JP6468044B2 - 印刷装置および印刷装置におけるメンテナンス方法 - Google Patents

Description

本発明は、インク吐出ヘッドのメンテナンスを行う印刷装置および印刷装置におけるメンテナンス方法に関するものである。

従来、インクを吐出する印刷ヘッドと、印刷ヘッドをワイピングするワイパーと、印刷ヘッドに供給されるインクを貯留するタンクと、タンクと印刷ヘッドとの間でインクを循環させるインク循環機構とを備えたプリンターが知られている。このプリンターは、印刷ヘッドの加圧クリーニングにおいて、インクの循環速度を印刷動作時よりも速い速度まで加速すると共に、インクを加圧することによって、印刷ヘッドのノズルからインクを吐出させた後、インクの加圧を停止した状態で、ワイパーにより印刷ヘッドをワイピングする（特許文献１参照）。

特開２０１４−１７２２３８号公報

本発明者は、以下の課題を見出した。
従来のプリンターのような印刷装置では、ワイピング時のインク循環速度を、印刷動作時のインク循環速度よりも速くすることによって、ワイピング時のインク吐出ヘッドの内部のインクの背圧（以下「ヘッド背圧」という。）を、印刷動作時のヘッド背圧よりも高くし、ワイピング時にノズルからインク吐出ヘッド内に気泡等が入り込むことを防止している。しかしながら、ワイピング時にインクを循環させる場合には、インクの粘度が変動すると、インク循環流路におけるインクの圧力損失も変動するため、ヘッド背圧を所望の範囲に制御することが困難となる。

本発明は、ワイピング時のヘッド背圧を、印刷動作時のヘッド背圧よりも高くなるように、精度良く制御することができる印刷装置および印刷装置におけるメンテナンス方法を提供することを課題としている。

本発明の印刷装置は、インクを吐出するインク吐出ヘッドと、インク吐出ヘッドをワイピングするワイピング部材と、インク吐出ヘッドに供給されるインクを貯留するインク貯留部と、インク貯留部からインク吐出ヘッドに供給されるインクが流れる循環往路、およびインク吐出ヘッドからインク貯留部に戻るインクが流れる循環復路、を有するインク循環流路と、インク循環流路内でインクを循環させる循環部と、ワイピング部材によりインク吐出ヘッドがワイピングされるワイピング時に、インク貯留部内を、インク吐出ヘッドにより印刷媒体に対してインクを吐出する印刷動作時におけるインク貯留部内の圧力よりも高い第１圧力に加圧する第１加圧部と、を備え、循環部は、ワイピング時に、作動停止することを特徴とする。

この構成では、ワイピング時に、第１加圧部によりインク貯留部内が第１圧力に加圧される。これにより、ワイピング時のヘッド背圧が、印刷動作時のヘッド背圧よりも高くなる。また、ワイピング時に、インクの循環が停止した状態となる。これにより、インクの粘度変化によるヘッド背圧の変動量が低減する。したがって、本構成によれば、ワイピング時のヘッド背圧を、印刷動作時のヘッド背圧よりも高くなるように、精度良く制御することができる。

この場合、インク貯留部内を、第１圧力よりも高い第２圧力に加圧する第２加圧部と、インク貯留部内を加圧する加圧部を、ワイピング時に第１加圧部に切り替え、インク吐出ヘッドからインクが吐出される吐出クリーニング時に、第２加圧部に切り替える切替部と、をさらに備えたことが好ましい。

この構成では、ワイピング時には、インク貯留部内を加圧する加圧部が、第１加圧部に切り替わることにより、インク貯留部内が第１圧力に加圧される。また、吐出クリーニング時には、インク貯留部内を加圧する加圧部が、第２加圧部に切り替わることにより、インク貯留部内が第２圧力に加圧される。したがって、本構成によれば、インク貯留部内を加圧する圧力を、ワイピング時と吐出クリーニング時とで、即座に切り替えることができる。

この場合、切替部は、第１加圧部とインク貯留部とが連通した状態と、第２加圧部とインク貯留部とが連通した状態と、に切り替える切替弁、を有することが好ましい。

この場合、第１加圧部は、加圧源となる加圧ポンプと、加圧ポンプとインク貯留部との間に設けられた第１加圧バッファータンクと、第１加圧バッファータンク内の圧力を検出する第１加圧センサーと、を有し、第１加圧センサーの検出結果に基づいて、加圧ポンプが制御されることが好ましい。

この構成によれば、第１加圧バッファータンク内の圧力が、精度良くコントロールされる。したがって、適正な圧力となった第１加圧バッファータンクにより、インク貯留部内を加圧することができる。

この場合、印刷動作時に、インク貯留部内を大気に開放する大気開放弁、をさらに備えたことが好ましい。

この構成によれば、印刷動作時に、インク貯留部内の圧力が、大気圧となる。

この場合、インク吐出ヘッドは、インクとして、紫外線硬化型インクを吐出することが好ましい。

この構成では、ワイピング時にＵＶインクの重合異物がノズルからインク吐出ヘッド内に侵入するおそれがあり、ワイピング時にヘッド背圧を高めることが特に求められこと、および、ＵＶインクの温度による粘度変動量が大きく、ＵＶインクを循環させるとヘッド背圧を精度良くコントロールすることが困難であることから、本発明が特に有用である。

本発明の印刷装置におけるメンテナンス方法は、インクを吐出するインク吐出ヘッドと、インク吐出ヘッドをワイピングするワイピング部材と、インク吐出ヘッドに供給されるインクを貯留するインク貯留部と、インク貯留部からインク吐出ヘッドに供給されるインクが流れる循環往路、およびインク吐出ヘッドからインク貯留部に戻るインクが流れる循環復路、を有するインク循環流路と、インク循環流路内でインクを循環させる循環部と、を備えた印刷装置において、ワイピング部材によりインク吐出ヘッドがワイピングされるワイピング時に、インク貯留部内を、インク吐出ヘッドにより印刷媒体に対してインクを吐出する印刷動作時におけるインク貯留部内の圧力よりも高い第１圧力に加圧し、ワイピング時に、循環部が作動停止することを特徴とする。

