JP2018187854A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴吐出装置の印刷効率を向上させること。【解決手段】液滴吐出装置１は、紫外線硬化型インクを吐出するヘッド３６と、記録媒体Ｓに着弾した紫外線硬化型インクに紫外線を照射する照射部としての仮硬化照射部３７ａと、ヘッド３６のノズル面３６３をクリーニングするクリーニング部としてのメンテナンスユニット５と、制御部１１０と、を備える液滴吐出装置１であって、制御部１１０は、単位印刷面積に対する仮硬化照射部３７ａによる紫外線の照射量が第１量に設定された第１モードを実施するとき、メンテナンスユニット５によるノズル面３６３のクリーニング間隔を第１間隔に設定し、単位印刷面積に対する仮硬化照射部３７ａによる紫外線の照射量が第１量よりも小さい第２量に設定された第２モードを実施するとき、メンテナンスユニット５によるノズル面３６３のクリーニング間隔を第１間隔よりも長い第２間隔に設定する。【選択図】図７

Description

本発明は、液滴吐出装置に関する。

従来から、紫外線を照射することにより液体から固体へ硬化する紫外線硬化型インクを用いて、記録媒体上に複数のドットを形成することで画像や文字などの記録を行う液滴吐出装置が知られていた。例えば、特許文献１には、紫外線照射ランプ（照射部）を備え、記録媒体や印刷モードの違いに応じて紫外線の照射条件を変更するインクジェット記録装置（液滴吐出装置）が開示されている。これにより、異なる記録媒体に最適なインク定着ができると記されている。

特開２００４−９４８３号公報

商業・産業用途に使用される大型の液滴吐出装置では、印刷物の生産効率の向上が求められている。
一方、紫外線硬化型インクを用いた液滴吐出装置では、照射部から照射された紫外線の漏れ光が液滴を吐出するノズルの形成されたノズル面に到達し、ノズル面に付着した紫外線硬化型インクが固着することで生じるノズルの吐出不良を防止するために、ノズル面を定期的にクリーニングしていた。このクリーニングの間は、印刷が実行されず生産効率を低下させる要因となっている。
しかしながら、ノズル面のクリーニングは、記録媒体の種類や印刷モードに関係なく所定のクリーニング間隔で行われていたので、特許文献１の紫外線の照射条件を変更するだけの液滴吐出装置では生産効率を改善することが困難であった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る液滴吐出装置は、紫外線硬化型インクを吐出するヘッドと、記録媒体に着弾した前記紫外線硬化型インクに紫外線を照射する照射部と、前記ヘッドのノズル面をクリーニングするクリーニング部と、制御部と、を備える液滴吐出装置であって、前記制御部は、単位印刷面積に対する前記照射部による前記紫外線の照射量が第１量に設定された第１モードを実施するとき、前記クリーニング部による前記ノズル面のクリーニング間隔を第１間隔に設定し、前記単位印刷面積に対する前記照射部による前記紫外線の照射量が前記第１量よりも小さい第２量に設定された第２モードを実施するとき、前記クリーニング部による前記ノズル面のクリーニング間隔を前記第１間隔よりも長い第２間隔に設定することを特徴とする。

本適用例によれば、液滴吐出装置の制御部は、紫外線の照射量が第１モードの第１量よりも小さい第２量である第２モードで印刷を実施する際に、ノズル面のクリーニング間隔を第１モードの第１間隔よりも長い第２間隔に設定する。第２モードの場合、第１モードよりノズル面に到達する漏れ光のエネルギーも減少し、ノズル面に付着した紫外線硬化型インクが固着して液滴の吐出不良を起すまでの時間も長くなる。このため、制御部が、第２モードにおけるノズル面のクリーニング間隔を第１モードよりも長く設定すること、すなわちクリーニング回数を減らすことで液滴吐出装置の生産効率を向上させることができる。

［適用例２］本適用例に係る液滴吐出装置は、紫外線硬化型インクを吐出するヘッドと、記録媒体に着弾した前記紫外線硬化型インクに紫外線を照射する照射部と、前記ヘッドのノズル面をクリーニングするクリーニング部と、入力部と、制御部と、を備える液滴吐出装置であって、前記制御部は、前記入力部を介した入力値に基づいて、前記照射部による前記紫外線の照射量を設定し、単位印刷面積に対する前記照射部による前記紫外線の照射量が第１量に設定されたとき、前記クリーニング部による前記ノズル面のクリーニング間隔を第１間隔に設定し、前記単位印刷面積に対する前記照射部による前記紫外線の照射量が前記第１量よりも小さい第２量に設定されたとき、前記クリーニング部による前記ノズル面のクリーニング間隔を前記第１間隔よりも長い第２間隔に設定することを特徴とする。

本適用例によれば、液滴吐出装置の制御部は、入力部を介した入力値に基づいて、紫外線の照射量が第１量よりも小さい第２量で印刷を実施する際に、ノズル面のクリーニング間隔を第１量で印刷を実施した時の第１間隔よりも長い第２間隔に設定する。第２量での印刷の場合、第１量での印刷よりノズル面に到達する漏れ光のエネルギーも減少し、ノズル面に付着した紫外線硬化型インクが硬化して液滴の吐出不良を起すまでの時間も長くなる。このため、制御部が、第２量で印刷を実施する際のノズル面のクリーニング間隔を第１量で印刷を実施した時の第１間隔よりも長く設定すること、すなわちクリーニング回数を減らすことで液滴吐出装置の生産効率を向上させることができる。

［適用例３］上記適用例に記載の液滴吐出装置において、前記第１量と前記第１間隔との積は、前記第２量と前記第２間隔との積と等しいことが好ましい。

本適用例によれば、第１量と第１間隔との積は、クリーニングが実施されるまでに、照射部から照射される紫外線の積算光量である。第２量と第２間隔との積は、第１量と第１間隔との積と等しいので、第２量で照射される紫外線の積算光量は、第１量で照射される紫外線の積算光量と同等になる。換言すると、ノズル面に到達する漏れ光の積算光量も同等になるので、第２量と第２間隔とで印刷を実施した場合、紫外線硬化型インクが硬化することで生じる吐出不良の発生確率（頻度）を、第１量と第１間隔とで印刷を実施した時と同等に維持したままクリーニング回数を減らすことができる。

