JP2024045921A - 印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ノズル内のインクのメニスカスを保護しつつ、吐出ヘッドを洗浄液で良好に洗浄することができる技術を提供する。【解決手段】印刷装置3は、吐出ヘッドHと、洗浄液ブロック7と、受容器74とを有する。吐出ヘッドHは、ノズルHcが開口するインク吐出平面Hb1を有する。吐出ヘッドHは、ノズルHcからインクを吐出する。洗浄ブロック7は、吐出孔73が開口するヘッド対向平面71を有する。洗浄ブロック7は、インク吐出平面Hb1に対して傾斜する傾斜方向D1へ洗浄液を吐出する。受容器74は、洗浄ブロック7よりも下方に位置する。受容器74は、吐出孔73から吐出された洗浄液を受け止める。【選択図】図6
Description
本明細書で開示される主題は、印刷装置に関する。
従来、インクジェット方式によってインクを吐出する吐出ヘッドが印刷装置で用いられている。かかる印刷装置では、吐出ヘッドに付着したインクが固化することで、ノズルからインクを適切に吐出できないといった吐出不良が発生することが知られている。そこで、特許文献1~3では、キャップやワイパ等によって吐出ヘッドからインクを除去するクリーニングが適宜実行される。
上記のような吐出ヘッドからのインクの除去のために、吐出ヘッドに洗浄液を供給する場合、洗浄液がノズルに流入することで、ノズル内のインクのメニスカスが崩れるおそれがあった。このため、ノズル内のメニスカスを保護しつつ、吐出ヘッドを洗浄液で効果的に洗浄する技術が求められている。
本発明の目的は、ノズル内のインクのメニスカスを保護しつつ、吐出ヘッドを洗浄液で良好に洗浄することができる技術を提供することにある。
上記課題を解決するため、第1態様は、印刷装置であって、ノズルが開口するノズル面を有し、前記ノズルからインクを吐出する少なくとも1つの吐出ヘッド、吐出孔が開口するヘッド対向面を有し、前記吐出孔から、前記ノズル面に対して傾斜する傾斜方向へ洗浄液を吐出する洗浄液吐出部と、前記洗浄液吐出部よりも下方に位置し、前記吐出孔から吐出された洗浄液を受け止める受容器とを有する。
第2態様は、第1態様の印刷装置であって、前記洗浄液吐出部の前記ヘッド対向面が前記吐出ヘッドの前記ノズル面と対向する状態で、前記吐出ヘッドに対して前記洗浄液吐出部を第1方向の一方側に移動させる移動駆動部をさらに備える。
第3態様は、第2態様の印刷装置であって、複数の前記吐出ヘッドが、前記第1方向に並ぶ。
第4態様は、第2態様または第3態様の印刷装置であって、前記傾斜方向は、前記ヘッド対向面から前記ノズル面に向かって、前記第1方向に傾斜する方向である。
第5態様は、第4態様の印刷装置であって、前記傾斜方向は、前記ヘッド対向面から前記ノズル面に向かって、前記第1方向の一方に傾斜する方向である。
第6態様は、第1態様から第5態様のいずれか1態様の印刷装置であって、吸引孔を介して液体を吸引する吸引部、をさらに備え、前記吸引孔は、前記ヘッド対向面に開口する。
第7態様は、第6態様の印刷装置であって、前記傾斜方向は、前記ヘッド対向面から前記ノズル面に向かって、前記吐出孔から前記吸引孔に向かう方向に傾斜する方向である。
第1態様から第7態様の印刷装置によれば、吐出ヘッドのノズル面に対して斜めに洗浄液が吐出されるため、ノズル面に沿う洗浄液の流れを形成できる。これにより、ノズル面を良好に洗浄できる。また、洗浄液の、ノズル面に垂直な方向の速度を小さくすることができるため、ノズル内への洗浄液の流入を抑えることができる。これにより、ノズル内のインクのメニスカスを適切に保護できる。
第2態様の印刷装置によれば、吐出ヘッドに対して、洗浄液を吐出する洗浄液吐出部を移動させることにより、吐出ヘッドのノズル面を洗浄できる。
第3態様の印刷装置によれば、洗浄液吐出部がノズル面に対して傾斜する方向に吐出されるため、吐出ヘッド間の隙間に洗浄液が入る量を抑えることができる。
第4態様の印刷装置によれば、吐出孔から吐出された洗浄液を、第1方向に流すことができる。
第5態様の印刷装置によれば、第1方向における、吐出ヘッドに対する洗浄液の相対速度を大きくすることができるため、洗浄効果を高めることができる。
第6態様の印刷装置によれば、洗浄液吐出部が吐出した洗浄液を吸引できる。
第7態様の印刷装置によれば、吐出孔から吸引孔に向けて洗浄液の流れを形成できる。これにより、吐出ヘッドのノズル面を洗浄した洗浄液を良好に回収できる。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。
<1. 実施形態>
図1は本発明に係る印刷装置を備えた印刷システムの一例を模式的に示す正面図である。図1およびそれ以降の図には、水平方向Xおよび鉛直方向Zを示す矢印が適宜図示されている。図1に示されるように、印刷システム1は、水平方向Xに配列された印刷装置3および乾燥装置9を備える。この印刷システム1は、巻出ロール11から巻取ロール12へロール・トゥ・ロールで長尺帯状の印刷媒体Mを搬送する。印刷媒体Mは、例えば、OPP(oriented polypropylene)あるいはPET(polyethylene terephthalate)等のフィルムである。ただし、印刷媒体Mは、フィルムに限られず、紙、または、金属箔でもよい。かかる印刷媒体Mは可撓性を有する。以下では、印刷媒体Mの両面のうち、画像が印刷される面を表面M1と、表面M1の反対側の面を裏面M2と適宜称する。
