JP2023059344A - Cleaning device and printer - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、クリーニング装置および印刷装置に関する。 The present disclosure relates to cleaning devices and printing devices.
従来、特開2004-167488号公報(特許文献1)および特開2012-176545号公報(特許文献2)に開示されているように、インクジェット方式の印刷装置(記録装置)のインクジェットヘッドをクリーニングするクリーニング装置(ワイピングユニット)が開示されている。このようなクリーニング装置では、ウェブを移動させながら、高圧の空気(またはガス)を用いて洗浄液噴霧ヘッドからクリーニング液をウェブに噴霧する。クリーニング液が噴霧されたウェブによって、インクジェットヘッドのインク吐出面が払拭される。 Conventionally, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-167488 (Patent Document 1) and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2012-176545 (Patent Document 2), an inkjet head of an inkjet printing apparatus (recording apparatus) is cleaned. A cleaning device (wiping unit) is disclosed. In such a cleaning device, while the web is moving, high-pressure air (or gas) is used to spray the cleaning liquid onto the web from the cleaning liquid spray head. The web sprayed with the cleaning liquid wipes the ink ejection surface of the inkjet head.
特開平6-7720号公報(特許文献3)には、圧電振動子と、保液剤と接触する振動体とからなる複合体を駆動する超音波霧化装置が開示されている。この超音波霧化装置では、複合体の駆動時に、保液剤中の液体が振動体に設けられた穴を通して霧化する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-7720 (Patent Document 3) discloses an ultrasonic atomization device that drives a composite body composed of a piezoelectric vibrator and a vibrator that contacts a liquid retaining agent. In this ultrasonic atomizer, the liquid in the liquid retaining agent is atomized through holes provided in the vibrator when the composite is driven.
特許文献1および特許文献2のように、高圧の空気(またはガス)を用いて噴霧ヘッドからクリーニング液をウェブに噴霧する場合、クリーニング装置の小型化が困難である。
When the cleaning liquid is sprayed onto the web from the spray head using high-pressure air (or gas) as in
本開示は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、小型化が可能なクリーニング装置、および当該クリーニング装置を備える印刷装置を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a cleaning device that can be downsized, and a printing apparatus that includes the cleaning device.
本開示のある局面に従うと、クリーニング装置は、インクジェットヘッドを払拭するシート状のウェブと、高周波振動によりクリーニング液をミスト状にしてウェブに噴霧する噴霧ヘッドとを備える。 According to one aspect of the present disclosure, the cleaning device includes a sheet-like web for wiping the inkjet head, and a spray head for spraying a mist of cleaning liquid onto the web by high-frequency vibration.
好ましくは、噴霧ヘッドには、クリーニング液をミスト状にする複数の貫通孔が形成されている。 Preferably, the spray head is formed with a plurality of through-holes for misting the cleaning liquid.
好ましくは、各貫通孔の開口部の面積は、1μm2以上かつ10000μm2以下である。 Preferably, the area of the opening of each through-hole is 1 μm 2 or more and 10000 μm 2 or less.
好ましくは、各開口部は、円形である。各開口部の直径は、1μm以上かつ100μm以下である。 Preferably, each opening is circular. The diameter of each opening is 1 μm or more and 100 μm or less.
好ましくは、噴霧ヘッドには、1cm2当たり10個以上かつ10000個の貫通孔が形成されている。 Preferably, the spray head is formed with 10 or more and 10000 through-holes per 1 cm 2 .
好ましくは、噴霧ヘッドは、複数の貫通孔からクリーニング液を水平よりも下向きの方向に噴霧する。噴霧ヘッドは、インクジェットヘッドを払拭する位置の近傍に設置されている。 Preferably, the spray head sprays the cleaning liquid downward from the horizontal through the plurality of through holes. The spray head is installed near the position where the inkjet head is wiped.
好ましくは、噴霧ヘッドは、複数の貫通孔が形成された振動子を含む。
好ましくは、振動子は、複数の貫通孔が形成された振動板と、振動板を振動させる圧電素子とを有する。噴霧ヘッドは、振動板に接触し、かつ、クリーニング液が含浸された多孔質体をさらに含む。クリーニング装置は、圧電素子を高周波駆動させる駆動回路をさらに備える。
Preferably, the spray head includes a vibrator having a plurality of through holes.
Preferably, the vibrator has a diaphragm with a plurality of through holes and a piezoelectric element that vibrates the diaphragm. The spray head further includes a porous body in contact with the diaphragm and impregnated with the cleaning liquid. The cleaning device further includes a drive circuit that drives the piezoelectric element at high frequencies.
好ましくは、圧電素子は、中空円柱状であり、かつ、中空円の第1の端面と第1の端面とは反対側の第2の端面とを有する。第2の端面は、第1の端面よりも、多孔質体に近い。振動板の外形は、円形であり、圧電素子の第2の端面の少なくとも一部を覆うように配置されている。 Preferably, the piezoelectric element has a hollow cylindrical shape and has a first end face of the hollow circle and a second end face opposite to the first end face. The second end face is closer to the porous body than the first end face. The diaphragm has a circular outer shape and is arranged to cover at least a portion of the second end surface of the piezoelectric element.
好ましくは、振動板の中央部は、圧電素子の内周面の方向に凸状である。複数の貫通孔の少なくとも一部は、中央部に形成されている。 Preferably, the central portion of the diaphragm is convex toward the inner peripheral surface of the piezoelectric element. At least some of the plurality of through holes are formed in the central portion.
好ましくは、噴霧ヘッドは、複数の振動子を有する。駆動回路は、各振動子の圧電素子の駆動を個別に制御する。 Preferably, the spray head has multiple transducers. A drive circuit individually controls the drive of the piezoelectric element of each vibrator.
好ましくは、クリーニング装置は印刷装置に内蔵され、かつ、印刷装置では、複数のインクジェットヘッドが印刷用の用紙の搬送方向に配置されている。各振動子は、搬送方向に並んで配置されている。 Preferably, the cleaning device is built in a printing device, and in the printing device, a plurality of inkjet heads are arranged in a transport direction of paper for printing. Each vibrator is arranged side by side in the transport direction.
好ましくは、多孔質体は、第1部位と、貫通孔の貫通方向の厚みが第1部位よりも薄い第2部位とを有する。第2部位が振動板に接触している。 Preferably, the porous body has a first portion and a second portion having a smaller thickness in the through-hole direction than the first portion. The second portion is in contact with the diaphragm.
好ましくは、記クリーニング液を蓄え、かつ、噴霧ヘッドに対してクリーニング液を供給するタンクをさらに含む。タンク内のクリーニング液の液面の位置は、複数の貫通孔の位置よりも低い。 Preferably, the apparatus further includes a tank for storing the cleaning liquid and for supplying the cleaning liquid to the spray head. The level of the cleaning liquid in the tank is lower than the positions of the plurality of through holes.
好ましくは、駆動回路は、電圧制御、周波数制御、および、パルス幅変調制御のいずれかによって、圧電素子を駆動する。 Preferably, the drive circuit drives the piezoelectric element by any one of voltage control, frequency control and pulse width modulation control.
好ましくは、クリーニング装置は、クリーニング液が含浸したウェブに接触する電極対をさらに備える。クリーニング装置は、電極対の間に流れる電流に基づき、ウェブに含浸したクリーニング液の量を検出する。駆動回路は、検出の結果に基づき、ウェブに含浸するクリーニング液の量が予め定められた量に近づくように、圧電素子を駆動する。 Preferably, the cleaning device further comprises an electrode pair that contacts the web impregnated with the cleaning liquid. The cleaning device detects the amount of cleaning liquid impregnated on the web based on the current flowing between the electrode pair. The drive circuit drives the piezoelectric element based on the detection result so that the amount of cleaning liquid impregnating the web approaches a predetermined amount.
