JP2024045922A - 印刷装置およびメンテナンス方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヘッドの下面に付着したインクを吸引し、かつ、ヘッドのノズルの内部からインクが吸い出されることを抑制できる技術を提供する。【解決手段】印刷装置は、インクを吐出するヘッド61と、ヘッド61のメンテナンスを行うメンテナンスユニット70と、を備える。ヘッド61の下面は、複数のノズルが設けられたノズル面と、ノズル面に隣接するサイド面と、を有する。メンテナンスユニット70は、ヘッド61の下面からインクを吸引する清掃ブロック72を有する。清掃ブロック72の上面は、ノズル面に対向する第1領域と、サイド面に対向する第2領域と、を有する。そして、第1領域の吸引力は、第2領域の吸引力よりも小さい。これにより、ヘッド61のノズルの内部からインクが吸い出されることを抑制できる。【選択図】図11
Description
本発明は、長尺帯状の印刷媒体にインクジェット方式で印刷を行う印刷装置におけるヘッドのメンテナンス技術に関する。
従来、長尺帯状の印刷媒体を長手方向に搬送しつつ、印刷媒体の表面にインクを吐出することにより、印刷媒体に画像を印刷する印刷装置が知られている。印刷装置は、インクを吐出する複数のノズルが設けられたヘッドを有する。
この種の印刷装置では。ノズルの詰まりを解消するために、複数のノズルからインクを連続的に吐出する「パージ動作」が行われる場合がある。パージ動作を行うと、インク中の異物や、インク自体の凝集物がノズルから排出される。これにより、ノズルの詰まりが解消される。
パージ動作を行う従来の印刷装置については、例えば、特許文献1に記載されている。
しかしながら、パージ動作を行うと、複数のノズルが設けられたヘッドの下面に、インクが付着する。このため、パージ動作の後には、ヘッドの下面に付着したインクを除去する必要がある。
ヘッドの下面に付着したインクを除去するための方法としては、例えば、ヘッドの下面からインクを吸引することが考えられる。しかしながら、ノズルに強い吸引力が作用すると、ノズルの内部からインクが吸い出される場合がある。通常、ノズルの内部においては、インクの界面がメニスカスを形成している。もし、ノズルの内部からインクが吸い出されると、このメニスカスが崩れ、吐出不良の要因となり得る。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、ヘッドの下面に付着したインクを吸引し、かつ、ヘッドのノズルの内部からインクが吸い出されることを抑制できる技術を提供することを目的とする。
本願の第1発明は、長尺帯状の印刷媒体にインクジェット方式で印刷を行う印刷装置であって、インクを吐出するヘッドと、前記ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニットと、を備え、前記ヘッドの下面は、インクを吐出する前記複数のノズルが設けられたノズル面と、前記ノズル面に隣接するサイド面と、を有し、前記メンテナンスユニットは、前記ヘッドの前記下面からインクを吸引する清掃ブロックを有し、前記清掃ブロックの上面は、前記ノズル面に対向する第1領域と、前記サイド面に対向する第2領域と、を有し、前記第1領域の吸引力は、前記第2領域の吸引力よりも小さい。
本願の第2発明は、第1発明の印刷装置であって、前記清掃ブロックは、上面に、インクを吸引する複数の吸引孔を有し、前記第1領域における前記吸引孔の密度は、前記第2領域における前記吸引孔の密度よりも小さい。
本願の第3発明は、第2発明の印刷装置であって、前記第1領域に前記吸引孔が設けられていない。
本願の第4発明は、第1発明から第3発明までのいずれか1発明の印刷装置であって、前記サイド面は、前記ノズル面よりも下方へ突出している。
本願の第5発明は、第1発明から第3発明までのいずれか1発明の印刷装置であって、インクを加圧しつつ前記ヘッドへ供給することにより、前記複数のノズルからインクを連続的に吐出する加圧機構をさらに備える。
本願の第6発明は、第1発明から第3発明までのいずれか1発明の印刷装置であって、前記清掃ブロックは、前記ヘッドの前記下面へ洗浄液を供給する複数の給液孔をさらに有する。
本願の第7発明は、第6発明の印刷装置であって、前記複数の給液孔は、前記第1領域と前記第2領域の両方に設けられている。
本願の第8発明は、第1発明から第3発明までのいずれか1発明の印刷装置であって、前記ノズル面および前記サイド面は、前記印刷媒体の幅方向に沿って延び、前記ヘッドに対して前記清掃ブロックを、前記幅方向に相対移動させる移動機構をさらに備える。
本願の第9発明は、長尺帯状の印刷媒体にインクジェット方式で印刷を行う印刷装置におけるヘッドのメンテナンス方法であって、前記ヘッドの下面に付着したインクを清掃ブロックへ吸引する清掃工程を有し、前記ヘッドの前記下面は、インクを吐出する前記複数のノズルが設けられたノズル面と、前記ノズル面に隣接するサイド面と、を有し、前記清掃ブロックの上面は、前記ノズル面に対向する第1領域と、前記サイド面に対向する第2領域と、を有し、前記第1領域の吸引力は、前記第2領域の吸引力よりも小さい。