［適用例４］上記適用例に記載の液滴吐出装置において、前記照射部は、仮硬化照射部と本硬化照射部とを有し、前記制御部は、前記単位印刷面積に対する前記仮硬化照射部の照射量に基づいて、前記クリーニング間隔を設定することが好ましい。

本適用例によれば、記録媒体に向かって吐出された紫外線硬化型インクは、記録媒体に着弾直後に仮硬化照射部からの照射によって仮硬化される。すなわち、ヘッドと仮硬化照射部は、近接配置されているので、仮硬化照射部の照射量に基づいてクリーニング間隔を設定するので、適切な第２間隔を求めることができる。

実施形態に係る液滴吐出装置の構成を模式的に例示する正面図。 液滴吐出装置の外観を例示する斜視図。 ヘッドと照射部の詳細を示す拡大正面図。 ヘッドユニットの移動態様を説明する平面図。 ヘッドユニットの移動態様を説明する側面図。 液滴吐出装置の電気的な構成を示す電気ブロック図。 印刷モードと照射量及びクリーニング間隔との関係を示す設定テーブル。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。

（実施形態）
＜液滴吐出装置の概略構成＞
図１は、実施形態に係る液滴吐出装置の構成を模式的に例示する正面図である。図２は、液滴吐出装置の外観を例示する斜視図である。まず、本実施形態に係る液滴吐出装置１の概略構成について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１や以下の図面では必要に応じて、装置各部の配置関係を明確にするために、液滴吐出装置１の左右方向Ｘ、前後方向Ｙおよび鉛直方向Ｚに対応したＸＹＺ直交座標系を表示する。また、本実施形態の液滴吐出装置１は、紫外線（光）を照射することで硬化する紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインクという）を吐出する。

図１に示すように、液滴吐出装置１は、左右方向Ｘに配列された繰出部２、プロセス部３および巻取部４で構成されている。繰出部２には繰出軸２０が備えられ、プロセス部３には回転ドラム３０が備えられ、巻取部４には巻取軸４０が備えられている。液滴吐出装置１では、その両端が繰出軸２０及び巻取軸４０にロール状に巻き付けられた長尺の記録媒体Ｓが搬送経路Ｐｃに沿って張架されている。記録媒体Ｓは、繰出軸２０から巻取軸４０へ向かう間に設けられている回転ドラム３０において搬送方向Ｄｓへ搬送されつつ、ヘッドユニット３Ｕで画像記録を受ける。記録媒体Ｓの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）、ＰＰ（polypropylene）等がある。なお、以下の説明では、記録媒体Ｓの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。

繰出部２は、記録媒体Ｓの一端を巻き付けた繰出軸２０と、繰出軸２０から引き出された記録媒体Ｓを巻き掛ける従動ローラー２１とを有している。繰出軸２０は、記録媒体Ｓの表面を外側に向けた状態で、記録媒体Ｓの一端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸２０が図１において時計回りに回転することで、繰出軸２０に巻き付けられた記録媒体Ｓが従動ローラー２１を経由してプロセス部３へと繰り出される。従動ローラー２１は、記録媒体Ｓと接触して、搬送される記録媒体Ｓとの間の摩擦力を受けて記録媒体Ｓの搬送方向Ｄｓに従動回転するものである。ちなみに、記録媒体Ｓは、繰出軸２０に着脱可能な芯管を介して繰出軸２０に巻き付けられている。したがって、繰出軸２０の記録媒体Ｓが使い切られた際には、ロール状の記録媒体Ｓが巻き付けられた新たな芯管を繰出軸２０に装着して、繰出軸２０の記録媒体Ｓを取り換えることが可能となっている。

プロセス部３は、繰出部２から繰り出された記録媒体Ｓが回転ドラム３０で支持され、回転ドラム３０の外周面に沿って配置されるヘッドユニット３Ｕにより記録媒体Ｓに対する処理が適宜行われ、記録媒体Ｓに画像が記録される。このプロセス部３の上流側には、回転ドラム３０に向かって記録媒体Ｓを搬送する前駆動ローラー３１が設けられ、プロセス部３の下流側には、記録媒体Ｓを巻取軸４０に向かって搬送する後駆動ローラー３２が設けられている。前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送される記録媒体Ｓが回転ドラム３０に支持される。

前駆動ローラー３１は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部２から繰り出された記録媒体Ｓを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー３１が図１において時計回りに回転することで、繰出部２から繰り出された記録媒体Ｓが搬送経路Ｐｃの下流側へ搬送される。なお、前駆動ローラー３１に対してはニップローラー３１ｎが対向して設けられている。このニップローラー３１ｎは、前駆動ローラー３１側へ付勢された状態で記録媒体Ｓの表面に当接し、前駆動ローラー３１との間で記録媒体Ｓを挟持する。これによって、前駆動ローラー３１と記録媒体Ｓの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー３１による記録媒体Ｓの搬送を確実に行なうことができる。

回転ドラム３０は、Ｙ方向に平行な回転軸３０１を有する円筒状をなし、図示を省略する支持機構により円周方向に沿って回動可能に支持されている。回転ドラム３０は、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送される記録媒体Ｓを裏面側から巻き掛けつつ回転する。この回転ドラム３０は、記録媒体Ｓを裏面側から支持しつつ、搬送される記録媒体Ｓとの間の摩擦力を受けて記録媒体Ｓの搬送方向Ｄｓに従動回転する。