図1は本発明に係る印刷装置を備えた印刷システムの一例を模式的に示す正面図である。図1およびそれ以降の図には、水平方向Xおよび鉛直方向Zを示す矢印が適宜図示されている。図1に示されるように、印刷システム1は、水平方向Xに配列された印刷装置3および乾燥装置9を備える。この印刷システム1は、巻出ロール11から巻取ロール12へロール・トゥ・ロールで長尺帯状の印刷媒体Mを搬送する。印刷媒体Mは、例えば、OPP(oriented polypropylene)あるいはPET(polyethylene terephthalate)等のフィルムである。ただし、印刷媒体Mは、フィルムに限られず、紙、または、金属箔でもよい。かかる印刷媒体Mは可撓性を有する。以下では、印刷媒体Mの両面のうち、画像が印刷される面を表面M1と、表面M1の反対側の面を裏面M2と適宜称する。
乾燥装置9は乾燥炉90を備え、巻出ロール11から巻取ロール12への搬送に伴って印刷装置3から搬出された印刷媒体Mを乾燥させる。乾燥炉90内には、水平方向Xに配列された2個の上段送風ユニット91Uと、これら上段送風ユニット91Uの下側で水平方向Xに配列された2個の中段送風ユニット91Mと、これら中段送風ユニット91Mの下側で水平方向Xに配列された2個の下段送風ユニット91Lとが具備されている。
印刷装置3の搬出口312から搬出された印刷媒体Mは、2個の上段送風ユニット91Uを水平方向Xに通過した後に、1対のローラ92によって2個の中段送風ユニット91Mへ向けて折り返される。続いて、印刷媒体Mは、2個の中段送風ユニット91Mを水平方向Xに通過した後に、1対のエアターンバー93によって2下段送風ユニット91Lに向けて折り返される。さらに、印刷媒体Mは、2個の下段送風ユニット91Lを水平方向Xに通過した後に、乾燥装置9の外部へ搬出される。
上段送風ユニット91Uは、水平方向Xに通過する印刷媒体Mを鉛直方向Zから挟むように配置された2個の送風チャンバ94を有する。各送風チャンバ94は、水平方向Xに配列された複数のノズル95を有し、各ノズル95から温風(摂氏60度以上の気体)を印刷媒体Mへ噴射する。こうして、印刷媒体Mは、上下に設けられた2個の送風チャンバ94の間を通過しつつ、これら送風チャンバ94のノズル95から噴射された温風によって乾燥される。また、中段送風ユニット91Mおよび下段送風ユニット91Lのそれぞれも、上段送風ユニット91Uと同様に、印刷媒体Mを鉛直方向Zから挟む2個の送風チャンバ94を有する。
ちなみに、上段送風ユニット91Uの具体的構成はこの例に限られない。例えば、上段送風ユニット91Uの上下の送風チャンバ94のうち下側の送風チャンバ94に代えて、水平方向Xに配列された複数のローラを設けてもよい。かかる構成では、複数のローラによって印刷媒体Mの裏面M2を下側から支持しつつ、上側の送風チャンバ94から印刷媒体Mの表面M1に温風を噴射できる。
図2は図1の印刷システムが備える印刷装置を模式的に示す正面図である。図2には、水平方向Xの一方側X1および他方側X2を示す矢印が図示されている。一方側X1は、印刷装置3から乾燥装置9へ向う側であり。他方側X2は、一方側X1の反対側である。印刷装置3は、筐体31と、筐体31内に配置されたカラー印刷部32と、筐体31内においてカラー印刷部32の上方に配置された白印刷部33と、筐体31内に配置された複数のローラによって印刷媒体Mを搬送する搬送部4とを備える。
カラー印刷部32は、搬送部4によって搬送される印刷媒体Mの上方において、印刷媒体Mの進行方向(他方側X2から一方側X1へ向かう方向)に配列された複数(6個)のヘッドユニット321を有する。複数のヘッドユニット321は、それぞれの下方を通過する印刷媒体Mの表面M1に上方から対向するノズルを有し、互いに異なる色のカラーインクをインクジェット方式でノズルから吐出する。ここで、カラーインクとは、白色以外のインクを意味し、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック等のインクを含む。こうして、カラー印刷部32の複数のヘッドユニット321は、それぞれの下方を通過する印刷媒体Mの表面M1に上方からカラーインクを吐出することで、印刷媒体Mの表面M1にカラー画像を印刷する。
また、白印刷部33は、搬送部4によって搬送される印刷媒体Mの上方に配置された単一のヘッドユニット331を有する。ヘッドユニット331は、その下方を通過する印刷媒体Mの表面M1に上方から対向するノズルを有し、白インクをインクジェット方式でノズルから吐出する。こうして、白印刷部33のヘッドユニット331は、その下方を通過する印刷媒体Mの表面M1に上方から白インクを吐出することで、印刷媒体Mの表面M1に白画像を印刷する。
