JP7124414B2 - Printer, controller, and method of printing - Google Patents
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Description
本発明は、印刷装置、制御装置、および印刷方法に関する。 The present invention relates to a printing device, a control device, and a printing method.
従来から、液体を吐出するノズルを有するヘッドと紙や布帛などの媒体とを相対移動させることで、媒体に画像や文字などの印刷を行う印刷装置が知られていた。このような印刷装置は、ノズルから吐出された液体の一部が霧状のミストとなって飛散し、印刷装置の内部が汚染されるという問題を有している。例えば、特許文献1には、被記録物(媒体)に付着しなかった液体(ミスト)を吸収する吸収部材の下に電極を備え、開口(ノズル)を有するノズルプレートおよび電極の間に電位差を生じさせ、電界を形成させる印刷装置が開示されている。この印刷装置によれば、飛散したミストを電界によって吸収部材に吸着させることができると記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a printing apparatus that prints an image, characters, or the like on a medium by relatively moving a head having nozzles for ejecting liquid and a medium such as paper or cloth. Such a printing apparatus has a problem that part of the liquid ejected from the nozzles becomes atomized mist and scatters, contaminating the inside of the printing apparatus. For example, in
しかしながら、特許文献1に記載の印刷装置は、ミストを吸収させる吸収部材が媒体を支持するプラテンに設けられている。ミストは、吸収部材に設けられた電極とノズルプレートとの間に生じる電界によってプラテン側、すなわち媒体側に引き寄せられる。このため、媒体がミストで汚染され印刷品質が低下するおそれがあった。
However, in the printing apparatus described in
本願の印刷装置は、媒体に液体を吐出して印刷を行う印刷装置であって、ノズルの設けられた導電性のノズルプレートを有する複数のヘッドと、制御装置と、を備え、前記複数のヘッドのうち、前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートは、接地され、前記印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートは、非接地であり、前記制御装置は、前記印刷前に、前記ヘッドから前記液体を吐出させることを特徴とする。 A printing apparatus according to the present application is a printing apparatus that performs printing by ejecting liquid onto a medium, and includes a plurality of heads each having a conductive nozzle plate provided with nozzles; Among them, the nozzle plate of the head used for the printing is grounded, and the nozzle plate of the head not used for the printing is not grounded, and the control device controls the head and ejecting the liquid from.
上記の印刷装置において、前記ノズルプレートは、前記ノズルプレートを接地した状態と非接地の状態とに切り替える切替部を介してグランドに接続されることが好ましい。 In the printing apparatus described above, it is preferable that the nozzle plate is grounded via a switching unit that switches between a grounded state and a non-grounded state of the nozzle plate.
上記の印刷装置において、前記切替部は、抵抗値を電気的に変更可能な可変抵抗器であり、前記制御装置は、前記可変抵抗器を制御して前記抵抗値を変更することが好ましい。 In the printing apparatus described above, it is preferable that the switching unit is a variable resistor whose resistance value can be changed electrically, and that the control device controls the variable resistor to change the resistance value.
上記の印刷装置において、前記印刷に使用されない前記ヘッドは、常に前記印刷に使用されないダミーヘッドであることが好ましい。 In the printing apparatus described above, it is preferable that the head not used for printing is always a dummy head not used for printing.
上記の印刷装置において、前記ダミーヘッドは、前記ノズルから前記液体として洗浄液を吐出することが好ましい。 In the printing apparatus described above, it is preferable that the dummy head ejects a cleaning liquid as the liquid from the nozzles.
上記の印刷装置は、前記ヘッドの搭載位置を規定する導電性のアライメントプレート、を備え、前記切替部は、前記アライメントプレートに設置され、前記ノズルプレートは、前記ヘッドの少なくとも一部を覆う導電性のカバーヘッドおよび前記アライメントプレートを介して前記切替部に接続されていることが好ましい。 The printing apparatus described above includes a conductive alignment plate that defines a mounting position of the head, the switching unit is provided on the alignment plate, and the nozzle plate is a conductive plate that covers at least a portion of the head. is preferably connected to the switching unit via the cover head and the alignment plate.
本願の制御装置は、ノズルの設けられたノズルプレートを有する複数のヘッドを備え、前記ノズルプレートが抵抗値を電気的に変更可能な可変抵抗器を介してグランドに接続されている印刷装置を制御する制御装置であって、印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前記可変抵抗器の抵抗値を、前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前記可変抵抗器の抵抗値よりも高くする制御と、前記印刷前に、前記ヘッドから液体を吐出する制御とを行うことを特徴とする。 The control device of the present application controls a printing device having a plurality of heads each having a nozzle plate provided with nozzles, the nozzle plate being connected to the ground via a variable resistor whose resistance value can be changed electrically. a control device for changing the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head not used for printing to the variable resistor connected to the nozzle plate of the head used for printing It is characterized by performing control to make the resistance higher than the resistance value of the resistor and control to eject the liquid from the head before the printing.
本願の印刷方法は、ノズルの設けられたノズルプレートを有する複数のヘッドを備え、前記ノズルプレートが抵抗値を電気的に変更可能な可変抵抗器を介してグランドに接続されている印刷装置の印刷方法であって、印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前記可変抵抗器の抵抗値を、前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前記可変抵抗器の抵抗値よりも高くする抵抗値可変工程と、前記印刷前に、前記ヘッドから液体を吐出させるフラッシング工程とを含むことを特徴とする。 A printing method of the present application is a printing apparatus having a plurality of heads each having a nozzle plate provided with nozzles, the nozzle plate being connected to the ground through a variable resistor whose resistance value can be changed electrically. The method, wherein the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head not used for printing is changed to the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head used for printing. and a flushing step of ejecting liquid from the head before printing.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。
また、図1から図3、図5および図8では、説明の便宜上、互いに直交する三軸として、X軸、Y軸及びZ軸を図示しており、軸方向を図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「-側」としている。X軸に平行な方向を「X軸方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」という。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing below, the scale of each layer and each member is different from the actual scale in order to make each layer and each member recognizable.
1 to 3, 5 and 8, for convenience of explanation, X-axis, Y-axis and Z-axis are illustrated as three mutually orthogonal axes, and the tip side of the arrow indicating the axial direction is The “+ side” is defined as the “− side” and the base end side is defined as the “− side”. A direction parallel to the X-axis is called an “X-axis direction”, a direction parallel to the Y-axis is called a “Y-axis direction”, and a direction parallel to the Z-axis is called a “Z-axis direction”.
