JP7328839B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Description

ここに開示する技術は、インクジェット記録装置に関する。
従来、ワークに印字加工を施すためのインクジェット記録装置が知られている。
例えば特許文献1には、インクを吐出するノズル(ノズルヘッド)と、このノズルから吐出された粒子状のインク(液滴)を帯電させる帯電電極と、この帯電電極によって帯電されたインクの飛翔方向を偏向させる偏向電極と、この偏向電極により非偏向とされたインクを回収するガターと、を備えたインクジェット記録装置が開示されている。
前記特許文献1に開示されているインクジェット記録装置は、粒子状のインクをワークの表面に着弾させるとともに、その着弾位置を偏向電極によって調整することで、所望の印字加工を実現することができる。
こうしたインクジェット記録装置に対しては、ノズル周辺の洗浄等、定期的にメンテナンス動作を実施する必要がある。特許文献2には、そうしたメンテナンス動作に関連した技術の一例として、インクの供給および回収経路を洗浄可能なインクジェット記録装置が開示されている。
ここで、前記特許文献2に開示されているインクジェット記録装置は、種々の情報を表示するための操作パネルを備えている。この操作パネルは、ノズルの洗浄手順など、メンテナンス動作の手順をガイダンスとして表示する。ユーザは、操作パネルに表示されたガイダンスに従って、メンテナンス動作を実施することができる。
特開2015-74183号公報 特開2004-130574号公報
しかしながら、実際の運用にあたっては、メンテナンス動作を実施する内容や時間は、ユーザの判断によって左右される。そのため、このメンテナンス動作について技術的な知見および経験が少ないユーザでは、このメンテナンス動作を適切に実施できない可能性がある。
そこで、前記特許文献2に開示されているように、操作パネル上にガイダンスを表示することも考えられるが、本願発明者らが鋭意検討を重ねた結果、そうしたガイダンスだけでは不十分であることに気付いた。より具体的に説明すると、特許文献2に開示されたインクジェット記録装置は、インク停止から経過した時間をカウントする機能を有しており、長時間放置された後で運用を再開しようとする場合、ノズルから正常にインクが噴出しない可能性がある旨の警告メッセージをパネル表示する、というものである。一方で、例えば、前回の運用時に、ノズル詰まり等のエラーが発生していた場合がある。このような場合、たとえ前回のインク停止から長時間放置されていなくても、運用再開前に十分時間を掛けてノズル洗浄等のメンテナンス動作を実施することが望ましい。しかし、技術的な知見や経験が少ないユーザは、過去のエラーの発生事実に気づかない虞がある。また、そのようなエラーの発生事実に気付いたとしても、具体的に、どのような内容で、どれくらいの時間を掛けてメンテナンス動作を実施すべきであるのか、適切に判断することは容易でない。
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、技術的な知見および経験が少ないユーザであっても、メンテナンス動作が適切に実施されるようにすることにある。
具体的に、本開示の第1の側面は、インクジェット記録装置に係る。このインクジェット記録装置は、インクを吐出するノズル、該ノズルから吐出された粒子状のインクを帯電させる帯電電極、該帯電電極により帯電されたインクの飛翔方向を偏向させる偏向電極、および、該偏向電極により非偏向とされたインクを回収するガターを内部に収容し、かつ前記偏向電極により偏向されたインクを外部に吐出する印字ヘッドと、前記ノズルにインクを供給するインク供給部、および、前記ノズルに溶剤を供給する溶剤供給部を有するコントローラと、を備え、粒子状のインクをワークに着弾させることで印字を行う。
そして、本開示の第1の側面によれば、前記インクジェット記録装置は、前記インクジェット記録装置において生じる複数の異なる種別の異常と、前記インクジェット記録装置において実行可能な複数種のメンテナンス動作とを関連付けて記憶するメンテナンスパターン記憶部と、前記インクジェット記録装置において異常が生じたことを、その異常の種別に対応したエラーフラグとして記憶するフラグ記憶部と、前記フラグ記憶部に記憶されているエラーフラグに対応した異常の種別に基づいて、前記メンテナンスパターン記憶部に記憶されている前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する制御部と、を備える。
この構成によれば、メンテナンスパターン記憶部は、インクジェット記録装置において生じ得る異常の種別と、同装置に対して実行可能なメンテナンス動作と、を関連付けて記憶する。その記憶内容に基づいて、異常の種別に対応したメンテナンス動作を自動的に選択することができる。メンテナンス動作を自動的に選択することで、技術的な知見および経験を不問とした仕組みが実現される。
このように、前記の構成によれば、ユーザの知見および経験にかかわらず、適切なメンテナンス動作を実施することができる。
また、本開示の第2の側面によれば、前記制御部は、前記エラーフラグのうち、前記フラグ記憶部においてクリアされていないエラーフラグに対応した異常の種別に基づいて、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する、としてもよい。
また、本開示の第3の側面によれば、前記インクジェット記録装置は、前記インクジェット記録装置の立下処理を実行してから、該インクジェット記録装置の立上処理を開始するまでの停止期間を計測する時間計測部を備え、前記メンテナンスパターン記憶部は、前記複数種のメンテナンス動作を、それぞれ、前記異常の種別および前記停止期間と関連付けて記憶し、前記制御部は、前記フラグ記憶部に記憶されているエラーフラグに対応した異常の種別と、前記時間計測部により計測された停止期間と、に基づいて、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する、としてもよい。
また、前記時間計測部は、立下処理を実行した時刻と、立上処理を開始した時刻と、の差分を停止期間としてもよいし、それらの時刻とは無関係なタイマによって測定した時間を停止期間としてもよい。
例えば、メンテナンス動作として洗浄動作を実施する場合、インクジェット記録装置の停止期間が長いときには、短いときに比してインクの硬化が進行する。インクの硬化が進行した分だけ、より長時間にわたって洗浄動作を実施する必要がある。
このように、インクジェット記録装置の停止期間に応じて、洗浄動作の実施時間が増減する。このような傾向は、洗浄動作以外のメンテナンス動作一般に存在するものと考えられる。
前記の構成によれば、メンテナンスパターン記憶部は、異常の種別に加えてさらに、インクジェット記録装置の停止期間と、同装置に対して実行可能なメンテナンス動作と、を関連付けて記憶する。その記憶内容に基づいて、異常の種別に対応したメンテナンス動作を自動的に選択することができる。これにより、より適切なメンテナンス動作を実施することができる。
また、本開示の第4の側面によれば、前記メンテナンスパターン記憶部は、前記複数種のメンテナンス動作のうちの少なくとも1つを、前記フラグ記憶部において全てのエラーフラグがクリアされている場合と関連付けて記憶し、前記制御部は、前記フラグ記憶部において全てのエラーフラグがクリアされている場合と、いずれかのエラーフラグがクリアされていない場合と、のそれぞれにおいてメンテナンス動作を選択して実行し、前記フラグ記憶部において全てのエラーフラグがクリアされている場合に選択されるメンテナンス動作の実行時間は、いずれかのエラーフラグがクリアされていない場合に選択されるメンテナンス動作の実行時間に比して短い、としてもよい。
一般に、インクジェット記録装置に対して実施されるメンテナンス動作には、同装置に異常が生じた場合に実施される動作ばかりでなく、異常が生じていない場合に実施される動作も含まれる。後者の動作は、異常を解消する必要が無い分だけ、より短時間で行うことができると考えられる。
前記の構成によれば、異常が生じていない場合、すなわち全てのエラーフラグがクリアされている場合に選択されるメンテナンス動作の実行時間は、異常が生じた場合、すなわちいずれかのエラーフラグがクリアされていない場合に選択されるメンテナンス動作の実行時間に比して短く設定される。これにより、より適切なメンテナンス動作を実施することができる。
また、本開示の第5の側面によれば、前記制御部は、前記エラーフラグのうち、前記インクジェット記録装置への電力供給を遮断した時点で記憶されているエラーフラグに対応した異常の種別に基づいて、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する、としてもよい。
この構成によれば、制御部は、インクジェット記録装置への電力供給を遮断した時点、例えば、インクジェット記録装置の運用を一時的に中断した時点における異常の種別に基づいて、メンテナンス動作を選択する。これにより、より適切にメンテナンス動作を実施することができる。
また、本開示の第6の側面によれば、前記制御部は、前記インクジェット記録装置への電力投入時に、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する、としてもよい。
この構成によれば、制御部は、インクジェット記録装置への電力投入時、例えば、インクジェット記録装置の運用の再開時に、メンテナンス動作を実行する。これにより、より適切なメンテナンス動作を実施することができる。
また、本開示の第7の側面によれば、前記複数種のメンテナンス動作には、前記溶剤供給部から供給される溶剤を用いた複数種の洗浄動作が含まれる、としてもよい。
この構成によれば、より適切なメンテナンス動作を実施することができる。
また、本開示の第8の側面によれば、前記複数種の洗浄動作は、その実行時間、および、溶剤の供給経路の少なくとも一方が互いに異なるよう設定される、としてもよい。
この構成によれば、より適切なメンテナンス動作を実施することができる。
また、本開示の第9の側面によれば、前記インクジェット記録装置は、前記偏向電極に印加される電圧を検出する電圧検出部と、前記ガターに回収されたインクの流量を検出する流量検出部と、を備え、前記メンテナンスパターン記憶部は、前記複数種のメンテナンス動作を、それぞれ、前記電圧検出部および前記流量検出部の少なくとも一方による検出結果と関連付けて記憶し、前記制御部は、前記電圧検出部および前記流量検出部の少なくとも一方による検出結果に基づいて、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する、としてもよい。
この構成によれば、エラーフラグを管理する上で有利になる。
また、本開示の第10の側面によれば、前記インクジェット記録装置は、前記印字ヘッドが装着されるヘッドステーションと、前記ヘッドステーションに設けられ、前記印字ヘッドの装着を検知する検知部と、前記ヘッドステーションまたは前記コントローラに設けられ、前記制御部にメンテナンス動作を開始させるための操作部と、を備え、前記制御部は、前記ヘッドステーションに前記印字ヘッドが装着された状態で前記操作部が操作されたときに、該印字ヘッドに対して前記メンテナンス動作を実行する、としてもよい。
この構成によれば、メンテナンス動作を実行するためには、ヘッドステーションに印字ヘッドを装着する必要がある。された状態に限って実行可能となる。よって、メンテナンス動作の安全性を高めたり、メンテナンス動作が実行されるときの印字ヘッドの姿勢を整えたりすることができ、インクジェット記録装置の使い勝手を向上させることができる。
また、本開示の第11の側面によれば、前記ヘッドステーションは、前記メンテナンス動作に関連した情報を表示する表示部と、前記表示部に電力を供給する電源と、を有する、としてもよい。
この構成によれば、インクジェット記録装置の使い勝手を向上させることができる。
以上説明したように、前記インクジェット記録装置によれば、技術的な知見および経験が少ないユーザであっても、メンテナンス動作を適切に実施することができる。
図1は、自動印字システムの全体構成を例示する図である。 図2Aは、インクジェット記録装置の概略構成を例示する図である。 図2Bは、印字ヘッドの概略構成を例示する図である。 図3は、インクジェット記録装置におけるインクおよび溶剤の経路を例示する図である。 図4は、印字ヘッドの全体構成を例示する斜視図である。 図5は、印字ヘッドの内部構造を概略的に例示する正面図である。 図6Aは、ヘッドステーションの概略構成を例示する正面図である。 図6Bは、ヘッドステーションに印字ヘッドを装着した状態を例示する正面図である。 図7は、メンテナンス動作の具体例を示すフローチャートである。 図8は、エラーフラグの内容を概略的に例示する図である。 図9は、メンテナンス処理A~Gの詳細を例示する表である。 図10は、メンテナンス処理の詳細を示すフローチャートである。 図11は、自動洗浄に係る処理を例示するフローチャートである。 図12Aは、自動洗浄における工程Aを説明するための図である。 図12Bは、自動洗浄における工程Bを説明するための図である。 図12Cは、自動洗浄における工程Cを説明するための図である。 図12Dは、自動洗浄における工程Dを説明するための図である。 図12Eは、自動洗浄における工程Eを説明するための図である。 図12Fは、自動洗浄における工程Fを説明するための図である。 図13は、エラー解除処理を例示するフローチャートである。 図14は、立上処理を例示するフローチャートである。 図15Aは、立上処理における工程Gを説明するための図である。 図15Bは、立上処理における工程Hを説明するための図である。 図15Cは、立上処理における工程Iを説明するための図である。 図15Dは、立上処理における工程Jを説明するための図である。 図16は、メンテナンス動作の別例を示す図7対応図である。 図17は、メンテナンス処理H~Lの詳細を例示する表である。 図18は、ヘッドステーションの第1変形例を例示する図6A対応図である。 図19は、ヘッドステーションの第2変形例を例示する図6A対応図である。 図20は、ヘッドステーションの第2変形例と、コントローラとの関係を例示する図である。 図21は、第2変形例のさらなるバリエーションを例示する図19対応図である。 図22は、ヘッドステーションを省略した構成を例示する図である。