筐体31の他方側X2の側壁には搬入口311が開口する一方、筐体31の一方側X1の側壁には搬出口312が開口している。そして、搬送部4は、上記のカラー印刷部32および白印刷部33を経由しつつ、搬入口311から搬出口312へ印刷媒体Mを搬送する。
この搬送部4は、カラー印刷部32の下側に設けられた搬入部41と、カラー印刷部32の一方側X1に設けられた上昇搬送部42と、カラー印刷部32の上側に設けられた上方搬送部43と、カラー印刷部32の他方側X2に設けられた下降搬送部44とを有する。搬入部41は、搬入口311から搬入された印刷媒体Mをローラ411によって一方側X1に搬送し、上昇搬送部42は、搬入部41によって搬送されてきた印刷媒体Mをローラ421によって上側に搬送し、上方搬送部43は、上昇搬送部42によって搬送されてきた印刷媒体Mをローラ431によって他方側X2へ搬送し、下降搬送部44は、上方搬送部43によって搬送されてきた印刷媒体Mをローラ441によって下側に搬送する。
さらに、搬送部4は、カラー印刷部32に対向する印刷媒体Mを下方から支持するカラー搬送部45を有し、下降搬送部44を通過した印刷媒体Mはカラー搬送部45に進入する。このカラー搬送部45は、他方側X2から一方側X1へ配列された複数のローラ451を有し、各ローラ451が印刷媒体Mの裏面M2に下方から接触する。こうして、カラー搬送部45によって支持される印刷媒体Mの表面M1は上方を向き、カラー印刷部32の各ヘッドユニット321は、この表面M1に上方から対向しつつカラーインクを吐出する。
また、搬送部4は、印刷媒体Mの進行方向においてカラー搬送部45と下降搬送部44との間に配置されたローラ461、462、463を有する。ローラ461は、印刷媒体Mを駆動する駆動ローラである。ローラ462、463は印刷媒体Mに従動して回転する従動ローラである。
さらに、搬送部4は、カラー搬送部45から一方側X1に搬送されてきた印刷媒体Mを二回上下反転させる反転搬送部47を有する。この反転搬送部47は、駆動ローラ471を含む複数のローラ471~477を有し、これらローラ471~477が印刷媒体Mの裏面M2に接触しつつ、印刷媒体Mを二回上下反転させる。つまり、反転搬送部47は、カラー搬送部45から搬送された印刷媒体Mを、ローラ471、472によって下方向に向けて搬送し、さらに印刷媒体Mの進行方向をローラ472によって他方側X2に変更して搬送することにより、印刷媒体Mの表面M1と裏面M2とを上下反転させる。続いて、反転搬送部47は、複数のローラ473によって印刷媒体Mを一方側X1から他方側X2に向けて搬送し、次いで、ローラ474~476によって印刷媒体Mを上方向に向けて搬送する。さらに、反転搬送部47は、ローラ476によって印刷媒体Mの進行方向を一方側X1に変更することによって、印刷媒体Mの表面M1と裏面M2とを再び上下反転させるとともに、ローラ477によって印刷媒体Mを他方側X2から一方側X1に向けて搬送する。
また、搬送部4は、白印刷部33に対向する印刷媒体Mを下方から支持する白搬送部48を有し、反転搬送部47によって二回上下反転された印刷媒体Mは白搬送部48に進入する。この白搬送部48は、印刷媒体Mの裏面M2に下側から接触するローラ481を有する。こうして、白搬送部48によって支持される印刷媒体Mの表面M1は上方を向き、白印刷部33のヘッドユニット331は、この表面M1に上方から対向しつつ白インクを吐出する。
また、搬送部4は、上方搬送部43より上方に設けられた搬出部49を有する。搬出部49は、水平方向Xの他方側X2から一方側X1へ配列された複数のローラ491を有する。この搬出部49は、白搬送部48により搬送されてきた印刷媒体Mを、複数のローラ491によって一方側X1へと搬送することで、筐体31の搬出口312から乾燥装置9へ搬出する。
上記のように、印刷装置3のカラー印刷部32および白印刷部33は、ヘッドユニット321、331を有する。続いては、これらヘッドユニット321、331について説明する。なお、これらの基本的な構成は、各ヘッドユニット321、331で共通する。そこで、以下では、一のヘッドユニット321について説明を行い、他のヘッドユニット321、331の説明を省略する。また、ヘッドユニット321の吐出ヘッドHは、印刷媒体Mの姿勢に応じて若干傾斜する。ただし、吐出ヘッドHの傾斜は僅かであるため、以下に示す図では傾斜は表していない。
図3は、ヘッドユニットの底面を模式的に示す底面図である。図4は、ヘッドユニットの側面を模式的に示す側面図である。図3および図4では、水平方向X(一方側X1および他方側X2)および鉛直方向Zを示す矢印の他に、水平方向Xに直交する水平方向Yを示す矢印が図示されている。図3に示されるように、ヘッドユニット321では、同一の色のインクを吐出する複数の吐出ヘッドHが水平方向Yに一列に配列されている。なお、吐出ヘッドHの配列態様は図3の例に限られず、複数の吐出ヘッドHを千鳥状に配列しても構わない。