(実施形態)
<印刷装置の構成>
図1は、実施形態に係る印刷装置の概略全体構成を示す模式図である。図2は、図1におけるA-A線での断面図である。図3は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。まず、本実施形態に係る印刷装置100の概略構成について図1~図3を参照して説明する。なお、本実施形態では、媒体95に画像などを形成することで媒体95に捺染を行うインクジェット式の印刷装置100を例に上げて説明する。
(embodiment)
<Configuration of printing device>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic overall configuration of a printing apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the head unit. First, a schematic configuration of a
図1に示すように、印刷装置100は、媒体搬送部20、媒体密着部60、印刷部40、乾燥ユニット27、洗浄ユニット50、メンテナンス部70などを備えている。そして、これらの各部を制御する制御装置1を有している。印刷装置100の各部は、フレーム部92に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
媒体搬送部20は、媒体95を搬送方向(印刷部40において+Y軸方向)に搬送させるものである。媒体搬送部20は、媒体供給部10、搬送ローラー21,22、搬送ベルト23、ベルト回転ローラー24、ベルト駆動ローラー25、搬送ローラー26,28、及び媒体回収部30を備えている。まず、媒体供給部10から媒体回収部30に至る媒体95の搬送経路について説明する。なお、本実施形態では、重力に沿う方向をZ軸とし、印刷部40において媒体95が搬送される方向をY軸とし、Z軸及びY軸の双方と交差する媒体95の幅方向をX軸とする。
The
媒体供給部10は、画像を形成させる媒体95を印刷部40側に供給するものである。媒体95としては、例えば、天然繊維、綿、絹、麻、モヘヤ、ウール、カシミア、再生繊維、合成繊維、ナイロン、ポリウレタン、ポリエステルや、これらの混紡からなる織布または不織布等を用いることができる。織布や不織布には、発色性や定着性の促進のための前処理剤が塗布されていても良い。媒体供給部10は、供給軸部11及び軸受部12を有している。供給軸部11は、円筒状又は円柱状に形成されており、円周方向に回転可能に設けられている。供給軸部11には、帯状の媒体95がロール状に巻かれている。供給軸部11は、軸受部12に対して着脱可能に取り付けられている。これにより、予め供給軸部11に巻かれた状態の媒体95は、供給軸部11と共に軸受部12に取り付けできるようになっている。なお、供給軸部11に保持されている媒体95の巻き方向は一例であり、これに限定するものではない。記録面が内側に巻かれたロールから媒体95が供給される構成であってもよい。
The
軸受部12は、供給軸部11の軸方向の両端を回転可能に支持している。媒体供給部10は、供給軸部11を回転駆動させる回転駆動部(図示せず)を有している。回転駆動部は、媒体95が送り出される方向に供給軸部11を回転させる。回転駆動部の動作は、制御装置1によって制御される。搬送ローラー21,22は、媒体95を媒体供給部10から搬送ベルト23まで中継する。
The
搬送ベルト23は、媒体95を搬送方向(+Y軸方向)に搬送させる。搬送ベルト23は、帯状のベルトの両端部が接続されて無端状に形成されており、ベルト回転ローラー24及びベルト駆動ローラー25に掛けられている。搬送ベルト23は、ベルト回転ローラー24とベルト駆動ローラー25との間の部分が床面99に対して平行になるように、所定の張力が作用した状態で保持されている。搬送ベルト23の表面(支持面)23aには、媒体95を粘着させる粘着層29が設けられている。搬送ベルト23は、搬送ローラー22から供給され、後述する媒体密着部60で粘着層29に密着された媒体95を支持(保持)している。これにより、伸縮性のある布帛などを媒体95として扱うことができる。
The
ベルト回転ローラー24及びベルト駆動ローラー25は、搬送ベルト23の内周面23bを支持する。なお、ベルト回転ローラー24とベルト駆動ローラー25との間に、搬送ベルト23を支持する支持部が設けられた構成であってもよい。
The
ベルト駆動ローラー25は、ベルト駆動ローラー25を回転駆動させる回転駆動部(図示せず)を有している。ベルト駆動ローラー25が回転駆動されるとベルト駆動ローラー25の回転に伴って搬送ベルト23が回転し、搬送ベルト23の回転によりベルト回転ローラー24が回転する。搬送ベルト23の回転により、搬送ベルト23に支持された媒体95が所定の+Y軸方向(以下、搬送方向ともいう)に搬送され、後述する印刷部40で媒体95に画像が形成される。
The
本実施形態では、搬送ベルト23の表面23aが印刷部40と対向する側(+Z軸側)において媒体95が支持され、媒体95が搬送ベルト23と共にベルト回転ローラー24側からベルト駆動ローラー25側(+Y軸方向)に搬送される。また、搬送ベルト23の表面23aが洗浄ユニット50と対向する側(-Z軸側)においては、搬送ベルト23のみがベルト駆動ローラー25側からベルト回転ローラー24側(-Y軸方向)に移動する。なお、搬送ベルト23は、媒体95を密着させる粘着層29を備えているものと説明したが、これに限定するものではない。例えば、搬送ベルトは、静電気で媒体をベルトに吸着させる静電吸着式の搬送ベルトであってもよい。
In this embodiment, the medium 95 is supported on the
搬送ローラー26は、画像の形成された媒体95を搬送ベルト23の粘着層29から剥離させる。搬送ローラー26,28は、媒体95を搬送ベルト23から媒体回収部30まで中継する。
The
媒体回収部30は、媒体搬送部20によって搬送された媒体95を回収する。媒体回収部30は、巻取り軸部31及び軸受部32を有している。巻取り軸部31は、円筒状又は円柱状に形成されており、円周方向に回転可能に設けられている。巻取り軸部31には、帯状の媒体95がロール状に巻き取られている。巻取り軸部31は、軸受部32に対して着脱可能に取り付けられている。これにより、巻取り軸部31に巻き取られた状態の媒体95は、巻取り軸部31と共に取り外せるようになっている。
The
軸受部32は、巻取り軸部31の軸線方向の両端を回転可能に支持している。媒体回収部30は、巻取り軸部31を回転駆動させる回転駆動部(図示せず)を有している。回転駆動部は、媒体95が巻き取られる方向に巻取り軸部31を回転させる。回転駆動部の動作は、制御装置1によって制御される。なお、図1に示した媒体回収部30に保持されている媒体95の巻き方向は一例であり、これに限定するものではない。媒体95の記録面が内側に巻き取られる構成であってもよい。
The bearing
次に、媒体搬送部20に沿って設けられている各部について説明する。
媒体密着部60は、媒体95を搬送ベルト23に密着させるものである。媒体密着部60は、印刷部40より上流側(-Y軸側)に設けられている。媒体密着部60は、押圧ローラー61、押圧ローラー駆動部62及びローラー支持部63を有している。押圧ローラー61は、円筒状又は円柱状に形成されており、円周方向に回転可能に設けられている。押圧ローラー61は、搬送方向に沿った方向に回転するように、軸線方向が搬送方向と交差するように配置されている。ローラー支持部63は、搬送ベルト23を挟んで押圧ローラー61と対向する搬送ベルト23の内周面23b側に設けられている。
Next, each section provided along the
The
押圧ローラー駆動部62は、押圧ローラー61を鉛直方向の下方側(-Z軸側)に押圧しながら搬送方向(+Y軸方向)、及び搬送方向と逆向きの方向(-Y軸方向)に押圧ローラー61を移動させる。搬送ベルト23に重ね合された媒体95は、押圧ローラー61とローラー支持部63との間で搬送ベルト23に押し当てられる。これにより、搬送ベルト23の表面23aに設けられている粘着層29に媒体95を確実に粘着させることができ、搬送ベルト23上での媒体95の浮きの発生を防止することができる。
The pressing
印刷部40は、搬送ベルト23の配置位置に対して上方(+Z軸側)に配置され、搬送ベルト23の表面23a上に載置された媒体95に印刷を行うものである。印刷部40は、ヘッドユニット42が搭載されるキャリッジ43、キャリッジ43を搬送方向と交差する媒体95の幅方向(X軸方向)に移動させるキャリッジ移動部93などを備えている。図3に示すように、ヘッドユニット42は、複数のヘッド81~88と、ヘッド81~88の搭載位置を規定する導電性のアライメントプレート48とを備えている。各ヘッド81~88は、キャリッジ43に支持されるアライメントプレート48に交換可能に固定されている。
The
各ヘッド81~88は、例えば、Y軸方向に並ぶ180個のノズル41が180dpi(dots per inch)のノズルピッチで設けられたノズル列を有している。各ヘッド81~88には、図示しない液体タンクから、例えば、シアン(Cy)、マゼンタ(Ma)、イエロー(Ye)、ブラック(Bk)、グレー(Gy)、ブルー(Bu)、レッド(Rd)、オレンジ(Or)の液体としてのインクが供給される。なお、ヘッドの数、ノズル41の数およびノズルピッチ、インクの種類は一例であり、これに限定されない。また、本実施形態では、1つのヘッドに1つのノズル列が設けられた構成を示したが、1つのヘッドに複数のノズル列が設けられた構成や、複数のヘッドによって1つノズル列が形成される構成であってもよい。