プロセス部３には、回転ドラム３０へ記録媒体Ｓが巻き掛けられる両側で記録媒体Ｓの進行方向を変更する従動ローラー３３，３４が設けられている。従動ローラー３３は、搬送方向Ｄｓにおける前駆動ローラー３１と回転ドラム３０の間で記録媒体Ｓの表面を巻き掛けて、記録媒体Ｓの進行方向を回転ドラム３０へ向かう方向へ折り返す。一方、従動ローラー３４は、搬送方向Ｄｓにおける回転ドラム３０と後駆動ローラー３２の間で記録媒体Ｓの表面を巻き掛けて、記録媒体Ｓの進行方向を折り返す。このように、回転ドラム３０に対して搬送方向Ｄｓの上流側及び下流側のそれぞれで記録媒体Ｓを折り返すことで、回転ドラム３０への記録媒体Ｓの巻き掛け部を長く確保することができる。

後駆動ローラー３２は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、回転ドラム３０から従動ローラー３４を経由して搬送されてきた記録媒体Ｓを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー３２が図１において時計回りに回転することで、記録媒体Ｓが巻取部４へ搬送される。なお、後駆動ローラー３２に対してはニップローラー３２ｎが対向して設けられている。このニップローラー３２ｎは、後駆動ローラー３２側へ付勢された状態で記録媒体Ｓの表面に当接し、後駆動ローラー３２との間で記録媒体Ｓを挟持する。これによって、後駆動ローラー３２と記録媒体Ｓの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー３２による記録媒体Ｓの搬送を確実に行なうことができる。

このように、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送される記録媒体Ｓは、回転ドラム３０の外周面に支持される。そして、回転ドラム３０に支持される記録媒体Ｓの表面に対してカラー画像を記録するために、ヘッドユニット３Ｕが設けられている。このヘッドユニット３Ｕは、回転ドラム３０の外周面に巻き掛けられた記録媒体Ｓの表面に向かってＵＶインクを吐出するヘッド３６ａ〜３６ｅと、記録媒体Ｓに着弾したＵＶインクに紫外線を照射する照射部とで構成され、照射部は、仮硬化照射部３７ａと本硬化照射部３７ｂとを有している。これらのヘッド３６ａ〜３６ｅ、仮硬化照射部３７ａ及び本硬化照射部３７ｂは、回転ドラム３０の外周面に沿った円弧形状のユニット支持部材３５に支持されている。なお、ヘッドユニット３Ｕは、後述するガイド機構６によって、回転ドラム３０に対して前後方向（Ｙ方向）に移動可能に構成されている。

搬送方向Ｄｓに順番に並ぶ４個のヘッド３６ａ〜３６ｄは、例えば、互いに異なるシアン、マゼンタ、ブラック及びイエローの各色に対応するＵＶインクをノズル３６１（図３参照）からインクジェット方式で吐出する。これら４個のヘッド３６ａ〜３６ｄは、回転ドラム３０の回転軸３０１から放射状に配置されて、回転ドラム３０の外周面に沿って並んでいる。そして、各ヘッド３６ａ〜３６ｄは、ユニット支持部材３５によって回転ドラム３０に対して位置決めされ、外周面に対して若干の間隔（プラテンギャップ）を空けて回転ドラム３０に対向している。これによって、各ヘッド３６ａ〜３６ｄは、記録媒体Ｓに対して所定の間隔（ペーパーギャップ）を空けて、回転ドラム３０に巻き掛けられた記録媒体Ｓ表面に対向する。各ヘッド３６ａ〜３６ｄが、ユニット支持部材３５によって所定のペーパーギャップに保持された状態で、ＵＶインクを吐出することで、記録媒体Ｓの所望の位置にＵＶインクが着弾し記録媒体Ｓの表面にカラー画像が形成される。

ＵＶインクは、仮硬化用の仮硬化照射部３７ａと本硬化用の本硬化照射部３７ｂとからの紫外線の照射によって硬化し記録媒体Ｓに定着する。４個のヘッド３６ａ〜３６ｄの各間には、仮硬化照射部３７ａが配置されている。仮硬化照射部３７ａは、照射量の小さい紫外線を照射することで、ＵＶインクの濡れ広がり方が紫外線を照射しない場合に比べて十分に遅くなる程度にＵＶインクを硬化（仮硬化）させるものであり、ＵＶインクを本硬化させるものではない。一方、４個のヘッド３６ａ〜３６ｄに対して搬送方向Ｄｓの下流側には、本硬化照射部３７ｂが設けられている。本硬化照射部３７ｂは、仮硬化照射部３７ａより照射量の多い紫外線を照射することで、ＵＶインクの濡れ広がりが停止する程度にＵＶインクを硬化（本硬化）させるものである。

このように、４個のヘッド３６ａ〜３６ｄの各間に配置された仮硬化照射部３７ａが、搬送方向Ｄｓの上流側の３個のヘッド３６ａ〜３６ｃから記録媒体Ｓに吐出されたＵＶインクを仮硬化させる。例えば、隣り合う２個のヘッド３６ａ，３６ｂのうち、上流側のヘッド３６ａから記録媒体Ｓに吐出されたＵＶインクは、記録媒体Ｓの搬送と共に下流側のヘッド３６ｂに至るまでの間で仮硬化される。これによって、異なる色のＵＶインクが混ざり合うといった混色の発生が抑制される。こうして混色が抑制された状態で、４個のヘッド３６ａ〜３６ｄは互いに異なる色のＵＶインクを吐出して、記録媒体Ｓにカラー画像を形成する。さらに、４個のヘッド３６ａ〜３６ｄにより形成されたカラー画像は、ヘッド３６ｄより搬送方向Ｄｓの下流側に設けられた本硬化照射部３７ｂにより硬化されて記録媒体Ｓに定着する。