吐出ヘッドHは、ハウジングHaを有する。ハウジングHaの底面Hbは、平行四辺形である。図3に示されるように、底面Hbは、水平方向Yに延びる2本の直線と、水平方向Xに対して傾斜する2本の斜辺とを有する。水平方向Yに隣接する2つの吐出ヘッドHは、底面Hbの斜辺同士が重なるように配列される。なお、底面Hbは、平行四辺形に限定されるものではなく、正方形または長方形であってもよい。
ハウジングHaの底面Hbは、インク吐出平面Hb1と、2個の突出平面Hb2とを有する。インク吐出平面Hb1は、水平方向Xにおいて、2個の突出平面Hb2の間に挟まれて位置する。インク吐出平面Hb1と突出平面Hb2とは互いに平行である。インク吐出平面Hb1および突出平面Hb2は、印刷媒体Mの表面M1に対向する。図4に示されるように、水平方向Xに並ぶ2個の突出平面Hb2は、同一の高さに位置する。換言すれば、2個の突出平面Hb2は、面一である。インク吐出平面Hb1は2個の突出平面Hb2より上側に位置する。つまり、2個の突出平面Hb2は、当該2個の突出平面Hb2の間のインク吐出平面Hb1よりも下側に突出する。各突出平面Hb2は、例えばガラスファイバで構成される。
インク吐出平面Hb1では、水平方向Yに間隔を空けて並ぶ複数個のノズルHcが開口する。図3の例では、複数のノズルHcは1列に並ぶ。なお、複数個のノズルHcの配列態様はこの例に限られない。例えば、複数個のノズルHcは、水平方向Yに千鳥状に並んでいてもよい。各ノズルHcは、印刷媒体Mの表面M1へ向けてインクの液滴(以下、「インク滴」と称する。)を吐出する。なお、インク滴の吐出は、ピエゾ方式あるいはサーマル方式といった各種のインクジェット技術により実行できる。
図5は、実施形態に係るメンテナンスユニットを示す図である。図6は、メンテナンスユニットの拭き取りユニットおよび洗浄ブロックを模式的に示す図である。図5および図6には、水平方向Yの一方側Y1および他方側Y2を示す矢印が図示されている。一方側Y1は、拭き取りユニット6から洗浄ブロック7へ向かう側である。他方側Y2は、一方側Y1の反対側である。図6には、後述するインク除去工程S104(図10)において、洗浄ブロック7と鉛直方向Zに対向する1個の吐出ヘッドHが破線で示されている。
図5に示されるように、印刷装置3は、各吐出ヘッドHに対してメンテナンスを実行するメンテナンスユニット51を備える。メンテナンスユニット51は、複数のヘッドユニット321、331のそれぞれに対して配置されているが、各ヘッドユニット321、331に設けられたメンテナンスユニット51の構成および動作は共通する。そのため、ここでは一のメンテナンスユニット51について説明を行う。また、メンテナンスユニット51は、クリーニングの対象となるヘッドユニット321あるいはヘッドユニット331の姿勢に応じて若干傾斜する。ただし、メンテナンスユニット51の傾斜は僅かであるため、以下に示す図では傾斜は表していない。
図5に示されるように、印刷装置3は、メンテナンスユニット51を水平方向Yに駆動する直動機構55を備える。直動機構55は、例えばボールネジやリニアモータによって構成される。直動機構55は、対向位置Laと、水平方向Yにおいて対向位置Laに間隔を空けて設けられた退避位置Lbとの間で、メンテナンスユニット51を移動させる。メンテナンスユニット51が対向位置Laに位置する場合、後述するキャップ53が複数の吐出ヘッドHに対向する。メンテナンスユニット51が退避位置Lbに位置する場合、キャップ53が複数の吐出ヘッドHに対向しない。また、メンテナンスユニット51との干渉を回避するために、複数の吐出ヘッドHは一体的に昇降する。例えば、複数の吐出ヘッドHの下端面である突出平面Hb2は、印刷高さ、キャップ高さH1、退避高さH2、洗浄高さH3に適宜配置される(図10)。キャップ高さH1は、印刷高さよりも高い。退避高さH2は、キャップ高さH1よりも高い。洗浄高さH3は、キャップ高さH1よりも高くかつ退避高さH2よりも低い。
図5に示されるように、メンテナンスユニット51は、キャップ53、拭き取りユニット6および洗浄ブロック7(洗浄液吐出部)を有する。キャップ53は、下側から吐出ヘッドHを覆うキャッピングを実行する。図6に示されるように、拭き取りユニット6は、巻出ローラ61と巻取ローラ62とを有する。巻出ローラ61および巻取ローラ62は、水平方向Yに間隔を空けて位置する。拭き取りユニット6は、巻出ローラ61から巻取ローラ62へロール・トゥ・ロールでシートSを搬送する。また、拭き取りユニット6は、シートSを下側から巻き掛ける拭き取りローラ63を有する。拭き取りローラ63は、水平方向Yにおいて、巻出ローラ61と巻取ローラ62との間に位置する。拭き取りユニット6は、拭き取りローラ63と吐出ヘッドHの突出平面Hb2との間でシートSを挟みつつシートSを搬送することで、突出平面Hb2に付着したインクをシートSによって拭き取る(ヘッド拭き取り清掃)。シートSとしては長尺な帯状の布が用いられる。ただし、シートSの素材は布に限られず、例えば紙でもよい。