Each of the
キャリッジ移動部93は、キャリッジ43と共にヘッドユニット42をX軸方向(以下、主走査方向ともいう)に沿って往復移動させるものである。キャリッジ移動部93は、搬送ベルト23の上方(+Z軸方向側)に設けられ、X軸方向に沿って延在する一対のガイドレール93a,93bなどを有している。ガイドレール93a,93bは、キャリッジ43を支持している。キャリッジ43は、ガイドレール93a,93bによってX軸方向に沿って案内され、X軸方向に往復移動可能な状態でガイドレール93a,93bに支持されている。
The
キャリッジ移動部93は、図示しない移動機構及び動力源を備えている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などを採用することができる。さらに、キャリッジ移動部93には、キャリッジ43をX軸方向に沿って移動させるための動力源として、モーター(図示せず)が設けられている。モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターを採用することができる。制御装置1の制御によりモーターが駆動されると、ヘッドユニット42は、キャリッジ43と共にX軸方向に沿って往復移動する。
The
乾燥ユニット27は、搬送ローラー26と搬送ローラー28との間に設けられている。乾燥ユニット27は、媒体95上に吐出されたインクを乾燥するものであり、乾燥ユニット27には、例えば、IRヒーターが含まれ、IRヒーターを駆動させることにより媒体95上に吐出されたインクを短時間で乾燥させることができる。これにより、画像などの形成された帯状の媒体95を巻取り軸部31に巻き取ることができる。
The drying
洗浄ユニット50は、搬送ベルト23を洗浄するものである。洗浄ユニット50は、洗浄部51、押圧部52及び移動部53で構成されている。移動部53は、床面99に沿って洗浄ユニット50を一体的に移動させて所定の位置に固定することが可能である。洗浄ユニット50は、Y軸方向においてベルト回転ローラー24とベルト駆動ローラー25の間に配置されている。
The
押圧部52は、例えば、エアーシリンダー56とボールブッシュ57とで構成された昇降装置であり、その上部に備えられている洗浄部51を洗浄位置と退避位置とに移動可能にさせている。洗浄位置とは、洗浄ローラー58及びブレード55が搬送ベルト23と当接する位置である。退避位置とは、洗浄ローラー58及びブレード55が搬送ベルト23と離間する位置である。洗浄部51は、洗浄位置において、搬送ベルト23の表面(支持面)23aを下方(-Z軸方向)から洗浄する。なお、図1は、洗浄部51を上昇させて洗浄位置に配置させた場合を示している。
The
洗浄部51は、洗浄槽54、洗浄ローラー58及びブレード55を有している。洗浄槽54は、搬送ベルト23の表面23aに付着したインクや異物の洗浄に用いる洗浄液を貯留する槽であり、洗浄ローラー58及びブレード55は洗浄槽54の内側に設けられている。洗浄液としては、例えば、水や水溶性溶剤(アルコール水溶液など)を用いることができ、必要に応じて界面活性剤や消泡剤を添加してもよい。
The
洗浄ローラー58の下側(-Z軸側)は、洗浄槽54に貯留されている洗浄液に浸漬している。洗浄位置において洗浄ローラー58が回転すると、洗浄液が搬送ベルト23の表面23aに供給されると共に、洗浄ローラー58と搬送ベルト23とが摺動する。これにより、搬送ベルト23に付着したインクや媒体95としての布帛の繊維などが洗浄ローラー58で取り除かれる。
The lower side (−Z axis side) of the cleaning
ブレード55は、例えば、シリコンゴムなどの可撓性の材料で形成することができる。ブレード55は、搬送ベルト23の移動方向において洗浄ローラー58よりも下流側に設けられている。搬送ベルト23とブレード55とが摺動することにより、搬送ベルト23の表面23aに残っている洗浄液が除去される。
The
<メンテナンス部>
図2に戻って、メンテナンス部70について説明する。印刷装置100は、ヘッド81~88に対してメンテナンスを行うメンテナンス部70を有している。メンテナンス部70は、ヘッドユニット42が往復移動するX軸方向において、搬送ベルト23の一方の側(本実施形態では+X軸方向側)に設けられている。メンテナンス部70は、+Z軸方向からの平面視にてX軸方向に往復移動するヘッドユニット42と重なる位置に設けられている。本実施形態では、メンテナンス部70は、ヘッド81~88を吸引する吸引部72、液体を除去するワイピング部73、ヘッド81~88のノズル41から液体を吐出させるフラッシング部74、ヘッド81~88の乾燥を防ぐキャップ部71を含んでいる。各メンテナンス部70は、+X軸方向の端部から-X軸方向に向かって、キャップ部71、吸引部72、ワイピング部73、フラッシング部74の順に配置されている。メンテナンス部70は、エアーシリンダーなどで構成された昇降装置76を備え、メンテナンス動作を行う際は、ヘッド81~88に当接する当接位置又は近接する近接位置に上昇する。
<Maintenance Department>
Returning to FIG. 2, the
キャップ部71は、ヘッド81~88に蓋をする装置である。ヘッド81~88に備えられたノズル41から吐出されるインクは、揮発性を有する場合があり、ヘッド81~88に内在するインクの溶媒がノズル41から揮発すると、インクの粘度が変わり、ノズル41が目詰まりすることがある。キャップ部71は、蓋体71aを備え、蓋体71aでヘッド81~88に蓋をすることで、ノズル41が目詰まりすることを防止するようになっている。
The
吸引部72は、ヘッド81~88毎に蓋をすると共にヘッド81~88内のインクを吸引する装置である。吸引部72は蓋体72aと負圧ポンプ72bとを備え、蓋体72aでヘッド81~88に蓋をした状態で負圧ポンプ72bを駆動させ、蓋体72a内を負圧状態にすることでヘッド81~88内のインクを吸引する吸引動作により、ヘッド81~88内の気泡や異物等を取り除くことができる。これにより、気泡や異物による吐出不良の回復や防止を図ることができる。なお、本実施形態の印刷装置100は、ヘッド81~88毎に蓋をする吸引部72を備えているが、吸引部72は、ヘッドユニット42全体に蓋をする構成や、ノズル列毎に蓋をする構成であってもよい。
The
ワイピング部73は、ノズル41の形成されるノズルプレート46(図3参照)を拭く装置である。ノズルプレート46は、ヘッド81~88において、媒体95と対向する側の面に配置されている部材である。ノズルプレート46に液体や異物が付着していると、ノズル41から吐出された液滴が媒体95の所定外の場所に着弾してしまう吐出不良が生じることがある。ワイピング部73は、ブレード73a、ブレード73aをY軸方向に沿って移動させるワイピングモーター(図示せず)を備えている。ワイピング部73が、ブレード73aでノズルプレート46に付着した液体や異物を払拭することにより、吐出不良の回復や防止を図ることができる。
The wiping
フラッシング部74は、ノズル41から吐出される液滴を捕捉する装置である。フラッシング部74は、フェルトなどの多孔質の繊維を有するフラッシングボックス74aを備え、ノズル41から吐出される液滴を捕捉する。ヘッド81~88内のインクが増粘した場合や固形物が混入した場合に、ノズル41から液滴を吐出することにより、増粘したインクや固形物を除去してインクの状態を調整する。これにより、増粘したインクや固形物による吐出不良の回復や防止を図ることができる。
The
図4は、ヘッドの概略構成を示す模式図である。次に、ヘッド81が備えるノズルプレート46の電気的接続について図4を参照して説明する。なお、ヘッド82~88が備えるノズルプレート46の電気的接続は、ヘッド81と同一であるので、その説明を省略する。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the head. Next, electrical connection of the
ヘッド81は、ノズル41の設けられた導電性のノズルプレート46を有している。ヘッド81は、ノズルプレート46と接続し、ヘッド81の少なくとも一部を覆うカバーヘッド47を備えている。本実施形態のカバーヘッド47の一端はノズルプレート46の端部と接続し、他端はヘッド81の側壁に沿って鉛直方向に立ち上り、さらに水平方向に延出している。カバーヘッド47の水平方向に延出する他端が、アライメントプレート48にナットなどで接合されている。これにより、ヘッド81がアライメントプレート48に固定される。
The
ノズルプレート46は、切替部49を介してグランドに接続されている。切替部49は、各ヘッド81~88に対応してアライメントプレート48に設けられ、ノズルプレート46は、カバーヘッド47を介して切替部49に接続されている。ノズルプレート46、カバーヘッド47およびアライメントプレート48は、導電性を有する部材、例えばステンレス鋼などで構成されている。すなわち、切替部49の一方の端子は、ノズルプレート46と電気的に接続され、他方の端子は、グランドに接続されている。また、切替部49は、アライメントプレート48上に設けられている。ノズルプレート46は、カバーヘッド47とアライメントプレート48とを介して切替部49に接続されているので、ヘッド81を交換する際のノズルプレート46と切替部49との電気的な接続を容易に得ることができる。
The