この構成では、ワイピング時に、インク貯留部内が第１圧力に加圧される。これにより、ワイピング時のヘッド背圧が、印刷動作時のヘッド背圧よりも高くなる。また、ワイピング時に、インクの循環が停止した状態となる。これにより、インクの粘度変化によるヘッド背圧の変動量が低減する。したがって、本構成によれば、ワイピング時のヘッド背圧を、印刷動作時のヘッド背圧よりも高くなるように、精度良く制御することができる。

本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略構成図である。 図１に示した印刷装置の外装筐体内におけるキャリッジの移動について説明するための図である。 図１に示した印刷装置のメンテナンスユニットおよびインク供給システムの構成図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る印刷装置Ａについて述べる。なお、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、ＸＹＺ直交座標系を表示する。

図１を参照して、印刷装置Ａの全体構成について説明する。印刷装置Ａは、セットされた印刷媒体Ｓに対して、紫外線硬化型インク（以下「ＵＶインク」という。）を吐出することにより印刷を行う。印刷媒体Ｓは、帯状の連続紙である。なお、印刷媒体Ｓの材質としては、特に限定されるものではなく、紙系、フィルム系など、種々のものが用いられる。

印刷装置Ａは、繰出部１と、巻取部２と、印刷部３と、制御部４と、外装筐体５とを備えている。また、図１では図示省略したが、印刷装置Ａは、メンテナンスユニット６と、インク供給システム８とを備えている（図３参照）。

繰出部１および巻取部２は、印刷部３を間に挟んで、印刷媒体Ｓをロール・ツー・ロール方式で送る。繰出部１は、繰出軸１１と、繰出側ガイドローラー１２とを備えている。繰出軸１１には、ロール状に巻かれた印刷媒体Ｓがセットされる。繰出軸１１から繰り出された印刷媒体Ｓは、繰出側ガイドローラー１２を経由して印刷部３へ送られる。巻取部２は、巻取軸２１と、巻取側ガイドローラー２２とを備えている。巻取軸２１には、印刷部３から巻取側ガイドローラー２２を経由して送られてきた印刷媒体Ｓが、巻き取られる。

印刷部３は、印刷媒体Ｓに画像を印刷するものである。印刷部３は、上流側送りローラー対３１と、上流側ガイドローラー３２と、回転ドラム３３と、下流側ガイドローラー３４と、下流側送りローラー対３５と、プロセスユニット３６と、キャリッジ３７と、ガイドレール３８とを備えている。

上流側送りローラー対３１は、繰出部１から繰り出された印刷媒体Ｓを、上流側ガイドローラー３２へ向けて送る。上流側ガイドローラー３２は、上流側送りローラー対３１と回転ドラム３３との間で、印刷媒体Ｓが折り返されるように、印刷媒体Ｓの送りをガイドする。回転ドラム３３は、Ｙ方向に延びる回転軸３９を中心に回転可能な円筒形状のドラムである。回転ドラム３３は、回転ドラム３３の周面に沿って印刷媒体Ｓが送られると、周面と印刷媒体Ｓとの間の摩擦力により、従動回転する。回転ドラム３３は、後述するインク吐出ヘッド３６１に対するプラテンとして機能する。下流側ガイドローラー３４は、回転ドラム３３と下流側送りローラー対３５との間で、印刷媒体Ｓが折り返されるように、印刷媒体Ｓの送りをガイドする。下流側送りローラー対３５は、下流側ガイドローラー３４から送られてきた印刷媒体Ｓを、巻取部２へ向けて送る。

プロセスユニット３６は、６個のインク吐出ヘッド３６１ａ〜３６１ｆと、６個のＵＶ照射器３６２ａ〜３６２ｆとを備えている。もちろん、これらの個数は例示に過ぎず、後述する個数についても同様である。
なお、６個のインク吐出ヘッド３６１ａ〜３６１ｆを区別する必要がない場合には、「インク吐出ヘッド３６１」と記す。同様に、６個のＵＶ照射器３６２ａ〜３６２ｆを区別する必要がない場合には、「ＵＶ照射器３６２」と記す。

キャリッジ３７は、プロセスユニット３６のうち、インク吐出ヘッド３６１ａ〜３６１ｆと、ＵＶ照射器３６２ａ〜３６２ｅとを搭載している。なお、ＵＶ照射器３６２ｆは、キャリッジ３７に搭載されていない。キャリッジ３７およびこれに搭載されたプロセスユニット３６は、後述するようにＹ方向に往復移動可能である。キャリッジ３７のＸ方向両端部には、ガイドレール３８がそれぞれ設けられている。ガイドレール３８は、キャリッジ３７をＹ方向にスライド可能に支持している。

６個のインク吐出ヘッド３６１は、回転ドラム３３の周面に対向するようにして、印刷媒体Ｓの送り経路に沿って並び設けられている。６個のインク吐出ヘッド３６１は、印刷媒体Ｓの送り上流側から順に、例えば、ホワイト、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックおよびクリアー（透明）の６色のＵＶインクに対応している。各インク吐出ヘッド３６１は、インクジェット方式でＵＶインクを吐出する。インク吐出ヘッド３６１は、回転ドラム３３の周面に支持された印刷媒体Ｓに対して、ＵＶインクを吐出する。これにより、印刷媒体Ｓ上にカラー画像が形成される。なお、インク吐出ヘッド３６１の内部のＵＶインクの背圧（以下「ヘッド背圧」という。）は、良好なメニスカスが形成されるように、例えば、−３ｋＰａ以上−０．４ｋＰａ以下の範囲に維持されることが好ましい。