本願の第10発明は、第9発明のメンテナンス方法であって、インクを加圧しつつ前記ヘッドへ供給することにより、前記複数のノズルからインクを連続的に吐出するパージ工程を有し、前記パージ工程の後に前記清掃工程を行う。
本願の第11発明は、第9発明または第10発明のメンテナンス方法であって、前記清掃工程では、前記清掃ブロックが、前記ヘッドの前記下面へ洗浄液を供給しつつ、インクを吸引する。
本願の第12発明は、第9発明または第10発明のメンテナンス方法であって、前記ノズル面および前記サイド面は、前記印刷媒体の幅方向に沿って延び、前記清掃工程では、前記清掃ブロックが、前記ヘッドに対して前記幅方向に相対移動しつつ、インクを吸引する。
本願の第1発明~第8発明によれば、ヘッドの下面に付着したインクを、清掃ブロックにより吸引できる。また、清掃ブロックの上面のうち、ノズル面に対向する第1領域の吸引力が、サイド面に対向する第2領域の吸引力よりも小さい。これにより、ヘッドのノズルの内部からインクが吸い出されることを抑制できる。
特に、本願の第5発明によれば、パージ動作でノズルの詰まりを解消した後、ヘッドの下面に付着したインクを、清掃ブロックにより吸引できる。
特に、本願の第6発明によれば、ヘッドの下面へ洗浄液を供給できる。これにより、ヘッドの下面を、より良好に洗浄できる。
特に、本願の第7発明によれば、ヘッドのノズル面およびサイド面の両方を、洗浄液により洗浄できる。
特に、本願の第8発明によれば、ヘッドに対して清掃ブロックを幅方向に相対移動させつつ、ヘッドの下面に付着したインクを、清掃ブロックにより吸引できる。
本願の第9発明~第12発明によれば、ヘッドの下面に付着したインクを、清掃ブロックにより吸引できる。また、清掃ブロックの上面のうち、ノズル面に対向する第1領域の吸引力が、サイド面に対向する第2領域の吸引力よりも小さい。これにより、ヘッドのノズルの内部からインクが吸い出されることを抑制できる。
特に、本願の第10発明によれば、パージ工程でノズルの詰まりを解消した後、ヘッドの下面に付着したインクを、清掃工程により除去できる。
特に、本願の第11発明によれば、ヘッドの下面へ洗浄液を供給することにより、ヘッドの下面を、より良好に清掃できる。
特に、本願の第12発明によれば、ヘッドに対して清掃ブロックを幅方向に相対移動させつつ、ヘッドの下面に付着したインクを、清掃ブロックにより吸引できる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
<1.印刷システムの構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る印刷装置1を備えた印刷システム100の構成を示した図である。この印刷システム100は、長尺帯状の印刷媒体9を長手方向に搬送しつつ、印刷媒体9に対して印刷および乾燥を行うシステムである。印刷媒体9は、可撓性を有する柔軟なシートである。印刷媒体9には、例えば、軟包装用のOPP(oriented polypropylene)やPET(polyethylene terephthalate)等の樹脂フィルムが使用される。ただし、印刷媒体9は、印刷用紙であってもよい。
図1は、本発明の一実施形態に係る印刷装置1を備えた印刷システム100の構成を示した図である。この印刷システム100は、長尺帯状の印刷媒体9を長手方向に搬送しつつ、印刷媒体9に対して印刷および乾燥を行うシステムである。印刷媒体9は、可撓性を有する柔軟なシートである。印刷媒体9には、例えば、軟包装用のOPP(oriented polypropylene)やPET(polyethylene terephthalate)等の樹脂フィルムが使用される。ただし、印刷媒体9は、印刷用紙であってもよい。
図1に示すように、印刷システム100は、印刷装置1、乾燥装置2、および制御部3を備えている。印刷装置1と乾燥装置2とは、互いに隣接して配置される。
印刷装置1は、印刷媒体9の表面に、インクジェット方式で印刷を行う装置である。図2は、印刷装置1の構成を示した図である。図1および図2に示すように、印刷装置1は、第1搬送機構10、カラー印刷部20、およびホワイト印刷部30を備える。第1搬送機構10、カラー印刷部20、およびホワイト印刷部30は、箱状のハウジング101の内部に収容されている。
第1搬送機構10は、印刷装置1のハウジング101内において、印刷媒体9を、その長手方向に沿う搬送方向に搬送する機構である。第1搬送機構10は、複数の第1搬送ローラ11を有する。印刷媒体9は、ハウジング101の外部に配置された巻き出しローラ12から繰り出され、複数の第1搬送ローラ11により構成される搬送経路に沿って搬送される。各第1搬送ローラ11は、印刷媒体9の幅方向と平行に延びる軸を中心として回転することにより、印刷媒体9を搬送経路の下流側へ案内する。
カラー印刷部20は、第1搬送機構10により搬送される印刷媒体9に対して、水性のカラーインクを吐出する部位である。図1に示すように、カラー印刷部20は、複数のヘッドユニット21を有する。複数のヘッドユニット21は、印刷媒体9の搬送方向に沿って、間隔をあけて配列されている。印刷媒体9は、複数のヘッドユニット21の下方を、印刷面を上方に向けた状態で搬送される。
