JP2017170700A - 洗浄液供給装置およびこれを備えた液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構成で、各洗浄液吐出部に供給される洗浄液の流量を安定させることができる洗浄液供給装置等を提供する。
【解決手段】洗浄液を貯留する第１貯留部６１と、第１流路６３を介して第１貯留部６１に接続され、内部に所定量の洗浄液が貯留されているときに、上部にエアー溜り６２ａが形成されると共に下部に洗浄液による液溜り６２ｂが形成される蓄圧式の第２貯留部６２と、第２貯留部６２の内部に所定量の洗浄液が貯留されているときに、上流端が液溜り６２ｂに開放される位置に位置する複数の個別流路６４を介して、第２貯留部６２に接続された複数の洗浄液吐出部４７と、第１流路６３に介設され、第１貯留部６１の洗浄液を第２貯留部６２に送液する送液部６６と、各個別流路６４を開閉する複数の個別流路開閉部６８と、エアー溜り６２ａが所定の圧力となるように、送液部６６を制御する制御部１７と、を備えたものである。
【選択図】 図５

Description

本発明は、主として液滴吐出ヘッドのノズル面のワイピングに際し、ノズル面に洗浄液を供給する洗浄液供給装置およびこれを備えた液滴吐出装置に関する。

従来、この種の洗浄液供給装置として、ＵＶインクをインクジェット方式で吐出する印刷ヘッドのメンテナンスユニットに組み込まれた、洗浄液供給管および洗浄液供給切換部を含むものが知られている（特許文献１参照）。
このメンテナンスユニットは、複数の印刷ヘッドに対応して複数設けられている。各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、を備えている。また、各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せるヘッド駆動機構と、印刷ヘッドに洗浄液を供給する洗浄液供給管および洗浄液供給切換部を備えている。
洗浄液供給管は、洗浄位置に移動した印刷ヘッドの側方に配設されている。洗浄液供給管には、延在方向に複数の噴射口が列設されており、ワイパーによるワイピングに際し、洗浄液供給切換部が操作され、複数の噴射口から印刷ヘッドの側面に向かって洗浄液が噴射される。

特開２０１４−１６８９１２号公報

ところで、洗浄液供給管や洗浄液供給切換部を有する洗浄液供給系は、洗浄液を貯留する洗浄液タンクと、洗浄液タンクの洗浄液を洗浄液供給管に送液する洗浄液ポンプと、を備えたものであることが想定される。この場合、複数の印刷ヘッドに対応して複数の洗浄液供給管が設けられていることから、洗浄液タンク、洗浄液ポンプおよび複数の洗浄液供給管を接続する洗浄液チューブは、洗浄液タンクから洗浄液ポンプを経て延びる主チューブと、複数の洗浄液供給管の手前で、主チューブから分岐する複数の分岐チューブとで構成されていることが想定される。そして、この複数の分岐チューブにそれぞれ開閉弁が設けられ、上記の洗浄液供給切換部が構成されているものと思われる。

この想定のような、単一の洗浄液ポンプから複数の洗浄液供給管に洗浄液を供給する洗浄液供給系では、同時に開放される開閉弁の数によって、各洗浄液供給管から噴射される洗浄液量が変化してしまう問題がある。すなわち、この洗浄液供給系では、洗浄液ポンプの吐出量が複数の洗浄液供給管への洗浄液供給量の総量となるため、開閉弁の開放数が少なければ各洗浄液供給管への供給量が多くなり、開放数が多ければ各洗浄液供給管への供給量が少なくなる。このため、各洗浄液供給管の吐出流量および吐出圧が不安定になる問題がある。もっとも、複数の洗浄液供給管に対応して複数の洗浄液ポンプを設ければ、かかる問題は解消される。しかし、洗浄液ポンプを複数設けるとすれば、これに対応する設置スペースが必要となるばかりか、コストが嵩むことになる。

本発明は、単純な構成で、各洗浄液吐出部に供給される洗浄液の流量を安定させることができる洗浄液供給装置およびこれを備えた液滴吐出装置を提供することを課題としている。