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。
すなわち、本明細書では、インクジェット記録装置の一例として、産業用インクジェットプリンタについて説明するが、ここに開示する技術は、インクジェット記録装置および産業用インクジェットプリンタという名称に関わらず、インクジェットを用いた一般の機器に適用することができる。
また、本明細書においては、インクジェット記録装置による印字加工について説明するが、ここでいう「印字加工」には、文字の印刷、図形のマーキング等、インクジェットを応用したあらゆる加工処理が含まれる。
<全体構成>
図1は自動印字システムSの全体構成を例示する図である。また、図2Aはインクジェット記録装置Iの概略構成を例示する図であり、図2Bはインクジェット記録装置Iにおける印字ヘッド1の概略構成を例示する図である。そして、図3は、インクジェット記録装置Iにおけるインクおよび溶剤の経路を例示する図である。図1に例示する自動印字システムSは、工場等の搬送ラインLに設置されており、その搬送ラインLを流れる各ワークWに対し、順番に印字加工を施すように構成されている。なお、本開示の適用対象は、自動印字システムSには限定されない。自動以外の方法を用いた印字システムに適用することもできる。
具体的に、自動印字システムSは、粒子状のインク(インク粒)をワークWに着弾させることで印字を行うインクジェット記録装置Iと、これに接続される操作用端末800および外部機器900と、を備えている。なお、操作用端末800および外部機器900は、必須ではない。
詳しくは、図1~図3に例示するインクジェット記録装置Iは、インク粒をノズル12から吐出するとともに、そのインク粒をワークWに着弾させる印字ヘッド1と、この印字ヘッド1に対し制御信号、インクおよび溶剤を供給するコントローラ100と、印字ヘッド1を保守点検するためのヘッドステーション200と、を備えている。コントローラ100が印字ヘッド1に制御信号を供給することで、インク粒の軌跡を制御する。これにより、ワークW上でのインク粒の着弾位置が調整されて、所望の印字加工が実現されるようになっている。また、ヘッドステーション200に印字ヘッド1を装着することで、この印字ヘッド1に対して所定のメンテナンス動作が実行されるように構成されている。
特に、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、いわゆるコンティニュアス方式のインクジェットプリンタ(Continuous Ink Jet printer:CIJ)として構成されている。すなわち、インクジェット記録装置Iは、インクの揮発に起因した目詰まり(特に、ノズル12の目詰まり)等を防止するために、印字加工を実行していないときであっても、その内部を常にインクが循環している。コンティニュアス方式を採用することで、目詰まりを招くことなく、速乾性のインクを用いることができるようになる。
また、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、溶剤を印字ヘッド1へ送り出すことで、ノズル12等、印字ヘッド1の各部を洗浄することができるようになっている。洗浄に用いられた溶剤は、必要に応じて回収されて、インクの濃度(粘度)を調整するために再利用することができる。
インクの循環を実現するために、印字ヘッド1は、インクまたは溶剤を吐出するノズル12に加えて、そのノズル12から吐出されたインクまたは溶剤を回収するガター16を備えている。コントローラ100から印字ヘッド1へ送り込まれたインクまたは溶剤は、ノズル12から吐出されてガター16によって回収される。そうして回収されたインクまたは溶剤は、コントローラ100へ送り戻されて再利用される。こうした工程を繰り返し行うことで、インクを循環させることができる。
操作用端末800は、例えば中央演算処理装置(Central Processing Unit:CPU)および記憶装置を有しており、コントローラ100に接続されている。この操作用端末800は、印字加工における加工条件を設定するとともに、印字加工に関連した情報をユーザに示すための端末として機能する。
操作用端末800により設定される加工条件は、コントローラ100に出力されて、その記憶部102に記憶される。コントローラ100の記憶部102に加えて、または、この記憶部102に代えて、操作用端末800が加工条件を記憶してもよい。
なお、本実施形態に係る加工条件には、印字されるべき文字列等の内容に加えて、印字ヘッド1へのメンテナンス動作に関連した条件およびパラメータが含まれる。
なお、操作用端末800は、例えばコントローラ100に組み込んで一体化することができる。この場合は「操作用端末」という呼称ではなく、コントロールユニット等の呼称が用いられることになるが、少なくともこの実施形態においては、操作用端末800とコントローラ100は別体とされている。
外部機器900は、必要に応じてコントローラ100に接続される。図1および図2Aに示す例では、外部機器900として、ワーク検出センサ901、搬送速度センサ902およびプログラマブルロジックコントローラ(Programmable Logic Controller:PLC)903が設けられている。
具体的に、ワーク検出センサ901は、搬送ラインLにおけるワークWの有無を検出し、その検出結果を示す信号(検出信号)をコントローラ100へ出力する。ワーク検出センサ901から出力される検出信号は、印字加工を開始するためのトリガー(印字トリガ)として機能する。
搬送速度センサ902は、例えばロータリエンコーダから構成されており、ワークWの搬送速度を検出することができる。搬送速度センサ902は、その検出結果を示す信号(検出信号)をコントローラ100へ出力する。コントローラ100は、搬送速度センサ902から入力された検出信号に基づいて、印字ヘッド1からインク粒を吐出するタイミング等を制御する。
またPLC903は、図2Aに例示するように、コントローラ100と電気的に接続されている。PLC903は、予め定めたシーケンスに従って自動印字システムSを制御するために用いられる。
インクジェット記録装置Iには、上述した機器や装置以外にも、操作および制御を行うための装置、その他の各種処理を行うためのコンピュータ、記憶装置、周辺機器等を接続することもできる。この場合の接続は、例えば、IEEE1394、RS-232、RS-422およびUSB等のシリアル接続、またはパラレル接続としてもよい。あるいは、10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T等のネットワークを介して電気的、磁気的または光学的な接続を採用することもできる。また、有線接続以外にも、IEEE802等の無線LAN、または、Bluetooth(登録商標)等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続でもよい。さらに、データの交換や各種設定の保存等を行うための記憶装置に用いる記憶媒体としては、例えば、各種メモリカード、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等を利用することができる。
以下、コントローラ100および印字ヘッド1それぞれのハード構成と、コントローラ100による印字ヘッド1の制御に係る構成と、について順番に説明をする。
<コントローラ100>
コントローラ100は、印字ヘッド1を電気的に制御するとともに、印字用のインク、インクを希釈するための溶剤、および、印字ヘッド1内を乾燥するためのエアを印字ヘッド1へ供給することができる。
具体的に、本実施形態に係るコントローラ100は、電気的な制御に関連した構成要素として、前述の加工条件を記憶する記憶部102と、コントローラ100および印字ヘッド1の各部を制御する制御部101と、ユーザによる操作を受け付けるとともに、ユーザへ情報を表示する操作表示部103と、を備えている。
コントローラ100はまた、インク等の供給に関連した構成要素として、印字ヘッド1のノズル12にインクを供給するインク供給部104と、このノズル12およびインク供給部104に溶剤を供給する溶剤供給部105と、印字ヘッド1にエアを供給するエアポンプ106と、を備えている。
(記憶部102)
記憶部102は、後述の操作表示部103、または、操作用端末800を介して設定された加工条件を記憶するとともに、外部からの制御信号に基づいて、記憶された加工条件を制御部101へと出力するように構成されている。
具体的に、記憶部102は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ(Hard Disk Drive:HDD)、ソリッドステートドライブ(Solid State Drive:SSD)等を用いて構成されており、加工条件を示す情報を一時的または継続的に記憶することができる。なお、操作用端末800をコントローラ100に組み込んだ場合には、操作用端末800が記憶部102を兼用してもよい。
また、記憶部102は、印字ヘッド1へのメンテナンス動作に関連した機能ブロックとして、インクジェット記録装置Iにおけるエラーフラグを記憶するフラグ記憶部102aと、メンテナンス動作の内容を記憶するメンテナンスパターン記憶部102bと、を有している(図例では、単に「パターン記憶部」と記載)。フラグ記憶部102aおよびメンテナンスパターン記憶部102bの構成については後述する。
(制御部101)
制御部101は、記憶部102に記憶された加工条件に基づいて、少なくとも、コントローラ100におけるインク供給部104および溶剤供給部105と、印字ヘッド1におけるノズル12、帯電電極13および偏向電極15と、を制御する。制御部101が各部を制御することにより、ワークWの印字加工が実施される。なお、印字ヘッド1を洗浄する際には、溶剤供給部105等に加えて、エアポンプ106も制御される。
具体的に、制御部101は、CPU、メモリ、入出力バスを有しており、操作表示部103または操作用端末800を介して入力された情報を示す信号と、記憶部102から読み込んだ加工条件を示す信号と、に基づいて制御信号を生成する。制御部101は、そうして生成した制御信号をコントローラ100およびインクジェット記録装置Iの各部へと出力することにより、ワークWに対する印字加工を制御する。
例えば制御部101は、ワークWを加工するときには、記憶部102に記憶された印字内容を読み込んで、その印字内容に基づいた制御信号を生成する。そして、制御部101は、その制御信号を帯電電極13へと出力することで、印字内容に対応した着弾位置を実現するようにインク粒を飛翔させる。
(操作表示部103)
操作表示部103は、例えばコントローラ100を構成する筐体に設けられる(図1を参照)。この操作表示部103は、インクジェット記録装置Iに関連した種々の情報を表示するディスプレイと、例えば、複数の押し釦からなるスイッチと、からなる。操作表示部103を操作することで、インクジェット記録装置Iの電源ON/OFF等を切替えることができる。なお、操作用端末800をコントローラ100に組み込んだ場合には、操作用端末800が操作表示部103を兼用してもよい。
この操作表示部103は、前述の操作用端末800と同様に、印字加工における加工条件を設定することができる。操作表示部103により設定される加工条件は、コントローラ100に出力されて、その記憶部102に記憶される。以下の記載では、ユーザが操作表示部103を操作するケースを前提に説明するが、操作表示部103の代わりに操作用端末800を用いることもできる。
(インク供給部104)
インク供給部104は、主たる構成要素として、補充用のインクを収容したインクカートリッジ104aと、このインクカートリッジ104aからインクが供給されるメインタンク104bと、を有している。インクカートリッジ104a、メインタンク104bおよび印字ヘッド1は、インク流通経路104cを介して流体的に接続されている。
このうち、インクカートリッジ104aは、コントローラ100に対して着脱自在に構成されており、これを付け替えることで、メインタンク104bにインクを補充することができる。
このように、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、いわゆる“カートリッジ式”のインクジェットプリンタとして構成されているが、この構成には限定されない。例えば、手動で開閉可能なタンクを設けるとともに、そのタンクに対してインクを補充するように構成してもよい。