切替部49は、上述したように接続されたノズルプレート46を接地した状態と非接地状態とに切り替えるものである。各ヘッド81~88のノズルプレート46は、切替部49を介してグランドに接続されているので、任意のヘッド81~88のノズルプレート46を接地状態から非接地状態、または非接地状態から接地状態に変更可能となる。本実施形態の切替部49は、抵抗値を電気的に可変可能な可変抵抗器で構成されている(以下、切替部49を可変抵抗器49ともいう)。例えば、可変抵抗器49には、デジタルポテンショメータを採用することができる。可変抵抗器49は、数Ωから数kΩの範囲に可変可能なものが好ましい。これにより、制御装置1は、可変抵抗器49を制御して抵抗値を変更することで、任意のヘッド81~88のノズルプレート46を接地状態から非接地状態、または非接地状態から接地状態に容易に切り替えることができる。
The switching
図5は、ヘッドの内部構成を示す断面図である。次に、ヘッド81の構成について図5を参照して説明する。ヘッド82~88の構成は、ヘッド81と同一であるので、その説明を省略する。
図5に示すように、ヘッド81は、複数の圧電振動子147、固定板148、及び、フレキシブルケーブル144等をユニット化した振動子ユニット140と、この振動子ユニット140を収納可能なケース141と、ケース141の先端面に接合された流路ユニット150とを備えている。ケース141は、先端と後端が共に開放された収納空部145を形成した合成樹脂製のブロック状部材であり、収納空部145内に振動子ユニット140が収納固定されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the head. Next, the configuration of the
As shown in FIG. 5, the
圧電振動子147は、縦方向に細長い櫛歯状に形成されている。この圧電振動子147は、圧電体と内部電極とを交互に積層して構成された積層型の圧電振動子であって、積層方向に直交する縦方向(Z軸方向)に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子である。そして、各圧電振動子147の先端面が、流路ユニット150の島部146に接合されている。なお、この圧電振動子147はコンデンサーと同じように振る舞う。即ち、信号の供給が停止された場合において、圧電振動子147の電位は、停止直前の電位で保持される。
The
流路ユニット150は、流路形成基板153を間に挟んでノズルプレート46を流路形成基板153の一方の面側(Z軸方向の-側)に配置し、弾性板154をノズルプレート46とは反対側となる他方の面側(Z軸方向の+側)に配置して積層することで構成されている。ノズルプレート46は、接着部材を介して流路形成基板153に接合されている。接着部材としては、エポキシ系接着剤や、アクリル系接着剤などを採用することができる。
The
ノズルプレート46は、複数のノズル41をY軸方向に沿って形成した薄手のステンレス鋼によって構成してある。流路形成基板153は、共通インク室156、インク供給口157、圧力室158、及び、ノズル連通口159からなる一連のインク流路が形成された板状部材である。本実施形態では、この流路形成基板153を、シリコンウェハーのエッチング処理によって作製している。弾性板154は、ステンレス製の支持板152上に樹脂フィルム151をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、圧力室158に対応した部分の支持板152を環状に除去して島部146を形成している。
The
このヘッド81では、共通インク室156から圧力室158を通ってノズル41に至る一連のインク流路がノズル41毎に形成される。そして、圧電振動子147を充電したり放電したりすることで圧電振動子147が変形する。即ち、この縦振動モードの圧電振動子147は、充電によって振動子長手方向に収縮し、放電によって振動子長手方向に伸長する。従って、充電によって電位を上昇させると、島部146が圧電振動子147側に引っ張られ、島部146周辺の樹脂フィルム151が変形して圧力室158が膨張する。また、放電によって電位を下降させると、圧力室158が収縮する。
In this
このように、電位に応じて圧力室158の容積が制御できるので、圧力室158内のインクに圧力変動を生じさせることができ、ノズル41からインクを吐出させることができる。例えば、定常容量(基準容積)の圧力室158を一旦膨張させた後に急激に収縮させることで、インクを液滴に吐出させることができる。
In this way, the volume of the
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電振動子147を用いた構成を例示したが、これに限定するものではない。例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電振動子を用いてもよい。また、圧力室158を膨張、収縮させる手段として、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル41から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用してもよい。さらには、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によってインクを液滴として吐出させる構成を有するヘッドであってもよい。
In this embodiment, the configuration using the longitudinal vibration type
<電気的構成>
図6は、印刷装置の電気的な構成を示す電気ブロック図である。次に、印刷装置100の電気的構成について図6を参照して説明する。
<Electrical configuration>
FIG. 6 is an electrical block diagram showing the electrical configuration of the printing apparatus. Next, the electrical configuration of the
印刷装置100は、印刷情報などが入力される入力装置7や、印刷装置100の各部を制御して媒体95に画像を印刷させる制御装置1などを備えている。
入力装置7は、印刷装置100に印刷を行わせる印刷ジョブなどの制御を行う。入力装置7は、プリンタードライバーソフトウェアを備え、入力された画像データから、印刷装置100に印刷を実行させるための印刷データを生成する。入力装置7としては、デスクトップ型あるいはラップトップ型のパーソナルコンピューター(PC)や、タブレット型端末、携帯型端末等を使用することができる。入力装置7は、印刷装置100と別体で設けられていてもよい。
The
The
制御装置1は、インターフェイス部(I/F)2、CPU(Central Processing Unit)3、記憶部4、制御回路5、駆動信号生成部6などを含んで構成されている。インターフェイス部2は、入力信号や画像を取り扱う入力装置7と制御装置1との間でデータの送受信を行うためのものである。CPU3は、各種の検出器群8からの入力信号処理や、印刷装置100の印刷動作の制御を行うための演算処理装置である。
記憶部4は、CPU3のプログラムを格納する領域や作業領域などを確保するための記憶媒体であり、RAM(Random Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの記憶素子を有している。
駆動信号生成部6は、ヘッド81~88のノズル41から液体を液滴に吐出させる圧電振動子147の駆動信号を生成する。
The
The
The
制御装置1は、ヘッド81~88から液体を吐出する制御を行う。詳しくは、制御装置1は、制御回路5から出力する制御信号と、駆動信号生成部6から出力する駆動信号とによってヘッド81~88の圧電振動子147の駆動を制御して媒体95に向かって液体を吐出させる。
制御装置1は、制御回路5から出力する制御信号によってキャリッジ移動部93に備えられているモーターの駆動を制御してヘッドユニット42が搭載されているキャリッジ43を媒体95の幅方向(X軸方向)に往復移動させる。
制御装置1は、制御回路5から出力する制御信号によって媒体搬送部20の各部に備えられている回転駆動部を制御して搬送ベルト23上に載置された媒体95を搬送方向(Y軸方向の+側)に移動させる。
The
The
The
制御装置1が、キャリッジ移動部93及びヘッド81~88を協調制御して、ヘッド81~88からインクを吐出させながらキャリッジ43(ヘッドユニット42)を媒体95の幅方向に移動させる主走査(パス)と、媒体搬送部20を制御して媒体95を搬送方向に搬送させる副走査と、を交互に繰り返す印刷動作によって媒体95に画像などが形成される。
制御装置1は、制御回路5から出力する制御信号によって、各ヘッド81~88に対応する可変抵抗器49を制御して抵抗値を変更する。
The
The
図7は、印刷装置の印刷方法を説明するフローチャートである。次に、印刷装置100の印刷方法について、図7を参照して説明する。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the printing method of the printing device. Next, a printing method of the
ステップS1は、印刷データを生成する印刷データ生成工程である。
入力装置7は、画像データを基に、ヘッド81~88のうちインクの使用が最も少ないヘッドを印刷に使用しないヘッドに選定する。例えば、入力装置7は、オレンジ(Or)のインクを吐出するヘッド88を印刷に使用しないヘッドとし、残りのヘッド81~87を使用して印刷を行わせる印刷データを生成する。制御装置1は、入力装置7から印刷データなどの情報を受信し記憶部4に格納する。
Step S1 is a print data generating step for generating print data.