本発明の洗浄液供給装置は、洗浄液を貯留する第１貯留部と、第１流路を介して第１貯留部に接続され、内部に所定量の洗浄液が貯留されているときに、上部にエアー溜りが形成されると共に下部に洗浄液による液溜りが形成される蓄圧式の第２貯留部と、第２貯留部の内部に所定量の洗浄液が貯留されているときに、上流端が液溜りに開放される位置に位置する複数の個別流路を介して、第２貯留部に接続された複数の洗浄液吐出部と、第１流路に介設され、第１貯留部の洗浄液を第２貯留部に送液する送液部と、各個別流路を開閉する複数の個別流路開閉部と、エアー溜りが所定の圧力となるように、送液部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、送液部を駆動すると、第１流路を介して第１貯留部の洗浄液が第２貯留部に補給される。また同時に、第２貯留部の圧力が所定の圧力となる。この状態で、個別流路開閉部により個別流路を開放すると、第２貯留部の洗浄液は各洗浄液吐出部に圧力送液される。この場合、複数の洗浄液吐出部への洗浄液の送液は、第２貯留部に付与された圧力によるため、第２貯留部の圧力が所定の圧力を維持していれば、複数の個別流路開閉部の同時開放数に係わらず、洗浄液吐出部に供給される洗浄液の流量は一定となる。すなわち、第１貯留部を単一とし且つ送液部を単一とした単純な構成であっても、各洗浄液吐出部に供給される洗浄液の流量を安定させることができる。
なお、送液部は、ポンプにより送液する形態であることが好ましい。また、制御部は、第２貯留部に設けた圧力検出部の検出結果に基づいて、送液部を駆動するものであることが好ましい。また第２貯留部における洗浄液の量は０から満量まで適宜変化させることが可能であり、第２貯留部に洗浄液が入っていない（０）状態の洗浄液供給装置も当然本発明に含まれる。

この場合、第２貯留部の内部に所定量の洗浄液が貯留されているときに、第１流路の上流端の位置は、液溜りに開放される位置に位置することが好ましい。

この構成によれば、送液部による洗浄液の送液に際し、第２貯留部（液溜り）の液面における波立ちが抑制される。これにより、洗浄液の泡立ちやエアーの個別流路への流入を、有効に防止することができる。

また、第２貯留部の洗浄液を第１貯留部に戻すリターン流路を有し、制御部により送液部が停止しているときに、液溜りの液位が所定の液位となるように、リターン流路を介して第２貯留部の洗浄液を第１貯留部に戻す洗浄液リターン部を、更に備えることが好ましい。

ところで、稼働中の第２貯留部では、洗浄液に常に圧力が加わるため、エアー溜りのエアーが洗浄液に溶け込み易くなる。
この構成によれば、送液部が駆動停止しているときに、洗浄液リターン部により第２貯留部の洗浄液を第１貯留部に戻され、液溜りが所定の液位となる。このため、エアーが洗浄液に溶け込むことがあって、第２貯留部のエアー溜りおよび液溜りを、常に適切な状態に（リセット）維持することができる。

この場合、洗浄液リターン部は、上流端が所定の液位となる位置に開放されたリターン流路と、リターン流路を開閉するリターン流路開閉部と、を有し、制御部は、リターン流路開閉部を制御し、送液部が停止しているときにリターン流路を開放することが好ましい。

この構成によれば、送液部が駆動停止しているときの第２貯留部の圧力により、第２貯留部の洗浄液を第１貯留部に戻す（圧送）ことができる。また、リターン流路の上流端の位置により、第２貯留部が所定の液位となるように、洗浄液を第１貯留部に戻すことができる。これにより、単純な構造で且つ動力を必要とすることなく、第２貯留部における洗浄液の液位およびエアー溜りを、適切に維持することができる。

この場合、第１貯留部と送液部との間の第１流路に介設されたフィルターを、更に備え、リターン流路の下流端は、フィルターと送液部との間の第１流路に接続されていることが好ましい。

この構成によれば、第２貯留部から第１貯留部に戻される洗浄液が、フィルターを逆方向から通過することになる。これにより、フィルターの目詰まり解消されるため、フィルターのメンテナンス頻度を少なくすることができる。

また、第２貯留部に対し第１貯留部は、重力方向において低い位置に配設されており、制御部により制御され、第２貯留部の前記エアー溜りを大気に開閉する大気開閉部を、更に備え、制御部は、リターン流路を開放した後、エアー溜りが大気圧まで降圧するタイミングで大気開閉部を開放することが好ましい。