図6に示されるように、メンテナンスユニット51は、メンテナンスユニット51のハウジング511に対して拭き取りユニット6を昇降させる昇降アクチュエータE6を有する。拭き取りユニット6がヘッド拭き取り清掃を行う際には、昇降アクチュエータE6は、拭き取りユニット6を拭き取り位置に上昇させる。また、拭き取りユニット6が拭き取り清掃を行わない際には、昇降アクチュエータE6は,拭き取りユニット6を拭き取り位置よりも下方に下降させる。
洗浄ブロック7は、水平方向Yにおいて、キャップ53と拭き取りユニット6との間に位置する。洗浄ブロック7の上面は、ヘッド対向平面71を有する。ヘッド対向平面71は、吐出ヘッドHの突出平面Hb2と平行な平面である。洗浄ブロック7は、ヘッド対向平面71に開口する吸引孔72と吐出孔73とを有する。吸引孔72は、後述する清掃ユニット8(図8)により与えられる負圧(大気圧よりも低い気圧)によって、インクや洗浄液をヘッド対向平面71から吸引する。吐出孔73は、清掃ユニット8から供給された洗浄液を吐出する。
洗浄ブロック7は、複数個の吐出孔73からインク吐出平面Hb1に対して傾斜する傾斜方向D1へ洗浄液を吐出する。本実施形態では、図6に示されるように、吐出孔73は傾斜方向D1に沿って延びる。傾斜方向D1は、吐出ヘッドHのインク吐出平面Hb1に対して、0°より大きく、かつ90°未満の角度αで傾斜する方向である。すなわち、傾斜方向D1は、インク吐出平面Hb1に対して非垂直に交差する方向である。また、本実施形態では、傾斜方向D1は、突出平面Hb2およびヘッド対向平面71に対しても、角度αで傾斜する方向である。
図6に示されるように、印刷装置3は、受容器74を備える。受容器74は、洗浄ブロック7よりも下方に位置する。受容器74は、上部が開口した有底筒状の容器である。鉛直方向上側から見た平面視において、受容器74の上部の開口は、洗浄ブロック7よりも大きい。洗浄ブロック7は、受容器74の上部の開口の内側に位置する。受容器74は、洗浄ブロック7の各吐出孔73から吐出された洗浄液を受け止める。
図6に示されるように、受容器74の内側には、水平方向Yに延びる複数の板バネ75(弾性部材)を有する。板バネ75は、受容器74の内側に位置する。洗浄ブロック7は、板バネ75に支持される。
メンテナンスユニット51は、メンテナンスユニット51のハウジング511に対して洗浄ブロック7を昇降させる昇降アクチュエータE7を有する。洗浄ブロック7が後述するヘッドメンテナンスを行う際には、昇降アクチュエータE7は、洗浄ブロック7を洗浄高さH3(図10)に上昇させる。洗浄ブロック7がヘッドメンテナンスを行わない際には、昇降アクチュエータE7は洗浄高さH3よりも下方の待機高さH7(図10)へ下降させる。
洗浄ブロック7が洗浄高さH3に位置する場合、図6に示されるように、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71が吐出ヘッドHの底面Hb(詳細には、突出平面Hb2)に当接する。このとき、板バネ75が弾性変形することによって、洗浄ブロック7を適切な押圧力で洗浄ブロック7に当接させることができる。
図7は、洗浄ブロックを模式的に示す上面図である。図8は、吸引ブロックによる清掃作業に必要な負圧や洗浄液を供給する清掃ユニット8の構成を模式的に示す図である。図7には、後述するインク除去工程S104(図10)において、洗浄ブロック7と鉛直方向Zに対向する1個の吐出ヘッドHが破線で示されている。
図7に示されるように、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71では、複数の吸引孔72が水平方向Xに一列に並ぶとともに、複数の吐出孔73が水平方向Xに一列に並ぶ。ただし、吸引孔72および吐出孔73の配列態様はここの例に限られない。例えば、吸引孔72と吐出孔73とが交互に配置されていてもよい。また、複数の吸引孔72および複数の吐出孔73は、水平方向Yにそれぞれ並んでいてもよい。
清掃ユニット8は、吸引孔72に負圧を供給し、吐出孔73に洗浄液を供給する。清掃ユニット8は、洗浄液供給部82を有する。洗浄液供給部82は、洗浄液を貯留する洗浄液タンク81を有する。洗浄液は、例えば、インクの成分のうち着色成分(顔料・染料)を除く成分で構成される。なお、洗浄液は、界面活性剤を含む液体であってもよい。
洗浄液供給部82は、配管821と、送液ポンプ822と、開閉電磁弁823とを有する。配管821は、洗浄液タンク81と吐出孔73とを接続する。送液ポンプ822および開閉電磁弁823は、配管821上に位置する。開閉電磁弁823は、送液ポンプ822と吐出孔73との間に位置する。開閉電磁弁823が開いた状態で、送液ポンプ822は、洗浄液タンク81から配管821を介して吐出孔73に洗浄液を供給する。また、送液ポンプ822が停止、あるいは開閉電磁弁823が閉鎖されることにより、吐出孔73への洗浄液の供給が停止される。
清掃ユニット8は、負圧付与部84を有する。負圧付与部84は、吸引液トラップタンク83と、配管841と、開閉電磁弁842と、配管843と、イジェクタ844と、配管845と、開閉電磁弁846とを有する。配管841は、吸引液トラップタンク83と吸引孔72とを接続する。開閉電磁弁842は、配管841上に位置し、配管841を開閉する。配管843は、吸引液トラップタンク83と排気口85とを接続する。イジェクタ844は、配管843上に位置する。配管845は、イジェクタ844と正圧源とを接続する。開閉電磁弁846は、配管845上に位置し、配管845を開閉する。