メインタンク104bは、溶剤によって濃度(粘度)調整されたインクを収容するように構成されている。こうした構成を実現するために、インクカートリッジ104aからメインタンク104bへ至る経路には、溶剤用の経路が接続されている。本実施形態に係るメインタンク104bは、ノズル12へ供給されるインク液を蓄える容器であり、「インクタンク」の例示である。
また、インク流通経路104cは、印字ヘッド1にインクを供給するための経路であり、例えば、ノズル12にインクを送り込むための経路と、ガター16からインクを送り戻すための経路と、を有している。前者の経路は、インクカートリッジ104aと、メインタンク104bと、ノズル12とを接続している。後者の経路は、ガター16と、メインタンク104bとを接続している。これらの経路によって、印字ヘッド1とコントローラ100との間でインクを循環させることができる。
後述の如く、インク流通経路104cには、第1バルブV1をはじめとする複数の電磁弁と、インクポンプP1をはじめとする複数のポンプと、が設けられている。このうち、各電磁弁は、制御部101から出力された制御信号を受けて開閉し、インクの流れを制御することができる。一方、各ポンプは、制御部101から出力された制御信号を受けてインクを圧送し、電磁弁と同様に、インクの流れを制御することができる。
(溶剤供給部105)
溶剤供給部105は、主たる構成要素として、補充用の溶剤を収容した溶剤カートリッジ105aと、洗浄に用いられた溶剤を蓄えるコンディショニングタンク105bと、を有している。溶剤カートリッジ105a、コンディショニングタンク105bおよび印字ヘッド1は、溶剤流通経路105cを介して流体的に接続されている。溶剤が流通する溶剤流通経路105cは、複数の経路からなり、そのうちの一部は、ガター16からインクを送り戻す経路により兼用されている。
このうち、溶剤カートリッジ105aは、コントローラ100に対して着脱自在に構成されている。この溶剤カートリッジ105aを付け替えることで、コントローラ100に溶剤を補充することができる。溶剤カートリッジ105aの代わりに溶剤タンクを設けてもよい。なお、溶剤供給部105は、溶剤カートリッジ105a内の溶剤が空になったか否か、又は、溶剤が残り少なくなったか否かを検知する機能を有する。
コンディショニングタンク105bは、洗浄に用いられた溶剤を収容するように構成されている。前述のように、ノズル12から吐出された溶剤は、インクと同様にガター16によって回収される。そのため、ガター16からインクを送り戻すための経路は、溶剤を送り戻すための経路を兼用している。
また、溶剤流通経路105cは、印字ヘッド1およびメインタンク104b等に溶剤を供給するための経路を含み、例えば、ノズル12に溶剤を送り込むための経路と、ガター16から溶剤を送り戻すための経路と、を有している。前者の経路は、溶剤カートリッジ105aとノズル12とを接続している。後者の経路は、前述のように、インクを送り戻すための経路を兼ねている。
後述の如く、溶剤流通経路105cには、第16バルブV16をはじめとする複数の電磁弁と、溶剤ポンプP2をはじめとする複数のポンプと、が設けられている。このうち、各電磁弁は、制御部101から出力された制御信号を受けて開閉し、溶剤の流れを制御することができる。一方、各ポンプは、制御部101から出力された制御信号を受けて溶剤を圧送し、電磁弁と同様に、溶剤の流れを制御することができる。
なお、溶剤流通経路105c、および、前述のインク流通経路104cという分類は、説明を簡潔にするためになされた便宜上の分類に過ぎない。溶剤流通経路105cおよびインク流通経路104cは、相互に接続されていたり、一方が他方を兼ねていたりするため、実質的に不可分となっている。
(エアポンプ106)
エアポンプ106は、制御部101からの制御信号を受けてエアを圧送するように構成されている。エアポンプ106によって圧送されたエアは、エアチューブ106cを通じて印字ヘッド1へと供給されて、印字ヘッド1内の乾燥に用いられる。
具体的に、本実施形態に係るエアチューブ106cは、筐体10内の飛翔空間S1に連通している(図2Bを参照)。後述のように、筐体10は、ノズル12等を内部に収容するための部材である。
また、図2Aにおいては、コントローラ100の一要素としてエアポンプ106を例示したが、この構成には限定されない。エアポンプ106は、コントローラ100に内蔵されてもよいし、コントローラ100とは独立した外部機器として設けてもよい。またそもそも、エアポンプ106は必須ではない。例えば、工場等に設置されたエア設備とエアチューブ106cとを接続することで、いわゆる工場エアを利用することもできる。
(他の構成要素)
コントローラ100には、制御信号を送受するための電気配線と、インクを送受するためのチューブ(具体的には、インク流通経路104cを区画するチューブ)と、溶剤を送受するためのチューブ(具体的には、溶剤流通経路105cを区画するチューブ)と、エアを供給するためのエアチューブ106cと、が束になって被覆された接続ケーブル107が設けられている。この接続ケーブル107は可撓性を有しており、印字ヘッド1の上端部に接続されている(図1および図4を参照)。コントローラ100と印字ヘッド1は、この接続ケーブル107を介して電気的にかつ流体的に接続されている。
また、コントローラ100は、時間を計測可能なタイマ108を備えている。このタイマ108は、例えば、インクジェット記録装置Iの立下処理を実行してから、該インクジェット記録装置Iの立上処理を開始するまでの停止期間を計測することができる。他にも例えば、タイマ108はインクジェット記録装置Iが稼働停止してから次に電源投入されるまでの期間を実質的な停止期間として計測することもできる。タイマ108は、「時間計測部」の例示である。なお、立下処理および立上処理の詳細は、後述する。
<印字ヘッド1>
印字ヘッド1は、コントローラ100から供給される制御信号、インクおよび溶剤に基づいて、濃度調整されたインクを粒子状のインク粒として吐出する。印字ヘッド1は、そうして吐出されたインク粒の飛翔方向を偏向せしめるとともに、偏向されたインク粒をワークWの表面に着弾させることで、そのワークWに対して印字加工を実行することができる。
具体的に、本実施形態に係る印字ヘッド1は、インクを加振する加振器11と、加振器11により加振されたインクを吐出するノズル12と、ノズル12から吐出された粒子状のインクを帯電させる帯電電極13と、インクの帯電状態を監視する帯電検出センサ14と、帯電電極13により帯電されたインクの飛翔方向を偏向させる偏向電極15と、偏向電極15により非偏向とされたインク、または、ノズル12から吐出された溶剤を回収するガター16と、を備えている。
図2Bに例示するように、印字ヘッド1は、加振器11、ノズル12、帯電電極13、帯電検出センサ14、偏向電極15およびガター16を内部に収容し、かつ、インク粒の飛翔空間S1を区画する筐体10を備えている。この印字ヘッド1は、偏向電極15によって偏向されたインク粒を、飛翔空間S1を介して筐体10の外部に吐出することができる。
詳しくは、図2Bに例示するように、印字ヘッド1をなす筐体10の下面10aには、偏向電極15により偏向されたインク、または、ノズル12から吐出された溶剤を外部に吐出するための吐出口10bが開口している(図4も参照)。インクまたは溶剤は、この吐出口10bから吐出されるようになっている。
以下、印字ヘッド1をなす各部について、順番に説明をする。なお、以下の記載において「上下方向」とは、鉛直方向に沿った方向を指す。例えば、図2Bの紙面上方が「上方向」に相当し、同図の紙面下方が「下方向」に相当する。他の図においても、これに対応する方向を「上下方向」という。
(加振器11)
図2Bに例示するように、加振器11は、筐体10の飛翔空間S1における上端付近に配置されている。本実施形態に係る加振器11には、インクに上下振動を付与(加振)するためのデバイス(例えばピエゾ素子)が内蔵されている。この加振器11は、接続ケーブル107を介してインクが供給されるように構成されており、そうして供給されたインクを加振することができる。加振器11によって加振されたインクは、ノズル12へと供給される。
なお、図示は省略したが、本実施形態に係る加振器11は接地されている。
(ノズル12)
図2Bに例示するように、ノズル12は、加振器11の下端部に接続されており、その開口端(インクの噴射口)を下方に向けた姿勢で配置されている。ノズル12の開口端から、加振器11によって加振されたインクを吐出することができる。このノズル12には、例えば立下時に印字ヘッド1内部の圧力を抜くためのリターン経路として機能する吸引経路27が接続されている(図3を参照)。また、後述の吸引経路27を通じて、ノズル12から溶剤を吐出させることもできる。
ここで、加振器11によって加振されずにノズル12から吐出されたインクは、軸状のいわゆる“インク軸”となって流れる。一方、加振されたインクは、ノズル12から吐出された直後に粒子化されて、いわゆる“インク粒”となる。ノズル12から吐出されたインク(インク粒)は、帯電電極13を通過する。
なお、印字ヘッド1を洗浄すべく供給された溶剤は、加振器11とノズル12を順番に通過して、ノズル12から吐出される。そうして吐出される溶剤は、軸状に流れて、帯電電極13を通過する。
(帯電電極13)
図2Bに例示するように、帯電電極13は、左右一対の金属板によって構成されており、ノズル12の下方に配置されている。ここで、一対の金属板は、それぞれの長手方向を上下方向に沿わせた姿勢で、かつ互いに向い合うような姿勢で固定されている。ノズル12から吐出されたインクは、一対の金属板の間を通過することになる。
本実施形態に係る帯電電極13には、少なくとも印字動作を実行するときに電位(正電位)が印加される。これにより、加振器11と帯電電極13との間に電位差を生じさせ、帯電電極13を通過するインク粒を帯電させることが可能となる。各インク粒を帯電させるために、本実施形態に係る帯電電極13は、ノズル12から吐出されたインクが粒子化するブレークポイント付近に配置される。
詳しくは、帯電電極13には、コントローラ100によって制御可能なパルス電位が印加される。ここで、帯電電極13に対して相対的に高い電圧を印加した場合は、それよりも低い電圧を印加した場合に比して、各インク粒の帯電量(負の電荷の大きさ)が大きくなる。各インク粒は、その帯電量が大きい場合には、それが小さい場合に比して、偏向電極15によって大きく偏向される。コントローラ100がパルス電位の大きさを調整することで、インク粒の偏向量を制御することができる。帯電電極13によって帯電されたインク粒は、帯電検出センサ14の側方を通過した偏向電極15へ至る。
また、ノズル12から吐出される溶剤は、帯電されることなく、帯電検出センサ14の側方を通過して偏向電極15へ至る。
(帯電検出センサ14)
図2Bに例示するように、帯電検出センサ14は、帯電電極13の下方に配置されている。詳しくは、帯電検出センサ14は、帯電電極13を構成する金属板(図2Bに示す例では、紙面右側の金属板)の直下方にレイアウトされており、インク粒が飛翔する際の軌跡と交わらないように配置されている。このような配置を採ることで、インク粒と帯電検出センサ14との衝突を避けることが可能となる。
また、本実施形態に係る帯電検出センサ14は、筐体10の内部に設けた回路基板に接続されている。帯電検出センサ14は、その側方を通過するインク粒の帯電状態を検出することができる。帯電検出センサ14による検出結果は、検出信号として制御部101に出力される。この検出信号に基づいて、制御部101は、各インク粒が適切に帯電しているか否かを判定することができる。
(偏向電極15)
図2Bに例示するように、偏向電極15は、左右一対の金属板(いわゆる「対向電極」)によって構成されており、帯電電極13および帯電検出センサ14の下方に配置されている。ここで、一対の金属板は、それぞれの長手方向を略上下方向に沿わせた姿勢で、かつ互いに向い合うような姿勢で固定されている。帯電電極13を通過したインク粒は、偏向電極15をなす一対の金属板の間を通過することになる。
偏向電極15には、コントローラ100によって制御可能な電圧が印加される。これにより、偏向電極15をなす金属板の間には電位差が生じることになる。この電位差によって、インク粒の帯電量に応じて、そのインク粒の飛翔方向を偏向させることができる。インク粒の飛翔方向は、一対の金属板の並び方向に沿って偏向され得る。
すなわち、帯電電極13および偏向電極15それぞれに印加される電圧を介して、インク粒の軌跡を制御することができる。そうして制御されるインク粒には、偏向電極15により偏向されたものと、非偏向とされたものと、が含まれる。このうち、前者のインク粒がワークWの印字に関与する。このインク粒は、筐体10の下面に設けた吐出口10bから吐出されて、ワークWに着弾する。
一方、偏向電極15により非偏向とされたインク粒は、ワークWの印字に関与しない。こうしたインク粒、または、そもそも粒子化されていない軸状のインクは、図2Bにおいて鎖線で例示したように、ガター16の中に到達する。同様に、印字ヘッド1におけるノズル12等の洗浄に用いられて偏向電極15を通過した溶剤もまた、ガター16の中に至る。
(ガター16)
図2Bに例示するように、ガター16は、その開口端を上方に向けた曲管によって構成されており、偏向電極15の下方に配置されている。本実施形態に係るガター16は、ワークWの印字に関与しないインクと、ノズル12を通過した溶剤(具体的には、ノズル12から吐出された溶剤)と、を回収することができる。