好ましくは、噴霧ヘッドは、クリーニング液をミスト状にしてウェブの未使用部分に噴霧する。クリーニング装置は、クリーニング液が噴霧された未使用部分を、インクジェットヘッドを払拭する位置に移動させる。 Preferably, the spray head atomizes the cleaning liquid into a mist and sprays it onto the unused portion of the web. The cleaning device moves the unused portion sprayed with the cleaning liquid to a position for wiping the inkjet head.
本開示の他の局面に従うと、印刷装置は、インクジェットヘッドと、インクジェットヘッドをクリーニングするクリーニング装置とを備える。クリーニング装置は、インクジェットヘッドを払拭するシート状のウェブと、高周波振動によりクリーニング液をミスト状にしてウェブに噴霧する噴霧ヘッドとを含む。 According to another aspect of the present disclosure, a printing device includes an inkjet head and a cleaning device that cleans the inkjet head. The cleaning device includes a sheet-like web for wiping the inkjet head, and a spray head for spraying the web with a mist of cleaning liquid by high-frequency vibration.
本開示によれば、クリーニング装置の小型化が可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to reduce the size of the cleaning device.
実施の形態における印刷装置について、以下、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。 A printing apparatus according to an embodiment will be described below with reference to the drawings. In the embodiments described below, the same reference numerals are given to the same parts and equivalent parts, and redundant description may not be repeated.
<A.印刷装置の全体構成>
本実施の形態に係る印刷装置は、インクジェット方式の印刷装置(記録装置)である。典型的には、当該印刷装置は、商業印刷、企業内印刷等の分野で使用されるプロダクションプリント機である。
<A. Overall Configuration of Printing Apparatus>
The printing apparatus according to the present embodiment is an inkjet printing apparatus (recording apparatus). Typically, the printing apparatus is a production printing machine used in fields such as commercial printing and in-house printing.
図1は、本実施の形態に係る印刷装置の全体構成を説明するための図である。図2は、図1の印刷装置を矢印II方向から示す側面図である。図3は、図1の印刷装置を矢印III方向から示す上面図である。 FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of a printing apparatus according to this embodiment. FIG. 2 is a side view showing the printing apparatus of FIG. 1 from the direction of arrow II. FIG. 3 is a top view showing the printing apparatus of FIG. 1 from the direction of arrow III.
図1に示すように、印刷装置1は、用紙搬送装置2と、クリーニング装置3と、ヘッド待機部4と、コントローラー9と、インクジェットのヘッドステーション10と、ヘッド移動装置11とを備える。詳細については後述するが、印刷装置1は、複数のヘッドステーション10を有する。
As shown in FIG. 1 , the
クリーニング装置3は、バックアップローラー31を有する。ヘッド待機部4は、キャップ41と、廃液タンク42とを有する。詳細については後述するが、ヘッド待機部4は、複数のキャップ41を有する。
The
用紙搬送装置2は、搬送ベルト20と、駆動ローラー21と、従動ローラー22(図2)とを有する。用紙900は、搬送ベルト20によって搬送される。
The
ヘッドステーション10は、ヘッド移動装置11に固定されている。ヘッドステーション10は、ヘッド移動装置11の移動によって、矢印990の方向(X軸の正負方向)および矢印991の方向(Z軸の正負方向)に移動可能である。
A
ヘッドステーション10の下側には、用紙搬送装置2が配置されている。ヘッドステーション10が矢印990の方向に移動した場合、クリーニング装置3と、ヘッド待機部4とは、ヘッドステーション10の下方に位置する。
A
図2に示すように、ヘッド移動装置11が用紙搬送装置2の直上にある場合、搬送ベルト20は、駆動ローラー21および従動ローラー22の矢印992方向の回転によって、回動する。これにより、搬送ベルト20の表面に密着した用紙900は、矢印993方向に搬送される。用紙900がヘッドステーション10を通過する際に、ヘッドステーション10からインクが射出され、用紙900上に画像が形成される。
As shown in FIG. 2, when the
ヘッドステーション10は、一連の印刷ジョブの期間は、搬送ベルト20上に位置している。印刷ジョブが終了すると、ヘッドステーション10は、コントローラー9(図1)からの指令により、クリーニング装置3が待機する位置、さらにはキャップ41が待機する位置に移動する。
図3に示すように、印刷装置1は、複数のヘッドステーション10を有する。詳しくは、ヘッド移動装置11は、インク種または色毎に複数のヘッドステーション10を有する。各ヘッドステーション10は、Y軸方向に一列に並んでいる。
As shown in FIG. 3, the
各ヘッドステーション10は、複数のインクジェットヘッド101を有する。詳しくは、本例では、各ヘッドステーション10では、用紙幅を印字可能なように、インクジェットヘッド101が2列に並んでいる。
Each
インクジェットヘッド101の底面部には、ノズルプレート(図示せず)が設けられている。ノズルプレートには、複数の列のインクが射出される多数のノズルが形成されている。インクジェットヘッド101には、インク供給および回収用の配管(図示せず)が設けられている。
A nozzle plate (not shown) is provided on the bottom surface of the
インクジェットヘッド101は、当該配管を通じて、インクを供給し循環させることができる。さらに、インクジェットヘッド101には、インクにかかる圧力を制御する装置(図示せず)が設けられている。当該装置によって、インクジェットヘッド101は、ノズル出口でのインクメニスカス形成を行っている。パージ処理の際には、当該圧力を制御することよって、ノズルからインクを排出させる。
The
各ヘッドステーション10の対応する位置(X軸方向の位置)に、クリーニング装置3と、キャップ41とが設置されている。このように、印刷装置1は、ヘッドステーション10の個数だけ、クリーニング装置3とキャップ41とを有する。印刷装置1では、各ヘッドステーション10のメンテナンスを、ヘッドステーション10に対応するクリーニング装置3とキャップ41とが行う。
A
再び図1を参照して、ヘッドステーション10が一連の印刷ジョブを実行した後、ヘッド移動装置11によってヘッドステーション10がクリーニング装置3の直上に移動する。その後、ヘッド移動装置11は、下方(Z軸の負方向)に移動する。これにより、クリーニング装置3内のウェブと呼ばれるクリーニング部材(接触させ拭く部材)が、インクジェットヘッド101の表面にあるノズルプレート(図示せず)に接触する。
Referring to FIG. 1 again, after the
詳しくは、ヘッド移動装置11のX軸方向(本例では、X軸の正方向)の移動、および、クリーニング装置3のウェブ移動の少なくとも一方によって、ウェブとヘッドステーション10との間で相対移動が生じる。これにより、ノズルプレートがウェブで擦られる。その結果、ノズルプレートの表面に付着したインク等による汚れが除去される。
Specifically, relative movement between the web and the
ヘッドステーション10がジョブを実行せず待機する場合、ヘッド移動装置11は、ヘッドステーション10をキャップ41に対向する位置に移動させる。キャップ41は、ヘッドステーション10を覆う形状(容器状)となっている。キャップ41は、ノズルプレートを密封状態にする。密封状態にする理由は、ノズル近傍のインクの乾燥に伴う、ノズル近傍箇所の曲がり(反り)および欠損を防ぐためである。
When the
キャップ41に覆われたノズルプレートとキャップ底面との間には空間がある。この空間は、湿潤状態が保たれるように、保管液などで満たされている。保管液は、インクの溶媒が蒸発することを防ぐ組成であればよい。また、ノズルプレートがキャップ41で覆われているときに、パージ(インクを射出する)処理が行えるように、キャップ41の下には廃液タンク42が設置されている。キャップ41の底面には、配管(図示せず)が設けられている。また、印刷装置1には、廃液タンク42にパージしたインクを排出する機構も備わっている。