開閉電磁弁846が開いた状態で、正圧源からの正圧がイジェクタ844に供給されると、イジェクタ844は、正圧の供給に応じて負圧を発生させて、吸引液トラップタンク83内の気体(空気)を排気口85に排出する。これによって、吸引液トラップタンク83内に負圧が生じる。したがって、開閉電磁弁842が開いた状態では、吸引液トラップタンク83内の負圧が配管841を介して吸引孔72に供給される。
吸引孔72が負圧によって吸引した液体(インクまたは洗浄液)は、配管841を介して吸引液トラップタンク83にトラップされる。一方、開閉電磁弁842および開閉電磁弁846の少なくとも一方が閉じられると、吸引孔72への負圧の供給が停止される。
図1に示されるように、印刷装置3は、制御部391を備える。制御部391は、コンピュータであって、CPUなどのプロセッサ392、RAM393、および、HDDなどの補助記憶部394を有する。プロセッサ392が補助記憶部394にインストールされたコンピュータプログラムPを実行することによって、制御部391に接続された各部の動作を制御する。
図9は、メンテナンスユニットを制御するために印刷装置が備える電気的構成を示すブロック図である。図9に示される駆動制御部391a、負圧制御部391bおよび供給制御部391cは、プロセッサ392がコンピュータプログラムPを実行することによってソフトウェア的に実現される機能である。
駆動制御部391aは、直動機構55の動作を制御し、メンテナンスユニット51を対向位置Laと、水平方向Yにおいて対向位置Laに間隔を空けて設けられた退避位置Lbとの間で、移動させる。また、駆動制御部391aは、昇降アクチュエータE6の動作を制御し、メンテナンスユニット51のハウジング511に対して拭き取りユニット6を昇降させる。さらに、駆動制御部391aは、昇降アクチュエータE7の動作を制御し、メンテナンスユニット51のハウジング511に対して洗浄ブロック7を昇降させる。
負圧制御部391bは、負圧付与部84を構成する開閉電磁弁842、開閉電磁弁846の開閉動作を制御し、洗浄ブロック7の吸引孔72への負圧の付与を開始させ、あるいは、吸引孔72への負圧の付与を停止させる。
供給制御部391cは、送液ポンプ822の供給動作と開閉電磁弁823の開閉動作を制御し、洗浄ブロック7の吐出孔73への洗浄液の供給を開始させ、あるいは、吐出孔73への洗浄液の供給を停止させる。
<メンテナンス処理>
図10は、メンテナンスユニットが実行するメンテナンス処理の一例を模式的に示す図である。図10に示されるメンテナンス処理は、特に断らない限り、制御部391の制御下で行われる。図10に示されるように、メンテナンス処理は、パージ工程S101と、洗浄工程(S103~S105)とを含む。
図10は、メンテナンスユニットが実行するメンテナンス処理の一例を模式的に示す図である。図10に示されるメンテナンス処理は、特に断らない限り、制御部391の制御下で行われる。図10に示されるように、メンテナンス処理は、パージ工程S101と、洗浄工程(S103~S105)とを含む。
パージ工程S101は、吐出不良を抑制するため、各吐出ヘッドHからインクを吐出する工程である。図10に示されるように、パージ工程S101では、メンテナンスユニット51は、対向位置Laに位置する。ヘッドユニット321は、キャップ高さH1に位置する。このため、メンテナンスユニット51のキャップ53は、ヘッドユニット321に当接して、複数個の吐出ヘッドHを下側から覆う(キャッピング)。パージ工程S101では、拭き取りユニット6および洗浄ブロック7は、ヘッドユニット321に対して、水平方向Yの他方側Y2に離れて位置する。
パージ工程S101では、キャップ53が各吐出ヘッドHの下方を覆う状態で、所定期間、各吐出ヘッドHの全ノズルHcからインク滴が吐出される。また、キャップ53には、インクを吸引して排出する、不図示の排出機構が設けられている。キャップ53内に吐出されるインク滴は、排出機構によって適宜排出される。
パージ工程S101が完了すると、キャッピング解除工程S102が行われる。キャッピング解除工程では、ヘッドユニット321が、キャップ高さH1から待避高さH2へ上昇する。これにより、複数個の吐出ヘッドHがキャップ53から離隔される。なお、キャッピング解除工程S102において、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71、および、拭き取りユニット6の上端(詳細には、ローラ63の上端)は、待機高さH7に位置する。待機高さH7は、キャップ高さH1と同じ高さであってもよい。