詳しくは、本実施形態においては、ガター16の開口端と、ノズル12の開口端と、が互いに向い合うように配置されている。このように配置することで、ノズル12の開口端から鉛直方向に沿って流れた流体を、ガター16の開口端から受け入れることが可能になる。
ガター16によって回収されたインクまたは溶剤は、インク流通経路104c、溶剤流通経路105c等を通じてコントローラ100に送り戻されて、メインタンク104bまたはコンディショニングタンク105bに蓄えられるようになっている。
(印字ヘッド1の主要動作)
ここまでに説明したように、ワークWに印字加工を実行する場合、加振器11によって加振されたインクがノズル12から吐出される。このインクは、コントローラ100のインク供給部104から適宜供給されるようになっている。ノズル12から吐出されたインクは、その吐出直後に粒子化し、帯電電極13によって帯電される。帯電電極13によって帯電されたインク粒は、帯電検出センサ14によって帯電状態が検出された上で、偏向電極15を通過する。
そして、偏向電極15によって飛翔方向が偏向されたインク粒は、印字ヘッド1内の飛翔空間S1を通過して、印字ヘッド1の外部に吐出される。印字ヘッド1から吐出されたインク粒は、ワークWの表面上に着弾する。ここで、インク粒の着弾位置は、各インク粒の帯電量と、偏向電極15への印加電圧を介して制御される。
また、前述のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、コンティニュアス方式のインクジェットプリンタとして構成されているため、印字加工を実行しないときであっても、ノズル12からインクが吐出され続けるようになっている。このときに吐出されるインクは、偏向電極15によって偏向されない(換言すれば、「非偏向」とされる)。非偏向とされたインクは、印字加工に関与することなく、ガター16により回収されて装置内部を循環し、再利用される。
また、印字ヘッド1を洗浄する場合は、溶剤がノズル12から吐出される。この溶剤は、コントローラ100の溶剤供給部105から適宜供給されるようになっている。ノズル12から吐出された溶剤は、粒子化、帯電、偏向等されることなく、ガター16により回収されて再利用される。なお、印字ヘッド1を洗浄する場合に、吸引経路27(図3)を通じてノズル12内を負圧にし、溶剤をノズル12から吐出させずに吸引経路27へと吸引することもできる。
以下、ガター16によるインクまたは溶剤の回収について詳細に説明するために、インク流通経路104cおよび溶剤流通経路105cに係る構成について、図3を用いて説明をする。なお、図3において符号Fが付された構成要素は、フィルタを例示している。以下の記載では、フィルタFの配置、構成等の説明を省略する。
<インクおよび溶剤の経路について>
前述のように、本実施形態に係るコントローラ100は、印字ヘッド1にインクを供給するためのインク流通経路104cと、印字ヘッド1およびメインタンク104b等に溶剤を供給するための溶剤流通経路105cと、を備えている。
具体的に、インク流通経路104cは、ノズル12へのインクの供給に関連した経路として、インクカートリッジ104aおよび第1分岐部51を接続する第1インク経路21と、第1分岐部51(詳細には、第2インク経路22における中途の部位)、および、第2分岐部52を接続する第6インク経路26と、第2分岐部52およびメインタンク104bを接続する第8インク経路28と、メインタンク104bおよびノズル12を接続する第4インク経路24と、を有している。ここで、本実施形態に係る第6インク経路26は、後述の第5インク経路25を介して第2分岐部52と接続されるようになっている。
また、インク流通経路104cは、粘度計53による粘度測定に関連した経路として、第1分岐部51およびメインタンク104bを接続し、かつ粘度計53が介設された第2インク経路22と、この第2インク経路22とは独立して設けられ、メインタンク104bおよび第1分岐部51を接続する第3インク経路23と、を有している。
また、インク流通経路104cは、ガター16によるインクの回収に関連した経路として、ガター16およびメインタンク104bを接続する第5インク経路25を有している。
ここで、第2インク経路22には、循環ポンプP4と、第11バルブV11と、粘度計53と、が順番に設けられている。第4インク経路24には、インクポンプP1と、減圧弁と、圧力計と、第14バルブV14と、が順番に設けられている。第5インク経路25には、第10バルブV10と、ガターポンプP3と、第2分岐部52と、が順番に設けられている。
一方、溶剤流通経路105cは、ノズル12への溶剤の供給に関連した経路として、溶剤カートリッジ105aおよびノズル12を接続する第1溶剤経路31を有している。
また、溶剤流通経路105cは、溶剤カートリッジ105aに収容された溶剤によるインクの濃度(粘度)調整に関連した経路(溶剤カートリッジ105aとメインタンク104bとを結ぶ経路の一部要素)として、第1溶剤経路31における中途の部位、および、第1分岐部51を接続する第2溶剤経路32を有していてもよい。
また、溶剤流通経路105cは、コンディショニングタンク105bに収納された溶剤による濃度調整に関連した経路(メインタンク104bとコンディショニングタンク105bとを結ぶ経路の一部要素)として、第1分岐部51とコンディショニングタンク105bを接続する第3溶剤経路33を有していてもよい。
なお、インク流通経路104cとして例示された第5インク経路25は、ガター16による溶剤の回収に関連している。前述のように、「インク流通経路104c」および「溶剤流通経路105c」という分類は、便宜上の分類に過ぎない。
ここで、第1溶剤経路31には、光学式空検知機構44と、溶剤ポンプP2と、第16バルブV16と、第12バルブV12と、が順番に設けられている。第1溶剤経路31には、ASCノズル19が接続されている。ASCノズル19は、印字ヘッド1における加振器11、偏向電極15等を洗浄するためのノズルであって、洗浄液を噴出することができる。ASCノズル19から第1溶剤経路31に至る途中には、第15バルブV15が設けられている。
ここで、第1分岐部51は、第3インク経路23および第2インク経路22の間を開閉する第5バルブV5と、第1インク経路21および第2インク経路22の間を開閉する第8バルブV8と、第3溶剤経路33および第2インク経路22の間を開閉する第9バルブV9と、第2溶剤経路32および第2インク経路の間を開閉する第13バルブV13と、を有している。
また、第2分岐部52は、第6インク経路26および第8インク経路28の間を開閉する第1バルブV1と、第6インク経路26およびコンディショニングタンク105bの間を開閉する第3バルブV3と、第6インク経路26および廃液タンク(図3において、「廃液」と図示)の間を開閉する第4バルブV4と、を有している。
制御部101は、第11バルブV11など、各経路に設けられたバルブに制御信号を出力したり、第1分岐部51および第2分岐部52をなす各バルブに制御信号を出力したりすることで、コントローラ100内に所望の流路を構成することができる。
例えば、第8バルブV8と第1バルブV1を開くことで、インクカートリッジ104aからメインタンク104bにインクを補充することが可能になる。また、本来の循環動作ではないが、第5バルブV5と第11バルブV11を開くことで、第2インク経路22と、メインタンクと、第3インク経路23と、の間でインクを循環させて、粘度計53によってインクの粘度を測定することが可能になる。
溶剤に関連した経路についても同様である。例えば、第13バルブV13と、第1バルブV1と、を開くことで、溶剤カートリッジ105aに収容された溶剤をメインタンク104bに供給し、同タンクに蓄えられたインクの濃度を調整することができるようになる。また、第9バルブV9と、第1バルブV1と、を開くことで、コンディショニングタンク105bに貯蔵されたインク混じりの溶剤が、第3溶剤経路33、第1分岐部51、第6インク経路26、第2分岐部52および第8インク経路28を通過して、メインタンク105aに供給される。
コントローラ100は、空気の流通に関連した経路も有している。例えば、メインタンク104bには、不図示の排気口に通じる第1排気管41が接続されている。同様に、コンディショニングタンク105bには、前記排気口に通じる第2排気管42が接続されている。
空気の流通に関連した経路の別例として、コントローラ100は、ノズル12および第1分岐部51を接続する吸引経路27を有している。吸引経路27には第6バルブV6が設けられていて、この第6バルブV6と、前述の第5バルブV5を開くことで、吸引経路27、第1分岐部51、第6インク経路26、第2分岐部52、第8インク経路28、メインタンク104bおよび第1排気管41を介してノズル12を大気と連通させることができる。これにより、ノズル12から吐出されるインク粒の噴射圧を調整することができるようになる。
また、印字加工を実施する際には、第14バルブV14を開くことで、メインタンク104bから第4インク経路24を介してインクが供給される。そうして供給されたインクは、粒子状のインク粒となってノズル12から吐出される。
ここで、ノズル12から吐出されたインク(インク粒)のうち、印字加工に関与するインクは、図2Bを用いて説明したように印字ヘッド1から吐出される。一方、印字加工に関与しないインク、および、ノズル12等の洗浄に用いられた溶剤は、ガター16に回収されて、第5インク経路25を通じてコントローラ100に送り戻される。
その場合、メインタンク104bに送り戻されるべきインクは、第1分岐部51から、第6インク経路26、第2分岐部52における第1バルブV1、および、第8インク経路28を介してメインタンク104bに供給される。一方、コンディショニングタンク105bに送り戻されるべき溶剤は、第5インク経路25から、第2分岐部52における第3バルブV3を介してコンディショニングタンク105bに供給される。
ガター16によるインクまたは溶剤の回収は、例えば、インクジェット記録装置Iの立上処理および立下処理と関連して行われるようになっている。ここで、「立上処理」とは、インクジェット記録装置Iへの電源投入時に、印字加工を開始する前に実行される処理をいう。一方、「立下処理」とは、インクジェット記録装置Iの電源遮断時に、同装置の動作を停止する前に実行される処理をいう。
また、溶剤を用いた処理として、印字ヘッド1の洗浄動作(例えば、後述の自動洗浄)を行うこともできる。詳細は後述するが、例えば、印字ヘッド1の内部(例えば、筐体10の内壁)を洗浄する場合は、第16バルブV16と第15バルブV16を開くことで、溶剤流通経路105cにおける第1溶剤経路31を通じて、ASCノズル19から溶剤が噴出される。ここで、ASCノズル19から溶剤を噴出する前に、予め第15バルブV15を閉めておくことで、溶剤経路31における内圧を高めることができる。また、印字ヘッド1におけるノズル12を洗浄する場合は、第16バルブV16を開きつつも、第12バルブV12を繰り返し開閉することで、溶剤が、ノズル12から間欠的に噴射されるようになる。そして、ノズル12内に残留した溶剤を回収する場合は、第6バルブV6を開くことで、溶剤回収用の経路を兼ねる第7インク経路(吸引経路)27と、第1分岐部51と、第6インク経路26と、を介して第2分岐部52へ溶剤が到達する。ここで第1バルブV1を開いたときは、回収された溶剤は、第8インク経路28を通じてメインタンク104bに収容されることになる。一方、第1バルブV1ではなく第3バルブV3を開いたときは、回収された溶剤は、コンディショニングタンク105bに収容されることになる。
詳しくは、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、電源スイッチがONにされても、印字加工を直ちには開始しない。インクジェット記録装置Iは、印字加工を開始する前に所定の立上処理を実行する。この立上処理においては、溶剤を用いて印字ヘッド1を洗浄した後に、インクの吐出が開始される。立上処理の開始直後に吐出されるインクは、前述したインク軸を形成し、ガター16によって回収される。立上処理を完了することで、インクジェット記録装置I内をインクが循環し、同装置は印字加工を実行可能な状態(印字加工状態)となる。
同様に、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、電源スイッチがOFFにされようとしたときには、その動作を直ちには停止しない。インクジェット記録装置Iは、動作を停止する前に、ノズル洗浄などからなる所定の立下処理を実行する。この立下処理においては、ノズル12から溶剤を吐出させて、これに残存したインクを洗浄および回収することができる。溶剤の吐出に伴ってノズル12から排出されたインクは、立上処理におけるインク軸と同様に、ガター16によって回収される。立下処理を完了することで、インクジェット記録装置Iは、その動作を停止するための準備が整う。
なお、本実施形態における「電源スイッチ」には、物理的な押し釦に加えて、操作表示部103等に表示されるタッチパネルも含む。そして、電源スイッチのOFF操作とは、押し釦等を物理的に押下する操作に加えて、操作用端末800、操作表示部103等を通じて指令されるシャットダウン操作も指す。電源スイッチのON操作についても同様である。
こうしたインクジェット記録装置Iに対しては、適宜、印字ヘッド1内の洗浄等、メンテナンス動作を実施する必要がある。しかしながら、実際の運用にあたっては、メンテナンス動作を実施する場所(内容)および時間は、ユーザの判断によって左右される。そのため、このメンテナンス動作について技術的な知見および経験が少ないユーザでは、適切に実施できない可能性がある。
