JP2023180912A - 液体を吐出する装置及び液体を吐出する装置が行うメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス治具を、液体を吐出する装置へセットする際の操作性を改善すること。【解決手段】液体を吐出する複数のノズルを有する複数の液体吐出ヘッド（ヘッド２０Ｆ、２０Ｇ）と、複数の液体吐出ヘッドを搭載する複数のキャリッジ（キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇ）と、を備える液体を吐出する装置であって、液体吐出ヘッドに取付け可能なメンテナンス治具（ヘッドキャップ装置６００Ｆ、６００Ｇ）を、液体吐出ヘッドに取り付けるときに、複数のキャリッジが、メンテナンス治具を取り付ける側から見て、互い違いの位置に待機する。【選択図】図９

Description

本発明は、液体を吐出する装置及び液体を吐出する装置が行うメンテナンス方法に関する。

Ｔシャツ等の布地に直接インクジェットで印刷する印刷装置のヘッド乾燥固着防止方法する技術が既に知られている。
例えば、特許文献１に開示されている、ヘッドノズル面の回復を目的としたメンテナンス治具は、装置の内部にユーザ自ら手を入れてセットする。ヘッドを保持しているキャリッジが一列しかない装置においては、通常比較的容易にキャリッジに手が届くためメンテナンス治具も容易に取り付けることができるものの、キャリッジが二列以上設けられた装置においては、手前側のキャリッジが妨げとなり奥側のキャリッジにアクセスしずらいという問題があった。

本発明は、メンテナンス治具を、液体を吐出する装置へセットする際の操作性を改善することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、
液体を吐出する複数のノズルを有する複数の液体吐出ヘッドと、
複数の前記液体吐出ヘッドを搭載する複数のキャリッジと、を備える液体を吐出する装置であって、
前記液体吐出ヘッドに取付け可能なメンテナンス治具を、前記液体吐出ヘッドに取り付けるときに、複数の前記キャリッジが、前記メンテナンス治具を取り付ける側から見て、互い違いの位置に待機する。

本発明によれば、メンテナンス治具を、液体を吐出する装置へセットする際の操作性を改善することができる。

本発明の実施形態に係る液体を吐出する装置としてのキャリッジが二列ある印刷装置の一例の平面説明図である。 同じく正面説明図である。 本発明の実施形態に係るメンテナンス治具としてのヘッドキャップ装置の斜視説明図である。 同じく図３と異なる方向から見た斜視説明図である。 同じくキャッピング状態でのキャップの正面説明図である。 同ヘッドキャップ装置をキャリッジに装着する前後の状態の斜視説明図である。 キャリッジが二列ある印刷装置にヘッドキャップ装置を装着するメンテナンスの比較例を模式的に説明する斜視図である。 同装置にヘッドキャップ装置を装着するメンテナンスの比較例を模式的に説明する側面図である。 本発明の実施形態の液体を吐出する装置において、同装置にヘッドキャップ装置を装着するメンテナンス例を模式的に説明する斜視図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

本発明の実施形態に係る液体を吐出する装置として、印刷装置の一例を、図１、図２を参照して説明する。液体吐出ヘッド（「ヘッド」とも称する）を搭載したキャリッジを、二列備える印刷装置を説明する。図１は同印刷装置の平面説明図、図２は同じく正面説明図である。

印刷装置１は、液体を吐出する装置であり、液体を吐出する液体吐出手段である複数のヘッド２０（２０Ａ～２０Ｄ）と、サブタンクなどを搭載した二つのキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇとを備えている。ヘッド２０は、複数のノズル列を有し、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各色の液体、白インク、透明インクなどの液体を吐出する。二つのキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇは、同様の構成を有する。

ガイド部材１２、１３（図２では省略）は、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇを主走査方向Ｘに往復移動可能に保持している。キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇは、主走査モータ１４で回転される駆動プーリ１５と従動プーリ１６とに掛け回したタイミングベルト１７に連結し、主走査モータ１４を駆動することによりキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇを主走査方向Ｘに往復移動させる。

エンコーダシート１８は主走査方向Ｘに沿って配置している。エンコーダシート１８には周期的なスリットが設けられている。キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇは、エンコーダシート１８のスリットを読み取る読み取りセンサを有し、読み取りセンサの読み取り結果から主走査方向Ｘにおけるキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの位置を検出できる。