この構成によれば、第２貯留部の圧力により、第２貯留部の洗浄液が第１貯留部に戻されるが、これに続いてリターン流路のサイホン作用により、洗浄液の第１貯留部への戻りを続行させることができる。すなわち、第２貯留部が所定の液位となるように、洗浄液を第１貯留部に確実に戻すことができる。なお、大気開閉部による大気開放は、エアー溜りが大気圧に降圧する直前から直後のタイミングであることが好ましい。

この場合、第１貯留部は、大気に開放された大気圧エアー溜りを有しており、大気開閉部は、エアー溜りと大気圧エアー溜りとを接続するエアー流路と、制御部により制御され、エアー流路を開閉するエアー流路開閉部と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、エアー流路開閉部によりエアー流路を開放するだけで、第２貯留部の大気開放を実施することができる。また、エアー流路の一端が、第１貯留部の大気圧エアー溜りに接続されているため、気化した洗浄液（臭気を伴う場合がある）が大気に放出されるのを防止することができる。

一方、第２貯留部の圧力を検出する圧力検出部を、更に備え、制御部は、圧力検出部の検出結果に基づいて送液部を制御することが好ましい。

この構成によれば、単純な制御構成で送液部を制御することができる。この場合、検出圧力の上限および下限を決めておいて（閾値）、検出圧力が下限になったら送液部を駆動し、上限になったら送液部の駆動を停止することが好ましい。なお、この場合の上記「所定の圧力」は、この下限から上限の圧力範囲を意味することになる。

同様に、第２貯留部の内周面に気密に且つ昇降自在に設けられ、自重とエアー溜りにおけるエアーの圧力とのバランスで昇降するピストン状部材と、圧力検出部に代えて設けられ、ピストン状部材の昇降方向の位置を検出する位置検出部と、を更に備え、制御部は、位置検出部の検出結果に基づいて送液部を制御することが好ましい。

この構成によれば、ピストン状部材の昇降方向の位置を検出する位置検出部の検出結果に基づいて送液部を制御することで、間接的に「所定の圧力」を制御することができる。またこの場合には、送液部側において或いは洗浄液吐出部側において、急激な圧力変動が生じても、ピストン状部材の昇降によりこの圧力変動を吸収することができ、各洗浄液吐出部に洗浄液を安定して供給することができる。

本発明の液滴吐出装置は、上記した洗浄液供給装置と、それぞれが機能液を吐出すると共に、複数の洗浄液吐出部に対応して設けられた複数の液滴吐出ヘッドと、各洗浄液吐出部から各液滴吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が供給された状態で、ノズル面を払拭する複数のワイピング装置と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、各液滴吐出ヘッドのノズル面に洗浄液を適量且つ安定して供給することができ、ノズル面の払拭を効率良く行うことができる。

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部の構造を模式的に表した構造図である。 メンテナンス部の制御系のブロック図である。 第１実施形態に係る洗浄液供給装置の模式図である。 第２実施形態に係る洗浄液供給装置の模式図である。 第３実施形態に係る洗浄液供給装置の模式図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る洗浄液供給装置およびこれを備えた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、洗浄液供給装置は、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部に組み込まれ、液滴吐出ヘッドをワイピングする際に、液滴吐出ヘッドに付着させるように洗浄液を供給する。

［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、光沢感やマット感等を生じさせる。

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。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。また、メンテナンス部１５は、ワイピングに際し、６個の液滴吐出ヘッド１３に適宜、洗浄液を供給する洗浄液供給装置６０を有している（図２参照）。以下、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。

［メンテナンスユニット］
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に直交する方向に移動させる本体移動機構４２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を昇降させるヘッド昇降機構４４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４７と、を備えている。そして、洗浄液吐出部４７が、上記の洗浄液供給装置６０に接続されている。また、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およびヘッド昇降機構４４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。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をノズル列３７に直交する方向に往復動させる。また、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。

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、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、との間で昇降させる。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３７ａ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、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を介して接続されたポンプ等で構成されている。