図1および図2の例では、カラー印刷部20は、6つのヘッドユニット21を有する。ただし、カラー印刷部20が有するヘッドユニット21の数は、1~5個であってもよく、7個以上であってもよい。
複数のヘッドユニット21は、印刷媒体9の上面ヘ向けて、カラーインクを吐出する。本実施形態において、カラーインクとは、ホワイト以外の色のインクを意味する。カラーインクは、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色のインクを含む。複数のヘッドユニット21は、互いに異なる色のインクを吐出する。これにより、印刷媒体9の上面に、多色画像が形成される。
ホワイト印刷部30は、第1搬送機構10により搬送される印刷媒体9に対して、水性のホワイトインクを吐出する部位である。ホワイト印刷部30は、印刷媒体9の搬送経路において、カラー印刷部20よりも下流側に配置される。図1に示すように、ホワイト印刷部30は、1つのヘッドユニット31を有する。印刷媒体9は、ヘッドユニット31の下方を、印刷面を上方に向けた状態で搬送される。
ヘッドユニット31は、印刷媒体9の上面ヘ向けて、ホワイトインクを吐出する。ホワイトインクは、白色のインクを意味する。ヘッドユニット31から吐出されるホワイトインクにより、印刷媒体9の上面に、白色画像が形成される。
乾燥装置2は、インクを乾燥させることにより、印刷媒体9にインクを定着させる装置である。図1に示すように、乾燥装置2は、第2搬送機構40と、複数の送風ユニット50とを備える。第2搬送機構40および複数の送風ユニット50は、箱状の乾燥炉102の内部に収容されている。
第2搬送機構40は、乾燥炉102内において、印刷媒体9を、その長手方向に沿う搬送方向に搬送する機構である。第2搬送機構40は、複数の第2搬送ローラ41を有する。印刷媒体9は、第1搬送機構10により搬送された後、第1搬送機構10から第2搬送機構40へ受け渡される。そして、印刷媒体9は、乾燥炉102内において、複数の第2搬送ローラ41により構成される搬送経路に沿って搬送される。各第2搬送ローラ41は、印刷媒体9の幅方向と平行に延びる軸を中心として回転することにより、印刷媒体9を搬送経路の下流側へ案内する。搬送後の印刷媒体9は、乾燥炉102の外部に配置された巻き取りローラ42へ回収される。
複数の送風ユニット50は、乾燥炉102内において、印刷媒体9の搬送経路に沿って配列されている。複数の送風ユニット50は、それぞれ、一対の送風チャンバ51を有する。印刷媒体9は、一対の送風チャンバ51の間を通過する。各送風チャンバ51は、印刷媒体9へ向けて、温風を吹き付ける。温風は、例えば、60℃以上に加熱された気体である。これにより、印刷媒体9の表面に付着したインクが乾燥する。その結果、印刷媒体9の表面にインクが定着する。
制御部3は、印刷システム100の各部を動作制御するためのユニットである。図3は、印刷システム100の制御ブロック図である。図3に示すように、制御部3は、CPU等のプロセッサ301、RAM等のメモリ302、およびハードディスクドライブ等の記憶部303を有するコンピュータにより構成される。記憶部303には、印刷処理、乾燥処理、およびヘッドユニット21,31のメンテナンス処理を実行するためのコンピュータプログラムPが記憶されている。
図3に示すように、制御部3は、上述した第1搬送機構10、カラー印刷部20の複数のヘッドユニット21、ホワイト印刷部30のヘッドユニット31、第2搬送機構40、および複数の送風ユニット50と、電気的に接続されている。また、制御部3は、後述するインク供給部66、加圧機構67、給液ポンプ753、給液用バルブ754、負圧発生部764、吸引用バルブ765、第1昇降機構77、拭き取りユニット73、第2昇降機構78、および移動機構80とも、電気的に接続されている。
制御部3は、記憶部303に記憶されたコンピュータプログラムPに従って、上記の各部を動作制御する。これにより、印刷システム100における印刷処理、乾燥処理、およびヘッドユニット21,31のメンテナンス処理が進行する。
<2.ヘッドユニットの構成>
続いて、上述したヘッドユニット21,31の詳細な構成について説明する。カラー印刷部20の複数のヘッドユニット21と、ホワイト印刷部30のヘッドユニット31とは、同等の構造を有する。このため、以下では、これらのヘッドユニット21,31を「ヘッドユニット60」と総称し、1つのヘッドユニット60について説明する。
続いて、上述したヘッドユニット21,31の詳細な構成について説明する。カラー印刷部20の複数のヘッドユニット21と、ホワイト印刷部30のヘッドユニット31とは、同等の構造を有する。このため、以下では、これらのヘッドユニット21,31を「ヘッドユニット60」と総称し、1つのヘッドユニット60について説明する。
以下の説明においては、印刷媒体9の搬送経路に沿う方向を「搬送方向」と称し、印刷媒体9の短辺に沿う方向を「幅方向」と称する。図4は、ヘッドユニット60の下面図である。図5は、ヘッドユニット60を幅方向に視た図である。