そこで、操作表示部103上に、メンテナンス動作の手順を示したガイダンスを表示することも考えられるが、本願発明者らが鋭意検討を重ねた結果、そうしたガイダンスだけでは不十分であることに気付いた。
これに対し、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、メンテナンス動作の自動化が実現されている。メンテナンス動作を自動化することで、技術的な知見および経験を不問とした仕組みが実現される。
このメンテナンス動作は、少なくとも本実施形態では、印字ヘッド1の構成に工夫を凝らした上で、この印字ヘッド1とともにインクジェット記録装置Iをなすヘッドステーション200を利用することで実施される。また、メンテナンス動作を実施するためには、コントローラ100による制御プロセスに工夫を凝らすことも要求される。
そこで、以下の記載では、印字ヘッド1におけるメンテナンス動作に関連した構成、ヘッドステーション200の構成、メンテナンス動作に関連した制御プロセスの基本概念、および、メンテナンス動作の具体例について、順番に説明をする。
<印字ヘッド1のさらなる構成>
まず、本実施形態に係る印字ヘッド1のうち、メンテナンス動作との関連性が強い構成についてさらに説明をする。図4は印字ヘッド1の全体構成を例示する斜視図であり、図5は印字ヘッド1の内部構造を概略的に例示する正面図である。
図4に例示するように、印字ヘッド1の筐体10は、紙面上下方向に延びる略直方状の外形を有している。以下の記載では、筐体10の長手方向を単に「上下方向」と呼称する一方、この上下方向に直交する2方向を、それぞれ「前後方向」および「左右方向」と呼称する。他の図においても、これらに対応する方向を、それぞれ、「上下方向」、「前後方向」、および「左右方向」と呼称する。
ここで、「上」とは図4の紙面上側を指し、「下」とは紙面下側を指す。同様に、「前」とは図4の紙面手前側(具体的には、左手前側)を指し、「後」とは紙面奥側(具体的には、右奥側)を指し、「左」とは紙面左側(具体的には、左下側)を指し、「右」とは紙面右側「具体的には、右上側」を指す。他の図においても、これらに対応するものを、それぞれ、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」および「右」という。
図4に例示するように、印字ヘッド1の上端には、前述した接続ケーブル107の一端が繋がっている。一方、印字ヘッド1の下面10aは、インクを吐出するための吐出面として機能する
また、図4に例示するように、吐出面としての下面10aには、偏向電極15によって偏向されたインク粒を外部に吐出する吐出口10bが開口している。この吐出口10bは、左右方向に沿って延びる矩形状の開口部として形成されている。吐出口10bの長手方向(つまり、左右方向)は、偏向電極15をなす金属板の並び方向と略一致する。つまり、吐出口10bは、インク粒が偏向される方向に沿って延びている。
また、図4に例示するように、筐体10の前面には、着脱可能なカバー部材10fが設けられている。カバー部材10fは、他の部材とともにインク粒の飛翔空間S1を区画している。このカバー部材10fは、例えばノズル12等のメンテナンス(特に、手作業でのメンテナンス)に際して取り外されるようになっている。カバー部材10fを取り外すことで、インク用空間S1に対して外部からアクセス可能になる。
一方、図5に例示するように、印字ヘッド1の左側部には光源17が設けられている。この光源17は、例えば、少なくとも1つの発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)からなり、制御部101からの制御信号に応じて発光するように構成されている。光源17が発光することで、印字ヘッド1の左側面を光らせることができる。
本実施形態に係る光源17は、制御部101からの制御信号に基づいて、その発光態様を変換させることができる。例えば、制御部101は、光源17の発光色を変化させたり、光源17を点灯、点滅させたりすることができる。
また、図5に例示するように、印字ヘッド1の下端部には操作検知部18が内蔵されている。本実施形態に係る操作検知部18は、ホール素子によって構成されている。すなわち、ホール素子としての操作検知部18は、磁石を近接させたとき、例えばホール素子と磁石との距離が規定値以下になったときに、検知信号を出力することができる。
特に、本実施形態に係る操作検知部18は、少なくとも筐体10に対して固定されており、該操作検知部18の下方に磁石を配置したとき、詳しくは筐体10の下面10aに磁石を接触させたときに、制御部101へ検知信号を出力することができる。
<ヘッドステーション200>
続いて、本実施形態に係るヘッドステーション200の構成について説明をする。図6Aはヘッドステーション200の概略構成を例示する正面図であり、図6Bはヘッドステーション200に印字ヘッド1を装着した状態を例示する正面図である。
図6A~図6Bに例示するように、ヘッドステーション200は、台座状の外形を有していて、その上端部に設けた開口を介して印字ヘッド1が装着されるように構成されている。
(ヘッドステーション200の主要構成)
具体的に、本実施形態に係るヘッドステーション200は、台座状の本体210と、この本体210の上面に立設されたヘッド装着部211と、本体210の前面に配置された操作部201と、本体210の側面に接続された状態表示部202と、ヘッド装着部211の内部に設けられた装着検知部203と、本体210の下面に接続された廃液部204と、を備えている。
このうち、本体210は、略直方状に構成されており、ヘッド装着部211に印字ヘッド1を装着したときに、これを下方から支持するように構成されている(図6Bを参照)。また、本体210の上面には廃液用の通路210aが開口している。この通路210aは本体210の上面から下面まで貫いており、同下面に接続された廃液部204に繋がっている。
操作部201は、押し釦等から構成されている。この操作部201は、例えば、リンク機構、ピボット機構、ベルクランク機構等を介して装着検知部203と力学的に連結されている。例えば図6Aに示すように、操作部201を押下することで、装着検知部203を所定位置まで移動させることができる。
ヘッド装着部211は、本体210の上面に設けられており、メンテナンス動作に際して印字ヘッド1を一時的に保持するための空間を区画している。本実施形態に係るヘッド装着部211は、少なくともその上端が開口していて、その開口から印字ヘッド1が挿入されるように構成されている。
状態表示部202は、縦長の箱状に構成されていて、本体210の側部にレイアウトされている。この状態表示部202は、いわゆる導光材202aから構成されている。すなわち、状態表示部202の内部には、棒状の導光材202aが収容されている。
本実施形態に係る導光材202aは、その両端部を除いて遮光されている。導光材202aの一端部は、ヘッド装着部211の内部まで続いており、導光材202aの他端部は、透光性を有する表示板202bに接続されている。
図6Bに例示するように、本実施形態においては、ヘッド装着部211に印字ヘッド1を装着したときに、この印字ヘッド1に設けた光源17と、導光材202aの一端部と、が向かい合うようになっている。このように構成すると、ヘッド装着部211に装着された印字ヘッド1と、状態表示部202における表示板202bと、が光学的に結合されることになる。
よって、表示板202bが透光性を有することに鑑みると、印字ヘッド1の光源17を発光させることで、その光を導光材202aによって伝搬せしめ、ひいては、表示板202bを発光させることができる。
したがって、例えば、メンテナンス動作処理の実行状況、実行結果等の情報と、光源17の発光態様(発色、点灯等)と、を予め関連付けておくことで、表示板202bを介してユーザに情報を通知することができる。本実施形態に係る状態表示部202は、メンテナンス動作を実行するための処理に関連した情報を表示することができるという点で、「表示部」を例示している。
また、本実施形態に係る状態表示部202は、後述の装着検知部203と同様に、電力を必要としない“電源レス”な部材として構成されている。
装着検知部203は、例えば磁石によって構成されている。この磁石には、電気配線が接続されていない。装着部検知部203は、ユーザによる操作に基づいて、所定位置まで移動するように構成されている。具体的に、本実施形態に係る装着検知部203は、操作部201が押下されることで、図6Aに例示した初期位置から、図6Bに例示した所定位置まで移動するように構成されている。
本実施形態に係る装着検知部203は、この所定位置にあっては、ヘッド装着部211に挿入された印字ヘッド1の下面10aに対向し、かつ、装着検知部203をなす磁石と、印字ヘッド1における操作検知部18をなすホール素子と、の距離が規定値以下に収まるように構成されている。この場合、操作検知部18は、磁石の近接を検知して検知信号を出力することになる。
操作検知部18から出力される検知信号は、メンテナンス動作を開始するためのトリガーとして機能させたり、同処理を中断するためのトリガーとして機能させたりすることができる。本実施形態では、この検知信号は、メンテナンス動作を開始するためのトリガーとして用いられるようになっている。装着検知部203は、印字ヘッド1の装着を検知することができるという点で、本実施形態における「検知部」を例示している。
本実施形態に係るヘッドステーション200は、状態表示部202および装着検知部203が電力を必要としておらず、いわゆる“電源レス”な機器として構成されている。
このように、本開示に係るインクジェット記録装置Iは、操作検知部18として例示された第1センサと、装着検知部203として例示された第2センサと、を有するセンサシステムSe3を備えている。このうち、第1センサ(操作検知部18)は印字ヘッド1に設けられる一方、第2センサ(装着検知部203)はヘッドステーション200に設けられる。
そして、第1センサ(操作検知部18)は、第2センサ(装着検知部203)との相対距離が規定値以下になったときに、制御部101に検知信号を出力するように構成されている。
このように構成することで、センサシステムSe3は、ヘッドステーション200に印字ヘッド1が装着されたことを検知することができる。
また、図6Aおよび図6Bに例示したように、第2センサ(装着検知部203)は、操作部201を操作することで所定位置まで移動する。そして、ヘッドステーション200に印字ヘッド1を装着したときに、第1センサ(操作検知部18)と、所定位置まで移動された第2センサ(装着検知部203)と、の相対距離が前記規定値以下になるように構成されている。
このように構成することで、センサシステムSe3は、ヘッドステーション200に印字ヘッド1が装着されたことをより的確に検知することができる。例えば、印字ヘッド1の仕様等に応じて所定位置の場所を変更することで、印字ヘッド1毎に専用のヘッドステーション200とすることができる。
また、第2センサは、前述した磁石のように、電力供給を必要としない“電源レス”な部材によって構成してもよい。このように構成することで、ヘッドステーション200そのものを電源レスに構成する上で有利になる。このことは、ヘッドステーション200の製造コストを抑制したり、ヘッドステーション200のコンパクト化、軽量化等を実現したり、印字ヘッド1から排出される廃液に起因した漏電を抑制したりする上で有効である。
図6Aおよび図6Bに戻ると、廃液部204は、例えば樹脂製のボトルによって構成されている。ボトルを構成するための樹脂としては、HEPE等を用いることができる。廃液部204は、上端部が開口しており、本体210の下面に接続されている。このように接続することで、廃液用の通路210aと、廃液部204と、を流体的に接続することができる。
したがって、印字ヘッド1の下面10aから漏れ出した廃液は、通路210aを流れ落ちて廃液部204に至る。廃液部204は、そうして流れ落ちた廃液を蓄えることができる。
なお、本体210の下面に廃液部204を接続する構成は必須ではない。例えば、パイプ等を介して、本体210と廃液部204を流体的に接続してもよい。
(ヘッドステーション200に関連した動作)
メンテナンス動作を行う場合、ユーザは、印字ヘッド1をヘッドステーション200に挿入して装着する。これにより、印字ヘッド1の光源17と状態表示部202とが光学的に結合される一方、印字ヘッド1内の飛翔空間S1と廃液部204とが流体的に接続される。
続いて、ユーザは、操作部201を押下する。これにより、装着検知部203が所定位置まで移動して、印字ヘッド1の操作検知部18に近接する。そうして近接した結果、装着検知部203と操作検知部18との相対距離が規定値以下になると、操作検知部18が制御部101に検知信号を出力する。制御部101は、この検知信号をトリガーとしてメンテナンス動作に係る制御プロセスを開始する。
制御部101は、メンテナンス動作に係る制御プロセスを実行することで、インクジェット記録装置Iに対し、所定のメンテナンス動作を実行するように構成されている。
このように、操作部201が押下されたことを契機として操作検知部18から検知信号が出力されるため、本実施形態に係る操作部201は、制御部101にメンテナンス動作を開始させるための部材ともいえる。この場合、制御部101は、ヘッドステーション200に印字ヘッド1が装着された状態で操作部201が操作されたときに、印字ヘッド1に対してメンテナンス動作を実行することになる。