コントローラボード５０は、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの読み取りセンサの読み取り結果で得らえるキャリッジ位置から吐出位置でタイミングを合わせてヘッド２０から液体であるインクを吐出させる制御をする。

コントローラボード５０は、印刷装置１の全体を制御する手段（制御手段）を有し、制御を実行する。コントローラボード５０は、例えば、プロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリとを備える。メモリは、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。メモリは、印刷装置１の基本プログラム、液体を吐出する処理を制御するためのプログラム等、各種処理を実行させるプログラム、及びこれらのプログラムを実行するのに必要なシステムデータやその他のデータを記憶するとともに、ＣＰＵのワークメモリとして利用される。ＣＰＵは、例えば、ＲＯＭなどに記憶されているプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って、各種処理を実行する。

キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇ上には、ヘッド２０Ａ～２０Ｃに供給する液体を一時的に収容するサブタンクがヘッド２０Ａ～２０Ｃと一体的に搭載され、サブタンクにはメインタンク３２に貯留されている液体が供給される。

印刷装置１は、印刷対象（液体付与対象）としての布地４００を保持する保持部材であるプラテン４０を備えている。プラテン４０は、昇降機構４１上に搭載して上下方向Ｚの高さを調整可能としている。プラテン４０の昇降機構４１はスライダ４２上に搭載されている。スライダ４２は、主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに延設したスライドレール４３上に移動可能に載置されている。

スライダ４２は、タイミングベルト４５を介して副走査駆動機構により副走査方向Ｙに往復移動される。スライダ４２が副走査方向Ｙに往復移動されることにより、プラテン４０も副走査方向Ｙに往復移動される。

主走査方向の一端側には、ヘッド２０の維持回復を行うメンテナンス装置６０が配置されている。メンテナンス装置６０は、ヘッド２０のノズル面をキャッピングする吸引キャップ６１と、ヘッド２０のノズル面を保湿のためにキャッピングする保湿キャップ６２と、ヘッド２０のノズル面を払拭する払拭部材であるワイパ６３を備えている。吸引キャップ６１には吸引ポンプが接続されている。

主走査方向の他端側には、吐出受け６６が配置されている。印刷途中で、ヘッド２０から吐出受け６６に液体を吐出させることにより、ヘッド２０の維持回復を行う。

また、印刷装置１は、電源ボタン７０、操作部７１、電源ユニット７２などを備えている。

この印刷装置１において、Ｔシャツなどの布地（印刷対象）に印刷を行うときには、布地４００をプラテン４０上にセットする。その後、操作部７１での操作により、スライダ４２を介してプラテン４０を装置内後方へ完全に引き込む動作を行う。

プラテン４０の引き込みが完了したとき、印刷データ待機状態となる。ここで、印刷装置１が外部の情報処理装置から印刷データを受信したときに印刷動作が開始される。あるいは、予めコントローラボード５０に印刷データが蓄積されていた場合には、操作部７１で当該印刷データを選択することによって印刷動作が開始される。

印刷動作が開始されると、スライダ４２を介してプラテン４０が印刷開始位置まで移動される。その後、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの移動とヘッド２０からの液体吐出が行われて、１行分が印刷される。１行分が印刷されると、スライダ４２を介してプラテン４０が１行分移動される。キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの１スキャンとスライダ４２の間欠移動の繰り返しを行うことにより、布地４００の所望の領域に印刷が行われる。印刷完了後、プラテン４０は装置手前まで戻されて印刷終了となる。

次に、本発明の実施形態に係るメンテナンス治具としてのヘッドキャップ装置（「ヘッドノズル面回復用治具」とも称する）について図３ないし図６を参照して説明する。図３は同ヘッドキャップ装置の斜視説明図、図４は同じく図３と異なる方向から見た斜視説明図、図５は同じくキャッピング状態でのキャップの正面説明図、図６は同ヘッドキャップ装置をキャリッジに装着する前後の状態の斜視説明図である。