洗浄液吐出部４７は、ワイパー５３によるワイピング動作に先行して、液滴吐出ヘッド１３の側面に洗浄液を付着させる。また、洗浄液吐出部４７は、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。詳細は後述するが、洗浄液吐出部４７の連なる洗浄液供給装置６０の個別開閉バルブ６８（図４参照）を開放することにより、複数の吐出孔４７ａから洗浄液を吐出させ、洗浄液を液滴吐出ヘッド１３の側面に適量付着させる。液滴吐出ヘッド１３に付着した洗浄液は、ノズル面１３ａの端（角部）に向かって液だれし、これを払拭移動するワイパー５３に巻き込むようにして、ノズル面１３ａのワイピングが行われる。なお、洗浄液吐出部４７は、メンテナンスユニット４０の一部品であるが、洗浄液供給装置６０の一部品も兼ねている。

［メンテナンス動作］
ここで、メンテナンスにおける制御系について説明すると共に、この制御系によるメンテナンス動作について簡単に説明する。
図３に示すように、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、洗浄液供給装置６０および液滴吐出ヘッド１３が接続されている。
一方、メンテナンス動作は、ワイピング、加圧クリーニング、仕上げワイピング、フラッシングの順で行われる。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。

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。続いて、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、上記の個別開閉バルブ６８を開放し、洗浄液吐出部４７を介して液滴吐出ヘッド１３に洗浄液を付着させる。続いて、制御部１７は、本体移動機構４２を駆動し、ワイパー５３によるノズル面１３ａのワイピング（払拭）を実施する。このワイピングでは、ワイパー５３を複数回往復動させ、主にノズル面１３ａに付着した異物を除去する。なお、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される。

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。ここで、制御部１７は、インク加圧機構４６を駆動し、ＵＶインクを加圧して液滴吐出ヘッド１３の全てのノズル３７ａからＵＶインクを勢い良く吐出させる。これにより、ワイピングの際にノズル３７ａに侵入した気泡や洗浄液を排除する。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。仕上げワイピングでは、ワイパー５３を１往復させ、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。これにより、液滴吐出ヘッド１３のノズル３７ａ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。

［第１実施形態の洗浄液供給装置］
次に、図４を参照して、第１実施形態に係る洗浄液供給装置６０について説明する。この洗浄液供給装置６０は、上述のように、６台のメンテナンスユニット４０の６個の洗浄液吐出部４７に洗浄液を供給する。
図４に示すように、洗浄液供給装置６０は、洗浄液を貯留する主貯留部６１（第１貯留部）と、主流路６３（第１流路）を介して主貯留部６１に接続された蓄圧式の副貯留部６２（第２貯留部）と、６つの個別流路６４を介して、副貯留部６２に接続された６個の洗浄液吐出部４７と、を備えている。また、洗浄液供給装置６０は、主流路６３に介設され、主貯留部６１の洗浄液を副貯留部６２に送液する洗浄液ポンプ６６（送液部）と、主流路６３に介設されたフィルター６７と、各個別流路６４を開閉する６つの個別開閉バルブ６８（個別流路開閉部）と、を備えている。そして、これら構成部品は、上記の制御部１７により制御される。

主貯留部６１は、洗浄液による腐食を考慮し、ステンレスの開放タンクで構成されている。同様に、副貯留部６２は、ステンレスの密閉タンクで構成されている。この副貯留部６２では、上部にエアー溜り６２ａが構成されると共に下部に液溜り６２ｂが構成されている。副貯留部６２は、主貯留部６１よりも高い位置に配設されており、洗浄液ポンプ６６は、主貯留部６１の洗浄液を副貯留部６２にポンプアップすると共に、副貯留部６２を昇圧する。また、副貯留部６２には、エアー溜り６２ａに連通するように、副貯留部６２の内部圧力を検出する圧力検出部７１（圧力センサー）が設けられている。そして、圧力検出部７１は、制御部１７に接続されている。

主流路６３は、例えば耐薬品性のチューブで構成されており、洗浄液ポンプ６６およびフィルター６７は、継手（図示省略）介してこの主流路６３に接続されている。主流路６３の下流部は、副貯留部６２の深い位置まで延び液溜り６２ｂに開放されている。これにより、洗浄液の副貯留部６２への送液に際し、副貯留部６２内に波立ちや洗浄液へのエアーの混入が生じないようになっている。