Based on the image data, the
ステップS2は、制御装置1が印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46に接続されている可変抵抗器49の抵抗値を、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46に接続されている可変抵抗器49の抵抗値より高くする制御を行う抵抗値可変工程である。制御装置1は、印刷データに基づき、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46に接続されている可変抵抗器49を最も低い抵抗値にする制御を行い、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46に接続されている可変抵抗器49を最も高い抵抗値にする制御を行う。これにより、複数のヘッド81~88のうち、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46は、接地され、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46は、非接地となる。
In step S2, the
ステップS3は、制御装置1がヘッド81~88からインクを吐出させる制御を行うフラッシング工程である。制御装置1は、実際に媒体95に向かってインクを吐出させる印刷を実行する前に、ヘッド81~88のうちの少なくとも印刷に使用されないヘッド88からインクを吐出させるフラッシングの制御を行う。
ノズル41からインクが吐出される際、インクとノズルプレート46とは、ノズル41とインクとの摩擦によって異なる極性の電荷を帯びる。例えば、インクがマイナスの電荷を帯びた場合は、ノズルプレート46がプラスの電荷を帯びる。フラッシングが行われた場合、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46、および印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46には、液体と異なる極性の電荷が発生する。印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46は接地されているため、発生した電荷は除電される。印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46は非接地のため、発生した電荷は蓄積され、ノズルプレート46は帯電状態になる。
Step S3 is a flushing step in which the
When ink is ejected from the
ステップS4は、媒体95を搬送方向に移動する副走査工程である。制御装置1は、媒体搬送部20の各部を制御し、印刷データに基づいて媒体95を搬送方向(+Y軸方向)の所定の位置に移動させる副走査を行う。
Step S4 is a sub-scanning step of moving the medium 95 in the transport direction. The
ステップS5は、ヘッド81~88のノズル41からインクを吐出する主走査工程である。制御装置1は、キャリッジ移動部93及びヘッド81~87の圧電振動子147を協調制御して、ヘッド81~87から媒体95に向かってインクを吐出させながらキャリッジ43(ヘッドユニット42)を媒体95の幅方向に移動させる主走査を行う。この時、ヘッド81~87のノズル41からは、インクの液滴と、インクが霧化したミストとが吐出される。
Step S5 is a main scanning step of ejecting ink from the
ミストは、インクの液滴と比較して質量が非常に小さいので、吐出時に与えられた運動エネルギーは雰囲気の粘性抵抗によって急速に失われ、印刷装置100の内部に浮遊する。ミストは、インクと同じ極性の電荷を帯びているので、インクの極性と異なる極性に帯電した、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46に吸着する。印刷に使用されないヘッド88は媒体95と対向する位置にあるので、ミストは媒体95と反対方向に移動する。これにより、媒体95がミストで汚染されることを抑制しつつ、印刷装置100内に浮遊するミストを回収することができる。
Since the mist has a very small mass compared to ink droplets, the kinetic energy given during ejection is rapidly lost due to the viscous resistance of the atmosphere, and the mist floats inside the
ステップS6は、ヘッド81~88のメンテナンスを実施するか否かを判断する判断工程である。制御装置1は、印刷の開始、または前回メンテナンスからの経過時間が所定の時間に達したかを確認する。所定の時間に達した場合(ステップS6:Yes)は、ステップS7に進む。所定の時間に達しない場合(ステップS6:No)は、ステップS8に進む。
Step S6 is a judgment step for judging whether or not maintenance of the heads 81-88 should be carried out. The
ステップS7は、ヘッド81~88のメンテナンスを行うメンテナンス工程である。制御装置1は、キャリッジ移動部93を制御して、メンテナンスを行うヘッド81~88をワイピング部73と対向する位置に移動される。そして、制御装置1は、昇降装置76およびワイピング部73のワイピングモーターを制御して、ノズルプレート46に対してブレード73aを摺動させ、ノズルプレート46の表面に付着したインクを払拭するワイピングを行う。さらに、制御装置1は、メンテナンスを行うヘッド81~88をフラッシング部74と対向する位置に移動させ、ノズル41からインクを吐出するフラッシングを行う。このメンテナンス工程によって、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46に吸着したミストが払拭され、ノズルプレート46がインクと異なる極性の電荷で再帯電される。これにより、ミストを回収する効果が持続する。
Step S7 is a maintenance process for performing maintenance on the heads 81-88. The
ステップS8は、印刷を継続するか否かを判断する判断工程である。制御装置1は、記憶部4に格納されている印刷データを参照して次行の印刷データがあるかを確認する。次行の印刷データがある場合(ステップS8:Yes)は、ステップS4に戻りステップS4からステップS8を繰り返す。これにより、主走査と副走査とが繰り返され媒体95に画像などが印刷される。次行の印刷データがない場合(ステップS8:No)、制御装置1は印刷装置100の印刷動作を終了する。
Step S8 is a judgment step for judging whether or not to continue printing. The
なお、本実施形態では、ヘッド81~88を同時にメンテナンスする印刷方法を示したが、印刷に使用されないヘッド88を、印刷に使用されるヘッド81~87と別のタイミングでメンテナンスする印刷方法であってもよい。
また、本実施形態では、カバーヘッド47とアライメントプレート48とを介して、ノズルプレート46と切替部49とが電気的に接続された構成を示したが、ノズルプレート46と切替部49とが、直接接続された構成であっても同様の効果を奏する。また、ノズルプレート46と切替部49とが、カバーヘッド47とアライメントプレート48とのうちのいずれか一方を介して接続された構成であっても同様の効果を奏する。
In this embodiment, a printing method is shown in which the
Further, in this embodiment, the
以上述べたように、本実施形態に係る印刷装置100、制御装置1、印刷方法によれば、以下の効果を得ることができる。
印刷装置100は、ノズル41の設けられた導電性のノズルプレート46を有する複数のヘッド81~88を備えている。ヘッド81~88のうち、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46は、接地されている。印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46は、接地されていない。ノズル41からインクが吐出される際、インクとノズルプレート46とは、ノズル41とインクとの摩擦によって異なる極性の電荷を帯びる。例えば、インクがマイナスの電荷を帯びた場合は、ノズルプレート46がプラスの電荷を帯びる。媒体95への印刷前に、フラッシングが行われた場合、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46、および印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46には、液体と異なる極性の電荷が発生する。印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46は接地されているため、発生した電荷は除電される。印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46は非接地のため、発生した電荷は蓄積され、ノズルプレート46は帯電状態になる。
As described above, according to the
The
印刷装置100が媒体95への印刷を開始した際、ノズル41から、インクの液滴と、インクが霧化したミストとが吐出される。ミストは、インクの液滴と比較して質量が非常に小さいので、吐出時に与えられた運動エネルギーは雰囲気の粘性抵抗によって急速に失われ、印刷装置100の内部に浮遊する。ミストは、インクと同じ極性の電荷を帯びているので、インクの極性と異なる極性に帯電した、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46に吸着する。印刷に使用されないヘッド88は媒体95と対向する位置にあるので、ミストは媒体95と反対方向に移動する。したがって、媒体95がミストで汚染されることを抑制しつつ、印刷装置100内に浮遊するミストを回収する印刷装置100を提供することができる。
When the
ヘッド81~88のノズルプレート46は、切替部49を介してグランドに接続されている。切替部49は、ノズルプレート46を接地した状態と非接地状態とに切り替えるものである。これにより、任意のヘッド81~88のノズルプレート46を接地状態から非接地状態、または非接地状態から接地状態に変更することができる。
The
切替部49は、抵抗値を電気的に可変可能な可変抵抗器で構成されている。制御装置1が可変抵抗器49の抵抗を制御することで、任意のヘッド81~88のノズルプレート46を接地状態から非接地状態、または非接地状態から接地状態に容易に切り替えることができる。
The switching
印刷装置100は、ヘッド81~88の搭載位置を規定する導電性のアライメントプレート48を備えている。切替部49は、アライメントプレート48上に設けられている。ノズルプレート46は、各ヘッド81~88の少なくとも一部を覆うカバーヘッド47とアライメントプレート48とを介して切替部49に接続されているので、ヘッド81~88を交換する際のノズルプレート46と切替部49との電気的な接続を容易に得ることができる。
The
制御装置1は、ヘッド81~88のうち印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46に接続されている可変抵抗器49の抵抗値を、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46に接続されている可変抵抗器49の抵抗値よりも高くする制御を行う。これにより、制御装置1は、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46を接地状態とし、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46を非接地状態とする。そして、制御装置1は、媒体95への印刷前に、ヘッド81~88からインクを吐出する制御を行う。ノズル41からインクが吐出される際、インクとノズルプレート46とは、ノズル41とインクとの摩擦によって異なる極性の電荷を帯びる。例えば、インクがマイナスの電荷を帯びた場合は、ノズルプレート46がプラスの電荷を帯びる。媒体95への印刷前に、フラッシングが行われた場合、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46、および印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46には、液体と異なる極性の電荷が発生する。印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46は接地されているため、発生した電荷は除電される。印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46は非接地のため、発生した電荷は蓄積され、ノズルプレート46は帯電状態になる。
The
制御装置1が印刷装置100に媒体95への印刷を開始させた際、ノズル41から、インクの液滴と、インクが霧化したミストとが吐出される。ミストは、インクの液滴と比較して質量が非常に小さいので、吐出時に与えられた運動エネルギーは雰囲気の粘性抵抗によって急速に失われ、印刷装置100の内部に浮遊する。ミストは、インクと同じ極性の電荷を帯びているので、インクの極性と異なる極性に帯電した、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46に吸着する。印刷に使用されないヘッド88は媒体95と対向する位置にあるので、ミストは媒体95と反対方向に移動する。したがって、媒体95がミストで汚染されることを抑制しつつ、印刷装置100内に浮遊するミストを回収する制御装置1を提供することができる。
When the
印刷装置100の印刷方法は、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46に接続されている可変抵抗器49の抵抗値を、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46に接続されている可変抵抗器49の抵抗値より高くする制御を行う抵抗値可変工程と、ヘッド81~88からインクを吐出させる制御を行うフラッシング工程を含んでいる。
抵抗値可変工程において、制御装置1は、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46を接地状態とし、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46を非接地状態とする。フラッシング工程において、制御装置1は、媒体95への印刷前に、ヘッド81~88からインクを吐出する制御を行う。ノズル41からインクが吐出される際、インクとノズルプレート46とは、ノズル41とインクとの摩擦によって異なる極性の電荷を帯びる。例えば、インクがマイナスの電荷を帯びた場合は、ノズルプレート46がプラスの電荷を帯びる。媒体95への印刷前に、フラッシングが行われた場合、印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46、および印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46には、液体と異なる極性の電荷が発生する。印刷に使用されるヘッド81~87のノズルプレート46は接地されているため、発生した電荷は除電される。印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46は非接地のため、発生した電荷は蓄積され、ノズルプレート46は帯電状態になる。
In the printing method of the
In the variable resistance process, the
媒体95への印刷が開始された際、ノズル41から、インクの液滴と、インクが霧化したミストとが吐出される。ミストは、インクの液滴と比較して質量が非常に小さいので、吐出時に与えられた運動エネルギーは雰囲気の粘性抵抗によって急速に失われ、印刷装置100の内部に浮遊する。ミストは、インクと同じ極性の電荷を帯びているので、インクの極性と異なる極性に帯電した、印刷に使用されないヘッド88のノズルプレート46に吸着する。印刷に使用されないヘッド88は媒体95と対向する位置にあるので、ミストは媒体95と反対方向に移動する。したがって、媒体95がミストで汚染されることを抑制しつつ、印刷装置100内に浮遊するミストを回収する印刷方法を提供することができる。
When printing on the medium 95 is started, the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。以下に、変形例を述べる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made to the above without departing from the spirit of the present invention. Modifications are described below.