なお、本実施形態では、メンテナンス動作を開始させるための部材として、ユーザによって手動操作される操作部201を設けることとしたが、本発明はこれに限らず、操作部201を省略することも可能である。すなわち、印字ヘッド1がヘッドステーション200に取り付けられたとき、メンテナンス動作が自動的に開始される構成であってもよい。例えば、印字ヘッド1がヘッドステーション200に取り付けられたときに、印字ヘッド1側の操作検知部18とヘッドステーション200側の装着検知部203とが対向するような位置関係となっていれば、印字ヘッド1の装着を自動検知でき、ひいてはメンテナンス動作を自動開始することができる。
以下、メンテナンス動作に関連した他の構成要素について説明しつつ、同処理の基本概念について詳細に説明する。以下の記載では、複数種のメンテナンス動作の具体例として、図7および図9に示したメンテナンス処理A~Gを取りあげて説明をする。
<メンテナンス動作について>
(メンテナンス動作の基本概念)
図7はメンテナンス動作の具体例を示すフローチャートである。図8はエラーフラグの内容を概略的に例示する図である。図9はメンテナンス処理A~Gの詳細を例示する表である。また図10は、メンテナンス動作の詳細を示すフローチャートである。
本願発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、複数パターンのメンテナンス動作を用意するともに、各メンテナンス動作と、印字ヘッド1等において生じた異常(エラー)と、を相互に対応付けることを想到するに至った。
これを実現するために、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、インクジェット記録装置Iにおいて生じる複数の異なる種別の異常とインクジェット記録装置Iにおいて実行可能な複数種のメンテナンス動作とを関連付けて記憶するメンテナンスパターン記憶部102bと、インクジェット記録装置Iにおいて異常が生じたことを、その異常の種別に対応したエラーフラグとして記憶するフラグ記憶部102aと、を有している。
ここで、フラグ記憶部102aは、インクジェット記録装置Iにおいて異常が生じたことと、その異常の種別と、をエラーフラグとして記憶することができる。
なお、フラグ記憶部102aに記憶される異常は、例えば、コントローラ100に生じた異常、印字ヘッド1に生じた異常、および、自動印字システムSの各部に生じた異常の少なくとも1つを含む。
また、フラグ記憶部102aに記憶される異常は、例えば、以前立下処理が実行されたときに検知された異常としてもよい。ここでいう「以前立下処理が実行されたとき」とは、“前回”立下処理が実行されたタイミングとしてもよいし、“前々回”立下処理が実行されたタイミングとしてもよいし、それよりも過去に立下処理が実行されたタイミングとしてもよい。
図8に示すように、本実施形態に係るフラグ記憶部102aは、過去に生じた異常の履歴をエラー履歴として記憶するように構成されている。
図8においてチェックが付されたマスは、所定のタイミングでエラーが生じたこと、つまり、エラーフラグが立ったことを示している。エラーフラグは、例えば、エラーフラグを示す変数が初期値から増減したときに、“立った”とみなすことができる。
一方、図8においてハイフンが付されたマスは、所定のタイミングでエラーが生じなかったこと、つまり、エラーフラグがクリアされたままであることを示している。エラーフラグは、例えば、エラーフラグを示す変数が初期値のまま増減しないときに、“クリアされている”とみなすことができる。
図8に示す例では、前回立下時(前回立下処理が実行されたタイミング)と、前々回立下時(前々回立下処理が実行されたタイミング)ではエラーフラグが記憶されている(エラーフラグが立っている)一方、3回前立下時(3回前の立下処理が実行されたタイミング)ではエラーフラグが記憶されていない(エラーフラグがクリアされている)。
また、フラグ記憶部102aに記憶される異常の種別には、例えば、ノズル12が詰まったことを示す「ノズル詰まり」と、偏向電極15が過度に汚れていることを示す「偏向リーク」と、が含まれる。
例えば、ガター16に通じる経路の流量を制御部101にておいてモニターし、その流量が過度に小さいときに、ノズル詰まりが生じたと判定することができる。この場合、ノズル12に詰まりが生じた結果、インク軸にズレが生じてしまい、ガター16によるインクの回収に支障が生じたものと考えられる。
インク軸のズレを検出するためのセンサとして、インクジェット記録装置Iは、流量検出部としてのインク軸検知部Se2を備えている(図2Aを参照)。インク軸検知部Se2は、例えば熱式流量センサによって構成することができる。インク軸検知部Se2により検出された流量が規定値以上であれば、インク軸にズレが生じておらず、インク軸が正常であると判定することができる。
一方、図2B等に例示した偏向電極15間の電位差を制御部101にてモニターし、その電位差が規定値以下のときに、偏向リークが生じたと判定することができる。この場合、印字ヘッド1内の各部が汚損しているものと考えられる。以下、この汚損を「ヘッド汚れ」ともいう。
ヘッド汚れを検出するためのセンサとして、インクジェット記録装置Iは、電圧検出部としての汚れ検知部Se1を備えている(図2Aを参照)。汚れ検知部Se1は、偏向電極15間の電位差を検出することができる。前記のように、この電位差が既定値以下の場合は、ヘッド汚れが生じていないと判定することができる。
本実施形態に係る制御部101は、立下処理を完了するたびに、異常が生じたか否かの判定と、異常が生じた場合は、その種別の判定と、を実施し、その判定結果をフラグ記憶部102aに記憶させる。
フラグ記憶部102aは、異常が生じたタイミングと関連付けて、その異常の種別に対応したエラーフラグを立てる。立下処理が実行されるたびに、フラグ記憶部102aがエラーフラグを立てて記憶することで、図8に例示したように、時系列に沿ってエラーフラグを並べてなるエラー履歴が構成される。
図8に示す例では、前回立下時はノズル詰まりが生じたことと、前々回立下時はノズル詰まりと偏向リークが生じたことが見て取れよう。図8では、前々回立下時に、ノズル詰まりと偏向リークが生じたが、前回の立上げ時に洗浄動作を実施した結果、偏向リークについては解消したものの(エラーフラグがクリアされたものの)、ノズル詰まりについては未だ解消していないことになる(エラーフラグがクリアされていない)。すなわち、エラー履歴において、2回連続でノズル詰まりのエラーフラグが立っているので、ノズルがかなり汚れている虞がある。
メンテナンスパターン記憶部102bは、インクジェット記録装置Iに対して実行可能な複数種のメンテナンス動作を、それぞれ、異常の種別と関連付けて記憶する。
ここで、複数種のメンテナンス動作には、溶剤供給部105から供給される溶剤を用いた複数種の洗浄動作が含まれる。この洗浄動作には、立上処理の一部工程(例えば、ガター16に接続された経路を洗浄する工程)も含まれる。その意味では、立上処理も洗浄動作の一種といえる。
また、複数種の洗浄動作は、その実行時間、および、溶剤の供給経路の少なくとも一方が互いに異なるよう設定される。各洗浄動作が複数の工程からなる場合は、工程ごとに実行時間を異ならせてもよいし、一部工程をスキップしてもよい。
また、複数種のメンテナンス動作には、インク流通経路104cおよび/または溶剤流通経路105cから、インクおよび溶剤の少なくとも一方を排出させる排出動作と、エアポンプ106を作動させることで印字ヘッド1の内部を乾燥させる乾燥動作と、がさらに含まれる。
複数種のメンテナンス動作は、洗浄動作、排出動作および乾燥動作には限定されない。このメンテナンス動作には、インクジェット記録装置Iの性能を保持するために実行され得る任意の動作が含まれる。
具体的に、図9に示す例では、メンテナンスパターン記憶部102bは、複数種のメンテナンス動作として、立上処理に先立って、印字ヘッド1を自動的に洗浄する「自動洗浄」と、エラーフラグとして記憶された異常を解消するための「エラー解除処理」と、印字ヘッド1を印字可能状態とするための「立上処理」と、を組み合わせてなるメンテナンス処理A~Gを記憶している。
図例から見て取れるように、自動洗浄と、エラー解除処理と、立上処理と、を全て実行する必要はなく、必要に応じて取捨選択すればよい。例えば、エラーフラグが何れも記憶されていない(エラーフラグが全てクリアされている)場合は、エラー解除処理は不要となる。
そのため、本実施形態に係るメンテナンスパターン記憶部102bは、複数種のメンテナンス動作のうちの少なくとも1つを、フラグ記憶部102aにおいて全てのエラーフラグがクリアされている場合と関連付けて記憶するように構成されている。
例えば図9では、メンテナンス処理A~Gのうち、メンテナンス処理A~Dが全てのエラーフラグがクリアされている場合のメンテナンス動作に相当し、メンテナンス処理E~Gがいずれかのエラーフラグが立っている場合のメンテナンス動作に相当する。
また、メンテナンスパターン記憶部102bは、複数種のメンテナンス動作を、それぞれ、異常の種別に加えて、さらに、インクジェット記録装置Iの停止期間とも関連付けて記憶することができるように構成されている。この停止期間は、前述のタイマ108によって計測することができる。
例えば図9では、最新のエラー情報(前回エラー)と、停止期間と、を組み合わせた選択条件が図示されている。同図に示すように、メンテナンスパターン記憶部102bは、各選択条件と、処理内容(メンテナンス動作)とを、関連付けて記憶することができる。
そして、制御部101は、エラーフラグのうち、フラグ記憶部102aに記憶されているエラーフラグ(具体的には、フラグ記憶部102aにおいてクリアされていないエラーフラグ)に対応した異常の種別に基づいて、メンテナンスパターン記憶部102bに記憶されている複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行するように構成されている。
ここで、「フラグ記憶部102aにおいてクリアされていないエラーフラグ」とは、例えば、「インクジェット記録装置Iへの電力供給を遮断した時点でクリアされていないエラーフラグ」としてもよい。
例えば制御部101は、メンテナンス動作として、メンテナンス動作を開始しようとした時点における最新のエラー情報を参照するとともに、そのエラー情報に紐付いたメンテナンス動作を実施することができる。
また、前述のように、メンテナンスパターン記憶部102bは、最新のエラー情報と、停止期間と、を組み合わせた選択条件を記憶することができる。
そこで、本実施形態に係る制御部101は、フラグ記憶部102aにおいてクリアされていないエラーフラグに対応した異常の種別と、時間計測部としてのタイマ108により計測された停止期間と、に基づいて、複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行することができる。
図9に示す例では、制御部101は、前回エラーと停止期間とを組み合わせてなる選択条件に基づいて、メンテナンス処理A~Gの中から1つを選択して実行するように構成されている。
また、前述のように、メンテナンスパターン記憶部102bは、複数種のメンテナンス動作のうちの少なくとも1つを、フラグ記憶部102aにおいて全てのエラーフラグがクリアされている場合と関連付けて記憶することができる。
そこで、本実施形態に係る制御部101は、フラグ記憶部102aにおいて全てのエラーフラグがクリアされている場合と、いずれかのエラーフラグがクリアされていない場合と、のそれぞれにおいてメンテナンス動作を選択して実行することができる。
ここで、フラグ記憶部102aにおいて全てのエラーフラグがクリアされている場合に選択されるメンテナンス動作の実行時間は、いずれかのエラーフラグがクリアされていない場合に選択されるメンテナンス動作の実行時間に比して短い、とすることができる。
図9に示す例では、エラーフラグが全てクリアされている場合は、エラー解除処理は不要となるため実行されない。この場合、自動洗浄、エラー解除処理および立上処理を組み合わせてなるメンテナンス動作は、エラー解除処理を行わない分だけ、その実行時間が短なる。
なお、複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行するタイミングは、適宜、変更可能である。前述したように、ヘッドステーション200に印字ヘッド1を装着した上で操作部201を押下したタイミングとしてもよい。また、仮に、操作部201の押下に関係なく印字ヘッド1の装着が検知されるように構成した場合は、インクジェット記録装置Iに電源を投入したタイミングとすることもできる。その場合は、これらの条件を組み合わせたタイミングとしてもよいし、いずれかのタイミングをユーザ自身が選択するように構成してもよい。
なお、図2Aに示す例では、フラグ記憶部102aおよびメンテナンスパターン記憶部102bは、それぞれ、記憶部102の一要素として図示されているが、この例には限定されない。例えば、フラグ記憶部102aとメンテナンスパターン記憶部102bと、で別々の記憶装置を利用したり、コントローラ100以外の部材の中にフラグ記憶部102a等を設けたりしてもよい。
(メンテナンス動作の基本フロー)