洗浄液ポンプ６６は、例えば小型のダイヤフラムポンプで構成されている。洗浄液ポンプ６６は、制御部１７に接続されており、制御部１７は、上記の圧力検出部７１の検出結果に基づいて、洗浄液ポンプ６６の駆動を制御する。各個別流路６４は、主流路６３と同様に、耐薬品性のチューブで構成されている。個別流路６４の上流端は、副貯留部６２の液溜り６２ｂに開放されている。各個別開閉バルブ６８は、例えば耐薬品性の電磁弁（二方弁）で構成されている。上述のように、この個別開閉バルブ６８が開放されることにより、洗浄液吐出部４７から洗浄液が吐出される。

各洗浄液吐出部４７は、例えばステンレスのパイプで構成されており、延在方向に複数の吐出孔４７ａを有している。この場合、パイプ状の洗浄液吐出部４７は、マニホールド的な機能を持たせるべく、個別流路６４に比して十分に太径に形成されている。また、洗浄液吐出部４７は、液滴吐出ヘッド１３の長手方向の長さに対応する長さを有しており、上述のように、払拭位置に移動した液滴吐出ヘッド１３の側面近傍に配設されている。

制御部１７は、副貯留部６２のエアー溜り６２ａが所定の圧力となるように、洗浄液ポンプ６６を制御する。すなわち、制御部１７は、圧力検出部７１の検出結果に基づいて、エアー溜り６２ａが所定の圧力となるように、洗浄液ポンプ６６を制御する。例えば、エアー溜り６２ａの所定の圧力として、上限閾値および下限閾値が設定されており、制御部１７は、下限閾値に達したところで洗浄液ポンプ６６を起動し、上限閾値に達したところで洗浄液ポンプ６６を停止させる。

また、制御部１７は、ワイピング指令により、液滴吐出ヘッド１３が払拭位置に移動したところで、該当する個別開閉バルブ６８を開放する。これにより、副貯留部６２の洗浄液は、洗浄液吐出部４７に圧力送液され、複数の吐出孔４７ａから吐出される。実施形態の液滴吐出装置１０は、定期的なメンテナンス（定期クリーニング）において、６台のメンテナンスユニット４０を同時に駆動することを想定しており、６個の個別開閉バルブ６８を同時に開放して、洗浄液を６個の洗浄液吐出部４７に同時に供給するようにしている。

このように、第１実施形態の洗浄液供給装置６０によれば、洗浄液ポンプ６６の駆動により、主貯留部６１の洗浄液が副貯留部６２に補給されると同時に、副貯留部６２の圧力が所定の圧力となる。このため、個別開閉バルブ６８を開くことで、副貯留部６２の洗浄液は洗浄液吐出部４７に圧力送液される。この場合、洗浄液吐出部４７に供給される洗浄液量に対し、液溜り６２ｂおよびエアー溜り６２ａの容積を十分に大きく執っておけば、洗浄液ポンプ６６の容量が小さくても、６個の洗浄液吐出部４７に対し必要量の洗浄液（一定流量）を同時供給することができる。このことはまた、６台のメンテナンスユニット４０の同時駆動を可能とし、定期的に実施するメンテナンスの時間短縮を図ることができる。

なお、副貯留部６２において、液溜り６２ｂとエアー溜り６２ａとを気密に仕切る膜体を設けてもよい。このようにすれば、副貯留部６２において、エアーの洗浄液への溶け込みを防止することができ、エアー溜り６２ａの容積管理が容易になる。

［第２実施形態の洗浄液供給装置］
次に、図５を参照して、第２実施形態に係る洗浄液供給装置６０Ａについて説明する。この実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。同図に示すように、第２実施形態の洗浄液供給装置６０Ａには、第１実施形態の構成に加え、リターン流路７４を有し、副貯留部６２の洗浄液を主貯留部６１に戻す洗浄液リターン部７３と、エアー流路７６を有し、副貯留部６２のエアー溜り６２ａを大気に開閉する大気開閉部７５と、が設けられている。

洗浄液リターン部７３は、副貯留部６２の洗浄液を主貯留部６１に戻すリターン流路７４と、リターン流路７４を開閉するリターン開閉バルブ７７（リターン流路開閉部）と、有している。リターン流路７４は、主流路６３と同様に、耐薬品性のチューブで構成されており、上流側を副貯留部６２に接続され、下流側をフィルター６７と洗浄液ポンプ６６との間の主流路６３に接続されている。リターン流路７４の上流端は、液溜り６２ｂの基準液位（所定の液位）となる位置に開放されている。