図4に示すように、ヘッドユニット60は、同じ色のインクを吐出する複数のヘッド61を有する。複数のヘッド61は、幅方向に沿って配列されている。各ヘッド61は、箱状のケーシング62を有する。図3の例では、ケーシング62の下面の形状が、略平行四辺形となっている。しかしながら、ケーシング62の下面の形状は、長方形状であってもよい。
図4および図5に示すように、各ヘッド61のケーシング62の下面は、ノズル面63と、一対のサイド面64とを有する。ノズル面63および一対のサイド面64は、搬送方向に並んでいる。ノズル面63は、一対のサイド面64の間に位置する。また、ノズル面63および一対のサイド面64は、幅方向に沿って互いに略平行に延びる。
ノズル面63には、インクを吐出可能な複数のノズル65が設けられている。複数のノズル65は、幅方向に配列されている。図4の例では、複数のノズル65が、搬送方向の位置をずらしながら、幅方向に配列されている。このように、複数のノズル65を二次元的に配列すれば、各ノズル65の幅方向の位置を、互いに接近させることができる。ただし、複数のノズル65は、幅方向に沿って一列に配列されていてもよい。各ノズル65は、下方へ向けて開口するインク吐出口を有する。
ノズル65は、制御部3からの指令に従って、インクの液滴を吐出する。ノズル65からのインクの吐出方式には、例えば、ピエゾ素子に電圧を加えて変形させることにより、ノズル65内のインクを加圧して吐出する、いわゆるピエゾ方式が用いられる。ただし、インクの吐出方式は、ヒータに通電してノズル65内のインクを加熱膨張させることにより吐出する、いわゆるサーマル方式であってもよい。
一対のサイド面64は、搬送方向におけるノズル面63の両側に設けられている。各サイド面64は、ノズル面63と搬送方向に隣接する。図5に示すように、各サイド面64は、ノズル面63よりも下方へ突出している。換言すれば、ノズル面63は、一対のサイド面64よりも上方に位置する。ノズル面63と、一対のサイド面64とは、互いに平行な平坦面となっている。
また、図4に示すように、印刷装置1は、インク供給部66を有する。インク供給部66は、ヘッドユニット60の各ヘッド61と、配管を介して接続されている。印刷装置1の動作時には、インク供給部66とヘッドユニット60との間で、インクが循環する。また、インク供給部66は、加圧機構67を有する。加圧機構67は、後述するヘッドユニット60のメンテナンス時に、パージ動作を行うための機構である。加圧機構67は、インク供給部66のインクを加圧することにより、各ヘッド61へインクを強制的に供給する。これにより、各ヘッド61の複数のノズル65から、インクを連続的に吐出させる。
<3.ヘッドユニットのメンテナンス>
続いて、上述したヘッドユニット60のメンテナンスについて、説明する。印刷装置1は、ヘッドユニット60毎に、メンテナンスユニット70と、移動機構80とを有する。図6は、ヘッドユニット60、メンテナンスユニット70、および移動機構80の構成を示した図である。
続いて、上述したヘッドユニット60のメンテナンスについて、説明する。印刷装置1は、ヘッドユニット60毎に、メンテナンスユニット70と、移動機構80とを有する。図6は、ヘッドユニット60、メンテナンスユニット70、および移動機構80の構成を示した図である。
ヘッドユニット60は、図示を省略したヘッド移動機構により、印刷媒体9の印刷面に対向する印刷位置と、印刷媒体9の搬送経路から側方へ外れたメンテナンス位置との間で、移動可能である。メンテナンスユニット70は、メンテナンス位置に配置されたヘッドユニット60に対して、清掃等のメンテナンスを行う。
図5に示すように、メンテナンスユニット70は、キャップ71、清掃ブロック72、拭き取りユニット73、およびベースフレーム74を有する。キャップ71、清掃ブロック72、および拭き取りユニット73は、幅方向に配列されている。また、キャップ71、清掃ブロック72、および拭き取りユニット73は、ベースフレーム74に支持されている。
キャップ71は、複数のヘッド61の下面を覆う部位である。キャップ71は、底部と側壁部と有し、上部が開口した形状を有する。キャップ71は、1つのヘッドユニット60の複数のヘッド61の下面を、一括して覆う。パージ動作を行うときには、キャップ71が、複数のヘッド61から吐出されるインクを受ける。また、キャップ71の底部には、排液管711が接続されている。複数のヘッド61から吐出されたインクは、キャップ71から排液管711へ排出される。
清掃ブロック72は、インクが付着したヘッド61の下面を清掃するユニットである。清掃ブロック72は、幅方向において、キャップ71と拭き取りユニット73との間に位置する。清掃ブロック72は、ヘッド61の下面と平行な上面を有する。図7は、清掃ブロック72の斜視図である。図8は、清掃ブロック72の上面図である。図7および図8に示すように、清掃ブロック72は、その上面に、複数の給液孔721と、複数の吸引孔722とを有する。
複数の給液孔721は、ヘッド61の下面へ向けて、洗浄液を供給するための孔である。複数の給液孔721は、清掃ブロック72の上面に、搬送方向に沿って配列されている。複数の吸引孔722は、ヘッド61の下面からインクを吸引するための孔である。複数の吸引孔722は、清掃ブロック72の上面の、複数の給液孔721から幅方向に離れた位置において、搬送方向に沿って配列されている。