ヘッドキャップ装置６００は、図５に示すように、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇに搭載されたヘッド２０のノズル面２０ａをキャッピングする複数のキャップ６０１と、複数のキャップ６０１を保持するホルダ部材６０２とを備えている。図３、図４では、ホルダ部材６０２は四つのキャップ６０１を保持する例を示している。
ヘッドキャップ装置６００は、ヘッド２０を保護するキャップ６０１を有する構成になっている。キャップ６０１の数はヘッド数と同数有しており、一つのヘッドキャップ装置６００ですべてのヘッド２０を保護することができる構成になっている。

ホルダ部材６０２に備えられた複数のキャップ６０１は、キャッピング時に複数のキャップ６０１内が密閉される。
本実施形態では、複数のキャップ６０１の内の少なくとも１つのキャップ６０１は、図５に示すように、経路６１１を有し、経路６１１は封止部６１１ａによって閉じられている。
つまり、本実施形態では、ヘッドキャップ装置６００のキャップ構成は、前述した印刷装置１のメンテナンス装置６０で備える吸引キャップ６１及び保湿キャップ６２と共通化している。

このとき、吸引キャップ６１に相当するキャップ６０１については、吸引手段に接続される経路６１１を封止部６１１ａによって閉じることで、保湿キャップ６２に相当するキャップ６０１と同様に、キャッピング時にキャップ６０１内が密閉されるようにしている。
言い換えれば、吸引キャップ６１に相当するキャップ６０１の経路６１１を封止部６１１ａによって閉じることで、ヘッドキャップ装置６００のキャップを印刷装置１のメンテナンス装置６０で備える吸引キャップ６１及び保湿キャップ６２と共通化できる。

また、吸引キャップ６１に相当するキャップ６０１については、吸引手段に接続される経路６１１を封止部６１１ａによって閉じることで、保湿液を充填した場合でも経路６１１を通じて漏出することが防止される。

複数のキャップ６０１は、２個ずつキャップホルダ（不図示）に保持されている。
ホルダ部材６０２は、キャップ並び方向の両端部に、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの外装に設けられた係合部としての凸部１２１（図６参照））に着脱可能に装着する係合部としての引っ掛け部（爪部）６２１を備えている。ヘッドキャップ装置６００の引っ掛け部６２１は、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの凸部１２１に対して着装状態を保持可能に係合する。

ホルダ部材６０２は、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇに装着するときの案内及び位置決め部となるガイド部６２２を四隅に備えている。
ホルダ部材６０２は、キャップ６０１の長手方向におけるキャップ６０１とノズル面２０ａとの位置関係を規制する位置決め部６２３を有している。位置決め部６２３は、キャップホルダに対して１つの割合で配置している。
さらに、ホルダ部材６０２内には、キャップホルダの下方側に液体を吸収する吸収部材（不図示）を配置している。

次に、本実施形態のヘッドキャップ装置６００によるメンテナンス方法（ヘッドキャッピング）について説明する。
図６は、（ａ）にヘッドキャップ装置をキャリッジに装着する前の状態例、（ｂ）にヘッドキャップ装置をキャリッジに装着した後の状態例を示す。

印刷装置１が故障などにより停止し、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇをメンテナンス装置６０によるキャッピング位置（メンテナンス位置）まで移動できなくなる場合がある。この場合、ヘッド２０のノズルはサービスマン等による修理などが終了するまで大気に晒されることになる。そのため、ノズル内のインクなどの液体の水分が蒸発することで、増粘し、更に進んで固着したりすることがある。

そこで、図６（ａ）に示すように、途中で停止しているキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇに対して、ヘッドキャップ装置６００のガイド部６２２をキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの外装に合わせながら下方から持ち上げる。

そして、図６（ｂ）に示すように、ヘッドキャップ装置６００の引っ掛け部６２１をキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの凸部１２１に係合させることで、ヘッドキャップ装置６００はキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇに装着される。

キャップ６０１は、ヘッド２０に取り付けられた際、図５のように、ヘッド２０のノズル穴がある位置（ノズル面２０ａ）をキャップする（密閉する）形状になっており、このような密封される構造により、ヘッド２０は外気に触れることがなくなる。

これにより、ヘッド２０のノズル面２０ａは外気から遮断されるので、キャッピングしない場合よりも水分の蒸発が抑制され、ヘッドの乾燥、増粘、固着を防止または遅らせることができる。