さらに、本硬化照射部３７ｂに対して搬送方向Ｄｓの下流側には、ヘッド３６ｅが設けられている。このヘッド３６ｅは、透明のＵＶインクをインクジェット方式でノズル３６１から吐出する。ヘッド３６ｅは、ユニット支持部材３５によって回転ドラム３０に対して位置決めされ、外周面に対して若干の間隔（プラテンギャップ）を空けて回転ドラム３０に対向している。これによって、ヘッド３６ｅは、記録媒体Ｓに対して所定の間隔（ペーパーギャップ）を空けて、回転ドラム３０に巻き掛けられた記録媒体Ｓ表面に対向する。こうして、ユニット支持部材３５によって所定のペーパーギャップに保持された状態で、ヘッド３６ｅがＵＶインクを吐出することで、記録媒体Ｓの所望の位置にＵＶインクが着弾して、記録媒体Ｓの表面のカラー画像が透明のＵＶインクで覆われる。この透明のＵＶインクは、カラー画像の全面に吐出されて、光沢感あるいはマット感といった質感をカラー画像に与える。

このようにヘッド３６ａ〜３６ｅ、仮硬化照射部３７ａ及び本硬化照射部３７ｂがユニット支持部材３５に装着されて、ヘッドユニット３Ｕが構成されている。さらに、プロセス部３には、ヘッド３６ｅに対して搬送方向Ｄｓの下流側に、透明のＵＶインクを本硬化させる本硬化照射部３８が設けられている。この本硬化照射部３８は、強い紫外線を照射することでヘッド３６ｅが吐出した透明のＵＶインクを完全に硬化（本硬化）させるものである。これによって、カラー画像を覆う透明のＵＶインクを記録媒体Ｓの表面に定着させることができる。

このように、プロセス部３では、回転ドラム３０の外周面に巻き掛けられる記録媒体Ｓに対して、ＵＶインクの吐出及び硬化が適宜実行されて、透明のＵＶインクで質感を付与されたカラー画像が形成される。そして、このカラー画像の形成された記録媒体Ｓが、後駆動ローラー３２によって巻取部４へと搬送される。

巻取部４は、記録媒体Ｓの他端を巻き付けた巻取軸４０の他に、巻取軸４０と後駆動ローラー３２との間で記録媒体Ｓを裏面側から巻き掛ける従動ローラー４１を有する。巻取軸４０は、記録媒体Ｓの表面を外側に向けた状態で、記録媒体Ｓの他端を巻き取って支持する。つまり、巻取軸４０が図１において時計回りに回転すると、後駆動ローラー３２から搬送されてきた記録媒体Ｓが従動ローラー４１を経由して巻取軸４０に巻き取られる。ちなみに、記録媒体Ｓは、巻取軸４０に着脱可能な芯管を介して巻取軸４０に巻き取られる。したがって、巻取軸４０に巻き取られた記録媒体Ｓが満杯になった際には、芯管ごと記録媒体Ｓを取り外すことが可能となっている。

図２に示すように、液滴吐出装置１は、筐体１０を有し、上述した繰出部２、プロセス部３および巻取部４の各部は、筐体１０の内部に収容されている。筐体１０により、筐体１０内部の各部へのごみや塵の進入を防ぐとともに、作業の安全性を確保することができる。筐体１０は、例えば、ステンレス鋼の板材で形成されている。

また、液滴吐出装置１には、当該の液滴吐出装置１を制御する制御部１１０を含むメインパネル１１０ａ、液晶ディスプレイ等で構成されるモニター１１１、キーボード１１２及びマウス１１３などが設けられている。キーボード１１２、マウス１１３、メインパネル１１０ａの有するボタン及びボリュームは、制御部１１０に入力値を入力する入力部として機能する。モニター１１１には、印刷対象の画像の他にメニュー画面などが表示される。したがって、作業者は、モニター１１１を確認しつつ上記入力部を操作することで、記録媒体Ｓの情報や、印刷モード、紫外線の照射量に関する情報などを入力することができる。

次に、ヘッドのノズル面付近の構成について図３に基づいて説明する。図３はヘッドと照射部の詳細を示す拡大正面図である。ここで、ヘッド３６ａ〜３６ｅは同じ構成を有しており、ヘッド３６ａ〜３６ｄの各間に配置される仮硬化照射部３７ａは同じ構成を有している。そこで、図３以降の説明においては、ヘッド３６ａ〜３６ｅを特に特定しない場合はヘッド３６と表記する。仮硬化照射部３７ａも特に特定しない場合は照射部３７と表記する。

回転ドラム３０との対向する、ヘッド３６のノズル面３６３には、複数のノズル３６１が設けられている。例えば、ノズル面３６３には、ノズル３６１が前後方向（Ｙ方向）に複数並ぶノズル列３６２が搬送方向Ｄsに２列設けられている。そして、各ノズル３６１から回転ドラム３０に支持された記録媒体Ｓに対してＵＶインクが吐出されることで、記録媒体Ｓに画像が形成される。

また、照射部３７は、基板３７１に配設された発光部３７２を有している。発光部３７２は前後方向に複数並んでノズル列３６２と略同じ長さの列をなしており、記録媒体Ｓの幅方向において画像が形成される領域に紫外線を照射する。発光部３７２に電圧を印加することで照射部３７から紫外線が照射され、その照射量は発光部３７２に印加する電圧値をコントロールすることによって調整可能となっている。また、回転ドラム３０と対向する面には、ガラス板３７３が設けられ、発光部３７２から出射された紫外線は、ガラス板３７３を透過して記録媒体Ｓの表面を照射する。ヘッド３６により記録媒体Ｓの表面に吐出されたＵＶインクは、紫外線の照射量に応じたスピードで硬化する。

さらに、搬送方向Ｄｓにおいてヘッド３６と照射部３７との間には、照射部３７と一体的に構成されたミスト吸引部３９がユニット支持部材３５に支持された状態で設けられている。ミスト吸引部３９の吸引口３９１は前後方向においてノズル列３６２と略同じ長さとなるように延設されており、吸引口３９１の開口面（下面）は上下方向においてヘッド３６のノズル面３６３と同位置か若干上方に位置している。吸引口３９１は図示しない負圧発生部と吸引ホース３９２を介して接続されており、負圧発生部を作動させることで吸引口３９１に負圧が生じて、ＵＶインクの吐出に伴って霧状に飛散するインクミストが吸引口３９１に吸引される。このようにして、インクミストが記録媒体Ｓに付着したり、装置内の各部を汚染したりすることを抑制している。