まず、図7のステップS1では、ヘッドステーション200に印字ヘッド1が設置される(取り付けられる)。続くステップS2においては、ユーザが、開始ボタンとしての操作部201を押下する。これにより、ヘッドステーション200における装着検知部203が、図6Bに例示した所定位置まで移動する。
そして、ステップS3において、制御部101は、印字ヘッド1が検知されたか否か、すなわちヘッドステーション200に印字ヘッド1が装着された否を判定する。この判定は、例えば、操作検知部18から検知信号が出力され、かつ、その検知信号が制御部101に入力されたか否かに基づいて行うことができる。この判定がNOの場合はステップS4へ進む。この場合、操作表示部103等にエラー表示がなされるとともに、制御プロセスを終了する。
一方、ステップS3の判定がYESの場合は、ステップS3からステップS5へ進む。この場合、制御部101は、記憶部102から装置情報を読み出す。ステップS5で読み出される装置情報には、前述のエラー情報(最新のエラー情報)および停止期間に加えて、例えば、以前実行されたメンテナンス動作に関連した情報と、その実行結果を示す情報とが含まれ得る。
具体的に、記憶部102は、最新のエラー情報として、フラグ記憶部102aに記憶されている前回立下時のエラーフラグを参照する。このエラーフラグは、偏向リーク、ノズル詰まり等の情報からなる。これらの情報が記憶されるタイミングは、立下処理が終了したタイミング、特に、インクジェット記録装置Iにおけるインクの循環を停止したタイミングとしてもよい。
また停止期間はタイマ108によって計測されるところ、その計測方法は、適宜、変更することができる。例えば、立下処理が終了したタイミング、特に、インクジェット記録装置Iにおけるインクの循環を停止した時刻と、現在時刻と、の差分としてもよい。
ステップS5から続くステップS6において、制御部101は、記憶部102(特にフラグ記憶部102a)から読み出したエラー情報を分析する。同様に、ステップS6から続くステップS7において、制御部101は、タイマ108により計測された停止期間(装置の停止期間)を分析する。ここで、ステップS6~ステップ7は、順番を入れ替えてもよいし、同時に行ってもよい。
ステップS7から続くステップS8において、制御部101は、エラー情報と停止期間とを組み合わせた選択条件を決定し、この選択条件を、図9に例示した表に相当する電子データ(変数テーブル等)と照合する。制御部101は、選択条件を照合することで、インクジェット記録装置I、特に印字ヘッド1に行うべきメンテナンス動作の内容を、メンテナンス処理A~Gから選択して実行する。
各メンテナンス処理A~Gは、自動洗浄、エラー解除処理および立上処理のうちの少なくとも1つからなり、制御部101は、各処理を順番に実行する。
なお、図7および図9に例示したメンテナンス処理A~Gは、あくまでも例示にすぎない。後述の変形例のように、他のメンテナンス処理を実行することもできる。各メンテナンス処理の詳細は、後述する。
ステップS8から続くステップS9において、制御部101は、メンテナンス動作として、選択されたメンテナンス処理A~Gのいずれかが正常に完了したか否かを判定する。この判定は、自動洗浄、エラー解除処理および立上処理を、それぞれ、正常に終了できたか否かに基づいて行われる。例えば、自動洗浄又はエラー解除処理(図10に示す溶剤の間欠噴射)の実施中に、溶剤が空になってしまい、途中で自動洗浄又はエラー解除処理が実施できなくなった場合、それぞれ自動洗浄自体又はエラー解除処理自体にエラーが生じたものと判定される。また、例えば立上処理の実施中に、インク軸検知部Se2によってインク軸のズレが検知されたり、汚れ検知部Se1によって偏向電極15間の電位差が規定値(例えば7000V)以下となったりした場合、立上処理自体にエラーが生じたものと判定される。この判定がYESの場合はステップS10に進む。このステップS10において、メンテナンス動作が正常に完了した旨を、状態表示部202を介してユーザに通知してもよい。
ステップS10においては、例えばユーザが、ヘッドステーション200から印字ヘッド1を取り外す。取り外された印字ヘッド1は、図1に示すように、搬送ラインLに設置される。これにより、各ワークWに対して印字加工を施すことができるようになる。
また、ステップS9の判定がNOの場合はステップS11へ進む。この場合、エラーを解除するためのメンテナンス動作それ自体にエラーが生じたものと判定し、これまでにエラーが生じた回数(以下、「エラー回数」もいう)を1回分だけ加算してステップS12に進む。
ステップS12において、制御部101は、エラー回数が規定回数以上か否かを判定する。この判定がNOの場合はステップS5に戻る。この場合、制御部101は、メンテナンス動作の選択からやり直す(つまり、メンテナンス動作のリトライ)ことになる。一方、この判定がYESの場合はステップS143へ進み、異常終了として制御プロセスを完了する。
なお、ステップS11およびステップS12で用いられる規定回数は、ユーザ自身が設定してもよい。また、規定回数を用いる代わりに、時間を用いた判定を実施してもよい。例えば、メンテナンス動作の実行時間をタイマ108でカウントし、この実行時間が規定時間を超過したときに、メンテナンス動作をリトライさせてもよい。
また、ステップS9からステップS11に進んだ場合は、メンテナンス動作が正常に完了しなかった旨を、状態表示部202を介してユーザに通知してもよい。
また、ステップS8においてメンテナンス動作を実施している最中に、インクジェット記録装置Iに異常(例えば、ヘッドステーション200に対する印字ヘッド1の位置ズレ、ならびに、印字ヘッド1およびコントローラ100のハード構成に係る異常)が生じた場合は、メンテナンス動作を中止してもよい。
(メンテナンス動作の詳細)
以下、自動洗浄、エラー解除処理および立上処理の詳細を説明する。
図10は、メンテナンス動作の詳細を示すフローチャートである。このフローチャートは、図7におけるステップS8の詳細を例示している、すなわち、図10におけるステップS21~ステップS24が、図7のステップS8を構成している。
図10のステップS21において、制御部101が、選択条件に基づいて自動洗浄を行うべきか否か、および、行われるべき自動洗浄の種類を選択し、これを実行する。
続くステップS22において、制御部101は、エラーフラグが全てクリアされているか否かを判定する。この判定がNOの場合は、ステップS23に進む。ステップS23において、制御部101は、選択条件に基づいてエラー解除処理を行うべきか否か、および、行われるべきエラー解除処理の種類を選択し、これを実行する。エラー解除処理が完了すると、ステップS23からステップS24へ進む。
一方、ステップS22の判定がYESの場合は、ステップS23をスキップしてステップS24へ進む。ステップS24において、制御部101は、立上処理の種類を選択し、これを実行してリターンする。
図11は、自動洗浄に係る処理を例示するフローチャートであり、図12A~図12Fは、それぞれ、自動洗浄における工程A~Fを説明するための図である。そして、図13はエラー解除処理を例示するフローチャートであり、図14は立上処理を例示するフローチャートであり、図15A~図15Dは、立上処理における工程G~Jを説明するための図である。
-自動洗浄-
以下、自動洗浄について詳細に説明する。
まず、図11のステップS31において、制御部101は、インクジェット記録装置Iにおける溶剤の経路を昇圧する。具体的に、制御部101は、溶剤用の経路(特に第1溶剤経路31)を昇圧させるために、図12Aに例示する工程Aを実行する。
この工程Aにおいては、溶剤を準備するために、制御部101は、第16バルブV16を開いた状態で、第12バルブV12を閉状態で待機させる。その状態で溶剤ポンプP2が作動することで、溶剤カートリッジ105aに収容された溶剤が、第1溶剤経路31を介して第12バルブV12付近まで供給される(図12Aの太線を参照)。
ステップS31から続くステップS32では、制御部101は、印字ヘッド1内を洗浄する。具体的に、制御部101は、印字ヘッド1の内部を洗浄するために、図12Bに例示する工程Bと、図12Cに例示する工程Cと、を交互に実行する。
このうち、工程Bにおいては、制御部101は、第15バルブV15を開いた状態で、ASCノズル19から溶剤(洗浄液)を噴出させる。この噴出は、所定期間にわたって実行され、そうした噴出された溶剤によって、印字ヘッド1内を洗浄することができる(図12Bの太線を参照)。
また、工程Cにおいては、制御部101は、第15バルブV15を閉じて、これを閉じ状態のまま待機させる(図12Cの太線を参照)。これにより、第1溶剤経路31は、再度昇圧される。
工程Bと工程Cは、少なくとも1回(例えば2~8セット)にわたって繰り返される。ここで、ステップS32において工程Bを実施する時間(例えば数秒程度)は、工程Cを実施する時間と略同じに設定される。
ステップS32から続くステップS33では、制御部101は、溶剤の間欠吐出を実行する(溶剤を間欠噴射)。具体的に、制御部101は、溶剤を間欠的に吐出させるために、図12Dに例示する工程Dと、図12Eに例示する工程Eと、を交互に実行する。溶剤を間欠的に吐出することで、インクジェット記録装置I、特に印字ヘッド1をなすノズル12を洗浄することができる。以下、この動作を「間欠噴出動作」という。
このうち、工程Dにおいては、制御部101は、第16バルブV16と、第12バルブV12と、を開く。その状態で溶剤ポンプP2が作動することで、溶剤カートリッジ105aに収容された溶剤が、第1溶剤経路31を介してノズル12から吐出される(図12Dの太線を参照)。図12Dでは省略したが、ノズル12から吐出された溶剤は、ガター16によって回収される。
また、工程Eにおいては、制御部101は、第12バルブV12を閉じて、第6バルブV6および第1バルブV1を開く。そうすると、循環ポンプP4が及ぼす負圧によって、ノズル12内の圧力が急減する。これにより、ノズル12に残存した溶剤が、吸引経路27、第1分岐部51、第6インク経路26、第1バルブV1、第8インク経路28を介してメインタンク104bに吸い込まれるようになる(図12Eの太線を参照)。
工程Dと工程Eは、複数回(例えば2~8セット)にわたって繰り返される。ここで、ステップS33において工程Dを実施する時間(例えば1秒未満)は、工程Eを実施する時間(例えば数秒程度)よりも短い。
工程Eにおいて第12バルブV12を閉じた後に、工程Dにおいて第12バルブV12を開くことで、溶剤が間欠的に噴射されるようになる。工程Dから工程Eへ移行する際に、数秒程度にわたって第12バルブV12を閉じてもよい。こうすることで、第12バルブV12付近における溶剤の圧力を高めることができ、第12バルブV12を開いたときに、溶剤を勢いよく吐出することができるようになる。
ステップS33から続くステップS34では、制御部101は、自動洗浄に係る終了処理を実行する。具体的に、制御部101は、ノズル12内に残存した溶剤と、ノズル詰まりの要因となる物質と、を除去するために、図12Fに例示する工程Fを実行する。
この工程Fにおいて、制御部101は、第6バルブV6および第3バルブV3を開く。そうすると、循環ポンプP4が及ぼす負圧によって、ノズル12に残存した溶剤が、吸引経路27、第1分岐部51、第6インク経路26、第3バルブV3を介してコンディショニングタンク105bに吸い込まれるようになる(図12Fの太線を参照)。
ステップS34から続くステップS35では、制御部101は、印字ヘッド1内にエアを送風し、これを乾燥させる(ヘッド内乾燥)。具体的に、制御部101は、エアポンプ106を作動させ、印字ヘッド1内にエアを供給する。エアの供給は、規定時間にわたって実行される。このときの規定時間は、例えば、インクジェット記録装置Iの周辺温度、および、洗浄に用いた溶剤の種類に応じて設定される。
本実施形態に係る制御部101は、ステップS32において工程Bと工程Cを繰り返す回数、ステップS33において工程Dと工程Eを繰り返す回数、および、ステップS34において工程Fを実行する時間を増やすことで、通常の自動洗浄(以下、「通常洗浄」という)よりも強力な自動洗浄(以下、「強力洗浄」という)を行うことができる。
同様に、本実施形態に係る制御部101は、ステップS32において工程Bと工程Cを繰り返す回数、ステップS33において工程Dと工程Eを繰り返す回数、および、ステップS34において工程Fを実行する時間を減らすことで、通常洗浄よりも実行時間が短い自動洗浄(以下、「短時間洗浄」という)を行うことができる。
-エラー解除処理-
続いて、エラー解除処理について説明をする。
まず、図13のステップS41において、制御部101は、インクジェット記録装置Iにおける溶剤の経路を昇圧する。具体的に、制御部101は、溶剤用の経路(特に第1溶剤経路31)を昇圧させるために、前述の工程Aを実行する。これを実行することで、溶剤カートリッジ105aに収容された溶剤が、第12バルブV12付近まで供給される(図12Aの太線を参照)。
ステップS41から続くステップS42では、制御部101は、溶剤の間欠吐出を実行する(溶剤を間欠噴射)。具体的に、制御部101は、溶剤を間欠的に吐出させるために、図12Dに例示する工程Dと、図12Eに例示する工程Eと、を交互に実行する。これを実行することで、前述の間欠噴射動作が行われることとなり、ノズル12から溶剤を間欠的に噴射させることができる。
このうち、エラー解除処理において工程Dを実行する時間は、自動洗浄において工程Dを実行する時間よりも長い(例えば、数倍程度)、としてもよい。