ホワイトのＵＶインクを吐出するインク吐出ヘッド３６１ａは、透明の印刷媒体Ｓに画像を印刷する場合に、ホワイトの背景を印刷媒体Ｓに形成するために用いられる。イエローのＵＶインクを吐出するインク吐出ヘッド３６１ｂ、シアンのＵＶインクを吐出するインク吐出ヘッド３６１ｃ、マゼンタのＵＶインクを吐出するインク吐出ヘッド３６１ｄ、およびブラックのＵＶインクを吐出するインク吐出ヘッド３６１ｅは、印刷媒体Ｓ上に直接、或いはホワイトのＵＶインクにより形成された白色の背景に重ねて、カラー画像を形成するために用いられる。クリアーのＵＶインクを吐出するインク吐出ヘッド３６１ｆは、カラー画像をクリアーのＵＶインクで覆うために用いられる。

６個のＵＶ照射器３６２には、仮硬化用のものと、本硬化用のものとがある。ＵＶ照射器３６２ｂ〜３６２ｄは、仮硬化用のものである。ＵＶ照射器３６２ｂは、インク吐出ヘッド３６１ｂとインク吐出ヘッド３６１ｃとの間に設けられ、ＵＶ照射器３６２ｃは、インク吐出ヘッド３６１ｃとインク吐出ヘッド３６１ｄとの間に設けられ、ＵＶ照射器３６２ｄは、インク吐出ヘッド３６１ｄとインク吐出ヘッド３６１ｅとの間に設けられている。仮硬化用のＵＶ照射器３６２ｂ〜３６２ｄは、ＵＶインクが吐出された印刷媒体Ｓに対して、ＵＶインクの濡れ拡がりが遅くなる程度の積算光量で紫外線を照射する。これにより、インク吐出ヘッド３６１ｂ〜３６１ｅのそれぞれから吐出されたＵＶインクが混ざり合うことによる混色の発生が抑制される。

一方、ＵＶ照射器３６２ａ，３６２ｅ，３６２ｆは、本硬化用のものである。ＵＶ照射器３６２ａは、インク吐出ヘッド３６１ａとインク吐出ヘッド３６１ｂとの間に設けられ、ＵＶ照射器３６２ｅは、インク吐出ヘッド３６１ｅとインク吐出ヘッド３６１ｆとの間に設けられ、ＵＶ照射器３６２ｆは、インク吐出ヘッド３６１ｆよりも送り下流側に設けられている。本硬化用のＵＶ照射器３６２は、ＵＶインクが吐出された印刷媒体Ｓに対して、ＵＶインクの濡れ拡がりが停止する程度の積算光量で紫外線を照射する。これにより、印刷媒体Ｓに着弾したＵＶインクが、完全に硬化し、印刷媒体Ｓに定着する。

なお、キャリッジ３７には、２個のインク供給ユニット８７ａ〜８７ｂが、Ｘ方向に並び設けられている。２個のインク供給ユニット８７ａ〜８７ｂを区別する必要がない場合には、「インク供給ユニット８７」と記す。各インク供給ユニット８７は、３個のインク供給部８２（図３参照）と、これを収容した収容部８７１とを備えている。−Ｘ側のインク供給ユニット８７ａに設けられた３個のインク供給部８２は、インク吐出ヘッド３６１ａ〜３６１ｃに対して各色のＵＶインクを供給する。＋Ｘ側のインク供給ユニット８７ｂに設けられた３個のインク供給部８２は、インク吐出ヘッド３６１ｄ〜３６１ｆに対して各色のＵＶインクを供給する。なお、インク供給部８２は、後述するインク供給システム８（図３参照）を構成している。

制御部４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および各種メモリーを備えている。制御部４は、印刷装置Ａの各部を制御する。外装筐体５は、繰出部１、巻取部２、印刷部３、制御部４、メンテナンスユニット６およびインク供給システム８を収容する。

図２を参照して、外装筐体５内におけるキャリッジ３７のＹ方向への移動について説明する。外装筐体５内には、＋Ｙ側から順に、印刷領域Ｒ１と、自動メンテナンス領域Ｒ２と、手作業メンテナンス領域Ｒ３とが設けられている。印刷領域Ｒ１には、繰出部１、巻取部２および回転ドラム３３などが設けられている。自動メンテナンス領域Ｒ２には、６個のインク吐出ヘッド３６１に対応して、６個のメンテナンスユニット６が設けられている（図２では１個のみ示す）。手作業メンテナンス領域Ｒ３には、作業者が進入可能な作業空間７が設けられている。

キャリッジ３７およびこれに搭載されたプロセスユニット３６は、図示しない移動機構によって、＋Ｙ側から順に、印刷位置Ｐ１と、自動メンテナンス位置Ｐ２と、手作業メンテナンス位置Ｐ３とに移動可能である。印刷位置Ｐ１は、印刷領域Ｒ１に設けられ、自動メンテナンス位置Ｐ２は、自動メンテナンス領域Ｒ２に設けられ、手作業メンテナンス位置Ｐ３は、手作業メンテナンス領域Ｒ３に設けられている。

プロセスユニット３６が印刷位置Ｐ１に位置すると、プロセスユニット３６が回転ドラム３３に対向する。この状態で、回転ドラム３３に支持された印刷媒体Ｓに対して、プロセスユニット３６により印刷動作が行われる。プロセスユニット３６が自動メンテナンス位置Ｐ２に位置すると、メンテナンスユニット６により、インク吐出ヘッド３６１の各インク吐出ヘッドに対して、メンテナンス処理が自動的に行われる。プロセスユニット３６が手作業メンテナンス位置Ｐ３に位置すると、プロセスユニット３６の−Ｚ側が開放され、手作業スペースが確保される。このため、作業空間７に進入した作業者によって、プロセスユニット３６に対して、ＵＶインクの拭き取りなど、手作業によるメンテナンスが行われる。

図３を参照して、メンテナンスユニット６およびインク供給システム８について説明する。なお、上述したように、印刷装置Ａは、インク吐出ヘッド３６１、メンテナンスユニット６およびインク供給部８２を６個ずつ備えているが、これらは各６個の間で同様に構成されているため、図３では、インク吐出ヘッド３６１、メンテナンスユニット６およびインク供給部８２を１個ずつ示す。