図8は、変形例に係るヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図9は、印刷に使用されるヘッドの概略構成を示す模式図である。図10は、印刷に使用されないヘッドの概略構成を示す模式図である。次に、変形例に係るヘッドユニット142の構成について図8から図10を参照して説明する。なお、実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
FIG. 8 is a plan view showing a schematic configuration of a head unit according to a modification. FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a head used for printing. FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a head that is not used for printing. Next, the configuration of the
図8に示すように、ヘッドユニット142は、印刷に使用されるヘッド182~185と、印刷に使用されないヘッド181,186とを備えている。印刷に使用されないヘッド181,186は、常に印刷に使用しないダミーヘッド(以下、ヘッド181,186をダミーヘッド181,186ともいう)である。各ヘッド181~186は、キャリッジ143に交換可能に支持されている。各ヘッド181~186は、例えば、Y軸方向に並ぶ180個のノズル41が180dpi(dots per inch)のノズルピッチで設けられたノズル列を有している。各ヘッド182~185には、図示しない液体タンクから、例えば、シアン(Cy)、マゼンタ(Ma)、イエロー(Ye)、ブラック(Bk)のインクが供給される。また、ダミーヘッド181,186には、図示しない液体タンクから、液体としての洗浄液(W)が供給される。
As shown in FIG. 8, the
図9および図10に示すように、ヘッド181~186は、ノズルプレート46と、ノズルプレート46と接続するカバーヘッド47とを有している。印刷に使用されるヘッド182~185は、カバーヘッド47を介してグランドに接続されている。すなわち、ヘッド182~185は、接地されている。印刷に使用されないダミーヘッド181,186は、非接地である。
As shown in FIGS. 9 and 10, the heads 181-186 have a
制御装置1は、媒体95に向かってインクを吐出させる印刷を実行する前に、ダミーヘッド181,186から洗浄液を吐出させる。例えば、洗浄液がマイナスの電荷を帯びた場合、ダミーヘッド181,186のノズルプレート46には、プラスの電荷が蓄積され、ノズルプレート46が帯電状態になる。
The
制御装置1が主走査を行った際に、ヘッド182~185のノズル41から吐出されたミストは、マイナスの電荷を帯びているので、ダミーヘッド181,186のノズルプレート46に吸着する。主走査方向において、ダミーヘッド181,186は、ミストを好適に吸着可能なヘッド182~185の両側に設けられている。これにより、主走査方向に移動しながらヘッド182~185のノズル41から吐出されたミストは、直後に通過するダミーヘッド181またはダミーヘッド186のノズルプレート46に好適に吸着される。
When the
印刷中の所定の時間において、制御装置1がメンテナンスを行った場合、フラッシングにて、ダミーヘッド181,186のノズル41からは洗浄液が吐出される。これにより、ダミーヘッド181,186に吸着させたミストが、好適に洗い流される。
When the
なお、本変形例では、ヘッド182~185が接地状態に、ダミーヘッド181,186が非接地状態に固定された構成を示したが、ヘッド182~185が切替部49を介して接地され、ダミーヘッド181,186が切替部49を介して非接地である構成であってもよい。
In this modified example, the
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。 The contents derived from the embodiment are described below.
本願の印刷装置は、媒体に液体を吐出して印刷を行う印刷装置であって、ノズルの設けられた導電性のノズルプレートを有する複数のヘッドと、制御装置と、を備え、前記複数のヘッドのうち、前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートは、接地され、前記印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートは、非接地であり、前記制御装置は、前記印刷前に、前記ヘッドから前記液体を吐出させることを特徴とする。 A printing apparatus according to the present application is a printing apparatus that performs printing by ejecting liquid onto a medium, and includes a plurality of heads each having a conductive nozzle plate provided with nozzles; Among them, the nozzle plate of the head used for the printing is grounded, and the nozzle plate of the head not used for the printing is not grounded, and the control device controls the head and ejecting the liquid from.
この構成によれば、印刷に使用されるヘッドのノズルプレートは、接地されている。印刷に使用されないヘッドのノズルプレートは、接地されていない。ノズルから液体が吐出される際、液体とノズルプレートとは、ノズルと液体との摩擦によって異なる極性の電荷を帯びる。例えば、液体がマイナスの電荷を帯びた場合は、ノズルプレートがプラスの電荷を帯びる。媒体への印刷前に、制御装置がヘッドから液体を吐出させた場合、印刷に使用されるヘッドのノズルプレート、および印刷に使用されないヘッドのノズルプレートには、液体と異なる極性の電荷が発生する。印刷に使用されるヘッドのノズルプレートは接地されているため、発生した電荷は除電される。印刷に使用されないヘッドのノズルプレートは非接地のため、ノズルプレート側に発生した電荷は蓄積され、ノズルプレートは帯電状態になる。 According to this configuration, the nozzle plate of the head used for printing is grounded. Nozzle plates of heads not used for printing are not grounded. When the liquid is ejected from the nozzle, the liquid and the nozzle plate are charged with different polarities due to the friction between the nozzle and the liquid. For example, if the liquid is negatively charged, the nozzle plate will be positively charged. When the control device ejects the liquid from the head before printing on the medium, the nozzle plate of the head used for printing and the nozzle plate of the head not used for printing are charged with a polarity different from that of the liquid. . Since the nozzle plate of the head used for printing is grounded, the generated charges are eliminated. Since the nozzle plate of the head that is not used for printing is not grounded, the charge generated on the nozzle plate side is accumulated and the nozzle plate becomes charged.
印刷装置が媒体への印刷を開始した際、ノズルから、液体の液滴と、液体が霧化したミストとが吐出される。ミストは、液体の液滴と比較して質量が非常に小さいので、吐出時に与えられた運動エネルギーは雰囲気の粘性抵抗によって急速に失われ、印刷装置の内部に浮遊する。ミストは、液体と同じ極性の電荷を帯びているので、液体の極性と異なる極性に帯電した、印刷に使用されないヘッドのノズルプレートに吸着する。印刷に使用されないヘッドは媒体と対向する位置にあるので、ミストは媒体と反対方向に移動する。したがって、媒体がミストで汚染されることを抑制しつつ、印刷装置内に浮遊するミストを回収する印刷装置を提供することができる。 When the printing apparatus starts printing on a medium, liquid droplets and liquid atomized mist are ejected from the nozzles. Since the mist has a very small mass compared to liquid droplets, the kinetic energy given during ejection is rapidly lost due to the viscous resistance of the atmosphere, and the mist floats inside the printing device. Since the mist is charged with the same polarity as the liquid, it is attracted to the nozzle plate of the head not used for printing, which is charged with a polarity different from that of the liquid. Since the heads not used for printing are positioned facing the medium, the mist travels in the opposite direction to the medium. Therefore, it is possible to provide a printing apparatus that collects the mist floating in the printing apparatus while suppressing contamination of the medium with the mist.
上記の印刷装置において、前記ノズルプレートは、前記ノズルプレートを接地した状態と非接地の状態とに切り替える切替部を介してグランドに接続されることが好ましい。 In the printing apparatus described above, it is preferable that the nozzle plate is grounded via a switching unit that switches between a grounded state and a non-grounded state of the nozzle plate.
この構成によれば、各ヘッドのノズルプレートは、切替部を介してグランドに接続されているので、任意のヘッドのノズルプレートを接地状態から非接地状態、または非接地状態から接地状態に変更することができる。 According to this configuration, since the nozzle plate of each head is connected to the ground through the switching unit, the nozzle plate of any head can be changed from the grounded state to the non-grounded state or from the non-grounded state to the grounded state. be able to.