したがって、リターン流路７４を介して、副貯留部６２の洗浄液を主貯留部６１に戻すと、副貯留部６２の液溜り６２ｂは基準液位に復帰（リセット）することになる。また、リターン流路７４の下流端がフィルター６７と洗浄液ポンプ６６との間の主流路６３に接続されているため、主貯留部６１に戻る洗浄液がフィルター６７を逆流方向に通過し、フィルター６７の目詰まりを解消する。これにより、フィルター６７をほぼメンテナンスフリーとすることができる。なお、リターン流路７４の下流端は、主貯留部６１に直接接続されていてもよいし、図外の廃液タンク等に接続されていてもよい。

リターン開閉バルブ７７は、上記の個別開閉バルブ６８と同様に、耐薬品性の電磁弁で構成されている。リターン開閉バルブ７７は、制御部１７に接続されており、制御部１７は、洗浄液ポンプ６６が停止しているときに、リターン開閉バルブ７７を開放する。洗浄液ポンプ６６が停止した状態で、エアー溜り６２ａの圧力は上限閾値に達しており、リターン開閉バルブ７７を開放すると、エアー溜り６２ａの圧力により、副貯留部６２の洗浄液はリターン流路７４を介して主貯留部６１側に流れる。

なお、この場合の「洗浄液ポンプ６６が停止しているとき」とは、全ての個別開閉バルブ６８が閉じている状態であって、上記のワイパー５３が１往復している間のポンプ停止状態であってもよいし、ワイパー５３が複数往復した後、すなわちワイピング動作が完了した後のポンプ停止状態であってもよい。さらに言えば、洗浄液供給装置６０Ａの稼働停止、液滴吐出装置１０の稼働停止となった状態のポンプ停止状態であってもよい。

大気開閉部７５は、副貯留部６２のエアー溜り６２ａを大気に開放するためのエアー流路７６と、エアー流路７６を開閉するエアー開閉バルブ７８（エアー流路開閉部）と、を有している。エアー流路７６は、主流路６３と同様に、耐薬品性のチューブで構成されており、上流側を副貯留部６２に接続され、下流側を主貯留部６１に接続されている。より詳細には、エアー流路７６の上流端は、副貯留部６２のエアー溜り６２ａに開放され、下流端は、主貯留部６１の上端部に構成された大気圧エアー溜り６１ａに開放されている。

エアー開閉バルブ７８は、上記の個別開閉バルブ６８と同様に、耐薬品性の電磁弁で構成されている。エアー開閉バルブ７８は、制御部１７に接続されており、制御部１７は、上記のリターン開閉バルブ７７を開放した後、エアー溜り６２ａが大気圧まで降圧するタイミングで、エアー開閉バルブ７８を開放する。これにより、副貯留部６２から主貯留部６１に戻す洗浄液の送液は、途中で、エアー溜り６２ａの圧力による送液からサイホン作用による送液に移行する。したがって、副貯留部６２の液溜り６２ｂは、上記の基準液位に確実に復帰する。

なお、エアー流路７６の上流端を主貯留部６１に接続する構成は、気化した洗浄液が大気に放出されるのを防止するためのものである。したがって、エアー流路７６の上流端を、図外の廃液タンクや排気エアー処理設備等に接続するものであってもよい。また、気化した洗浄液に大気汚染等の問題がなければ、エアー流路７６の上流端を単純に大気に開放する構成であってもよい。

制御部１７による、洗浄液の洗浄液吐出部４７への洗浄液の供給動作は、第１実施形態と同様であるが、洗浄液のリターン動作は、以下のようになる。洗浄液ポンプ６６が停止している状態で、制御部１７は、先ずリターン開閉バルブ７７を開放する。これにより、副貯留部６２のから主貯留部６１への洗浄液のリターン（戻り）が開始される。洗浄液のリターンが開始され洗浄液が主貯留部６１に流下してゆくと、副貯留部６２（エアー溜り６２ａ）の圧力は徐々に降下してゆく。