メンテナンスユニット６は、ワイパー６１と、キャップ６２と、支持部材６３と、メンテナンス移動機構６４と、洗浄液噴射ヘッド６５と、カバー６６とを備えている。

ワイパー６１は、インク吐出ヘッド３６１のノズル面３６１１をワイピングする。ワイパー６１としては、例えば、ブレード状のものを用いることができる。キャップ６２は、ノズル面３６１１を封止する。ワイパー６１およびキャップ６２は、支持部材６３に支持されている。

メンテナンス移動機構６４は、支持部材６３を介して、ワイパー６１およびキャップ６２を、往復移動させる。洗浄液噴射ヘッド６５は、インク吐出ヘッド３６１の側方に位置して、カバー６６の一方の端部に設けられている。洗浄液噴射ヘッド６５は、インク吐出ヘッド３６１の洗浄液噴射ヘッド６５側の側面である噴射対象面３６１２に対して、洗浄液を噴射する。カバー６６は、メンテナンス時に発生する、インクや洗浄液等を含む廃液を受ける。また、カバー６６は、ＵＶ照射器３６２から照射される紫外線を遮光して、ワイパー６１やキャップ６２に付着しているＵＶインクが硬化することを抑制する。

このように構成されたメンテナンスユニット６では、インク吐出ヘッド３６１からＵＶインクを吐出させる吐出クリーニング時に、吐出されたＵＶインクをキャップ６２が受けるように、メンテナンス移動機構６４により、キャップ６２をインク吐出ヘッド３６１に対向する位置に移動させる。この吐出クリーニングにより、インク吐出ヘッド３６１のノズルからＵＶインクと共に気泡や異物等が排出される。なお、インク吐出ヘッド３６１は、キャップ６２に対して離接可能に構成されている。これにより、キャップ６２によるインク吐出ヘッド３６１のキャッピングおよびキャッピングの解除が行われる。

この吐出クリーニングに続いて、メンテナンス移動機構６４により、ワイパー６１をＸ方向に移動させる。これにより、ワイパー６１によりインク吐出ヘッド３６１のノズル面３６１１がワイピングされ、ノズル面３６１１に付着したＵＶインクが拭き取られる。なお、ワイピングは、噴射対象面３６１２に洗浄液が噴射された状態で行われる場合と、噴射対象面３６１２に洗浄液が噴射されていない状態で行われる場合とがある。

インク供給システム８は、インク補給部８１と、インク供給部８２と、加減圧ポンプ８３と、減圧部８４と、タンク加圧部８５と、タンク開放弁８６とを備えている。なお、加減圧ポンプ８３については、６個のインク供給部８２に対して、１個のものが共通して用いられる。減圧部８４およびタンク加圧部８５についても、同様である。

インク補給部８１は、インク供給部８２へＵＶインクを補給する。インク補給部８１は、カートリッジ装着部８１１と、補給流路８１２と、補給ポンプ８１３とを備えている。

カートリッジ装着部８１１には、インクカートリッジ（図示省略）が装着される。カートリッジ装着部８１１に装着されたインクカートリッジから、インク供給部８２のサブタンク８２１を介して、インク吐出ヘッド３６１にＵＶインクが供給される。カートリッジ装着部８１１は、補給流路８１２を介して、サブタンク８２１と接続されている。補給流路８１２には、補給ポンプ８１３が設けられている。補給ポンプ８１３は、インクカートリッジに収容されたＵＶインクを、補給流路８１２を介して、サブタンク８２１に送る。

インク供給部８２は、インク補給部８１から補給されたＵＶインクを、インク吐出ヘッド３６１に供給する。インク供給部８２は、サブタンク８２１と、液位センサー８２２と、インク循環流路８２３と、循環ポンプ８２４と、熱交換器８２５と、脱気モジュール８２６と、逆止弁８２７とを備えている。

サブタンク８２１は、インクカートリッジから送液されたＵＶインクを、一時的に貯留する。サブタンク８２１は、開放式のものである。詳細は後述するが、サブタンク８２１は、印刷動作時には、大気開放され、ワイピング時には、所定の第１圧力に加圧され、吐出クリーニング時には、所定の第２圧力に加圧される。ここで、第１圧力は、印刷動作時におけるサブタンク８２１内の圧力、つまり大気圧よりも高い圧力であり、例えば、０．１ｋＰａ以上２ｋＰａ以下の圧力である。また、第２圧力は、第１圧力よりも高い圧力であり、例えば、２０ｋＰａ以上６０ｋＰａ以下の圧力である。

液位センサー８２２は、サブタンク８２１内のＵＶインクの液位を検出する。液位センサー８２２の検出結果に基づいて、制御部４が補給ポンプ８１３を制御する。これにより、サブタンク８２１内の液位が、所定の範囲内に維持される。すなわち、サブタンク８２１の液面と、インク吐出ヘッド３６１のノズル面３６１１との水頭差が、所定の範囲内（例えば、約２００ｍｍ）に維持される。印刷動作時には、ＵＶインクがインク循環流路８２３内を循環することによりＵＶインクの圧力損失が発生するため、ヘッド背圧が、例えば、−１ｋＰａに維持され、その結果、インク吐出ヘッド３６１のノズルにおいて良好なメニスカスが形成される。

インク循環流路８２３は、サブタンク８２１からインク吐出ヘッド３６１を経てサブタンク８２１に戻るＵＶインクの流路である。インク循環流路８２３は、循環往路８２３１と、循環復路８２３２とを備えている。

循環往路８２３１には、サブタンク８２１からインク吐出ヘッド３６１へ供給されるＵＶインクが流れる。循環往路８２３１の上流端は、サブタンク８２１に差し込まれている。循環往路８２３１の下流端は、インク吐出ヘッド３６１に接続されている。循環往路８２３１には、上流側から順に、循環ポンプ８２４、熱交換器８２５および脱気モジュール８２６が設けられている。