上記の印刷装置において、前記切替部は、抵抗値を電気的に変更可能な可変抵抗器であり、前記制御装置は、前記可変抵抗器を制御して前記抵抗値を変更することが好ましい。 In the printing apparatus described above, it is preferable that the switching unit is a variable resistor whose resistance value can be changed electrically, and that the control device controls the variable resistor to change the resistance value.
この構成によれば、各ヘッドのノズルプレートは、抵抗値を電気的に変更可能な可変抵抗器を介してグランドに接続されているので、任意のヘッドのノズルプレートを接地状態から非接地状態、または非接地状態から接地状態に電気的に制御することができる。 According to this configuration, the nozzle plate of each head is grounded via a variable resistor whose resistance value can be changed electrically, so that the nozzle plate of any head can be changed from the grounded state to the non-grounded state, Alternatively, it can be electrically controlled from a non-grounded state to a grounded state.
上記の印刷装置において、前記印刷に使用されない前記ヘッドは、常に前記印刷に使用しないダミーヘッドであることが好ましい。 In the printing apparatus described above, it is preferable that the heads not used for printing are always dummy heads not used for printing.
この構成によれば、印刷装置は、常時、印刷に使用しないダミーヘッドを備えているので、ミストを好適に吸着可能な位置にダミーヘッドを配置することができる。 According to this configuration, since the printing apparatus always has a dummy head that is not used for printing, the dummy head can be arranged at a position where the mist can be preferably absorbed.
上記の印刷装置において、前記ダミーヘッドは、前記ノズルから前記液体として洗浄液を吐出することが好ましい。 In the printing apparatus described above, it is preferable that the dummy head ejects a cleaning liquid as the liquid from the nozzles.
この構成によれば、ダミーヘッドは、洗浄液を吐出するので、ダミーヘッドのノズルプレートに吸着させたミストを好適に洗い流すことができる。 According to this configuration, the dummy head ejects the cleaning liquid, so that the mist adsorbed to the nozzle plate of the dummy head can be washed away favorably.
上記の印刷装置は、前記ヘッドの搭載位置を規定する導電性のアライメントプレート、を備え、前記切替部は、前記アライメントプレートに設置され、前記ノズルプレートは、前記ヘッドの少なくとも一部を覆う導電性のカバーヘッドおよび前記アライメントプレートを介して前記切替部に接続されていることが好ましい。 The printing apparatus described above includes a conductive alignment plate that defines a mounting position of the head, the switching unit is provided on the alignment plate, and the nozzle plate is a conductive plate that covers at least a portion of the head. is preferably connected to the switching unit via the cover head and the alignment plate.
この構成によれば、印刷装置は、ヘッドを交換する際にヘッドの搭載位置を規定するアライメントプレートを備えている。切替部は、アライメントプレート上に設けられている。ノズルプレートは、ヘッドの少なくとも一部を覆うカバーヘッドとアライメントプレートとを介して切替部に接続されているので、ヘッドを交換する際のノズルプレートと切替部との電気的な接続を容易に得ることができる。 According to this configuration, the printing apparatus includes an alignment plate that defines the mounting position of the head when replacing the head. The switching section is provided on the alignment plate. Since the nozzle plate is connected to the switching section via the cover head covering at least a part of the head and the alignment plate, electrical connection between the nozzle plate and the switching section is easily obtained when the head is replaced. be able to.
本願の制御装置は、ノズルの設けられたノズルプレートを有する複数のヘッドを備え、前記ノズルプレートが抵抗値を電気的に変更可能な可変抵抗器を介してグランドに接続されている印刷装置を制御する制御装置であって、印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている可変抵抗器の抵抗値を、前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている可変抵抗器の抵抗値よりも高くする制御と、前記印刷前に、前記ヘッドから液体を吐出する制御とを行うことを特徴とする。 The control device of the present application controls a printing device having a plurality of heads each having a nozzle plate provided with nozzles, the nozzle plate being connected to the ground via a variable resistor whose resistance value can be changed electrically. wherein the resistance value of a variable resistor connected to the nozzle plate of the head not used for printing is set to the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head used for printing. and control to discharge the liquid from the head before the printing.
この制御装置によれば、制御装置は、印刷に使用されないヘッドのノズルプレートに接続されている可変抵抗器の抵抗値を、印刷に使用されるヘッドのノズルプレートに接続されている可変抵抗器の抵抗値よりも高くする制御を行う。これにより、制御装置は、印刷に使用されるヘッドのノズルプレートを接地状態とし、印刷に使用されないヘッドのノズルプレートを非接地状態とする。そして、制御装置は、媒体への印刷前に、ヘッドから液体を吐出する制御を行う。ノズルから液体が吐出する際のノズルと液体との摩擦によって、液体とノズルプレートとは、異なる極性の電荷を帯びる。例えば、液体がマイナスの電荷を帯びた場合は、ノズルプレートがプラスの電荷を帯びる。媒体への印刷前に、制御装置がヘッドから液体を吐出させた場合、印刷に使用されるヘッドのノズルプレート、および印刷に使用されないヘッドのノズルプレートには、液体と異なる極性の電荷が発生する。印刷に使用されるヘッドのノズルプレートは接地されているため、発生した電荷は除電される。印刷に使用されないヘッドのノズルプレートは非接地のため、ノズルプレート側に発生した電荷は蓄積され、ノズルプレートは帯電状態になる。 According to this control device, the control device changes the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head not used for printing to the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head used for printing. Control to make it higher than the resistance value. As a result, the control device grounds the nozzle plates of the heads used for printing and ungrounds the nozzle plates of the heads not used for printing. Then, the control device controls ejection of the liquid from the head before printing on the medium. Friction between the nozzle and the liquid as the liquid is ejected from the nozzle causes the liquid and the nozzle plate to be charged with different polarities. For example, if the liquid is negatively charged, the nozzle plate will be positively charged. When the control device ejects the liquid from the head before printing on the medium, the nozzle plate of the head used for printing and the nozzle plate of the head not used for printing are charged with a polarity different from that of the liquid. . Since the nozzle plate of the head used for printing is grounded, the generated charges are eliminated. Since the nozzle plate of the head that is not used for printing is not grounded, the charge generated on the nozzle plate side is accumulated and the nozzle plate becomes charged.
制御装置が印刷装置に媒体への印刷を開始させた際、ノズルから、液体の液滴と、液体が霧化したミストとが吐出される。ミストは、液体の液滴と比較して質量が非常に小さいので、吐出時に与えられた運動エネルギーは雰囲気の粘性抵抗によって急速に失われ、印刷装置の内部に浮遊する。ミストは、液体と同じ極性の電荷を帯びているので、液体の極性と異なる極性に帯電した、印刷に使用されないヘッドのノズルプレートに吸着する。印刷に使用されないヘッドは媒体と対向する位置にあるので、ミストは媒体と反対方向に移動する。したがって、媒体がミストで汚染されることを抑制しつつ、印刷装置内に浮遊するミストを回収する制御装置を提供することができる。 When the control device causes the printing device to start printing on the medium, liquid droplets and atomized liquid mist are ejected from the nozzles. Since the mist has a very small mass compared to liquid droplets, the kinetic energy given during ejection is rapidly lost due to the viscous resistance of the atmosphere, and the mist floats inside the printing device. Since the mist is charged with the same polarity as the liquid, it is attracted to the nozzle plate of the head not used for printing, which is charged with a polarity different from that of the liquid. Since the heads not used for printing are positioned facing the medium, the mist travels in the opposite direction to the medium. Therefore, it is possible to provide a control device that collects the mist floating in the printing apparatus while suppressing contamination of the medium with the mist.
本願の印刷方法は、ノズルの設けられたノズルプレートを有する複数のヘッドを備え、前記ノズルプレートが抵抗値を電気的に変更可能な可変抵抗器を介してグランドに接続されている印刷装置の印刷方法であって、印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前記可変抵抗器の抵抗値を、前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前記可変抵抗器の抵抗値よりも高くする抵抗値可変工程と、前記印刷前に、前記ヘッドから液体を吐出させるフラッシング工程とを含むことを特徴とする。 A printing method of the present application is a printing apparatus having a plurality of heads each having a nozzle plate provided with nozzles, the nozzle plate being connected to the ground through a variable resistor whose resistance value can be changed electrically. The method, wherein the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head not used for printing is changed to the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head used for printing. and a flushing step of ejecting liquid from the head before printing.