There is a space between the nozzle plate covered with the
なお、パージ処理が終了した後にヘッド移動装置11はクリーニング装置3に移動して、パージしたインクで汚れたノズルプレートを清掃することもできる。
Note that the
<B.クリーニング装置>
(b1.全体構成)
図4は、クリーニング装置3のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
<B. Cleaning device>
(b1. Overall configuration)
FIG. 4 is a block diagram for explaining the hardware configuration of the
図4に示されるように、クリーニング装置3は、ウェブ搬送装置30と、クリーニング液供給装置5と、ヘッド駆動回路7とを備える。
As shown in FIG. 4, the
ウェブ搬送装置30は、バックアップローラー31と駆動ローラー33と、搬送ローラー34a,34bと、ウェブ供給ローラー35と、ウェブ巻き上げローラー36と、ローラー駆動装置37とを含む。ローラー駆動装置37は、モーター38aと、モーター38aを駆動するモーター駆動回路39aと、モーター38bと、モーター38bを駆動するモーター駆動回路39bとを有する。
The
クリーニング液供給装置5は、噴霧ヘッド50と、タンク54とを備える。噴霧ヘッド50は、複数の振動子51を含む。本例では、噴霧ヘッド50が3つの振動子51を含む場合を例示している。
The cleaning
ヘッド駆動回路7と、モーター駆動回路39a,39bとは、コントローラー9からの指令に基づき動作する。なお、クリーニング装置3の各ハードウェアブロックの動作については、後述する。
The
図5は、クリーニング装置3のハードウェア構成を説明するための模式図である。
図5に示されるように、クリーニング装置3は、ウェブ搬送装置30と、噴霧ヘッド50とを備える。ウェブ32は、シート状をしている。ウェブ32は、使用開始時には、ロール状でクリーニング装置3に設置される。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the hardware configuration of the
As shown in FIG. 5, the
ウェブ32は、ウェブ供給ローラー35から供給される。ウェブ32は、搬送ローラー34bと、バックアップローラー31と、搬送ローラー34aと、駆動ローラー33とを、この順に経て、ウェブ巻き上げローラー36に巻き上げられる。
ウェブ32の移動(搬送)は、駆動ローラー33で行われる。駆動ローラー33は、ローラー対である。駆動ローラー33は、片側にモーター38a(図4)が連結されている。
Movement (conveyance) of the
ウェブ供給ローラー35は、駆動ローラー33でウェブ32が引っ張られることにより回転する。これにより、ウェブ32が払拭位置Pに供給される。ウェブ供給ローラー35の回転軸には、トルクリミッター(図示せず)が連結されている。クリーニング装置3では、トルクリミッターによって一定の動摩擦力を発生することにより、ウェブ32の張力を安定させている。また、トルクリミッターによって、ウェブ32を停止した際に慣性で回転し続けることを防止する。
The
ウェブ巻き上げローラー36の回転軸には、モーター38b(図4)が連結されている。さらに、モーター38bとウェブ巻き上げローラー36の回転軸との間には、トルクリミッター(図示せず)が備わっている。
A
ウェブ巻き上げローラー36によって巻き上げられたウェブ32の表面速度が、実際のウェブ32の搬送速度(搬送ローラー34a,34bによるウェブ32の搬送速度)よりも速くなるように、ウェブ巻き上げローラー36を駆動するモーター38bの回転速度を設定する。このような設定を行うことにより、ウェブ巻き上げローラー36によって巻き上げられたウェブ32の堆積量(厚み)に関わらず、ウェブ32の搬送速度とウェブ巻き上げローラー36に巻き上げられたウェブの表面速度とが、トルクリミッターの働きで一定となる。
A motor that drives the web wind-up
なお、駆動ローラー33の駆動源(本例では、モーター38a)と、巻き上げローラーの駆動源(本例では、モーター38b)とは同一のモーターとしてもよい。
The drive source for the driving roller 33 (
ウェブ32は、木綿、化繊などの織物、編み物でもよい。また、ウェブ32は、不織布であってもよい。ウェブ32でインクジェットヘッド101のノズルプレートを払拭する場合、予めウェブ32をしかるべき液で湿らせておくと、インクの吸収性能(初期吸収速度)が高くなる。よって、ノズルプレート上にある不要インクを拭くには、予め湿らせておくことが好ましい。また、ノズルプレートに付着したインクが乾燥して固着した場合も、ウェブ32が湿っていると拭き取りやすい。このような理由により、クリーニング装置3では、上述したように、搬送されるウェブ32にクリーニング液を噴霧する。
The
クリーニング液供給装置5は、ウェブ32の搬送路に関し、バックアップローラー31の上流側に設置されている。バックアップローラー31にはインクジェットヘッド101(図3)が接触するため、クリーニング液供給装置5(特に、噴霧ヘッド50)は、インクジェットヘッド101と干渉せず、かつ、バックアップローラー31の近傍に設置される。
The cleaning
クリーニング液供給装置5は、ウェブ32に対してクリーニング液を噴霧する。詳しくは、クリーニング液供給装置5は、ウェブ32の未使用部分に対してクリーニング液を噴霧する。
The cleaning
より詳しくは、クリーニング液供給装置5は、上述したように、噴霧ヘッド50を有している。噴霧ヘッド50には、クリーニング液が含侵されたシート状(段差を有するシート状)の多孔質体52が充填されている。詳細については後述するが、噴霧ヘッド50には、クリーニング液をミスト状にする複数の貫通孔550(図11)が形成されている。
More specifically, the cleaning
噴霧ヘッド50は、多孔質体52に含侵されたクリーニング液を高周波振動によりミスト状にして、ウェブ32の未使用部分に噴霧する。本例では、噴霧ヘッド50は、クリーニング液を、搬送ローラー34bとバックアップローラー31との間のウェブ32の領域(部分)に噴霧する。噴霧ヘッド50は、クリーニング液を、ウェブ32の搬送路における、バックアップローラー31の上流側に噴霧する。噴霧ヘッド50は、クリーニング液を、払拭位置Pの上流側においてウェブ32の表面に向かって噴霧する。
The
具体的には、噴霧ヘッド50は、クリーニング液を水平よりも下向きの方向に噴霧する。噴霧ヘッド50は、ヘッド駆動回路7により駆動(動作)する。当該駆動により、噴霧ヘッド50は、クリーニング液を噴霧する。クリーニング液が噴霧されたウェブ32の未使用部分は、駆動ローラー33の駆動により、インクジェットヘッド101を払拭する払拭位置Pに移動される。
Specifically, the
ところで、払拭動作の停止と同時にクリーニング液のウェブ32への供給(噴霧)を停止していたとすれば、次回の動作までに、噴霧ヘッド50からバックアップローラー31までの間のクリーニング液は蒸発する。それゆえ、この間のウェブ32のクリーニング液の含侵量は減少する。一方、払拭動作停止より前にクリーング液のウェブ32への供給を停止していれば、噴霧ヘッド50からバックアップローラー31までの間にはクリーニング液が含侵されていない領域ができる。それゆえ、この領域は、クリーニングに使用できなくなる。
By the way, if the supply (spraying) of the cleaning liquid to the
この点に関し、噴霧ヘッド50は、上述したように、シート状の多孔質体52を使用しているため、筐体自体は薄い。それゆえ、噴霧ヘッド50をバックアップローラー31に近づけることが可能となる。それゆえ、インクジェットヘッド101をウェブ32で一度払拭して動作を停止した後、次回の払拭動作開始の際に、噴霧ヘッド50からバックアップローラー31の払拭位置Pに至るウェブ32の無駄とクリーニング液の無駄とを低減可能となる。
In this regard, since the
クリーニング装置3の上記利点を、比較例を挙げて説明する。たとえばノズルからクリーニング液を滴下するような他の構成(以下、「第1の比較例」とも称する)では、ウェブでクリーニング液を濡れ広がるのを待つしかなく、非常に時間を要する。それゆえ、このような構成の場合には、クリーニング液の供給位置からバックアップローラーまでの距離を確保しなければならない。
The above advantages of the
また、高圧の空気(またはガス)を用いてスプレーノズルからクリーニング液を噴霧するさらに他の構成(以下、「第2の比較例」とも称する)の場合には、ノズルからウェブまでの距離を取らねばならない。さらに、クリーニング液の広がりが少ないため、多数のノズルを付ける必要がある。 Further, in the case of still another configuration (hereinafter also referred to as "second comparative example") in which the cleaning liquid is sprayed from the spray nozzle using high-pressure air (or gas), the distance from the nozzle to the web is set. I have to. Furthermore, since the cleaning liquid spreads less, it is necessary to attach a large number of nozzles.