循環復路８２３２には、インク吐出ヘッド３６１からサブタンク８２１に戻るＵＶインクが流れる。つまり、サブタンク８２１から循環往路８２３１を介してインク吐出ヘッド３６１に供給されたＵＶインクのうち、インク吐出ヘッド３６１から吐出されなかったＵＶインクが、循環復路８２３２を介してサブタンク８２１に戻る。循環復路８２３２の上流端は、インク吐出ヘッド３６１に接続されている。循環復路８２３２の下流端は、サブタンク８２１に差し込まれている。

循環ポンプ８２４は、サブタンク８２１に貯留されたＵＶインクを、インク吐出ヘッド３６１側に向けて送る。循環ポンプ８２４の回転速度は、印刷動作時における回転速度である通常速度と、吐出クリーニング時における回転速度である高速速度とに可変である。なお、循環ポンプ８２４としては、脈動を抑制でき、経時的な流量変動が少ないことから、ギアポンプを好適に用いることができる。

熱交換器８２５は、図示しない温水タンクから供給される温水と、インク循環流路８２３を流れるＵＶインンクとの間で、熱交換を行うことにより、インク循環流路８２３を流れるＵＶインクを、所定の温度（例えば、３５℃以上４０℃以下）に加熱する。この所定の温度とは、インク吐出ヘッド３６１に供給されるＵＶインクが、インク吐出ヘッド３６１からの吐出に適した粘度となる温度である。印刷装置Ａは、印刷装置Ａの立上げ時には、所定の温度よりも低温のＵＶインクを、熱交換器８２５により所定の温度に加熱してから、印刷動作を開始する。

脱気モジュール８２６は、インク循環流路８２３を流れるＵＶインクを脱気する。これにより、気泡を含んだＵＶインクがインク吐出ヘッド３６１に供給されることが防止される。脱気モジュール８２６は、後述する負圧供給流路８４５を介して、減圧部８４に接続されている。なお、脱気モジュール８２６としては、例えば複数本の中空糸膜を備えたものを用いることができる。

逆止弁８２７は、循環復路８２３２に設けられている。逆止弁８２７は、循環復路８２３２において、サブタンク８２１からインク吐出ヘッド３６１へＵＶインクが流れることを抑制する。

加減圧ポンプ８３は、後述する減圧バッファータンク８４１に対する負圧源として、また、後述する第２加圧バッファータンク８５２１に対する加圧源として機能する。加減圧ポンプ８３の吸気口は、減圧バッファータンク８４１に接続され、加減圧ポンプ８３の排気口は、第２加圧バッファータンク８５２１に接続されている。なお、加減圧ポンプ８３としては、例えば、ダイヤフラムポンプを用いることができる。

減圧部８４は、脱気モジュール８２６を減圧する。減圧部８４は、減圧バッファータンク８４１と、負圧導入流路８４２と、減圧切替弁８４３と、負圧センサー８４４と、負圧供給流路８４５とを備えている。

減圧バッファータンク８４１は、その内部空間に負圧を蓄圧可能である。減圧バッファータンク８４１の加減圧ポンプ８３側には、負圧導入流路８４２が接続され、減圧バッファータンク８４１の脱気モジュール８２６側には、負圧供給流路８４５が接続されている。減圧切替弁８４３は、負圧導入流路８４２に設けられている。減圧切替弁８４３は、大気開放ポートを有する三方弁であり、制御部４によりＯＮ／ＯＦＦ制御されている。減圧切替弁８４３がＯＦＦ状態になると、負圧導入流路８４２が閉塞され、加減圧ポンプ８３の吸気口が大気開放される。減圧切替弁８４３がＯＮ状態になると、負圧導入流路８４２の閉塞が解除され、減圧バッファータンク８４１内が減圧される。

負圧センサー８４４は、減圧バッファータンク８４１内の圧力を検出する。この負圧センサー８４４の検出結果に基づいて、制御部４が減圧切替弁８４３および加減圧ポンプ８３を制御する。すなわち、制御部４は、負圧センサー８４４の検出結果に基づいて、減圧バッファータンク８４１内の圧力が所定の値よりも高いと判断すると、加減圧ポンプ８３を作動させると共に、減圧切替弁８４３をＯＮ状態にする。これにより、減圧バッファータンク８４１内が減圧される。一方、制御部４は、負圧センサー８４４の検出結果に基づいて、減圧バッファータンク８４１内の圧力が所定の値よりも低いと判断すると、加減圧ポンプ８３を作動停止させると共に、減圧切替弁８４３をＯＦＦ状態にする。このようにして、減圧バッファータンク８４１内が所定の圧力に維持される。

タンク加圧部８５は、サブタンク８２１内を加圧する。タンク加圧部８５は、第１加圧ユニット８５１と、第２加圧ユニット８５２と、ユニット切替弁８５３と、共通加圧流路８５４とを備えている。

第１加圧ユニット８５１は、サブタンク８２１内を、所定の第１圧力に加圧する。詳細は後述するが、制御部４は、ワイピング時に、サブタンク８２１内が、第１加圧ユニット８５１によって第１圧力に加圧されるように、各部を制御する。第１加圧ユニット８５１は、加圧ポンプ８５１７と、第１加圧バッファータンク８５１１と、第１加圧導入流路８５１２と、第１加圧切替弁８５１３と、第１加圧センサー８５１４と、第１加圧供給流路８５１５と、第１加圧解除弁８５１６とを備えている。

加圧ポンプ８５１７は、第１加圧バッファータンク８５１１に対する加圧源として機能する。加圧ポンプ８５１７の排気口は、第１加圧バッファータンク８５１１に接続されている。なお、加圧ポンプ８５１７としては、例えば、ダイヤフラムポンプを用いることができる。