キャッピング解除工程S102が完了すると、洗浄工程が開始される。図10に示されるように、ヘッド洗浄工程は、位置調整工程S103と、インク除去工程S104と、終了工程S105とを含む。位置調整工程S103では、ヘッドユニット321は、待避高さH2から洗浄高さH3まで下降する。また、駆動制御部391aは、昇降アクチュエータE6,E7を制御し、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71、および、拭き取りユニット6の上端を、待機高さH7から洗浄高さH3まで上昇させる。
インク除去工程S104では、駆動制御部391aが直動機構55を制御し、メンテナンスユニット51を水平方向Yの一方側Y1へ移動させる。インク除去工程S104では、メンテナンスユニット51は、対向位置Laから退避位置Lbへ移動する。このメンテナンスユニット51の移動によって、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71は、吐出ヘッドHのインク吐出平面Hb1に下側から対向する。ヘッド対向平面71は、突出平面Hb2と同じ洗浄高さH3に位置する。このため、水平方向Xにおけるヘッド対向平面71の両端が突出平面Hb2に接触し、かつ、水平方向Xにおけるヘッド対向平面71の中央がインク吐出平面Hb1に対向した状態で、洗浄ブロック7が水平方向Yの一方側Y1へ移動する。
このように、直動機構55は、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71が吐出ヘッドHのインク吐出平面Hb1に対向する状態で、吐出ヘッドHに対して洗浄ブロック7を水平方向Y方向の一方側Y1に移動させる。直動機構55は、「移動駆動部」の一例である。
インク除去工程S104において、洗浄ブロック7が一方側Y1へ移動する間、供給制御部391cは、洗浄液供給部82を制御し、複数個の吐出孔73から洗浄液を吐出させる。吐出孔73から吐出された洗浄液は、インク吐出平面Hb1および各突出平面Hb2に吹き付けられる。これにより、インク吐出平面Hb1および各突出平面Hb2に付着しているインク滴が適宜洗い流される。また、洗浄ブロック7が一方側Y1へ移動する間、負圧制御部391bは、負圧付与部84を制御し、吸引孔72に負圧を付与する。これにより、吐出孔73から吐出された洗浄液が吸引孔72を介して吸引される。したがって、洗浄ブロック7と吐出ヘッドHとの間で、吐出孔73から吸引孔72に向かう洗浄液の流れを形成できる。なお、各吸引孔72に吸引されない洗浄液は、洗浄ブロック7から落下し、受容器74に受け止められる。
図7に示されるように、水平方向Xにおいて、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71の幅は、吐出ヘッドHの底面Hbの幅よりも大きい。インク除去工程S104では、X方向において、吐出ヘッドHの底面Hbは、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71よりも内側に位置する。このようにヘッド対向平面71が底面Hbに対向する状態で、洗浄ブロック7を吐出ヘッドHに対して水平方向Yに移動させることによって、吐出ヘッドHの底面Hb全体を良好に洗浄できる。
インク除去工程S104では、メンテナンスユニット51が一方側Y1へ移動する途中、拭き取りユニット6のシートSは、吐出ヘッドHの各突出平面Hb2に接触する。この状態で、拭き取りユニット6は、水平方向Yの一方側Y1への移動を継続しつつ、ロール・トゥ・ロールによりシートSを搬送する。これによって、突出平面Hb2に付着している洗浄液およびインクが、シートSによって拭き取られる。なお、インク除去工程S104において、拭き取りユニット6のシートSを、吐出ヘッドHのインク吐出平面Hb1に接触させてもよい。これにより、吐出ヘッドHのインク吐出平面Hb1に残留する洗浄液を拭き取ることができる。
終了工程S105では、負圧制御部391bは、負圧付与部84を制御し、吸引孔72に負圧の付与を停止させる。また、供給制御部391cは、洗浄液供給部82を制御し、吐出孔73への洗浄液の供給を停止させる。そして、駆動制御部391aは、昇降アクチュエータE6,E7を制御して、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71、および、拭き取りユニット6の上端を、洗浄高さH3から待機高さH7に下降させる。
以上が、メンテナンス処理の流れである。なお、終了工程S105の後、キャッピングが行われてもよい。すなわち、駆動制御部391aが直動機構55を制御してメンテナンスユニット51を対向位置Laに移動させる。そして、ヘッドユニット321が洗浄高さH3からキャップ高さH1に下降することによって、各吐出ヘッドHの下部がキャップ53で覆われる。このキャッピングによって、各吐出ヘッドHの各ノズルが乾燥することを抑制できる。
<効果>
洗浄ブロック7は、吐出孔73から、インク吐出平面Hb1(ノズル面)に対して斜めの方向に洗浄液を吐出する。このため、インク吐出平面Hb1に沿う洗浄液の流れを形成できる。これにより、インク吐出平面Hb1を良好に洗浄できる。