このため、これらの比較例の構成では、クリーニング液供給装置のノズルをバックアップローラー近傍に設置することは難しい。その一方、本実施の形態のクリーニング装置3では、上述したように、噴霧ヘッド50をバックアップローラー31の近傍に設置することができる。それゆえ、クリーニング装置3では、上述した無駄を低減できる。
Therefore, in the configurations of these comparative examples, it is difficult to install the nozzle of the cleaning liquid supply device in the vicinity of the backup roller. On the other hand, in the
(b2.クリーニング液供給装置の構成例)
次に、クリーニング液供給装置5の具体的な構成について説明する。図6は、クリーニング液供給装置5の斜視図である。図7は、クリーニング液供給装置5の噴霧ヘッド50の斜視図である。図8は、図6のクリーニング液供給装置5を矢印VIII方向から示した底面図である。
(b2. Configuration example of cleaning liquid supply device)
Next, a specific configuration of the cleaning
図6に示すように、クリーニング液供給装置5は、噴霧ヘッド50と、タンク54とを備える。噴霧ヘッド50は、上述したように、3つの振動子51(振動子51a,51b,51c)と、多孔質体52とを有する。各振動子51は、用紙900の搬送方向(Y軸正方向)に並んで配置されている。詳細については後述するが、各振動子51は、高周波振動する。
As shown in FIG. 6 , the cleaning
タンク54は、接続部541と、クリーニング液供給口542と、多孔質体55とを有する。多孔質体55は、タンク54に充填されている。タンク54は、クリーニング液を蓄え、かつ、噴霧ヘッド50に対してクリーニング液を供給する。タンク54の多孔質体55には、クリーニング液供給口542から供給されたクリーニング液が含浸されている。噴霧ヘッド50の多孔質体52も、タンク54から供給されたクリーニング液が含浸されている。
The
噴霧ヘッド50をタンク54の接続部541に突き刺すことにより、噴霧ヘッド50とタンク54とが接続されている。それゆえ、噴霧ヘッド50は、軸58を回転中心として、タンク54に対して回転可能である。
The
なお、図のXYZ座標系は、印刷装置1およびクリーニング装置3を基準とした座標系である。xyz座標系は、噴霧ヘッド50を基準にした座標系(ローカル座標系)である。軸Yと軸yとは平行である。XZ平面と、xz平面とは平行である。xy平面は、噴霧ヘッド50の底面57に平行である。
The XYZ coordinate system in the drawing is a coordinate system based on the
図7に示すように、噴霧ヘッド50は、タンク54からクリーニング液を多孔質体52に供給する多孔質体53をさらに含む。多孔質体53は、多孔質体52に接続されている。多孔質体53と多孔質体52とが一体で形成されていてもよい。
As shown in FIG. 7,
噴霧ヘッド50のシート状の多孔質体52は、第1部位521と、厚みが第1部位521よりも薄い第2部位522とを有する。第2部位522は、各振動子51に接触している。
The sheet-like
このように、各振動子51の背面側の第2部位522を薄いシート状とすることにより、噴霧ヘッド50の先端部の厚みを抑えている。その一方、振動子51から離れた第1部位521では、多孔質体52に厚みを持たせることにより、保持させるクリーニング液の量を稼いでいる。これにより継続した動作の際には、第1部位521がバッファの役割を果たしてクリーニング液が各振動子51に十分に供給される。
Thus, by making the
図8に示すように、多孔質体53は、タンク54の多孔質体55とも接続されている。これにより、タンク54のクリーニング液が、多孔質体53を介して、多孔質体52に供給される。その結果、タンク54内のクリーニング液が各振動子51に供給される。
As shown in FIG. 8, the
なお、タンク54内のクリーニング液の液面の位置は、振動子51(詳しくは、後述する複数の貫通孔)よりも低く位置に設置されている。この理由は、各振動子51が作動していないときに、クリーニング液が漏れ出すことを防止するためである。
The liquid level of the cleaning liquid in the
また、各振動子51には、2本の配線59が接続されている。詳細については後述するが、配線59に電気を流すことにより、各振動子51は振動する。
Two
図9は、図7の振動子51を矢印IX方向から見た平面図である。図10は、図9のX-X線矢視断面図である。
FIG. 9 is a plan view of the
図9および図10に示すように、振動子51は、圧電素子511と、振動板512とを備える。振動板512は、中央部5122と、中央部5122を囲う周辺部5121とを含む。
As shown in FIGS. 9 and 10,
圧電素子511は、中空円柱状である。圧電素子511は、中空円の端面511aと端面511aとは反対側の端面511b(図10)とを有する。端面511bは、端面511aよりも、多孔質体52に近い。
The
振動板512は、金属製の薄い円板である。すなわち、振動板512の外形は、円形である。振動板512は、圧電素子511の端面511bの少なくとも一部を覆うように配置されている。本例では、振動板512は、端面511bの全部を覆っている。詳しくは、振動板512は、圧電素子511に接着されている。
振動板512は、第1面512aと、第1面512aとは反対側の第2面512bと有する。第1面512aが圧電素子511の端面511bに接着されている。第2面512bは、クリーニング液を含んだ多孔質体52に接触している。詳しくは、第2面512bは、多孔質体52の第2部位522に接触している。
The
詳しくは、振動板512の中央部5122は、周辺部5121に対してz軸正方向に凸状となっている。振動板512の中央部5122は凸状になっている。詳しくは、振動板512の中央部5122は、圧電素子511の内周面511cの方向に凸状である。
Specifically, the
振動板512の材質は、典型的には、ニッケル合金、鉄合金、アルミ合金である。振動板512の厚みは、50μm以上かつ500μm以下である。振動板512の外径は、圧電素子511の外径と概ね同じである。
The material of
詳しくは、圧電素子511は、上面と底面との各々に電極(図示せず)を備える。本例では、端面511aと、端面511bとが、電極部分となっている。配線59(図8参照)は、これらの電極に接続されている。高周波電圧を両電極間に印加することにより、圧電素子511は、z軸方向(z軸の正および負の方向)へ伸縮する振動と、中空円の径方向に伸縮する振動とを生じる。
Specifically, the
圧電素子511は、典型的には、電極以外はセラミックで構成されている。圧電素子511は、典型的には、厚さ(z軸方向)が1~5mmであり、外径は10~30mmである。圧電素子511の固有振動数は、振動板512を備えた状態で30kHz~500kHzであればよい。
The
図11は、主として、振動板512の要部を拡大した要部拡大図である。図12は、図11のXII-XII線矢視断面図である。
FIG. 11 is an enlarged view of a main portion of the
図11に示すように、少なくとも中央部5122には、複数の貫通孔550が形成されている。中央部5122の全体にわたり、貫通孔550が形成されていてもよいし、中央部5122の一部(典型的には、中央部の中心付近の領域)のみに貫通孔550が形成されていてもよい。また、周辺部5121の一部にも貫通孔550が形成されていてもよい。
As shown in FIG. 11, at least the
図12に示すように、各貫通孔550は、開口部560を有する。詳しくは、各貫通孔550は、開口部561と開口部562とを有する。開口部561は、ウェブ32側の開口部である。開口部562は、多孔質体52側の開口部である。
As shown in FIG. 12, each through-
貫通孔550は、微細孔である。貫通孔550の開口部561,562の面積は、1μm2以上かつ10000μm2以下であることが好ましい。開口部561,562の直径は、1μm以上かつ100μm以下であることが好ましい。なお、開口部561,562の直径が0.1μm~100μmであれば、ミストが発生する。
The through
振動板512には、1cm2当たり10個以上かつ10000個の貫通孔550が形成されている。貫通孔550の密度は、500個/cm2以上かつ5000個/cm2以下であることが好ましい。
圧電素子511を高周波振動させることにより、振動板512の中央部5122がz軸の正および負の方向に振動する。本例では、振動子51の固有振動数は、約100kHzである。振動板512が振動すると、振動板512の背面のクリーニング液(多孔質体52のクリーニング液)が各貫通孔550を通じて、クリーニング液が、霧状の粒子(ミスト)となり空中へ散布される。
By vibrating the
詳しくは、振動板512の中央部5122が凸状になっているため、振動板512の上下方向(z軸の正および負の方向)の振動が安定する。これにより、均一なミストを発生させることが可能となる。なお、中央部が平面形状の場合には、振動の強弱分布が現れて、強く振動する場所と弱い場所とが出現するため、均一なミストは発生しない。
Specifically, since the
(b3.クリーニング液の含侵量の制御)
ウェブ32のクリーニング液の含侵量が少なすぎると、インクジェットヘッド101(図3)のノズルプレートに固着したインクを除去することは難しい。このため、ある程度の含侵量が要求される。また、ウェブ32のインク吸収能力は高いため、ウェブ32のクリーニング液の含侵量が少なすぎると、ウェブ32はノズルプレートのノズルからインクを吸い出しやすくなる。一方、クリーニング液の含侵量が多すぎると、ウェブ32は、パージした後のノズルプレートに付着したインクを吸収し難くなる。さらに、含侵量が多すぎると、ノズルプレートの表面にクリーニング液を残留させてしまう虞もある。