このように、メンテナンス手段（メンテナンス装置６０）によるヘッド２０のキャッピングを行えない場合、具体的には、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇがホームポジション（メンテナンス装置６０と対向する位置）ではない場所で停止してしまった時でも、本実施形態に係るヘッドキャップ装置６００を使用することで、手動でヘッド２０のノズルの乾燥を抑制できるようになる。

ここで、キャップ６０１は内部に洗浄液を充填することができる空間を有しており、ヘッドキャップ装置６００のキャップ６０１でキャッピングするとき、キャップ６０１内に洗浄液などを含む保湿液を充填した状態でキャッピングすることで、ノズルを含むノズル面２０ａを保湿状態にすることができる。これにより、より確実に、水分の蒸発が抑制され、増粘、固着が防止される。
この場合、キャップ６０１でノズル面２０ａをキャッピングしたときに保湿液を兼ねる洗浄液がノズル面２０ａに接触するように充填した状態にすることで、ノズル面２０ａの洗浄を合わせて行うことができる。ヘッドキャップ装置６００は、キャップ６０１内に洗浄液を満たしてノズル面２０ａをキャッピングする（ヘッドキャップ装置６００を取り付けておく）ことで、ノズル面２０ａに固着したインクを融解する構成を有するものであり、ノズル面２０ａの回復に効果がある。

上述したように、洗浄液を充填できるようにキャップ６０１の下穴には液が漏れないよう追加工が施されており（図５参照）、通常の維持に用いられるキャップのように外につながる穴は無いようになっている。
また、キャップ６０１内に充填した保湿液がキャッピング時にこぼれた場合でも、ホルダ部材６０２内に配置した吸収部材により吸収し、装置内を汚すことを防ぐことができる。

ここで、印刷途中でキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇが停止したような場合、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇはプラテン４０と対向した位置にあり、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇにヘッドキャップ装置６００を装着することが困難である。
そこで、このような場合には、ヘッドキャッピング方法として、まず、ヘッド２０から液体を付与される付与対象を保持する部材としてのプラテン４０を、ヘッド２０に対向する位置からヘッド２０に対向しない位置に移動させる工程を行う。

その後、ヘッドキャップ装置６００のホルダ部材６０２をキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇに装着して、キャップ６０１によりヘッド２０のノズル面２０ａをキャッピングする工程を行う。
このように、液体を付与される付与対象を保持する部材がキャリッジに対して移動可能であることで、ヘッドキャップ装置６００によるキャッピング操作がし易くなる。

次に、液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドが搭載されたキャリッジを複数備える液体を吐出する装置のメンテナンス方法について説明する。
図７は、キャリッジが二列ある印刷装置にヘッドキャップ装置を装着するメンテナンスの比較例を模式的に説明する斜視図である。本体側板６８の間にキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇが設置された構成例を示している。
図８は、同装置にヘッドキャップ装置を装着するメンテナンスの比較例を模式的に説明する側面図である。

図７、図８に示すように、メンテナンスを行う場合に、奥側のキャリッジ１１Ｇにアクセスする際は手前側のキャリッジ１１Ｆが作業の妨げとなる。
そこで、本発明の実施形態に係る液体を吐出する装置（印刷装置１）は、液体を吐出する複数のノズルを有する複数の液体吐出ヘッド（ヘッド２０Ｆ、２０Ｇ）と、複数の液体吐出ヘッドを搭載する複数のキャリッジ（キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇ）と、を備える液体を吐出する装置であり、液体吐出ヘッドに取付け可能なメンテナンス治具（ヘッドキャップ装置６００Ｆ、６００Ｇ）を、液体吐出ヘッドに取り付けるときに、複数のキャリッジが、メンテナンス治具を取り付ける側から見て、互い違いの位置に待機する。（ ）内は図１、後述する図９の構成を一例として対応付けている。

図９は、本発明の実施形態の液体を吐出する装置において、同装置にヘッドキャップ装置を装着するメンテナンス例を模式的に説明する斜視図である。
図１、図９に示すように、液体を吐出する装置としての印刷装置１は、液体を吐出するためのノズルを備えたヘッド２０Ｆ、２０Ｇと、ヘッド２０Ｆ、２０Ｇを搭載するキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇとを有し、ヘッド２０Ｆ、２０Ｇのノズルに固着したインクを融解するためのメンテナンス治具としてのヘッドキャップ装置６００Ｆ、６００Ｇをヘッド２０Ｆ、２０Ｇに取り付け可能である。