しかしながら、長時間に及ぶ印刷においては、ノズル面３６３に蓄積したインクミスト（ＵＶインク）が、記録媒体Ｓや回転ドラム３０で乱反射した紫外線の漏れ光によって硬化しノズル３６１の吐出不良を引き起こす恐れがある。液滴吐出装置１は、このような問題を抑制するために、ヘッド３６のノズル面３６３をクリーニングするクリーニング部としてのメンテナンスユニット５（図５参照）を備えている。

次に、ヘッド３６ａ〜３６ｅのクリーニング処理について説明する。
図４は、ヘッドユニットの移動態様を説明する平面図である。図５は、ヘッドユニットの移動態様を説明する側面図である。なお、図４及び図５では、ヘッドユニット３Ｕ、回転ドラム３０、メンテナンスユニット５の位置関係、及びガイド機構６の構成を図示しており、適宜他の部材の図示を省略している。

ヘッドユニット３Ｕは、記録媒体Ｓに印刷を行う印刷位置Ｐ１から搬送方向Ｄｓと直交する直交方向Ｄｐへ向かって、クリーニング位置Ｐ２、メンテナンス位置Ｐ３に移動可能に構成されている。クリーニング位置Ｐ２はメンテナンスユニット５と対向しヘッド３６ａ〜３６ｅのクリーニングを行う位置であり、メンテナンス位置Ｐ３は作業者が部品交換などのメンテナンスを行う位置である。

プロセス部３には、ヘッドユニット３Ｕを直交方向Ｄｐ（Ｙ方向）へ移動させるガイド機構６が設けられている。ガイド機構６は、直交方向Ｄｐに延設されたガイドベルト６１、ガイドベルト６１の延設方向の両端においてガイドベルト６１の内側が巻き掛けられる一対のプーリー６２、一対のプーリー６２の一方に連結されて当該のプーリー６２を回転駆動するガイドモーターＭ６３、および直交方向Ｄｐに延設された左右一対のガイドレール６４を有している。そして、ヘッドユニット３Ｕのユニット支持部材３５の下面は、ガイドベルト６１に取り付けられるとともに、一対のガイドレール６４上を直交方向Ｄｐに摺動できるようにガイドレール６４によって支持されている。

制御部１１０の制御によってガイドモーターＭ６３が駆動するとガイドベルト６１が回転し、ガイドベルト６１の回転に伴って、ユニット支持部材３５が一対のガイドレール６４に支持されながら直交方向Ｄｐに移動する。その結果、ヘッドユニット３Ｕ全体が直交方向Ｄｐに移動する。ヘッドユニット３Ｕの各位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３への移動制御は、例えば、各位置間の距離に応じたガイドモーターＭ６３の回転数制御で行うことができる。

ヘッドユニット３Ｕがクリーニング位置Ｐ２にある時、各ヘッド３６ａ〜３６ｅのノズル面３６３は、メンテナンスユニット５と対向する。メンテナンスユニット５は、ノズル面３６３と当接し、キャッピング、クリーニングおよびワイピングのクリーニング処理を行う。

キャッピングは、ノズル３６１を図示しないキャップで覆い、ノズル３６１内でＵＶインクの粘性が増大するのを抑制する処理である。クリーニングは、キャッピングした状態で、キャップ内に負圧を発生させることにより、ノズル３６１から強制的にＵＶインクを排出する処理である。このクリーニングにより、粘性が増大したＵＶインクやＵＶインク中の気泡等をノズル３６１から除去することができる。また、ワイピングは、ヘッド３６のノズル面３６３を、図示しないワイパーにより拭く処理である。このワイピングにより、ヘッド３６のノズル面３６３からＵＶインクを拭き取ることができる。これらのクリーニング処理により、ノズル３６１の吐出不良の防止や回復を図ることができる。

＜電気的構成＞
図６は、液滴吐出装置の電気的な構成を示す電気ブロック図である。次に、液滴吐出装置１の電気的構成について図６を参照して説明する。

液滴吐出装置１は、外部装置やメインパネル１１０ａ、キーボード１１２、マウス１１３などの入力部からの入力に応じて液滴吐出装置１の各部を制御する制御部１１０を備えている。制御部１１０は、インターフェイス部（Ｉ／Ｆ）１１４と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１５と、制御回路１１６と、記憶部１１７とを含んで構成されている。インターフェイス部１１４は、コンピューターなどの画像を取り扱う外部装置と液滴吐出装置１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１１５は、液滴吐出装置１全体の制御を行うための演算処理装置である。

記憶部１１７は、ＣＰＵ１１５のプログラムを格納する領域や作業領域などを確保するためのものであり、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒy）などの記憶素子を有している。制御回路１１６は、液滴吐出装置１００の各部を制御するための制御信号を生成する。

制御部１１０は、制御回路１１６から出力する制御信号によって、繰出軸２０、前駆動ローラー３１、後駆動ローラー３２および巻取軸４０のそれぞれに接続されているモーター（繰出モーターＭ２０、前駆動モーターＭ３１、後駆動モーターＭ３２、巻取モーターＭ４０）の駆動を制御して、記録媒体Ｓを搬送方向Ｄｓに搬送する。また、制御部は、制御回路１１６から出力する制御信号によって、各ヘッド３６ａ〜３６ｅのＵＶインクの吐出タイミングを制御して、各ヘッド３６ａ〜３６ｅのノズル３６１からプロセス部３に搬送される記録媒体ＳへＵＶインクを吐出する。これにより、記録媒体Ｓに画像などが形成される。

また、制御部１１０は、各ヘッド３６ａ〜３６ｅのクリーニングを行う際、制御回路１１６から出力する制御信号によって、ガイドモーターＭ６３の駆動を制御してヘッドユニット３Ｕを直交方向Ｄｐに移動する。そして、メンテナンスユニット５の各部を制御して各種のクリーニング処理を行う。