(b3. Control of Impregnated Amount of Cleaning Liquid)
If the
この点に関し、クリーニング液供給装置5は、ウェブ32の種類と、インクジェットヘッド101のノズルプレートの状態とに基づき、クリーニング液の含侵量を自在に調整できる。すなわち、クリーニング液供給装置5は、ウェブ32のクリーニング液の含侵量調整が非常に容易である。以下、理由を説明する。
Regarding this point, the cleaning
たとえば、第1の比較例として述べた、ノズルからクリーニング液を滴下するような他の構成では、単位時間当たりの滴下数で含侵量を調整することになる。しなしながら、低含侵量にすると、断続的な滴下となる。このため、含侵量の均一性に欠けることになる。また、第2の比較例として述べた、高圧の空気(またはガス)を用いてスプレーノズルからクリーニング液を噴霧する構成では、好ましい噴霧量となるように空気(またはガス)の圧力を設定すると、クリーニング液はミスト状にはならない。また、スプレーノズルの場合、噴霧の開始と停止との応答が遅い。このように、第2の比較例では、クリーニング液の供給量の調整も難しい。 For example, in another configuration in which the cleaning liquid is dropped from the nozzle described as the first comparative example, the impregnation amount is adjusted by the number of drops per unit time. However, if the impregnation amount is low, intermittent dripping occurs. For this reason, the impregnation amount lacks uniformity. Further, in the configuration in which high-pressure air (or gas) is used to spray the cleaning liquid from the spray nozzle, as described in the second comparative example, if the air (or gas) pressure is set so as to obtain a preferable spray amount, The cleaning liquid does not become a mist. Also, spray nozzles have a slow response to start and stop spraying. Thus, in the second comparative example, it is also difficult to adjust the supply amount of the cleaning liquid.
これらに対して、本実施の形態に係るクリーニング液供給装置5は、面状の振動子51から霧化されたクリーニング液(ミスト)を噴射する。このため、振動子51とウェブ32と間の距離を短くできる。また、ミストの射出と停止との応答性は、上述した比較例の構成に比べて高い。このため、クリーニング液供給装置5は、噴霧量(霧化量)の調整が非常に容易となる。
In response to these, the cleaning
次に、クリーニング液の噴霧量の調整方法について説明する。噴霧ヘッド50は、上述したように、ヘッド駆動回路7(図4)によって駆動される。それゆえ、ヘッド駆動回路7の構成および動作について説明する。
Next, a method for adjusting the spray amount of the cleaning liquid will be described. The
微細孔である貫通孔550を複数有する振動板512は、上述したように、圧電素子511によって振動している。圧電素子511と振動板512とで構成された振動子51には、固有振動数がある。当該固有振動数と同じ周波数の振動を振動子51に与えると、振動子51は共振する。このような共振が生じる周波数(共振周波数)で振動子51を振動させると、エネルギー効率が高い。そこで、本実施の形態では、振動子51を共振させる。
A
図13は、クリーニング装置3のヘッド駆動回路7の回路図である。なお、図13では、各振動子51a,51b,51cに関し、圧電素子511のセラミック部分である本体部5111と、圧電素子511の各電極5112,5112とを図示しており、振動板512については図示していない。
FIG. 13 is a circuit diagram of the
図13に示されるように、ヘッド駆動回路7は、昇圧トランス71と、スイッチング素子72と、CR回路73と、論理素子74と、発振回路75とを備える。スイッチング素子72は、ゲート72gを含む。CR回路73は、抵抗素子73aと、コンデンサ73bとを含む。
As shown in FIG. 13, the
発振回路75は、振動子51の固有振動数と同じ周波数の矩形波を出力する回路である。CR回路73は、発振回路75から発振された矩形波の高周波をカットする。高周波がカットされた矩形波は、スイッチング素子72のゲート72gに入力される。当該矩形波により、スイッチング素子72は、オンおよびオフを繰り返す。
The
スイッチング素子72は、昇圧トランス71の1次側を駆動する。詳しくは、ゲート72gがオンすると、1次側のコイルには電源DCから直流電流が流れる。ゲート72gがオフすると、1次側のコイルには直流電流が流れない。このような1次側のコイルの電流制御により、振動子51(51a,51b,51c)が接続された2次側のコイルには、固有振動数と同じ周波数の高電圧の疑似正弦波の電流が流れる。当該電流は、振動子51の電極5112,5112同士の間を流れる。これにより、振動子51からクリーニング液が霧化された状態(ミスト状態)で噴霧される。
The switching
詳しくは、ヘッド駆動回路7では、発振回路75からの出力を、論理素子74を用いて制御(オン/オフ制御)している。本例では、論理素子74として、AND回路を用いている。論理素子74に、発振回路75からの矩形波と、コントローラー9からの制御信号とが入力される。論理素子74の出力側は、CR回路73の抵抗素子73aに接続されている。
Specifically, in the
振動子51による霧化の応答性は高い。コントローラー9からの制御信号と論理素子74とを用いた制御により、噴霧量(霧化量)をきめ細かく制御することができる。
The responsiveness of atomization by the
図14は、ヘッド駆動回路7の動作を模式的に示した模式図である。
図14に示されるように、波形(A)は、発振回路75の出力である。波形(B)は、論理素子74に入力される信号である。波形(C)は、論理素子74から出力される出力信号である。
14A and 14B are schematic diagrams schematically showing the operation of the
As shown in FIG. 14, waveform (A) is the output of
スイッチング素子72は、論理素子74の出力信号の波形(C)で振動子51を駆動させる。これにより、波形(B)の信号がHighになっている時間(時間t1~t2および時間t3~t4)だけ霧化される。それゆえ、波形(B)の信号のHighとLowとの比率(デューティー比)によって、噴霧量(霧化量)の調整が可能となる。
The switching
このように、ヘッド駆動回路7では、パルス幅で振動子51の出力を制御する。すなわち、ヘッド駆動回路7では、パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)制御が行われる。波形(B)の信号の周波数は、0.2Hzから十数Hzの間が好ましい。
In this manner, the
なお、上記の駆動方法は一例であって、クリーニング液の噴霧量(霧化量)を調整するにあたっては、振動子51に印加される電圧を変化させてもよいし、周波数を調整してもよい。
The driving method described above is merely an example, and in adjusting the spray amount (atomization amount) of the cleaning liquid, the voltage applied to the
ヘッド駆動回路7は、各振動子51の圧電素子511の駆動を個別に制御してもよい。たとえば、発振回路75は、圧電素子511毎に個別に設定された周波数信号を出力してもよい。また、コントローラー9は、論理素子74毎に個別に設定された制御信号(波形(B)の信号)を論理素子74に送ることにより、圧電素子511毎にHighとなっている時間を調整してもよい。
The
<C.クリーニング装置の小括>
(1)図5に示すように、クリーニング装置3は、インクジェットヘッド101を払拭するシート状のウェブ32と、高周波振動によりクリーニング液をミスト状にしてウェブ32に噴霧する噴霧ヘッド50とを備える。
<C. Summary of Cleaning Device>
(1) As shown in FIG. 5, the
このような構成によれば、高圧の空気(またはガス)を用いてクリーニング液を噴霧するための、クリーニング液用の配管とエアー配管(ともに10Mpaレベルのチューブ)とが不要となる。また、高圧でクリーニング液を搬送するための大型ポンプが不要となる。さらに、噴霧ヘッド50とウェブ32との間の距離を、高圧の空気(またはガス)を用いてクリーニング液を噴霧する構成よりも短くできる。したがって、クリーニング装置3を、高圧の空気(またはガス)を用いてクリーニング液を噴霧する構成よりも小型化できる。
Such a configuration eliminates the need for a cleaning liquid pipe and an air pipe (both tubes of 10 Mpa level) for spraying the cleaning liquid using high-pressure air (or gas). Also, a large pump for conveying the cleaning liquid at high pressure is not required. Furthermore, the distance between the