第１加圧バッファータンク８５１１は、その内部空間に加圧を蓄圧可能である。第１加圧バッファータンク８５１１の加圧ポンプ８５１７側には、第１加圧導入流路８５１２が接続され、第１加圧バッファータンク８５１１のサブタンク８２１側には、第１加圧供給流路８５１５が接続されている。なお、第１加圧バッファータンク８５１１の容量は、加圧ポンプ８５１７の能力が０．０５〜０．１５リットル／ｍｉｎである場合、１リットル以上であることが好ましい。これにより、第１加圧バッファータンク８５１１内の圧力を、０．１ｋＰａ単位で管理可能となる。第１加圧切替弁８５１３は、第１加圧導入流路８５１２に設けられている。第１加圧切替弁８５１３は、大気開放ポートを有する三方弁であり、制御部４によりＯＮ／ＯＦＦ制御されている。第１加圧切替弁８５１３がＯＦＦ状態になると、第１加圧導入流路８５１２が閉塞され、加圧ポンプ８５１７の排気口が大気開放される。第１加圧切替弁８５１３がＯＮ状態になると、第１加圧導入流路８５１２の閉塞が解除され、第１加圧バッファータンク８５１１内が加圧される。

第１加圧センサー８５１４は、第１加圧バッファータンク８５１１内の圧力を検出する。この第１加圧バッファータンク８５１１内の検出結果に基づいて、制御部４が第１加圧切替弁８５１３および加圧ポンプ８５１７を制御する。すなわち、制御部４は、第１加圧センサー８５１４の検出結果に基づいて、第１加圧バッファータンク８５１１内の圧力が第１圧力よりも低いと判断すると、加圧ポンプ８５１７を作動させると共に、第１加圧切替弁８５１３をＯＮ状態にする。これにより、第１加圧バッファータンク８５１１内が加圧される。一方、制御部４は、第１加圧センサー８５１４の検出結果に基づいて、第１加圧バッファータンク８５１１内の圧力が第１圧力よりも高いと判断すると、加圧ポンプ８５１７を作動停止させると共に、第１加圧切替弁８５１３をＯＦＦ状態にする。このようにして、第１加圧バッファータンク８５１１内が第１圧力に維持される。

第１加圧解除弁８５１６は、第１加圧供給流路８５１５に設けられている。第１加圧解除弁８５１６は、大気開放ポートを有する三方弁であり、制御部４によりＯＮ／ＯＦＦ制御されている。第１加圧解除弁８５１６がＯＮ状態になると、第１加圧供給流路８５１５が閉塞され、第１加圧バッファータンク８５１１内のエアーが大気に放出される。第１加圧解除弁８５１６がＯＦＦ状態になると、第１加圧供給流路８５１５の閉塞が解除される。第１加圧解除弁８５１６は、例えば、印刷装置Ａの稼動停止前に第１加圧バッファータンク８５１１内のエアーを抜く場合や、第１加圧バッファータンク８５１１内の設定圧力を下げる場合などに、ＯＮ状態にされる。

第２加圧ユニット８５２は、サブタンク８２１内を、所定の第２圧力に加圧する。詳細は後述するが、制御部４は、吐出クリーニング時に、サブタンク８２１内が、第２加圧ユニット８５２によって第２圧力に加圧されるように、各部を制御する。第２加圧ユニット８５２は、第２加圧バッファータンク８５２１と、第２加圧導入流路８５２２と、第２加圧切替弁８５２３と、第２加圧センサー８５２４と、第２加圧供給流路８５２５と、第２加圧解除弁８５２６とを備えている。

第２加圧バッファータンク８５２１は、その内部空間に正圧を蓄圧可能である。第２加圧バッファータンク８５２１の加減圧ポンプ８３側には、第２加圧導入流路８５２２が接続され、第２加圧バッファータンク８５２１のサブタンク８２１側には、第２加圧供給流路８５２５が接続されている。第２加圧切替弁８５２３は、第２加圧導入流路８５２２に設けられている。第２加圧切替弁８５２３は、大気開放ポートを有する三方弁であり、制御部４によりＯＮ／ＯＦＦ制御されている。第２加圧切替弁８５２３がＯＦＦ状態になると、第２加圧導入流路８５２２が閉塞され、加減圧ポンプ８３の排気口が大気開放される。第２加圧切替弁８５２３がＯＮ状態になると、第２加圧導入流路８５２２の閉塞が解除され、第２加圧バッファータンク８５２１内が加圧される。

第２加圧センサー８５２４は、第２加圧バッファータンク８５２１内の圧力を検出する。この第２加圧バッファータンク８５２１内の検出結果に基づいて、制御部４が第２加圧切替弁８５２３および加減圧ポンプ８３を制御する。すなわち、制御部４は、第２加圧センサー８５２４の検出結果に基づいて、第２加圧バッファータンク８５２１内の圧力が第２圧力よりも低いと判断すると、加減圧ポンプ８３を作動させると共に、第２加圧切替弁８５２３をＯＮ状態にする。これにより、第２加圧バッファータンク８５２１内が加圧される。一方、制御部４は、第２加圧センサー８５２４の検出結果に基づいて、第２加圧バッファータンク８５２１内の圧力が第２圧力よりも高いと判断すると、加減圧ポンプ８３を作動停止させると共に、第２加圧切替弁８５２３をＯＦＦ状態にする。このようにして、第２加圧バッファータンク８５２１内が第２圧力に維持される。

第２加圧解除弁８５２６は、第２加圧供給流路８５２５に設けられている。第２加圧解除弁８５２６は、大気開放ポートを有する三方弁であり、制御部４によりＯＮ／ＯＦＦ制御されている。第２加圧解除弁８５２６がＯＮ状態になると、第２加圧供給流路８５２５が閉塞され、第２加圧バッファータンク８５２１内のエアーが大気に放出される。第２加圧解除弁８５２６がＯＦＦ状態になると、第２加圧供給流路８５２５の閉塞が解除される。第２加圧解除弁８５２６は、例えば、印刷装置Ａの稼動停止前に第２加圧バッファータンク８５２１内のエアーを抜く場合や、第２加圧バッファータンク８５２１内の設定圧力を下げる場合などに、ＯＮ状態にされる。