また、制御部１１０は、モニター１１１に印刷対象の画像やメニュー画面などを表示する。

＜紫外線照射量及びクリーニング間隔の設定１＞
次に、紫外線の照射量及びクリーニング間隔の設定方法について説明する。
図７は、印刷モードと照射量及びクリーニング間隔との関係を示す設定テーブルである。

本実施形態の液滴吐出装置１は、例えば、図７に示すように、Ａモード、Ｂモード及びＣモードの３つの印刷モードを有し、制御部１１０の記憶部１１７には、各モードに対応する紫外線の照射量とクリーニング間隔との関係を示す設定テーブルが格納されている。なお、Ａモードは、各色のＵＶインクの混色や滲みを極力抑えた「高画質モード」として用意され、Ｂモードは、画質と印刷効率とをバランスさせた「通常モード」として用意され、Ｃモードは、印刷効率を優先させた「ドラフトモード」として用意されている。

図７の設定テーブルにおける、Ｃｙ仮硬化照射量は、シアンのＵＶインク（以下、Ｃｙインクとも記す）を仮硬化させる仮硬化照射部３７ａから照射する紫外線の照射量を、ＵＶインクを本硬化させる際に照射する単位面積当たりの照射量を１００％とした時の比率（％）で表している。同様に、Ｍａ仮硬化照射量はマゼンタのＵＶインク（以下、Ｍａインクとも記す）を、Ｂｋ仮硬化照射量はブラックのＵＶインク（以下、Ｂｋインクとも記す）を仮硬化させる仮硬化照射部３７ａから照射する紫外線の照射量を示している。また、Ｙｅ本硬化照射量はイエローのＵＶインク（以下、Ｙｅインクとも記す）を吐出させた後に、各色のＵＶインクをさらに硬化させる本硬化照射部３７ｂから照射する紫外線の照射量を示している。本硬化照射量は、透明のＵＶインクを本硬化させる本硬化照射部３８から照射する紫外線の照射量である。

また、クリーニング間隔は、メンテナンスユニット５によってヘッド３６のノズル面３６３をクリーニング処理する間隔を示している。例えば、Ａモードでは、連続印刷を３０分行う毎にノズル面３６３のクリーニングを実施することを意味する。

制御部１１０は、単位印刷面積に対する照射部としての仮硬化照射部３７ａによる紫外線の照射量が第１量に設定された第１モードを実施するとき、クリーニング部としてのメンテナンスユニット５によるノズル面３６３のクリーニング間隔を第１間隔に設定する。詳しくは、作業者によって、モニター１１１に表示された印刷モード選択画面から第１モードとしてＡモードが選択された場合、制御部１１０は、図７に示す設定テーブルのＡモード列を参照し、仮硬化照射部３７ａから照射させる紫外線の照射量を第１量に設定する。具体的には、制御部１１０は、Ｃｙインク、Ｍａインクを仮硬化させる仮硬化照射部３７ａの第１量（Ｃｙ、Ｍａ仮硬化照射量）を、本硬化照射量の３．６％に設定し、Ｂｋインクを仮硬化させる仮硬化照射部３７ａの第１量（Ｂｋ仮硬化照射量）を、本硬化照射量の１．５％に設定する。なお、本硬化照射部３７ｂ，３８の照射量（Ｙｅ本硬化照射量，本硬化照射量）は１００％に設定される。本実施形態において、単位印刷面積に対する照射部の照射量とは、照射部と対向する位置に位置する記録媒体Ｓの表面に照射部が照射する紫外線の照度と同義である。

さらに、制御部１１０は、この第１量に設定したＡモードの印刷を実施する際のノズル面３６３のクリーニング間隔である第１間隔を３０分に設定する。Ａモードの印刷においては、１回／３０分の頻度でノズル面３６３をクリーニングすることで、ノズル３６１の吐出不良の発生を抑制した連続印刷が行われる。

また、制御部１１０は、単位印刷面積に対する照射部としての仮硬化照射部３７ａによる紫外線の照射量が第１量よりも小さい第２量に設定された第２モードを実施するとき、クリーニング部としてのメンテナンスユニット５によるノズル面３６３のクリーニング間隔を第１間隔よりも長い第２間隔に設定する。詳しくは、作業者によって、モニター１１１に表示された印刷モード選択画面から第２モードとしてＢモードが選択された場合、制御部１１０は、図７に示す設定テーブルのＢモード列を参照し、仮硬化照射部３７ａから照射させる紫外線の照射量をＡモードの第１量より小さい第２量に設定する。具体的には、Ｃｙインク、Ｍａインクを仮硬化させる仮硬化照射部３７ａの第２量（Ｃｙ、Ｍａ仮硬化照射量）を、本硬化照射量の２．７％に設定し、Ｂｋインクを仮硬化させる仮硬化照射部３７ａの第２量（Ｂｋ仮硬化照射量）を、本硬化照射量の１．１％に設定する。なお、本硬化照射部３７ｂの照射量（Ｙｅ本硬化照射量）もＡモードより小さい７５％に設定される。また、本硬化照射部３８の照射量（本硬化照射量）は１００％に設定される。

Ｂモードの場合、仮硬化照射部３７ａの紫外線の照射量（第２量）は、Ａモードの第１量より少ないので、仮硬化照射部３７ａから照射された紫外線の漏れ光がノズル面３６３に到達することによりノズル面３６３を照射する照射量も小さくなる。これにより、ノズル面３６３に付着したＵＶインクが硬化してノズル３６１の吐出不良を起すまでの時間も長くなるので、制御部１１０は、図７に示す設定テーブルを参照し、Ｂモードのクリーニング間隔は、Ａモードのクリーニング間隔より長い４０分（第２間隔）に設定する。