(2)図11に示すように、噴霧ヘッド50には、クリーニング液をミスト状にする複数の貫通孔550が形成されている。このような構成によれば、噴霧ヘッド50にてクリーニング液をミスト状にすることができる。
(2) As shown in FIG. 11, the
(3)各貫通孔550の開口部560(図12)の面積は、1μm2以上かつ10000μm2以下であることが好ましい。このような構成によれば、クリーニング液が各貫通孔550を通過する際に、クリーニング液がミスト状になる。
(3) The area of the opening 560 (FIG. 12) of each through-
(4)各開口部560は、円形であることが好ましい。各開口部560の直径は、1μm以上かつ100μm以下であることが好ましい。このような構成によれば、貫通孔550の形成が容易となる。
(4) Each
(5)噴霧ヘッド50には、1cm2当たり10個以上かつ10000個の貫通孔550が形成されていることが好ましい。このような構成によれば、十分な量のミストを噴霧可能となる。
(5) The
(6)図5に示すように、噴霧ヘッド50は、複数の貫通孔550からクリーニング液を水平よりも下向きの方向に噴霧する。噴霧ヘッド50は、インクジェットヘッド101を払拭する位置の近傍に設置されている。このような構成によれば、クリーニング装置3を小型化できる。また、ウェブ32を効率よく使用可能となる。
(6) As shown in FIG. 5, the
(7)噴霧ヘッド50は、複数の貫通孔550が形成された振動子51を含む。このような構成によれば、振動子51の振動により、各貫通孔550からクリーニング液をミスト状に噴霧可能となる。
(7) The
(8)振動子51は、複数の貫通孔550が形成された振動板512と、振動板512を振動させる圧電素子511とを有する。噴霧ヘッド50は、図5から図8に示すように、振動板512に接触し、かつ、クリーニング液が含浸された多孔質体52をさらに含む。図4および図13に示すように、クリーニング装置3は、圧電素子511を高周波駆動させるヘッド駆動回路7をさらに備える。このような構成によれば、圧電素子511を駆動することにより、多孔質体52に含まれたクリーニング液を噴霧することが可能となる。
(8) The
(9)圧電素子511は、中空円柱状である。図10に示すように、圧電素子511は、中空円の端面511aと端面511aとは反対側の端面511bとを有する。端面511bは、端面511aよりも、多孔質体52に近い。振動板512の外形は、円形である。振動板512は、圧電素子511の端面511bの少なくとも一部を覆うように配置されている。このような構成によれば、圧電素子511の駆動力を振動板512に効率よく伝えることができる。
(9) The
(10)図10に示すように、振動板512の中央部5122は、圧電素子511の内周面の方向に凸状である。図11に示すように、複数の貫通孔550の少なくとも一部は、中央部5122に形成されている。このような構成によれば、振動板512の振動が安定する。これにより、均一なミストを発生させることが可能となる。
(10) As shown in FIG. 10, the
(11)図4、図6から図8、および図13に示すように、噴霧ヘッド50は、複数の振動子51(51a,51b、51c)を有する。図13に示すように、ヘッド駆動回路7は、各振動子51の圧電素子511の駆動を個別に制御する。このような構成によれば、より精度の高い噴霧制御が可能となる。
(11) As shown in FIGS. 4, 6 to 8, and 13, the
(12)図3に示すとおり、クリーニング装置3は印刷装置1に内蔵されている。印刷装置1では、複数のインクジェットヘッド101(図3)が印刷用の用紙900(図2)の搬送方向(図2の矢印993方向)に配置されている。各振動子51は、当該搬送方向に並んで配置されている。このような構成によれば、各インクジェットヘッド101を払拭するためのウェブ32の各領域に対して、個別にクリーニング液のミストを噴霧可能となる。
(12) As shown in FIG. 3, the
(13)図7に示すように、多孔質体52は、第1部位521と、貫通孔550の貫通方向(図12参照)の厚みが第1部位521よりも薄い第2部位522とを有する。図7および図10に示すように、第2部位522が振動板512に接触している。このような構成によれば、第1部位521に、クリーニング液を貯めることができる。すなわち、第1部位521を第2部位522に対するバッファ部として機能させることができる。また、第2部位522は、第1部位521よりも厚みが薄いため、噴霧ヘッド50の先端部を薄くすることができる。
(13) As shown in FIG. 7, the
(14)図6および図8に示すように、クリーニング装置3は、クリーニング液を蓄え、かつ、噴霧ヘッド50に対してクリーニング液を供給するタンク54をさらに含む。タンク54内のクリーニング液の液面の位置は、複数の貫通孔550の位置よりも低い。このような構成によれば、複数の貫通孔550からのクリーニング液の液漏れを防止できる。
(14) As shown in FIGS. 6 and 8, the
(15)ヘッド駆動回路7は、電圧制御、周波数制御、および、パルス幅変調制御のいずれかによって、圧電素子511を駆動する。このような構成によれば、クリーニング液の噴霧量を調整できる。
(15) The
(16)噴霧ヘッド50は、クリーニング液をミスト状にしてウェブ32の未使用部分に噴霧する。クリーニング装置3は、クリーニング装置3は、クリーニング液が噴霧された未使用部分を、インクジェットヘッド101を払拭する払拭位置P(図5)に移動させる。
(16) The
(17)クリーニング装置3によれば、クリーニング液をウェブ32に均一に広げることが可能となる。特に、クリーニング装置3によれば、クリーニング液をウェブ32の幅方向にわたり端部まで広げることができる。クリーニング装置3によれば、ウェブ32の選択の自由度が増す。
(17) According to the
<D.変形例>
ウェブ32のクリーニング液の含侵量が、指定(設定)された含侵量となるように制御する構成について、説明する。
<D. Variation>
A configuration for controlling the impregnated amount of the cleaning liquid in the
図15は、クリーニング装置3の変形例のハードウェア構成を説明するための模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the hardware configuration of a modification of the
図15に示されるように、クリーニング装置3Aは、センサーとして機能するプラテン6を備えている点において、クリーニング装置3とは異なる。プラテン6は、バックアップローラー31の上流側であって、かつ、噴霧ヘッド50の下流側に設置されている。
As shown in FIG. 15, the
図16は、プラテン6を説明するための図である。図16に示すように、プラテン6は、3つの電極対61を備える。各電極対61は、電極61aと、電極61aから所定の距離だけ離間した電極61bとを有する。
FIG. 16 is a diagram for explaining the
3つの電極対61がウェブ32の表面に接触するように配置されている。各電極対61は、それぞれ、異なる振動子51に対応する位置に配置されている。
Three electrode pairs 61 are arranged to contact the surface of
ウェブ32には一定の張力がかかっているため、ウェブ32はプラテン6に一定圧で押し付けられる。3つの電極対61に電圧が印加されることで、各電極対61には、ウェブ32中のクリーニング液の含侵量に対応した電流が流れる。クリーニング装置3Aは、当該電流を検知することにより、各振動子51の出力を制御する。これにより、ウェブ32に含侵させるクリーニング液の量を任意に調整することができる。
Since the
図17は、クリーニング装置3Aのヘッド駆動回路を説明するための図である。
図17に示すように、ヘッド駆動回路7Aは、昇圧トランス71と、スイッチング素子72と、CR回路73と、論理素子74と、ペリフェラルコントローラー76と、オペアンプ77と、検出抵抗78と、アナログスイッチ79とを備える。ペリフェラルコントローラー76は、2つの設定スイッチ761,762を有する。なお、ヘッド駆動回路7Aは、発振回路75を備えていない。
FIG. 17 is a diagram for explaining the head driving circuit of the
As shown in FIG. 17, the
ペリフェラルコントローラー76は、ソフトウェアプログラムを実行することによって、3つの振動子51を駆動する信号を自ら生成する。詳しくは、ペリフェラルコントローラー76は、図14に示す波形(C)と同じ信号(すなわち、図14の波形(A)の信号と、図14(B)の波形の信号との論理和の信号)を生成する。その際、ペリフェラルコントローラー76は、噴霧量(霧化量)を決めるオン/オフの比率(デューティ比)を、プラテン6の電極対61に流れる電流に基づき決定する。
The
次に、電流の検知について、以下説明する。アナログスイッチ79は、ペリフェラルコントローラー76の指令でオンおよびオフする。アナログスイッチ79がオンすることにより、電極61aと電極61bとの間に電圧が印加される。
Next, current detection will be described below. The
電極61aと電極61bとの間に常時電圧を印加するような構成とすると、クリーニング液中を流れる電流が変化(減少)してしまう。それゆえ、精度の高い検出ができない。上記のようにアナログスイッチ79を用いれば、必要なときのみに電圧印加が可能となる。それゆえ、アナログスイッチ79を設けた構成とすることにより、電極61aと電極61bとの間に常時電圧を印加する構成に比べて、精度の高い検出が可能となる。
If a voltage is constantly applied between the