ユニット切替弁８５３は、サブタンク８２１内を加圧する加圧ユニットを、第１加圧ユニット８５１と第２加圧ユニット８５２との間で切り替える。ユニット切替弁８５３は、三方弁であり、制御部４によりＯＮ／ＯＦＦ制御されている。ユニット切替弁８５３の共通ポートには、サブタンク８２１に連なる共通加圧流路８５４が接続され、他の２つのポートには、第１加圧供給流路８５１５および第２加圧供給流路８５２５が接続されている。ユニット切替弁８５３がＯＮ状態になると、共通加圧流路８５４（サブタンク８２１）が、第１加圧供給流路８５１５（第１加圧ユニット８５１）と連通する。これにより、サブタンク８２１内が、第１加圧ユニット８５１により第１圧力に加圧される。ユニット切替弁８５３がＯＦＦ状態になると、共通加圧流路８５４（サブタンク８２１）が、第２加圧供給流路８５２５（第２加圧ユニット８５２）と連通する。これにより、サブタンク８２１内が、第２加圧ユニット８５２により第２圧力に加圧される。

共通加圧流路８５４の一方の端部は、ユニット切替弁８５３に接続され、共通加圧流路８５４の他方の端部は、サブタンク８２１の上部空間に接続されている。共通加圧流路８５４には、タンク開放弁８６が設けられている。

タンク開放弁８６は、大気開放ポートを有する三方弁であり、制御部４によりＯＮ／ＯＦＦ制御されている。タンク開放弁８６がＯＦＦ状態になると、共通加圧流路８５４が閉塞され、サブタンク８２１内が大気開放される。タンク開放弁８６がＯＮ状態になると、共通加圧流路８５４の閉塞が解除され、タンク加圧部８５によるサブタンク８２１内の加圧が可能となる。タンク開放弁８６は、印刷動作時に、ＯＦＦ状態にされ、ワイピング時や吐出クリーニング時に、ＯＮ状態にされる。

このように構成された印刷装置Ａにおいて行われる吐出クリーニング処理およびワイピング処理について説明する。印刷装置Ａでは、例えば、電源投入時や、メンテナンス実行の指令を受けた場合に、プロセスユニット３６が自動メンテナンス位置Ｐ２に移動し（図２参照）、吐出クリーニング処理およびワイピング処理をこの順に行う。

吐出クリーニング処理では、メンテナンス移動機構６４によりキャップ６２をインク吐出ヘッド３６１に対向する位置に移動させ、キャップ６２によりインク吐出ヘッド３６１のキャッピングを行う。また、循環ポンプ８２４が高速速度で作動する。そして、ユニット切替弁８５３がＯＦＦ状態となり、第２加圧ユニット８５２により、サブタンク８２１内を第２圧力に加圧する。その後、キャッピングを解除することで、インク吐出ヘッド３６１のノズルからキャップ６２に対してＵＶインクが吐出される。

続くワイピング処理では、ユニット切替弁８５３がＯＮ状態となり、第１加圧ユニット８５１により、サブタンク８２１内を、第２圧力よりも低い第１圧力に加圧する。また、循環ポンプ８２４が作動停止する。この状態で、メンテナンス移動機構６４によりワイパー６１を移動させ、インク吐出ヘッド３６１のノズル面３６１１をワイピングする。これにより、吐出クリーニングによりノズル面３６１１に付着したＵＶインクが拭き取られる。

ところで、ワイピング時のヘッド背圧は、印刷動作時におけるヘッド背圧（例えば、−１ｋＰａ）よりも高いことが好ましく、例えば、−０．７５ｋＰａ以上−０．４５ｋＰａ以下であることが好ましい。ワイピング時のヘッド背圧が、この範囲よりも低いと、ワイピングによりインク吐出ヘッド３６１のノズルから気泡や異物（例えば、ＵＶインクの重合物）が入るおそれがある。この点、インク吐出ヘッド３６１のノズル面３６１１とサブタンク８２１の水面との水頭差（例えば、約２００ｍｍ）のみでは、ワイピング時のヘッド背圧が、所望の範囲よりも低くなってしまう。

これに対し、ワイピング時に、インク循環流路８２３におけるインク循環速度を印刷動作時よりも速くする、すなわち循環ポンプ８２４の回転速度を速くすることによってＵＶインクの圧力損失を発生させ、ヘッド背圧を所望の範囲に制御することが考えられる。しかしながら、ワイピング時にＵＶインクを循環させる場合には、ＵＶインクの温度が変化することによってＵＶインクの粘度が変動すると、インク循環流路８２３におけるＵＶインクの圧力損失も変動するため、循環ポンプ８２４の回転速度を制御するだけでは、ヘッド背圧を所望の範囲に制御することができない。そこで、印刷装置Ａでは、ワイピング時にＵＶインクを循環させる代わりに、サブタンク８２１内を第１圧力で加圧することにより、ワイピング時のヘッド背圧が、所望の範囲となるように制御している。

以上のように、本実施形態の印刷装置Ａは、ＵＶインクを吐出するインク吐出ヘッド３６１と、インク吐出ヘッド３６１をワイピングするワイパー６１と、インク吐出ヘッド３６１に供給されるＵＶインクを貯留するサブタンク８２１と、循環往路８２３１および循環復路８２３２を有するインク循環流路８２３と、インク循環流路８２３内でＵＶインクを循環させる循環ポンプ８２４と、ワイピング時に、サブタンク８２１内を、印刷動作時におけるサブタンク８２１内の圧力（大気圧）よりも高い第１圧力に加圧する第１加圧ユニット８５１とを備えている。循環ポンプ８２４は、ワイピング時に、作動停止する。
この構成では、ワイピング時に、第１加圧ユニット８５１によりサブタンク８２１内が第１圧力に加圧される。これにより、ワイピング時のヘッド背圧が、印刷動作時のヘッド背圧よりも高くなる。また、ワイピング時に、ＵＶインクの循環が停止した状態となる。これにより、ＵＶインクの粘度変化によるヘッド背圧の変動量が低減する。したがって、本構成によれば、ワイピング時のヘッド背圧を、印刷動作時のヘッド背圧よりも高くなるように、精度良く制御することができる。