図9は、清掃ブロック72に接続される配管系の構成を示した図である。図9に示すように、メンテナンスユニット70は、洗浄液供給部75および吸引部76を有する。
洗浄液供給部75は、洗浄液タンク751と、給液管752とを有する。洗浄液タンク751には、ヘッド61の下面を洗浄するための洗浄液が貯留されている。洗浄液には、例えば、インクの着色成分を除いた溶媒が使用される。給液管752の上流側の端部は、洗浄液タンク751に接続されている。給液管752の下流側の端部は、清掃ブロック72の内部流路を介して、複数の給液孔721に接続されている。給液管752の経路上には、給液ポンプ753および給液用バルブ754が設けられている。
給液ポンプ753は、制御部3から供給される駆動信号により動作する。給液用バルブ754は、制御部3からの指令に従って開閉する。給液用バルブ754を開放した状態で、給液ポンプ753を動作させると、洗浄液タンク751から給液管752を通って清掃ブロック72に、洗浄液が供給される。そして、清掃ブロック72の複数の給液孔721から洗浄液が吐出される。
吸引部76は、第1吸引管761、トラップタンク762、第2吸引管763、および負圧発生部764を有する。第1吸引管761の上流側の端部は、清掃ブロック72の内部流路を介して、複数の吸引孔722に接続されている。第1吸引管761の下流側の端部は、トラップタンク762に接続されている。第1吸引管761の経路上には、吸引用バルブ765が設けられている。第2吸引管763の上流側の端部は、トラップタンク762に接続されている。第2吸引管763の下流側の端部は、負圧発生部764に接続されている。
負圧発生部764には、例えば、イジェクタが使用される。ただし、イジェクタに代えて、ポンプなどを使用してもよい。負圧発生部764は、制御部3からの指令に従って動作する。吸引用バルブ765は、制御部3からの指令に従って開閉する。吸引用バルブ765を開放した状態で、負圧発生部764を動作させると、第1吸引管761、トラップタンク762、および第2吸引管763の内部の気体が負圧発生部764へ吸い出され、吸引孔722に負圧が発生する。これにより、ヘッド61の下面に付着したインクおよび洗浄液が、吸引孔722へ吸引される。吸引されたインクおよび洗浄液は、第1吸引管761を通って、トラップタンク762に貯留される。
なお、本実施形態では、複数の給液孔721が、吸引孔722側へ向けて、斜め上向きに開口している。ただし、給液孔721の開口の向きは、鉛直上向きであってもよい。また、本実施形態では、複数の吸引孔722が、鉛直上向きに開口している。ただし、吸引孔722の開口の向きは、斜め上向きであってもよい。
また、図6に示すように、メンテナンスユニット70は、第1昇降機構77を有する。第1昇降機構77は、メンテナンスユニット70のベースフレーム74に対して、清掃ブロック72を昇降させる。具体的には、第1昇降機構77は、清掃ブロック72がヘッド61の下面に接近する第1上昇位置と、第1上昇位置よりも低い第1下降位置との間で、清掃ブロック72を、昇降させる。第1昇降機構77には、例えば、エアシリンダ等を使用することができる。
図8には、清掃ブロック72による清掃時におけるヘッド61の位置が、仮想線(二点鎖線)で示されている。図8に示すように、清掃ブロック72の上面は、第1領域A1と、一対の第2領域A2とを有する。第1領域A1は、清掃ブロック72によるヘッド61の清掃時に、ヘッド61のノズル面63と上下方向に対向する領域である。第2領域A2は、清掃ブロック72によるヘッド61の清掃時に、ヘッド61のサイド面64と上下方向に対向する領域である。
複数の給液孔721は、第1領域A1と、一対の第2領域A2とに、設けられている。すなわち、複数の給液孔721は、一方の第2領域A2から第1領域A1を通って他方の第2領域A2に至るまで、一定の間隔で設けられている。このため、複数の給液孔721から吐出される洗浄液は、ヘッド61のノズル面63および一対のサイド面64に対して供給される。これにより、ノズル面63および一対のサイド面64を、それぞれ洗浄液で洗浄することができる。
一方、複数の吸引孔722は、第1領域A1および一対の第2領域A2のうち、一対の第2領域A2のみに設けられている。すなわち、第1領域A1には、吸引孔722が設けられていない。このようにすれば、第1領域A1の吸引力を、第2領域A2の吸引力よりも小さくすることができる。したがって、ヘッド61のノズル面63に作用する吸引力を、サイド面64に作用する吸引力よりも小さくすることができる。
ノズル面63に設けられた複数のノズル65の内部では、インクの界面がメニスカスを形成している。もし、ノズル65の内部からインクが吸い出されると、このメニスカスが崩れ、吐出不良の要因となり得る。しかしながら、上記のように、ノズル面63に作用する吸引力を、サイド面64に作用する吸引力よりも小さくすれば、ノズル65の内部からインクが吸い出されることを抑制できる。したがって、ノズル65からのインクの吐出不良を抑制できる。
