー５３の往動では、ノズル面１３ａにこびり付いた異物を掻きとるように払拭動作が行われ、ワイパー５３の復動では、ノズル面１３ａに濡れ広がった洗浄液を拭き取るように、且つノズル１３ｂ内に侵入したエアー等を引き出すように払拭動作が行われる。

したがって、ノズル面１３ａを効率良く且つ適切にワイピングすることができる。また、往動から復動に移行するときに、液滴吐出ヘッド１３をいったん退避位置に移動させる必要がなく、ワイピング動作を短時間で行うことができる。

１０…液滴吐出装置、１３…液滴吐出ヘッド、１３ａ…ノズル面、１３ｂ…ノズル、１５…メンテナンス部、１７…制御部、４０…メンテナンスユニット、４１…本体ユニット、４２…本体移動機構、４３…ヘッド移動機構、４４…ヘッド昇降機構、４６…インク加圧機構、４７…洗浄液吐出部、５３…ワイパー、５３ａ…平坦面、５３ｂ…角部、６１…洗浄液ヘッド、６１ａ…吐出孔、６２…洗浄液送液部、６３…洗浄液流路、６４…洗浄液バルブ。

Claims (8)

1. 液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイパーと、
   前記液滴吐出ヘッドに対し前記ワイパーを、前記ノズル面と平行な払拭方向および逆払拭方向に相対的に移動させる払拭移動機構と、
   前記液滴吐出ヘッドを前記ワイパーに押圧する押圧位置と前記ワイパーから離間させる退避位置との間で、前記ワイパーに対し前記液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる押圧移動機構と、
   前記払拭移動機構および前記押圧移動機構を制御する制御部と、を備え、
   前記ワイパーは、払拭動作に際し、前記払拭方向に前傾となる前傾姿勢および前記払拭方向に後傾となる後傾姿勢を維持可能に構成され、
   前記制御部は、前記液滴吐出ヘッドを前記押圧位置に移動させた状態で、前記ワイパーを逆払拭方向に移動させて前記ワイパーを前傾姿勢とした後、前記払拭方向に移動させて前記払拭動作を実施することを特徴とするワイピング装置。
2. 前記制御部は、前記ワイパーを往復動させることにより、一回の前記払拭動作を実施し、
   前記ワイパーの前記前傾姿勢での往動の後、前記ワイパーを、そのまま前記後傾姿勢となるように復動させることを特徴とする請求項１に記載のワイピング装置。
3. 前記ワイパーは、板状に形成されると共に、
   前記液滴吐出ヘッドにより押圧される先端が、前記ノズル面に平行な平坦面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワイピング装置。
4. 前記ノズル面に洗浄液を供給する洗浄液供給部を、備え、
   前記制御部は、前記洗浄液供給部を制御し、前記払拭動作に先だって前記洗浄液を前記ノズル面に供給することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のワイピング装置。
5. 前記液滴吐出ヘッドから吐出される機能液を加圧して、前記液滴吐出ヘッドを駆動することなく機能液を加圧吐出させる機能液加圧部を、備え、
   前記制御部は、機能液加圧部を制御し、
   一連の前記払拭動作が完了した後、前記機能液を前記加圧吐出させ、更に前記加圧吐出の後、前記ワイパーを前記払拭方向に移動させて、前記後傾姿勢による前記払拭動作を実施することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のワイピング装置。
6. 払拭動作に際し、払拭方向に前傾となる前傾姿勢および払拭方向に後傾となる後傾姿勢を維持可能に構成されワイパーを用いて、液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピング装置の制御方法であって、
   前記液滴吐出ヘッドにより前記ワイパーを相対的に押圧した状態で、前記液滴吐出ヘッドに対し前記ワイパーを前記払拭方向と逆の逆払拭方向に相対的に移動させて前記ワイパーを前傾姿勢とした後、前記ワイパーを前記払拭方向に相対的に移動させて、前記払拭動作を実施することを特徴とするワイピング装置の制御方法。
7. 前記液滴吐出ヘッドに対し前記ワイパーを相対的に往復動させることにより、一回の前記払拭動作を実施し、
   前記ワイパーの前記前傾姿勢での往動の後、前記ワイパーを、そのまま前記後傾姿勢となるように復動させることを特徴とする請求項６に記載のワイピング装置の制御方法。
8. 請求項１ないし５のいずれかに記載のワイピング装置と、
   前記液滴吐出ヘッドを有する印刷部と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。

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