本実施形態の印刷装置Ａは、サブタンク８２１内を第１圧力よりも高い第２圧力に加圧する第２加圧ユニット８５２と、ユニット切替弁８５３とをさらに備えている。ユニット切替弁８５３は、サブタンク８２１内を加圧する加圧ユニットを、ワイピング時に第１加圧ユニット８５１に切り替え、吐出クリーニング時に第２加圧ユニット８５２に切り替える。
この構成では、ワイピング時には、サブタンク８２１内を加圧する加圧ユニットが、第１加圧ユニット８５１に切り替わることにより、サブタンク８２１内が第１圧力に加圧される。また、吐出クリーニング時には、サブタンク８２１内を加圧する加圧ユニットが、第２加圧ユニット８５２に切り替わることにより、サブタンク８２１内が第２圧力に加圧される。したがって、本構成によれば、サブタンク８２１内を加圧する圧力を、ワイピング時と吐出クリーニング時とで、即座に切り替えることができる。吐出クリーニング処理およびワイピング処理を、６個のインク吐出ヘッド３６１に対して、１個ずつ順次行う場合には、サブタンク８２１内を加圧する加圧ユニットの切替えを、頻繁に行うことになるが、その場合にも、本構成によれば全体の処理時間を短縮することができる。

本実施形態の印刷装置Ａでは、第１加圧ユニット８５１が、加圧ポンプ８５１７と、加圧ポンプ８５１７とサブタンク８２１との間に設けられた第１加圧バッファータンク８５１１と、第１加圧バッファータンク８５１１内の圧力を検出する第１加圧センサー８５１４とを備えている。この第１加圧センサー８５１４の検出結果に基づいて、加圧ポンプ８５１７が制御される。
この構成によれば、第１加圧バッファータンク８５１１内の圧力が、精度良くコントロールされる。したがって、適正な圧力となった第１加圧バッファータンク８５１１により、サブタンク８２１内を加圧することができる。

なお、ワイパー６１は、「ワイピング部材」の一例である。サブタンク８２１は、「インク貯留部」の一例である。循環ポンプ８２４は、「循環部」の一例である。第１加圧ユニット８５１は、「第１加圧部」の一例である。第２加圧ユニット８５２は、「第２加圧部」の一例である。ユニット切替弁８５３は、「切替弁」の一例である。タンク開放弁８６は、「大気開放弁」の一例である。
本発明は上記した実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採用可能であることは言うまでもない。例えば、印刷装置Ａに用いられるインクは、ＵＶインクに限定されるものではなく、水性インク、油性インク、溶剤インク、昇華型インクなどであってもよい。

６１ ：ワイパー
３６１ ：インク吐出ヘッド
８２１ ：サブタンク
８２３ ：インク循環流路
８２４ ：循環ポンプ
８５１ ：第１加圧ユニット
８２３１ ：循環往路
８２３２ ：循環復路
Ａ ：印刷装置
Ｓ ：印刷媒体

Claims (7)

1. インクを吐出するインク吐出ヘッドと、
   前記インク吐出ヘッドをワイピングするワイピング部材と、
   前記インク吐出ヘッドに供給されるインクを貯留するインク貯留部と、
   前記インク貯留部から前記インク吐出ヘッドに供給される前記インクが流れる循環往路、および前記インク吐出ヘッドから前記インク貯留部に戻る前記インクが流れる循環復路、を有するインク循環流路と、
   前記インク循環流路内で前記インクを循環させる循環部と、
   前記ワイピング部材により前記インク吐出ヘッドがワイピングされるワイピング時に、前記インク貯留部内を、前記インク吐出ヘッドにより印刷媒体に対して前記インクを吐出する印刷動作時における前記インク貯留部内の圧力よりも高い第１圧力に加圧する第１加圧部と、を備え、
   前記循環部は、前記ワイピング時に、作動停止することを特徴とする印刷装置。
2. 前記インク貯留部内を、前記第１圧力よりも高い第２圧力に加圧する第２加圧部と、
   前記インク貯留部内を加圧する加圧部を、前記ワイピング時に前記第１加圧部に切り替え、前記インク吐出ヘッドから前記インクが吐出される吐出クリーニング時に、前記第２加圧部に切り替える切替部と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記切替部は、前記第１加圧部と前記インク貯留部とが連通した状態と、前記第２加圧部と前記インク貯留部とが連通した状態と、に切り替える切替弁、を有することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記第１加圧部は、
   加圧源となる加圧ポンプと、
   前記加圧ポンプと前記インク貯留部との間に設けられた第１加圧バッファータンクと、
   前記第１加圧バッファータンク内の圧力を検出する第１加圧センサーと、を有し、
   前記第１加圧センサーの検出結果に基づいて、前記加圧ポンプが制御されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の印刷装置。
5. 前記印刷動作時に、前記インク貯留部内を大気に開放する大気開放弁、をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷装置。
6. 前記インク吐出ヘッドは、前記インクとして、紫外線硬化型インクを吐出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の印刷装置。
7. インクを吐出するインク吐出ヘッドと、
   前記インク吐出ヘッドをワイピングするワイピング部材と、
   前記インク吐出ヘッドに供給されるインクを貯留するインク貯留部と、
   前記インク貯留部から前記インク吐出ヘッドに供給される前記インクが流れる循環往路、および前記インク吐出ヘッドから前記インク貯留部に戻る前記インクが流れる循環復路、を有するインク循環流路と、
   前記インク循環流路内で前記インクを循環させる循環部と、を備えた印刷装置において、
   前記ワイピング部材により前記インク吐出ヘッドがワイピングされるワイピング時に、前記インク貯留部内を、前記インク吐出ヘッドにより印刷媒体に対して前記インクを吐出する印刷動作時における前記インク貯留部内の圧力よりも高い第１圧力に加圧し、
   前記ワイピング時に、前記循環部が作動停止する
   ことを特徴とする印刷装置におけるメンテナンス方法。

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