拭き取りユニット73は、ヘッド61の下面に付着したインクおよび洗浄液を、拭き取るユニットである。図6に示すように、拭き取りユニット73は、供給ローラ731、拭き取りローラ732、および回収ローラ733を有する。供給ローラ731と回収ローラ733は、幅方向に間隔をあけて配置されている。拭き取りユニット73は、供給ローラ731から拭き取りローラ732を介して回収ローラ733へ、帯状のシート734を搬送する。シート734の材料には、例えば布または紙が使用される。
拭き取りユニット73は、拭き取りローラ732に支持されたシート734を、ヘッド61の一対のサイド面64に接触させる。そして、拭き取りローラ732とサイド面64との間にシート734を挟んだ状態で、シート734を供給ローラ731から回収ローラ733へ搬送する。これにより、シート734が、サイド面64に付着したインクおよび洗浄液を拭き取る。
また、図6に示すように、メンテナンスユニット70は、第2昇降機構78を有する。第2昇降機構78は、メンテナンスユニット70のベースフレーム74に対して、拭き取りユニット73を昇降させる。具体的には、第2昇降機構78は、拭き取りローラ732がヘッド61のサイド面64に接触する第2上昇位置と、第2上昇位置よりも低い第2下降位置との間で、清掃ブロック72を、昇降させる。第2昇降機構78には、例えば、エアシリンダ等を使用することができる。
移動機構80は、メンテナンスユニット70を幅方向に移動させる機構である。移動機構80は、メンテナンスユニット70を、メンテナンス位置に配置されたヘッドユニット60に対して、幅方向に移動させる。移動機構80には、例えば、ボールネジを利用した直動機構が使用される。ただし、移動機構80は、リニアモータ等の他の機構により構成される直動機構であってもよい。
続いて、上記のメンテナンスユニット70を使用したヘッドユニット60のメンテナンスの動作について説明する。図10は、ヘッドユニット60のメンテナンスの手順を示したフローチャートである。以下の手順は、制御部3が、コンピュータプログラムPに従って、印刷装置1の各部を動作制御することにより、進行する。
ヘッドユニット60のメンテナンスを行うときには、まず、ヘッドユニット60を、印刷位置からメンテナンス位置へ移動させる。そして、移動機構80により、メンテナンスユニット70を、図6の位置に配置する。図6の位置では、メンテナンスユニット70のキャップ71が、ヘッドユニット60の下方に配置される。そして、図示を省略したヘッド昇降機構により、ヘッドユニット60を下降させる。これにより、複数のヘッド61の下面が、キャップ71により覆われる。
この状態で、印刷装置1は、パージ動作を行う(ステップS1,パージ工程)。すなわち、加圧機構67が、インクを加圧しつつ、ヘッドユニット60の各ヘッド61に、インクを供給する。これにより、各ヘッド61の複数のノズル65から、インクが連続的に吐出される。パージ動作を行うことにより、インク中の異物や、インク自体の凝集物が、ノズル65から排出される。その結果、ノズル65の詰まりが解消される。ただし、パージ動作を行うと、各ヘッド61のノズル面63およびサイド面64に、インクが付着する。
所定時間のパージ動作を行った後、加圧機構67は、インクの加圧を終了する。これにより、パージ動作が終了する。そして、ヘッド昇降機構が、ヘッドユニット60を上昇させる。これにより、ヘッドユニット60がキャップ71から上方へ離れ、図6の状態に戻る。
次に、印刷装置1は、清掃ブロック72および拭き取りユニット73によるヘッド61の清掃を行う(ステップS2,清掃工程)。図11は、清掃工程の様子示した図である。
清掃工程では、第1昇降機構77が、清掃ブロック72を、第1下降位置から第1上昇位置へ移動させる。そして、洗浄液供給部75および吸引部76を動作させて、複数の給液孔721からの洗浄液の吐出と、複数の吸引孔722への吸引とを開始する。また、第2昇降機構78が、拭き取りユニット73を、第2下降位置から第2上昇位置へ移動させる。そして、供給ローラ731から回収ローラ733へのシート734の搬送を開始する。
この状態で、移動機構80が、メンテナンスユニット70を、幅方向に移動させる。メンテナンスユニット70の移動方向は、拭き取りユニット73からキャップ71へ向かう方向である。これにより、清掃ブロック72は、複数の給液孔721からの洗浄液の吐出と、複数の吸引孔722への吸引とを行いつつ、ヘッド61の下面に沿って幅方向に移動する。
複数の給液孔721から吐出された洗浄液は、各ヘッド61のノズル面63および一対のサイド面64に供給される。そして、ノズル面63および一対のサイド面64に付着したインクおよび洗浄液は、複数の吸引孔722へ吸引される。これにより、ノズル面63および一対のサイド面64が清掃される。また、清掃ブロック72の移動により、全てのヘッド61のノズル面63および一対のサイド面64が清掃される。
また、メンテナンスユニット70の移動時には、清掃ブロック72に続いて、拭き取りユニット73による拭き取りが行われる。拭き取りユニット73は、拭き取りローラ732に支持されたシート734を、ヘッド61の一対のサイド面64に接触させつつ、シート734を供給ローラ731から回収ローラ733へ搬送する。これにより、サイド面64に残ったインクおよび洗浄液が、シート734に拭き取られる。また、清掃ブロック72の移動により、全てのヘッド61のサイド面64から、インクおよび洗浄液が拭き取られる。