詳しくは、電極61aと電極61bとの間に電圧が印加されると、ウェブ32中のクリーニング液の量に応じた電流が、電極61aと電極61bとの間に流れる。ペリフェラルコントローラー76は、電極61aと電極61bとの間に流れる電流に基づき、ウェブ32に含浸したクリーニング液の量を検出する。詳しくは、電極61aと電極61bとの間に流れる電流を、検出抵抗78と、高入力抵抗のオペアンプ77とで電圧信号として検出する。検出された電圧信号は、オペアンプ77からペリフェラルコントローラー76に入力される。
Specifically, when a voltage is applied between the
ペリフェラルコントローラー76は、検出したクリーニング液の含侵量(詳しくは、検出された電圧信号)に基づき、振動子51のオンとオフとの比率を決定する。当該比率の決定処理は、ペリフェラルコントローラー76においてソフトウェア(プログラム)を用いて行われる。
The
さらに詳しく説明すると、以下のとおりである。ペリフェラルコントローラー76は、上述したように、2つの設定スイッチ761,762を有する。設定スイッチ761,762は、3つの各振動子51の噴霧量を設定するものである。
A more detailed description is as follows. The
図18は、設定スイッチ761,762と、振動子51の出力との関係を示した図である。
FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the setting
図18に示されるように、2個の設定スイッチ761,762により、2bitの信号で4つの出力パターンを設定できる。設定スイッチ761,762の両方がオンの場合には、パターン#0となり、3つの振動子51の出力が低くなる。これにより、3つの振動子51の噴霧量が少なくなる。設定スイッチ761がオン、かつ設定スイッチ762がオフの場合、パターン#1となり、3つの振動子51の出力が高くなる。これにより、3つの振動子51の噴霧量が多くなる。
As shown in FIG. 18, two setting
設定スイッチ761がオフ、かつ設定スイッチ762がオンの場合、パターン#2となり、振動子51cの出力のみが高くなる。残りの2つの振動子51a,51bの出力は低くなる。設定スイッチ761,762の両方がオンの場合、パターン#3となり、振動子51aの出力のみが高くなる。残りの2つの振動子51b,51cの出力は低くなる。パターン#2,#3では、3つの振動子のうち端部の振動子51からのミストの噴霧量が多くなるようになっている。
When the setting
振動子51の出力が低の場合、噴霧量は、2g/m2~3g/m2となる。この場合、ウェブ32は、まだインクを十分に吸収できる状態にある。振動子51の出力が高の場合、噴霧量は、8g/m2~9g/m2となる。この場合、ウェブ32は、クリーニング液を十分に含侵した状態となる。
When the output of the
設定スイッチ761,762は、ユーザーが直接操作可能である。また、設定スイッチ761,762は、印刷装置1を制御する図示せぬ上位のシーケンサーからの信号でも動作するようになっている。パージをした後および印刷ジョブを終了した後などに、設定スイッチ761,762は、上位のシーケンサーを含むコントローラー9によって任意に切り替えることができる。
The setting switches 761 and 762 can be directly operated by the user. The setting switches 761 and 762 are also operated by a signal from an unillustrated host sequencer that controls the
コントローラー9からの動作開始信号もペリフェラルコントローラー76に入力される。すなわち、コントローラー9からの指令によって、一連の払拭動作が開始される。
An operation start signal from the
図19は、クリーニング装置3Aの制御構造を説明するためのフロー図である。なお、図19に示すシーケンスは、振動子51毎に実行される。
FIG. 19 is a flowchart for explaining the control structure of the
図19に示されるように、ステップS1において、ペリフェラルコントローラー76は、上位のコントローラー9から、動作開始信号の入力を受け付ける。ステップS2において、ペリフェラルコントローラー76は、設定スイッチ761,762のオン/オフ状態を確認する。
As shown in FIG. 19, in step S1, the
ステップS3において、ペリフェラルコントローラー76は、デフォルトの設定で、振動子51を駆動させる。ステップS4において、ローラー駆動装置37(図4)は、駆動ローラー33を駆動させる。ステップS5において、ペリフェラルコントローラー76は、電極61aと電極61bとの間の電圧を確認する。
In step S3, the
ステップS6において、ペリフェラルコントローラー76は、振動子51の駆動を、電極61aと電極61bとの間の電圧に基づき制御する。ステップS7において、ペリフェラルコントローラー76は、ローラー駆動装置37によってウェブ32が所定の長さだけ搬送されたか否かを判断する。
In step S6, the
ウェブ32が所定の長さ搬送されたと判断された場合(ステップS7においてYES)、ステップS8において、ペリフェラルコントローラー76は、振動子51の駆動を停止する。ウェブ32が所定の長さ搬送されていないと判断された場合(ステップS7においてNO)、ペリフェラルコントローラー76は、処理をステップS5に戻す。ステップS8の後、ステップS9において、ローラー駆動装置37は、駆動ローラー33の駆動を停止する。
If it is determined that the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 印刷装置、2 用紙搬送装置、3,3A クリーニング装置、4 ヘッド待機部、5 クリーニング液供給装置、6 プラテン、7,7A ヘッド駆動回路、9 コントローラー、10 ヘッドステーション、11 ヘッド移動装置、20 搬送ベルト、21,33 駆動ローラー、22 従動ローラー、30 ウェブ搬送装置、31 バックアップローラー、32 ウェブ、34a,34b 搬送ローラー、35 ウェブ供給ローラー、36 ウェブ巻き上げローラー、37 ローラー駆動装置、38a,38b モーター、39a,39b モーター駆動回路、41 キャップ、42 廃液タンク、50 噴霧ヘッド、51,51a,51b,51c 振動子、52,53,55 多孔質体、54 タンク、57 底面、58,Y,y 軸、59 配線、61 電極対、61a,61b,5112 電極、71 昇圧トランス、72 スイッチング素子、72g ゲート、73 回路、73a 抵抗素子、73b コンデンサ、74 論理素子、75 発振回路、76 ペリフェラルコントローラー、77 オペアンプ、78 検出抵抗、79 アナログスイッチ、101 インクジェットヘッド、560,561,562 開口部、550 貫通孔、511 圧電素子、511a,511b 端面、511c 内周面、512 振動板、512a 第1面、512b 第2面、521 第1部位、522 第2部位、541 接続部、542 クリーニング液供給口、761,762 設定スイッチ、900 用紙、5111 本体部、5121 周辺部、5122 中央部、P 払拭位置。 REFERENCE SIGNS LIST 1 printing device 2 paper conveying device 3, 3A cleaning device 4 head standby unit 5 cleaning liquid supply device 6 platen 7, 7A head driving circuit 9 controller 10 head station 11 head moving device 20 transport belt, 21, 33 drive roller, 22 driven roller, 30 web transport device, 31 backup roller, 32 web, 34a, 34b transport roller, 35 web supply roller, 36 web winding roller, 37 roller drive device, 38a, 38b motor, 39a, 39b motor drive circuit, 41 cap, 42 waste liquid tank, 50 spray head, 51, 51a, 51b, 51c vibrator, 52, 53, 55 porous body, 54 tank, 57 bottom surface, 58, Y, y axes, 59 wiring, 61 electrode pair, 61a, 61b, 5112 electrode, 71 step-up transformer, 72 switching element, 72g gate, 73 circuit, 73a resistance element, 73b capacitor, 74 logic element, 75 oscillation circuit, 76 peripheral controller, 77 operational amplifier, 78 detection resistor 79 analog switch 101 inkjet head 560,561,562 opening 550 through hole 511 piezoelectric element 511a, 511b end surface 511c inner peripheral surface 512 vibration plate 512a first surface 512b second second surface Surface 521 first portion 522 second portion 541 connection portion 542 cleaning liquid supply port 761, 762 setting switch 900 paper 5111 main body portion 5121 peripheral portion 5122 central portion P wiping position.