圧力検出部７１が大気圧前後の所定の圧力を検出すると、制御部１７は、エアー開閉バルブ７８を開放する。副貯留部６２に対し主貯留部６１は低い位置に配設されており、またこの時点までの洗浄液の流れにより、リターン流路７４内のエアーは押し流され、リターン流路７４内は洗浄液で満たされている。したがって、エアー開閉バルブ７８を開放すると、洗浄液の流れは、エアー溜り６２ａの圧力によるものからサイホン作用によるものに移行し、続行される。副貯留部６２の液位が基準液位（リターン流路７４の上流端の位置）に達すると、リターン流路７４にエアーが流れ込み、サイホンが切れて洗浄液の流れ（戻り）が停止する。

サイホン作用の終了（洗浄液の戻り停止）は、圧力検出部７１が大気圧前後の所定の圧力を検出した時点から時間で管理されており、制御部１７は、圧力検出部７１が所定の圧力を検出した時点から所定時間経過後、リターン開閉バルブ７７およびエアー開閉バルブ７８を閉塞して、洗浄液のリターン動作を完了する。

このように、第２実施形態の洗浄液供給装置６０Ａによれば、洗浄液ポンプ６６が停止しているときに、洗浄液のリターン動作を実施するようにしているため、副貯留部６２の液溜り６２ｂおよびエアー溜り６２ａを元の状態にリセットすることができる。具体的には、副貯留部６２の液溜り６２ｂの液位を基準液位に、すなわちエアー溜り６２ａのエアーが液溜り６２ｂの洗浄液に溶け込むことがあっても、液溜り６２ｂのおよびエアー溜り６２ａを、所望の容積となるようにリセットすることができる。

また、洗浄液のリターン動作を、エアー溜り６２ａの圧力およびサイホン作用を利用して行うようにしているため、リターン動作のための構造を単純化することができる。したがって、メンテナンスフリーであって、コストが抑制された洗浄液供給装置６０Ａを提供することができる。

［第３実施形態の洗浄液供給装置］
次に、図６を参照して、第３実施形態に係る洗浄液供給装置６０Ｂについて説明する。この実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。同図に示すように、第３実施形態の洗浄液供給装置６０Ｂは、副貯留部６２Ｂが第１実施形態と異なる構造を有している。第３実施形態の副貯留部６２Ｂには、エアー溜り６２ａにピストン状部材８１が昇降自在に設けられ、またピストン状部材８１の昇降方向の位置を検出する位置検出部８２が設けられている。

ピストン状部材８１は、耐薬品性の樹脂等で形成され、ピストン本体８４と、ピストン本体８４から延びるロッド部８５とを有している。ピストン本体８４は、副貯留部６２Ｂの内周面に気密に且つ昇降自在に設けられている。この場合、ピストン状部材８１は、自重とエアー溜り６２ａの圧力とのバランスで昇降するようになっている。

位置検出部８２は、上記の圧力検出部７１に代えて設けられるものであり、上下一対の光センサー８７ａ，８７ｂ等で構成されている。一対の光センサー８７ａ，８７ｂは、昇降するピストン状部材８１のロッド部８５に臨むように上下に配設されている。上側の光センサー８７ａの位置は、上記の上限閾値に相当し、下側の光センサー８７ｂの位置は、上記の下限閾値に相当している。

制御部１７は、下側の光センサー８７ｂがロッド部８５「無」を検出すると、洗浄液ポンプ６６を起動し、上側の光センサー８７ａがロッド部８５「有」を検出すると、洗浄液ポンプ６６を停止させる。これにより、副貯留部６２Ｂは所定の圧力に維持され、個別開閉バルブ６８を開放することにより、副貯留部６２Ｂの洗浄液は、洗浄液吐出部４７に圧力送液される。

このように、第３実施形態の洗浄液供給装置６０Ｂによれば、位置検出部８２の検出結果に基づいて洗浄液ポンプ６６を制御しているため、間接的に副貯留部６２Ｂを所定の圧力となるように制御することができる。また、洗浄液ポンプ６６（ダイヤフラムポンプ）側において或いは洗浄液吐出部４７側において、急激な圧力変動が生じても、ピストン状部材８１の昇降によりこの圧力変動を吸収することができる。したがって、各洗浄液吐出部４７に洗浄液を安定して供給することができる。