以上のように、このメンテナンスユニット70は、パージ動作によりノズル65の詰まりを除去し、その後、ヘッド61の下面に付着したインクを、清掃ブロック72および拭き取りユニット73で除去する。これにより、ヘッド61の状態を良好に保つことができる。
特に、このメンテナンスユニット70は、清掃ブロック72の上面のうち、ヘッド61のサイド面64に対向する第2領域A2のみに、吸引孔722を有する。このため、ヘッド61のノズル面63に作用する吸引力は、サイド面64に作用する吸引力よりも小さくなる。また、複数の吸引孔722の吸引力により、ノズル面63の下方においては、下方へ向かう気体の流れではなく、ノズル面63に沿った気体の流れが形成される。したがって、ノズル65の内部からインクが吸い出されることを抑制できる。その結果、ノズル65の内部においてインクのメニスカスを良好に維持し、インクの吐出不良を抑制できる。
<4.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
上記の実施形態では、清掃ブロック72の上面の第1領域A1および一対の第2領域A2のうち、一対の第2領域A2のみに吸引孔722を設けることにより、第1領域A1の吸引力を、第2領域A2の吸引力よりも小さくしていた。しかしながら、第1領域A1にも吸引孔722を設けてもよい。その場合、例えば、第1領域A1における吸引孔722の密度(単位面積あたりの吸引孔722の数)を、第2領域A2における吸引孔722の密度よりも小さくすればよい。
また、第1領域A1に設けられる吸引孔722の開口径を、第2領域A2に設けられる吸引孔722の開口径よりも小さくしてもよい。また、第1領域A1の高さを、第2領域A2の高さよりも低くすることにより、ヘッド61のノズル面63に作用する吸引力が、サイド面64に作用する吸引力よりも小さくなるようにしてもよい。また、第1領域A1の吸引孔722と、第2領域A2の吸引孔722とに、別々の負圧発生部764を接続し、第1領域A1の吸引孔722に発生する負圧を、第2領域A2の吸引孔722に発生する負圧よりも弱くしてもよい。
また、上記の実施形態では、清掃ブロック72の上面に、複数の給液孔721と複数の吸引孔722とが設けられていた。しかしながら、清掃ブロック72は、複数の給液孔721を有していなくてもよい。
また、上記の実施形態では、ステップS2において、静止したヘッドユニット60に対して、メンテナンスユニット70を、幅方向に移動させていた。しかしながら、静止したメンテナンスユニット70に対して、ヘッドユニット60を幅方向に移動させてもよい。すなわち、ステップS2では、ヘッドユニット60に対してメンテナンスユニット70を、幅方向に相対移動させればよい。
また、上記の実施形態では、パージ動作の後に、清掃ブロック72および拭き取りユニット73によるヘッド61の清掃を行っていた。しかしながら、パージ動作を行うことなく、清掃ブロック72および拭き取りユニット73によるヘッド61の清掃を行ってもよい。また、拭き取りユニット73によるヘッド61の清掃は、省略してもよい。
また、上記の実施形態では、ヘッドユニット60において、複数のヘッド61が、幅方向に沿って1列に配列されていた。しかしながら、ヘッドユニット60において、複数のヘッド61が、2列以上に配列されていてもよい。また、ヘッドユニット60において、複数のヘッド61が、千鳥状に配列されていてもよい。
また、上記の実施形態では、印刷装置1が、カラー印刷部20およびホワイト印刷部30を有していた。しかしながら、印刷装置1は、カラー印刷部20のみを有するものであってもよい。また、印刷装置1が有するヘッドユニット60の数も、上記の実施形態とは異なっていてもよい。
また、印刷装置の細部の構成については、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変更してもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が請じない範囲で、適宜に組み合わせたり、一部を削除したりしてもよい。
1 印刷装置
2 乾燥装置
3 制御部
9 印刷媒体
10 第1搬送機構
20 カラー印刷部
21 ヘッドユニット
30 ホワイト印刷部
31 ヘッドユニット
40 第2搬送機構
50 送風ユニット
60 ヘッドユニット
61 ヘッド
62 ケーシング
63 ノズル面
64 サイド面
65 ノズル
66 インク供給部
67 加圧機構
70 メンテナンスユニット
71 キャップ
72 清掃ブロック
73 拭き取りユニット
74 ベースフレーム
75 洗浄液供給部
76 吸引部
77 第1昇降機構
78 第2昇降機構
80 移動機構
100 印刷システム
721 給液孔
722 吸引孔
A1 第1領域
A2 第2領域
P コンピュータプログラム
2 乾燥装置
3 制御部
9 印刷媒体
10 第1搬送機構
20 カラー印刷部
21 ヘッドユニット
30 ホワイト印刷部
31 ヘッドユニット
40 第2搬送機構
50 送風ユニット
60 ヘッドユニット
61 ヘッド
62 ケーシング
63 ノズル面