Claims (18)
高周波振動によりクリーニング液をミスト状にして前記ウェブに噴霧する噴霧ヘッドとを備える、クリーニング装置。 a sheet-like web for wiping the inkjet head;
A cleaning device, comprising: a spray head for spraying a mist of cleaning liquid onto the web by high-frequency vibration.
各前記開口部の直径は、1μm以上かつ100μm以下である、請求項3に記載のクリーニング装置。 each said opening is circular;
4. The cleaning device of claim 3, wherein the diameter of each said opening is greater than or equal to 1 [mu]m and less than or equal to 100 [mu]m.
前記複数の貫通孔から前記クリーニング液を水平よりも下向きの方向に噴霧し、
前記インクジェットヘッドを払拭する位置の近傍に設置されている、請求項2から5のいずれか1項に記載のクリーニング装置。 The spray head is
spraying the cleaning liquid downward from the horizontal through the plurality of through-holes;
The cleaning device according to any one of claims 2 to 5, which is installed near a position for wiping the inkjet head.
前記噴霧ヘッドは、前記振動板に接触し、かつ、前記クリーニング液が含浸された多孔質体をさらに含み、
前記クリーニング装置は、前記圧電素子を高周波駆動させる駆動回路をさらに備える、請求項7に記載のクリーニング装置。 The vibrator has a diaphragm in which the plurality of through holes are formed, and a piezoelectric element that vibrates the diaphragm,
the spray head further includes a porous body in contact with the diaphragm and impregnated with the cleaning liquid;
8. The cleaning device according to claim 7, further comprising a drive circuit for driving said piezoelectric element at high frequencies.
前記第2の端面は、前記第1の端面よりも、前記多孔質体に近く、
前記振動板の外形は、円形であり、前記圧電素子の前記第2の端面の少なくとも一部を覆うように配置されている、請求項8に記載のクリーニング装置。 The piezoelectric element has a hollow columnar shape and has a first end face of the hollow circle and a second end face opposite to the first end face,
the second end face is closer to the porous body than the first end face,
9. The cleaning device according to claim 8, wherein said vibration plate has a circular outer shape and is arranged to cover at least a portion of said second end face of said piezoelectric element.
前記複数の貫通孔の少なくとも一部は、前記中央部に形成されている、請求項9に記載のクリーニング装置。 the central portion of the diaphragm is convex in the direction of the inner peripheral surface of the piezoelectric element;
10. The cleaning device according to claim 9, wherein at least some of said plurality of through holes are formed in said central portion.
前記駆動回路は、各前記振動子の前記圧電素子の駆動を個別に制御する、請求項8から10のいずれか1項に記載のクリーニング装置。 The spray head has a plurality of vibrators,
11. The cleaning device according to any one of claims 8 to 10, wherein said drive circuit individually controls driving of said piezoelectric elements of said vibrators.
各前記振動子は、前記搬送方向に並んで配置されている、請求項11に記載のクリーニング装置。 The cleaning device is incorporated in a printing device, and in the printing device, a plurality of the inkjet heads are arranged in a conveying direction of printing paper,
12. The cleaning device according to claim 11, wherein said vibrators are arranged side by side in said transport direction.
前記第2部位が前記振動板に接触している、請求項8から12のいずれか1項に記載のクリーニング装置。 The porous body has a first portion and a second portion in which the thickness of the through-hole in the through-hole direction is thinner than that of the first portion,
13. The cleaning device according to any one of claims 8 to 12, wherein said second portion is in contact with said diaphragm.
前記タンク内のクリーニング液の液面の位置は、前記複数の貫通孔の位置よりも低い、請求項13に記載のクリーニング装置。 further comprising a tank that stores the cleaning liquid and supplies the cleaning liquid to the spray head;
14. The cleaning device according to claim 13, wherein the level of the cleaning liquid in the tank is lower than the positions of the plurality of through holes.
前記クリーニング液が含浸した前記ウェブに接触する電極対をさらに備え、
前記電極対の間に流れる電流に基づき、前記ウェブに含浸した前記クリーニング液の量を検出し、
前記駆動回路は、前記検出の結果に基づき、前記ウェブに含浸する前記クリーニング液の量が予め定められた量に近づくように、前記圧電素子を駆動する、請求項15に記載のクリーニング装置。 The cleaning device
further comprising an electrode pair that contacts the web impregnated with the cleaning liquid;
detecting the amount of the cleaning liquid impregnated in the web based on the current flowing between the electrode pair;
16. The cleaning device according to claim 15, wherein said drive circuit drives said piezoelectric element based on the result of said detection so that the amount of said cleaning liquid impregnating said web approaches a predetermined amount.
前記クリーニング装置は、前記クリーニング液が噴霧された前記未使用部分を、前記インクジェットヘッドを払拭する位置に移動させる、請求項1から16のいずれか1項に記載のクリーニング装置。 The spray head sprays the cleaning liquid in the form of a mist onto an unused portion of the web,
17. The cleaning device according to any one of claims 1 to 16, wherein the cleaning device moves the unused portion sprayed with the cleaning liquid to a position for wiping the inkjet head.
前記インクジェットヘッドをクリーニングするクリーニング装置とを備え、
前記クリーニング装置は、
前記インクジェットヘッドを払拭するシート状のウェブと、
高周波振動によりクリーニング液をミスト状にして前記ウェブに噴霧する噴霧ヘッドとを含む、印刷装置。
inkjet head,
and a cleaning device for cleaning the inkjet head,
The cleaning device
a sheet-like web for wiping the inkjet head;
and a spray head for spraying a cleaning liquid in the form of mist onto the web by high-frequency vibration.
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