なお、位置検出部８２として、リニアーエンコーダー、マイクロスイッチ、近接スイッチ等を用いることも可能である。

１０…液滴吐出装置、１３…液滴吐出ヘッド、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、４４…ヘッド昇降機構、４７…洗浄液吐出部、５３…ワイパー、６０，６０Ａ，６０Ｂ…洗浄液供給装置、６１…主貯留部、６１ａ…大気エアー溜り、６２，６２Ｂ…副貯留部、６２ａ…エアー溜り、６２ｂ…液溜り、６３…主流路、６４…個別流路、６６…洗浄液ポンプ、６７…フィルター、６８…個別開閉バルブ、７１…圧力検出部、７３…洗浄液リターン部、７４…リターン流路、７５…大気開閉部、７６…エアー流路、７７…リターン開閉バルブ、７８…エアー開閉バルブ、８１…ピストン状部材、８２…位置検出部。

Claims (10)

1. 洗浄液を貯留する第１貯留部と、
   第１流路を介して前記第１貯留部に接続され、内部に所定量の前記洗浄液が貯留されているときに、上部にエアー溜りが形成されると共に下部に前記洗浄液による液溜りが形成される蓄圧式の第２貯留部と、
   第２貯留部の内部に所定量の前記洗浄液が貯留されているときに、上流端が前記液溜りに開放される位置に位置する複数の個別流路を介して、前記第２貯留部に接続された複数の洗浄液吐出部と、
   前記第１流路に介設され、前記第１貯留部の洗浄液を前記第２貯留部に送液する送液部と、
   前記各個別流路を開閉する複数の個別流路開閉部と、
   前記エアー溜りが所定の圧力となるように、前記送液部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする洗浄液供給装置。
2. 前記第２貯留部の内部に前記所定量の前記洗浄液が貯留されているときに、前記第１流路の上流端の位置は、前記液溜りに開放されている位置に位置することを特徴とする請求項１に記載の洗浄液供給装置。
3. 前記第２貯留部の洗浄液を前記第１貯留部に戻すリターン流路を有し、前記制御部により前記送液部が停止しているときに、前記液溜りの液位が所定の液位となるように、前記リターン流路を介して前記第２貯留部の洗浄液を前記第１貯留部に戻す洗浄液リターン部を、更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄液供給装置。
4. 前記洗浄液リターン部は、
   上流端が前記所定の液位となる位置に開放された前記リターン流路と、
   前記リターン流路を開閉するリターン流路開閉部と、を有し、
   前記制御部は、前記リターン流路開閉部を制御し、前記送液部が停止しているときに前記リターン流路を開放することを特徴とする請求項３に記載の洗浄液供給装置。
5. 前記第１貯留部と前記送液部との間の前記第１流路に介設されたフィルターを、更に備え、
   前記リターン流路の下流端は、前記フィルターと前記送液部との間の前記第１流路に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の洗浄液供給装置。
6. 前記第２貯留部に対し前記第１貯留部は、重力方向において低い位置に配設されており、
   前記制御部により制御され、前記第２貯留部の前記エアー溜りを大気に開閉する大気開閉部を、更に備え、
   前記制御部は、前記リターン流路を開放した後、前記エアー溜りが大気圧まで降圧するタイミングで前記大気開閉部を開放することを特徴とする請求項４または５に記載の洗浄液供給装置。
7. 前記第１貯留部は、大気に開放された大気圧エアー溜りを有しており、
   前記大気開閉部は、前記エアー溜りと前記大気圧エアー溜りとを接続するエアー流路と、
   前記制御部により制御され、前記エアー流路を開閉するエアー流路開閉部と、を有していることを特徴とする請求項６に記載の洗浄液供給装置。
8. 前記第２貯留部の圧力を検出する圧力検出部を、更に備え、
   前記制御部は、前記圧力検出部の検出結果に基づいて前記送液部を制御することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の洗浄液供給装置。
9. 前記第２貯留部の内周面に気密に且つ昇降自在に設けられ、自重と前記エアー溜りにおけるエアーの圧力とのバランスで昇降するピストン状部材と、
   前記圧力検出部に代えて設けられ、前記ピストン状部材の昇降方向の位置を検出する位置検出部と、を更に備え、
   前記制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記送液部を制御することを特徴とする請求項８に記載の洗浄液供給装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の洗浄液供給装置と、
    それぞれが機能液を吐出すると共に、前記複数の洗浄液吐出部に対応して設けられた複数の液滴吐出ヘッドと、
    前記各洗浄液吐出部から前記各液滴吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が供給された状態で、前記ノズル面を払拭する複数のワイピング装置と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。

Images