64 サイド面
65 ノズル
66 インク供給部
67 加圧機構
70 メンテナンスユニット
71 キャップ
72 清掃ブロック
73 拭き取りユニット
74 ベースフレーム
75 洗浄液供給部
76 吸引部
77 第1昇降機構
78 第2昇降機構
80 移動機構
100 印刷システム
721 給液孔
722 吸引孔
A1 第1領域
A2 第2領域
P コンピュータプログラム
Claims (12)
- 長尺帯状の印刷媒体にインクジェット方式で印刷を行う印刷装置であって、
インクを吐出するヘッドと、
前記ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニットと、
を備え、
前記ヘッドの下面は、
インクを吐出する前記複数のノズルが設けられたノズル面と、
前記ノズル面に隣接するサイド面と、
を有し、
前記メンテナンスユニットは、
前記ヘッドの前記下面からインクを吸引する清掃ブロック
を有し、
前記清掃ブロックの上面は、
前記ノズル面に対向する第1領域と、
前記サイド面に対向する第2領域と、
を有し、
前記第1領域の吸引力は、前記第2領域の吸引力よりも小さい、印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置であって、
前記清掃ブロックは、上面に、インクを吸引する複数の吸引孔を有し、
前記第1領域における前記吸引孔の密度は、前記第2領域における前記吸引孔の密度よりも小さい、印刷装置。 - 請求項2に記載の印刷装置であって、
前記第1領域に前記吸引孔が設けられていない、印刷装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の印刷装置であって、
前記サイド面は、前記ノズル面よりも下方へ突出している、印刷装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の印刷装置であって、
インクを加圧しつつ前記ヘッドへ供給することにより、前記複数のノズルからインクを連続的に吐出する加圧機構
をさらに備える、印刷装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の印刷装置であって、
前記清掃ブロックは、
前記ヘッドの前記下面へ洗浄液を供給する複数の給液孔
をさらに有する、印刷装置。 - 請求項6に記載の印刷装置であって、
前記複数の給液孔は、前記第1領域と前記第2領域の両方に設けられている、印刷装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の印刷装置であって、
前記ノズル面および前記サイド面は、前記印刷媒体の幅方向に沿って延び、
前記ヘッドに対して前記清掃ブロックを、前記幅方向に相対移動させる移動機構
をさらに備える、印刷装置。 - 長尺帯状の印刷媒体にインクジェット方式で印刷を行う印刷装置におけるヘッドのメンテナンス方法であって、
前記ヘッドの下面に付着したインクを清掃ブロックへ吸引する清掃工程
を有し、
前記ヘッドの前記下面は、
インクを吐出する前記複数のノズルが設けられたノズル面と、
前記ノズル面に隣接するサイド面と、
を有し、
前記清掃ブロックの上面は、
前記ノズル面に対向する第1領域と、
前記サイド面に対向する第2領域と、
を有し、
前記第1領域の吸引力は、前記第2領域の吸引力よりも小さい、メンテナンス方法。 - 請求項9に記載のメンテナンス方法であって、
インクを加圧しつつ前記ヘッドへ供給することにより、前記複数のノズルからインクを連続的に吐出するパージ工程
を有し、
前記パージ工程の後に前記清掃工程を行う、メンテナンス方法。 - 請求項9または請求項10に記載のメンテナンス方法であって、
前記清掃工程では、前記清掃ブロックが、前記ヘッドの前記下面へ洗浄液を供給しつつ、インクを吸引する、メンテナンス方法。 - 請求項9または請求項10に記載のメンテナンス方法であって、
前記ノズル面および前記サイド面は、前記印刷媒体の幅方向に沿って延び、
前記清掃工程では、前記清掃ブロックが、前記ヘッドに対して前記幅方向に相対移動しつつ、インクを吸引する、メンテナンス方法。
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2023
- 2023-08-28 US US18/456,692 patent/US20240100833A1/en active Pending
- 2023-08-30 EP EP23194175.8A patent/EP4342675A1/en active Pending
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Publication number | Publication date |
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US20240100833A1 (en) | 2024-03-28 |
EP4342675A1 (en) | 2024-03-27 |
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