洗浄ブロック7は、吐出孔73から、インク吐出平面Hb1(ノズル面)に対して斜めの方向に洗浄液を吐出する。このため、インク吐出平面Hb1に沿う洗浄液の流れを形成できる。これにより、インク吐出平面Hb1を良好に洗浄できる。
また、傾斜方向D1に洗浄液を吐出する場合、インク吐出平面Hb1に垂直な方向(以下、「法線方向」と称する。)に洗浄液を吐出する場合よりも、洗浄液の法線方向の速度を小さくすることができる。これにより、ノズルHc内への洗浄液の流入を抑えることができる。したがって、ノズルHc内におけるインクのメニスカスを適切に保護できる。
また、法線方向の力が低減されることにより、吐出ヘッドH間の隙間に洗浄液が進入する量を減らすことができる。このため、吐出ヘッドH間の隙間に洗浄液が蓄積することを抑制できる。
図6に示されるように、ヘッド対向平面71がインク吐出平面Hb1に対向する状態において、傾斜方向D1は、ヘッド対向平面71からインク吐出平面Hb1に向かって、水平方向Yの一方側Y1に傾斜する。インク除去工程S104では、洗浄ブロック7は、吐出ヘッドHに対して、水平方向Yの一方側Y1に移動する。すなわち、洗浄ブロック7上から見ると、インク除去工程S104では、吐出ヘッドHの移動方向(水平方向Yの他方側Y2)とは、逆方向に洗浄液が吐出される。これにより、吐出ヘッドHに対する洗浄液の相対速度を高めることができるため、洗浄液による吐出ヘッドHの洗浄効果を高めることができる。さらに、吐出孔73に対して、吸引孔72は、水平方向Yの一方側Y1に位置するため、一方側Y1に向かう洗浄液の流れを形成できる。したがって、洗浄液による吐出ヘッドHの洗浄効果を高めることができる。
<2. 変形例>
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
例えば、すべての吐出孔73が傾斜方向D1に洗浄液を吐出することは必須ではない。例えば、洗浄ブロック7の吐出面のうち、突出平面Hb2に対向する吐出孔73からは、突出平面Hb2に垂直な方向に沿って洗浄液を吐出させてもよい。
また、ヘッド対向平面71における吐出孔73と吸引孔72の位置は、逆であってもよい。また、吐出孔73の傾斜方向D1は、他方側Y2へ向いていてもよい。
また、受容器74は、省略することが可能である。例えば、ハウジング511を受容器として機能させてもよい。
また、インク除去工程S104において、洗浄ブロック7のヘッド対向平面71を吐出ヘッドHの突出平面Hb2に接触させることは必須ではない。例えば、ヘッド対向平面71の高さを、洗浄高さH3よりも低くすることによって、ヘッド対向平面71を突出平面Hb2から離して配置してもよい。なお、ヘッド対向平面71と突出平面Hb2の間隔は、好ましくは、洗浄ブロック7と吐出ヘッドHとの間を吐出孔73から吐出される洗浄液で満たすことが可能な幅である。
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
3 印刷装置
7 洗浄ブロック(洗浄液吐出部)
55 直動機構(移動駆動部)
71 ヘッド対向平面
72 吸引孔
73 吐出孔
74 受容器
Hb1 インク吐出平面(ノズル面)
Hc ノズル
7 洗浄ブロック(洗浄液吐出部)
55 直動機構(移動駆動部)
71 ヘッド対向平面
72 吸引孔
73 吐出孔
74 受容器
Hb1 インク吐出平面(ノズル面)
Hc ノズル
Claims (7)
- 印刷装置であって、
ノズルが開口するノズル面を有し、前記ノズルからインクを吐出する少なくとも1つの吐出ヘッドと、
吐出孔が開口するヘッド対向面を有し、前記吐出孔から、前記ノズル面に対して傾斜する傾斜方向へ洗浄液を吐出する洗浄液吐出部と、
前記洗浄液吐出部よりも下方に位置し、前記吐出孔から吐出された洗浄液を受け止める受容器と、
を有する、印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置であって、
前記洗浄液吐出部の前記ヘッド対向面が前記吐出ヘッドの前記ノズル面と対向する状態で、前記吐出ヘッドに対して前記洗浄液吐出部を第1方向の一方側に移動させる移動駆動部、
をさらに備える、印刷装置。 - 請求項2に記載の印刷装置であって、
複数の前記吐出ヘッドが、前記第1方向に並ぶ、印刷装置。 - 請求項2または請求項3に記載の印刷装置であって、
前記傾斜方向は、前記ヘッド対向面から前記ノズル面に向かって、前記第1方向に傾斜する方向である、印刷装置。 - 請求項4に記載の印刷装置であって、
前記傾斜方向は、前記ヘッド対向面から前記ノズル面に向かって、前記第1方向の一方に傾斜する方向である、印刷装置。 - 請求項1または請求項2に記載の印刷装置であって、
吸引孔を介して液体を吸引する吸引部、
をさらに備え、
前記吸引孔は、前記ヘッド対向面に開口する、印刷装置。 - 請求項6に記載の印刷装置であって、
前記傾斜方向は、前記ヘッド対向面から前記ノズル面に向かって、前記吐出孔から前記吸引孔に向かう方向に傾斜する方向である、印刷装置。
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