この印刷方法によれば、抵抗値可変工程は、印刷に使用されないヘッドのノズルプレートに接続されている可変抵抗器の抵抗値を、印刷に使用されるヘッドのノズルプレートに接続されている可変抵抗器の抵抗値よりも高くする。これにより、印刷に使用されるヘッドのノズルプレートを接地状態とし、印刷に使用されないヘッドのノズルプレートを非接地状態とすることができる。そして、フラッシング工程は、媒体への印刷前に、ヘッドから液体を吐出する。ノズルから液体が吐出する際のノズルと液体との摩擦によって、液体とノズルプレートとは、異なる極性の電荷を帯びる。例えば、液体がマイナスの電荷を帯びた場合は、ノズルプレートがプラスの電荷を帯びる。媒体への印刷前のフラッシング工程にてヘッドから液体を吐出させた場合、印刷に使用されるヘッドのノズルプレート、および印刷に使用されないヘッドのノズルプレートには、液体と異なる極性の電荷が発生する。印刷に使用されるヘッドのノズルプレートは接地されているため、発生した電荷は除電される。印刷に使用されないヘッドのノズルプレートは非接地のため、ノズルプレート側に発生した電荷は蓄積され、ノズルプレートは帯電状態になる。 According to this printing method, in the resistance value varying step, the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head not used for printing is changed to the variable resistor connected to the nozzle plate of the head used for printing. higher than the resistance of the device. As a result, the nozzle plate of the head used for printing can be grounded, and the nozzle plate of the head not used for printing can be ungrounded. Then, in the flushing process, the liquid is ejected from the head before printing on the medium. Friction between the nozzle and the liquid as the liquid is ejected from the nozzle causes the liquid and the nozzle plate to be charged with different polarities. For example, if the liquid is negatively charged, the nozzle plate will be positively charged. When the liquid is ejected from the head in the flushing process before printing on the medium, the nozzle plate of the head used for printing and the nozzle plate of the head not used for printing are charged with a polarity different from that of the liquid. . Since the nozzle plate of the head used for printing is grounded, the generated charges are eliminated. Since the nozzle plate of the head that is not used for printing is not grounded, the charge generated on the nozzle plate side is accumulated and the nozzle plate becomes charged.
媒体への印刷が開始された際、ノズルから、液体の液滴と、液体が霧化したミストとが吐出される。ミストは、液体の液滴と比較して質量が非常に小さいので、吐出時に与えられた運動エネルギーは雰囲気の粘性抵抗によって急速に失われ、印刷装置の内部に浮遊する。ミストは、液体と同じ極性の電荷を帯びているので、液体の極性と異なる極性に帯電した、印刷に使用されないヘッドのノズルプレートに吸着する。印刷に使用されないヘッドは媒体と対向する位置にあるので、ミストは媒体と反対方向に移動する。したがって、媒体がミストで汚染されることを抑制しつつ、印刷装置内に浮遊するミストを回収する印刷方法を提供することができる。 When printing on a medium is started, liquid droplets and liquid atomized mist are ejected from the nozzles. Since the mist has a very small mass compared to liquid droplets, the kinetic energy given during ejection is rapidly lost due to the viscous resistance of the atmosphere, and the mist floats inside the printing device. Since the mist is charged with the same polarity as the liquid, it is attracted to the nozzle plate of the head not used for printing, which is charged with a polarity different from that of the liquid. Since the heads not used for printing are positioned facing the medium, the mist travels in the opposite direction to the medium. Therefore, it is possible to provide a printing method that collects the mist floating in the printing apparatus while suppressing contamination of the medium with the mist.
1…制御装置、2…インターフェイス部、3…CPU、4…記憶部、5…制御回路、6…駆動信号生成部、7…入力装置、8…検出器群、10…媒体供給部、20…媒体搬送部、27…乾燥ユニット、30…媒体回収部、40…印刷部、41…ノズル、42,142…ヘッドユニット、43,143…キャリッジ、46…ノズルプレート、47…カバーヘッド、48…アライメントプレート、49…切替部,可変抵抗器、50…洗浄ユニット、60…媒体密着部、70…メンテナンス部、71…キャップ部、72…吸引部、73…ワイピング部、74…フラッシング部、81~88,182~185…ヘッド、93…キャリッジ移動部、95…媒体、100…印刷装置、140…振動子ユニット、181,186…ヘッド,ダミーヘッド。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
ノズルの設けられた導電性のノズルプレートを有する複数のヘッドと、
制御装置と、を備え、
前記複数のヘッドのうち、
前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートは、接地され、
前記印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートは、非接地であり、
前記制御装置は、前記印刷前に、前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズル、及び
、前記印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルから前記液体を吐出させる、
ことを特徴とする印刷装置。 A printing device that prints by ejecting liquid onto a medium,
a plurality of heads having a conductive nozzle plate with nozzles;
a controller;
Among the plurality of heads,
the nozzle plate of the head used for the printing is grounded;
the nozzle plate of the head that is not used for the printing is non-grounded;
The control device controls, before the printing, the nozzles of the head used for the printing , and
, ejecting the liquid from the nozzles of the head that are not used for the printing ;
A printing device characterized by:
える切替部を介してグランドに接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 The nozzle plate is connected to the ground via a switching unit that switches between a grounded state and a non-grounded state of the nozzle plate.
2. The printing apparatus according to claim 1, wherein:
ノズルの設けられた導電性のノズルプレートを有する複数のヘッドと、 a plurality of heads having a conductive nozzle plate with nozzles;
制御装置と、を備え、 a controller;
前記複数のヘッドのうち、 Among the plurality of heads,
前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートは、接地され、 the nozzle plate of the head used for the printing is grounded;
前記印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートは、非接地であり、 the nozzle plate of the head not used for the printing is non-grounded;
前記制御装置は、前記印刷前に、前記ヘッドから前記液体を吐出させ、 The control device ejects the liquid from the head before the printing,
前記ノズルプレートは、前記ノズルプレートを接地した状態と非接地の状態とに切り替 The nozzle plate is switched between a grounded state and a non-grounded state.
える切替部を介してグランドに接続される、connected to the ground through a switching unit that
ことを特徴とする印刷装置。 A printing device characterized by:
前記制御装置は、前記可変抵抗器を制御して前記抵抗値を変更する、
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の印刷装置。 The switching unit is a variable resistor whose resistance value can be changed electrically,
The control device controls the variable resistor to change the resistance value.
4. The printing apparatus according to claim 2 or 3 , characterized in that:
、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の印刷装置。 the head not used for the printing is always a dummy head not used for the printing;
5. The printing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項5に記載の印刷装置。 the dummy head ejects a cleaning liquid as the liquid from the nozzle;
6. The printing apparatus according to claim 5 , wherein:
前記切替部は、前記アライメントプレートに設置され、
前記ノズルプレートは、前記ヘッドの少なくとも一部を覆う導電性のカバーヘッドおよ
び前記アライメントプレートを介して前記切替部に接続されている、
ことを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の印刷装置。 A conductive alignment plate that defines the mounting position of the head,
The switching unit is installed on the alignment plate,
The nozzle plate is connected to the switching unit via a conductive cover head covering at least a portion of the head and the alignment plate.
6. The printing apparatus according to any one of claims 2 to 5 , characterized in that:
が抵抗値を電気的に変更可能な可変抵抗器を介してグランドに接続されている印刷装置を
制御する制御装置であって、
印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前記可変抵抗器
の抵抗値を、前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前
記可変抵抗器の抵抗値よりも高くする制御と、
前記印刷前に、前記ヘッドから液体を吐出する制御と、
を行うことを特徴とする制御装置。 A control device for controlling a printing device comprising a plurality of heads each having a nozzle plate provided with nozzles, wherein the nozzle plate is connected to the ground via a variable resistor whose resistance value can be changed electrically. ,
The resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head not used for printing is set higher than the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head used for printing. Elevation control and
Control for ejecting liquid from the head before the printing;
A control device characterized by performing
が抵抗値を電気的に変更可能な可変抵抗器を介してグランドに接続されている印刷装置の
印刷方法であって、
印刷に使用されない前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前記可変抵抗器
の抵抗値を、前記印刷に使用される前記ヘッドの前記ノズルプレートに接続されている前
記可変抵抗器の抵抗値よりも高くする抵抗値可変工程と、
前記印刷前に、前記ヘッドから液体を吐出させるフラッシング工程と、
を含むことを特徴とする印刷方法。 A printing method for a printing apparatus comprising a plurality of heads each having a nozzle plate provided with nozzles, the nozzle plate being grounded via a variable resistor whose resistance value can be changed electrically, comprising:
The resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head not used for printing is set higher than the resistance value of the variable resistor connected to the nozzle plate of the head used for printing. a step of increasing the resistance value;
a flushing step of ejecting liquid from the head before the printing;
A printing method comprising:
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Applications Claiming Priority (1)
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- 2019-04-19 CN CN201920545053.XU patent/CN210101034U/en active Active
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