設定テーブルは、Ａモードにおける仮硬化照射部３７ａの照射量（第１量）とクリーニング間隔（第１間隔）との積が、Ｂモードにおける仮硬化照射部３７ａの照射量（第２量）とクリーニング間隔（第２間隔）との積と等しくなるように設定されている。照射量とクリーニング間隔との積は、クリーニングが実施されるまでに、仮硬化照射部３７ａから照射される紫外線の積算光量である。すなわち、ＡモードとＢモードとで、この積算光量が同じになるように、Ｂモードでのクリーニング間隔（第２間隔）は、設定されている。換言すると、ノズル面３６３に到達する漏れ光の積算光量も同じになるので、Ｂモードの第２量と第２間隔とで印刷を実施した場合に、ＵＶインクが硬化することで生じるノズル３６１の吐出不良の発生確率（頻度）を、Ａモードの第１量と第１間隔とで印刷を実施した時と同等に維持したままクリーニング回数を減らすことができる。

なお、Ｃモードが選択された場合も、上述と同様に仮硬化照射部３７ａ、本硬化照射部３７ｂ，３８の照射量及びクリーニング間隔が設定される。Ｃモードでは、Ｂモードの照射量よりもさらに小さい照射量と、Ｂモードのクリーニング間隔よりもさらに長いクリーニング間隔に設定されるので、吐出不良の発生確率（頻度）を、Ａモード及びＢモードと同等に維持したままクリーニング回数をさらに減らすことができる。

＜紫外線照射量及びクリーニング間隔の設定２＞
本実施形態の液滴吐出装置１は、メインパネル１１０ａのボリュームやキーボード１１２の入力部からの入力値によって、紫外線の照射量を任意に変更することも可能である。

制御部１１０は、入力部を介した入力値に基づいて、照射部としての仮硬化照射部３７ａによる紫外線の照射量を設定し、単位印刷面積に対する仮硬化照射部３７ａによる紫外線の照射量が第１量に設定されたとき、メンテナンスユニット５によるノズル面３６３のクリーニング間隔を第１間隔に設定する。詳しくは、作業者によって、入力部としてのメインパネル１１０ａのボリュームやキーボード１１２から紫外線の照射量を表す入力値が入力される。入力させる入力値は、照射量を示す数値でもよいし、最大照射量（本硬化照射量）に対する比率でもよい。制御部１１０は、入力値に基づいて仮硬化照射部３７ａから照射させる紫外線の照射量を第１量に設定する。入力値として、最大照射量に対する比率が入力された場合、その比率に従って、制御部１１０は、例えば、Ｃｙインク、Ｍａインクを仮硬化させる仮硬化照射部３７ａの第１量を、最大照射量の３．６％に設定し、Ｂｋインクを仮硬化させる仮硬化照射部３７ａの第１量を、最大照射量の１．５％に設定する。

さらに、制御部１１０は、この第１量で印刷を実施する際のノズル面３６３のクリーニング間隔である第１間隔を、ノズル３６１の吐出不良の発生を抑制した連続印刷が可能な３０分に設定する。

また、制御部１１０は、単位印刷面積に対する照射部としての仮硬化照射部３７ａによる紫外線の照射量が第１量よりも小さい第２量に設定されたとき、クリーニング部としてのメンテナンスユニット５によるノズル面３６３のクリーニング間隔を第１間隔よりも長い第２間隔に設定する。詳しくは、作業者によって、入力部としてのメインパネル１１０ａのボリュームやキーボード１１２から第１量より小さい紫外線の照射量が入力された場合、制御部１１０は、入力値に基づいて仮硬化照射部３７ａから照射させる紫外線の照射量を第２量に設定する。制御部１１０は、例えば、Ｃｙインク、Ｍａインクを仮硬化させる仮硬化照射部３７ａの第２量を、第１量より小さい最大照射量の２．７％に設定し、Ｂｋインクを仮硬化させる仮硬化照射部３７ａの第２量を、第１量より小さい最大照射量の１．１％に設定する。

そして、制御部１１０は、単位印刷面積に対する仮硬化照射部３７ａの照射量に基づいてクリーニング間隔を設定する。制御部１１０は、仮硬化照射部３７ａの照射量（第１量）とクリーニング間隔（第１間隔）との積が、仮硬化照射部３７ａの照射量（第２量）とクリーニング間隔（第２間隔）との積と等しくなるように、第２間隔を算出する。
具体的には、制御部１１０は、次式により第２間隔を算出し、紫外線の照射量が第２量に設定された時のクリーニング間隔を４０分（第２間隔）に設定する。
３．６％（第１量）×３０分（第１間隔）／２．７％（第２量）＝４０分（第２間隔）

照射量とクリーニング間隔との積は、クリーニングが実施されるまでに、仮硬化照射部３７ａから照射される紫外線の積算光量である。第１量と第１間隔との積算光量と、第２量と第２間隔との積算光量とは同じになるので、ノズル面３６３に到達する漏れ光の積算光量も同じになる。したがって、第２量と第２間隔とで印刷を実施した場合に、ノズル面３６３に付着したＵＶインクが硬化することで生じるノズル３６１の吐出不良の発生確率（頻度）を、第１量と第１間隔とで印刷を実施した時と同等に維持したままクリーニング回数を減らすことができる。また、制御部１１０は、ヘッド３６ａ〜３６ｅの間に近接配置されている仮硬化照射部３７ａの単位面積に対する照射量に基づいてクリーニング間隔を設定するので、適切な第２間隔を求めることができる。

なお、本明細書において「等しい」「同じ」と表記した場合であっても、それらは厳密な一致のみを意味するのではなく、本発明の効果が奏される範囲での誤差を含んでいてもよい。

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。上記実施形態では、円筒形の回転ドラム３０で記録媒体Ｓを支持する液滴吐出装置１に本発明を適用した場合を例示したが、記録媒体Ｓを支持する構成をこれに限定するものではない。例えば、記録媒体Ｓを平面で支持する構成の液滴吐出装置であってもよい。