また、印刷装置１は、ヘッドキャップ装置６００Ｆ、６００Ｇを取り付けるためのメンテナンスモードを有し、メンテナンスモードの際（メンテナンス治具取り付けの際）に、図９に示すように、前方（ヘッドキャップ装置６００Ｆ、６００Ｇを取り付ける側）から見て、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇが互い違いの位置に待機する。

このようにすると、キャリッジが二列設けられた液体を吐出する装置において、装置が故障し動作停止状態になりヘッドの自動メンテナンス等が実行されない状態で放置する場合に際して、メンテナンス治具としてのヘッド乾燥固着防止用治具（ヘッドキャップ装置）を、キャリッジに容易に取り付けることが可能となり、操作性を改善できる。また、メンテナンス治具を取り付けるとノズルは外気と触れることはないため、ノズルの乾燥固着を防止または遅らせることが可能となり、マシンの故障に対しサービスマン到着までの間ヘッドを乾燥、固着が起きないよう保護できる。その結果、ヘッドの不良や交換のリスクを下げることができる。

また、印刷装置１は、前方から見て互い違いに待機するキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの左右位置を切り替えられるモード（左右位置を切り替える手段）を有するとよい。このようにすると、利き腕からアクセスしやすいように、手前側装着時と奥側装着時でキャリッジ位置を切り替えることができる。

メンテナンスモードは、故障が生じたときに、例えば、コントローラボード５０により自動的に制御すること、または、ユーザが操作部７１を介して指示すること、などに基づいて、移行できるようにするとよい。メンテナンスモードにおいて、印刷装置１は、例えば、複数のキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇを、前方からみて、互い違いの位置に移動させる工程と、ヘッド２０Ｆ、２０Ｇに取付け可能なヘッドキャップ装置６００Ｆ、６００Ｇが、ヘッド２０Ｆ、２０Ｇに取り付けられるまで待機する工程と、を有するとよい。印刷装置１は、ヘッドキャップ装置６００Ｆ、６００Ｇがヘッド２０Ｆ、２０Ｇに取り付けられた後サービスマンが到着するまで、例えば、そのまま待機する、または、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇを所定の位置に移動させて待機する。

また、待機するキャリッジ１１Ｆ、１１Ｇの左右位置を切り替えられるモードは、例えば、ユーザが操作部７１を介して入力した指示に基づいて、切り替える手段が左右位置を切り替えるように構成するとよい。切り替える手段は、例えば、ユーザからの指示に基づいて、キャリッジ１１Ｆ、１１Ｇを移動させる駆動部を制御するように構成するとよい。左右位置を切り替えるモードは、例えば、上述の待機する工程において実施可能とするとよい。

コントローラボード５０において、制御手段（プログラム等）は、操作部７１を介してユーザからメンテナンスモードまたは左右位置を切り替えるモードの指示が入力されると、指示に基づいて印刷装置１を制御するとよい。

なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。また、上述した二以上の実施形態を適宜組み合わせることができる。

１１Ｆ、１１Ｇ キャリッジ
２０、２０Ｆ、２０Ｇ ヘッド
６００、６００Ｆ、６００Ｇ ヘッドキャップ装置（メンテナンス治具）
６０１ キャップ
６０２ ホルダ部材

特開２０２１－１４６６６４号公報

Claims (3)

1. 液体を吐出する複数のノズルを有する複数の液体吐出ヘッドと、
   複数の前記液体吐出ヘッドを搭載する複数のキャリッジと、を備える液体を吐出する装置であって、
   前記液体吐出ヘッドに取付け可能なメンテナンス治具を、前記液体吐出ヘッドに取り付けるときに、複数の前記キャリッジが、前記メンテナンス治具を取り付ける側から見て、互い違いの位置に待機する
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 複数の前記キャリッジの位置を、相互に切り替える手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドが搭載されたキャリッジを複数備える液体を吐出する装置が行うメンテナンス方法であって、
   複数の前記キャリッジを、メンテナンスを行う側から見て、互い違いの位置に移動させる工程と、
   前記液体吐出ヘッドに取付け可能なメンテナンス治具が、前記液体吐出ヘッドに取り付けられるまで待機する工程と、
   を有する液体を吐出する装置が行うメンテナンス方法。