また、ヘッド３６ａ〜３６ｅの個数、配置、吐出する色等についても適宜変更が可能である。仮硬化照射部３７ａ及び本硬化照射部３７ｂ，３８の個数、配置等についても適宜変更が可能である。さらには、記録媒体Ｓの搬送態様についても適宜変更が可能である。また、制御部１１０に入力値を入力する入力部に替えて、外部装置から送信された入力値を受信して制御部１１０に入力する受信部を備えていてもよい。また記憶部１１７に、記録媒体Ｓの濡れ性に応じて記録媒体Ｓの種類と印刷モード（クリーニング間隔）との関係が対応付けられたテーブルを有しており、記録媒体Ｓの種類に応じて印刷モードを自動で決定するようにしてもよい。例えば、濡れ性の高い記録媒体は、濡れ性の低い記録媒体に比べてクリーニング間隔の短い印刷モードを対応付ける。これは、濡れ性の高い記録媒体では濡れ性の低い記録媒体に比べて記録媒体に着弾したインクが混色しやすいため、インクの混色を防ぐために、濡れ性の低い記録媒体を使用する場合に比べて紫外線の照射量を大きく設定するためである。

以上述べたように、本実施形態に係る液滴吐出装置１によれば、以下の効果を得ることができる。
液滴吐出装置１の制御部１１０は、仮硬化照射部３７ａから照射させる紫外線の照射量が第１モードの第１量よりも小さい第２量である第２モードで印刷を実施する際、ノズル面３６３のクリーニング間隔を第１モードの第１間隔よりも長い第２間隔に設定する。第２モードの第２間隔は、第１量と第１間隔との積が第２量と第２間隔との積と等しくなるように設定されているので、第１モードと第２モードとは、クリーニングが実施されるまでにノズル面３６３に到達する漏れ光の積算光量が同じになる。これにより、第２モードの第２量と第２間隔とで印刷を実施した場合に、ＵＶインクが硬化することで生じるノズル３６１の吐出不良の発生確率（頻度）を、第１モードの第１量と第１間隔とで印刷を実施した時と同等に維持したままクリーニング回数を減らすことができる。したがって、液滴吐出装置１の生産効率を向上させることができる。

液滴吐出装置１の制御部１１０は、入力部としてのメインパネル１１０ａのボリュームやキーボード１１２を介した入力値に基づいて、紫外線の照射量が第１量よりも小さい第２量で印刷を実施する際に、ノズル面３６３のクリーニング間隔を第１量で印刷を実施した時の第１間隔よりも長い第２間隔に設定する。第２間隔は、第１量と第１間隔との積が第２量と第２間隔との積と等しくなるように設定されているので、第１量と第１間隔とでの印刷と、第２量と第２間隔とでの印刷とは、クリーニングが実施されるまでにノズル面３６３に到達する漏れ光の積算光量が同じになる。これにより、第２量と第２間隔とでの印刷を実施した場合に、ＵＶインクが硬化することで生じるノズル３６１の吐出不良の発生確率（頻度）を、第１モードの第１量と第１間隔とで印刷を実施した時と同等に維持したままクリーニング回数を減らすことができる。したがって、液滴吐出装置１の生産効率を向上させることができる。

また、制御部１１０は、ヘッド３６ａ〜３６ｄの間に近接配置されている仮硬化照射部３７ａの単位面積に対する照射量に基づいてクリーニング間隔を設定するので、適切な第２間隔を求めることができる。

１…液滴吐出装置、２…繰出部、３…プロセス部、３Ｕ…ヘッドユニット、４…巻取部、５…クリーニング部としてのメンテナンスユニット、６…ガイド機構、１０…筐体、２０…繰出軸、３０…回転ドラム、３６，３６ａ〜３６ｅ…ヘッド、３７…照射部、３７ａ…仮硬化照射部、３７ｂ，３８…本硬化照射部、４０…巻取軸、１１０…制御部、１１０ａ…メインパネル、１１１…モニター、１１２…入力部としてのキーボード、１１３…入力部としてのマウス、３６３…ノズル面。

Claims (4)

1. 紫外線硬化型インクを吐出するヘッドと、
   記録媒体に着弾した前記紫外線硬化型インクに紫外線を照射する照射部と、
   前記ヘッドのノズル面をクリーニングするクリーニング部と、
   制御部と、
   を備える液滴吐出装置であって、
   前記制御部は、
   単位印刷面積に対する前記照射部による前記紫外線の照射量が第１量に設定された第１モードを実施するとき、前記クリーニング部による前記ノズル面のクリーニング間隔を第１間隔に設定し、
   前記単位印刷面積に対する前記照射部による前記紫外線の照射量が前記第１量よりも小さい第２量に設定された第２モードを実施するとき、前記クリーニング部による前記ノズル面のクリーニング間隔を前記第１間隔よりも長い第２間隔に設定する、
   ことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 紫外線硬化型インクを吐出するヘッドと、
   記録媒体に着弾した前記紫外線硬化型インクに紫外線を照射する照射部と、
   前記ヘッドのノズル面をクリーニングするクリーニング部と、
   入力部と、
   制御部と、
   を備える液滴吐出装置であって、
   前記制御部は、
   前記入力部を介した入力値に基づいて、前記照射部による前記紫外線の照射量を設定し、
   単位印刷面積に対する前記照射部による前記紫外線の照射量が第１量に設定されたとき、前記クリーニング部による前記ノズル面のクリーニング間隔を第１間隔に設定し、
   前記単位印刷面積に対する前記照射部による前記紫外線の照射量が前記第１量よりも小さい第２量に設定されたとき、前記クリーニング部による前記ノズル面のクリーニング間隔を前記第１間隔よりも長い第２間隔に設定する、
   ことを特徴とする液滴吐出装置。
3. 前記第１量と前記第１間隔との積は、前記第２量と前記第２間隔との積と等しい、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記照射部は、仮硬化照射部と本硬化照射部とを有し、
   前記制御部は、前記単位印刷面積に対する前記仮硬化照射部の照射量に基づいて、前記クリーニング間隔を設定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。

Images