同様に、エラー解除処理において工程Dと工程Eを繰り返す回数は、自動洗浄において工程Dと工程Eを繰り返す回数よりも多い(例えば、10倍程度)、としてもよい。
工程Dの実行時間を長くするとともに、工程Dを行う回数自体を増やすことで、ノズル12から相対的に多量の溶剤を吐出させ、ノズル12等に付着した汚れをより確実に洗い流すことができる。
ステップS42から続くステップS43では、制御部101は、エラー解除処理に係る終了処理を実行する。具体的に、制御部101は、ノズル12内に残存した溶剤と、ノズル詰まりの要因となる物質と、を除去するために、図12Fに例示する工程Fを実行する。これを実行することで。循環ポンプP4が及ぼす負圧によって、ノズル12に残存した溶剤が、コンディショニングタンク105bに吸い込まれるようになる(図12Fの太線を参照)。
-立上処理-
続いて、立上処理について説明する。
まず、図14のステップS51においては、インクジェット記録装置Iにおけるインクおよび溶剤の経路を昇圧する(圧力上昇待ち)。このために、制御部101は、図15Aに例示する工程Gを実行する。この工程Gにおいては、溶剤を準備するために、制御部101は、第16バルブV16を開いた状態で、第12バルブV12を閉状態で待機させる。その状態で溶剤ポンプP2が作動することで、溶剤カートリッジ105aに収容された溶剤が、第1溶剤経路31を介して第12バルブV12付近まで供給される(図15Aの太線を参照)。
また、インクを準備するために、制御部101は、第14バルブV14を閉状態で待機させる。その状態でインクポンプP1が作動することで、メインタンク104bに蓄えられたインクが、第4インク経路24を介して第14バルブV14付近まで供給される(図15Aの太線を参照)。
また、ガター16を準備するために、制御部101は、第10バルブV10および第1バルブV1を開状態で待機させる。その状態でガターポンプP3が作動することで、ガター16によって回収されたインクまたは溶剤を、第5インク経路25および第2分岐部52を介してメインタンク104bまで送り戻すことができるようになる(図15Aの太線)を参照。
工程Gにおいて、制御部101には、圧力計(図3等を参照)の検知信号が入力される。制御部101は、そうした検知信号に基づいて、第4インク経路24の圧力が規定値以上になるまで待機する。
ステップS51から続くステップS52では、制御部101は、ガター16に通じる経路を洗浄する(ガター経路を洗浄)。具体的に、制御部101は、ガター16に通じる径を洗浄するために、図15Bに例示する工程Hと、図15Cに例示する工程Iと、を交互に実行する(例えば1~3セット程度)。
詳しくは、工程Hにおいては、制御部101が第12バルブV12を開くことで、ノズル12から溶剤が吐出される。そうして吐出された溶剤は、ガター16によって回収される(図15Bの太線を参照)。
また、工程Iにおいては、制御部101は、第12バルブV12を閉じてノズル12からの溶剤の吐出を停止させる。それに併せて、制御部101は、第1バルブV1と第6バルブV6を開く。これにより、先の工程Hにおいて吐出された溶剤が、吸引経路27に吸引される。吸引経路27に吸引された溶剤は、第6バルブV6と第1バルブV1を介してメインタンク104bに送り戻される(図15Cの太線を参照)。
ステップS52から続くステップS53では、制御部101が工程Jを実行し、ノズル12からインクを吐出させる。この工程Jにおいては、制御部101は、第6バルブV6と第16バルブV16を閉じ、第14バルブV14を開く。これにより、溶剤の供給が停止される一方で、ノズル12から軸状のインク(インク軸)が吐出される。そうして吐出されたインクは、ガター16によって回収される。そうして回収されたインクは、第1バルブV1を介して第5インク経路25からメインタンク104bに送り戻される(図15Dの太線を参照)。図15Dの太線に示すように、印字ヘッド1とコントローラ100との間でインクが循環することとなる。
ステップS53から続くステップS54では、制御部101が、ノズル12から吐出されるインクへの加振、並びに、帯電電極13および偏向電極15への印加を開始させる。これにより、インクを粒子化させたり、帯電させたり、偏向させたりすることが可能となる。
ステップS54を完了すると、インクジェット記録装置Iの内部でインクが循環するようになり、同装置は印字可能状態となる。
本実施形態に係る制御部101は、ステップS52において工程Hと工程Iを繰り返す回数を減らすことで、通常の立上処理(以下、「通常立上」という)よりも簡易的な立上処理(以下、「簡易立上」という)を行うことができる。
(メンテナンス動作の具体例)
図7に例示するように、本実施形態においては、メンテナンス動作としてのメンテナンス処理A~Gのそれぞれについて、自動洗浄、エラー解除処理および立上処理の内容が設定されている。
例えばメンテナンス処理Aは、前回立下時には異常が生じておらず、かつ停止期間が1時間以下の場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、エラー解除処理は不要となる。また、停止期間も短いため、自動洗浄も不要であり、簡易立上が実行される。これにより、溶剤を節約し、メンテナンス動作に要する時間、ひいては印字ヘッド1を印字可能状態とするまでの時間を短縮することができる。メンテナンス処理Aは、昼休憩など、印字加工を一時的に停止するときに用いられる。
また、メンテナンス処理Bは、前回立下時には異常が生じておらず、かつ停止期間が1日以下の場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、エラー解除処理は不要となり、自動洗浄としては短時間洗浄が実行され、立上処理としては通常立上が実行される。メンテナンス処理Bは、1日の就業時間が終了したときなど、印字加工を一晩停止するときに用いられる。
また、メンテナンス処理Cは、前回立下時には異常が生じておらず、かつ停止期間が1週間以下の場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、エラー解除処理は不要となり、自動洗浄としては、短時間洗浄よりも洗浄性に優れた通常洗浄が実行される。立上処理としては通常立上が実行される。メンテナンス処理Cは、週末等、2~3日休暇が続くときに用いられる。
また、メンテナンス処理Dは、前回立下時には異常が生じておらず、かつ停止期間が2週間以下の場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、エラー解除処理は不要となり、自動洗浄としては、通常洗浄よりも洗浄性に優れた強力洗浄が実行される。立上処理としては通常立上が実行される。メンテナンス処理Dは、年末年始等、長期休暇に際して用いられる。
また、メンテナンス処理Eは、前回立下時にノズル詰まりが生じており、かつ停止期間が10分以下の場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、エラー解除処理として、図13を用いて説明した間欠噴射動作が実行される。自動洗浄としては通常洗浄が実行され、立上処理としては通常立上が実行される。メンテナンス処理Eは、ノズル12周辺のインクが固化する前に実施される復旧動作として用いられる。
また、メンテナンス処理Fは、前回立下時に偏向リークが生じており、かつ停止期間が1時間以下の場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、偏向電極15が汚損していると考えられるため、間欠噴射動作等のエラー解除処理は不要となる。その代わりに、自動洗浄として強力洗浄が実行される。また、立上処理としては通常立上が実行される。メンテナンス処理Fは、印字ヘッド1の内部、例えば飛翔空間S1を重点的に洗浄することで、偏向電極15等に付着した汚れを洗い落とすために用いられる。
また、メンテナンス処理Gは、前回立下時に偏向リークが生じており、かつ停止期間が1日以下の場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、メンテナンス処理Fと同様に、間欠噴射動作等のエラー解除処理は不要となる。その代わりに、自動洗浄として強力洗浄が実行される。間欠噴射動作等のエラー解除処理は不要となる。その代わりに、自動洗浄として強力洗浄が実行される。
また、メンテナンス処理A~Gは、前述のように例示に過ぎない。各メンテナンス処理の内容は、インクジェット記録装置Iの仕様に応じて、適宜、変更され得る。
(メンテナンス動作の自動化について)
本実勢形態によれば、メンテナンスパターン記憶部102bは、図9に示すように、インクジェット記録装置Iにおいて生じ得る異常の種別と、複数種のメンテナンス動作としてのメンテナンス処理A~Gと、を関連付けて記憶する。図7に示すように、制御部101は、メンテナンスパターン記憶部102bにおける記憶内容に基づいて、異常の種別に対応したメンテナンス動作を自動的に選択する。メンテナンス動作を自動的に選択することで、技術的な知見および経験を不問とした仕組みが実現される。
これにより、ユーザの知見および経験にかかわらず、適切なメンテナンス動作を実施することができるようになる。
また、例えば、メンテナンス動作として自動洗浄等の洗浄動作を実施する場合、インクジェット記録装置Iの停止期間が長いときには、短いときに比してインクの硬化が進行する。インクの硬化が進行した分だけ、より長時間にわたって洗浄動作を実施する必要がある。
また、図9に例示するように、メンテナンスパターン記憶部102bは、異常の種別に加えてさらに、インクジェット記録装置Iの停止期間と、同装置に対して実行可能なメンテナンス動作と、を関連付けて記憶する。その記憶内容に基づいて、異常の種別に対応したメンテナンス動作を自動的に選択することができる。これにより、より適切なメンテナンス動作を実施することができる。
また一般に、インクジェット記録装置Iに対して実施されるメンテナンス動作には、同装置に異常が生じた場合に実施される動作ばかりでなく、異常が生じていない場合に実施される動作、例えば、通常の立上処理も含まれる。後者の動作は、異常を解消する必要が無い分だけ、より短時間で行うことができる。
そこで、異常が生じていない場合、すなわち全てのエラーフラグがクリアされている場合に選択されるメンテナンス動作(例えば、図9のメンテナンス処理B)の実行時間は、異常が生じた場合、すなわちいずれかのエラーフラグがクリアされていない場合に選択されるメンテナンス動作(例えば、図9のメンテナンス処理G)の実行時間に比して短く設定される。これにより、より適切なメンテナンス動作を実施することができる。
また、図8における前回立下時のエラーフラグのように、制御部101は、インクジェット記録装置Iへの電力供給を遮断した時点、例えば、インクジェット記録装置Iの運用を一時的に中断した時点における異常の種別に基づいて、メンテナンス動作を選択する。これにより、より適切なメンテナンス動作を実施することができる。
また、制御部101は、インクジェット記録装置Iへの電力投入時、例えば、インクジェット記録装置Iの運用の再開時に、メンテナンス動作を実行することができる。これにより、より適切にメンテナンス動作を実施することができる。
また、図6B、および、図7のステップS1~ステップS3に例示するように、制御部101は、ヘッドステーション200に印字ヘッド1が装着された状態で、ヘッドステーション200の操作部201が操作されたときに、該印字ヘッド1に対して前記メンテナンス動作を実行するように構成されている。
この構成によれば、メンテナンス動作を実行するためには、ヘッドステーション200に印字ヘッド1を装着する必要がある。よって、メンテナンス動作の安全性を高めたり、メンテナンス動作が実行されるときの印字ヘッド1の姿勢を整えたりすることができ、インクジェット記録装置Iの使い勝手を向上させることができる。
また、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、図2Aに示すように、コントローラ100に備え付けたエアポンプ106を作動させることで、印字ヘッド1の内部を乾燥させるように構成されている。これにより、工場エア等、外部からエアを供給せずとも、メンテナンス動作を実行することができる。
また、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、図2Bに示すように、印字ヘッド1における飛翔空間S1に対し、直接エアを供給するように構成されている。具体的に、エアチューブ106cの一端は、飛翔空間S1内に開口している。こうすることで、印字ヘッド1の内部をより確実かつ速やかに乾燥させることができる。
また、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、図6Bに示すように、メンテナンス動作を実行する際に、カバー部材10fを取り外す必要はない。そのことで、メンテナンス動作を実行させる際の手間を省くことができ、インクジェット記録装置Iの使い勝手を向上させることができる。
また、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、図1に示すように、ヘッドステーション200と、コントローラ100とが別体とされている。よって、ヘッドステーション200の場所を自由に変更することができ、インクジェット記録装置Iの使い勝手を向上させることができる。
一般には、接続ケーブル107が図1に示す例よりも長く、コントローラ100と、印字ヘッド1と、が離れた場所に配置されることも考えられる。本実施形態によれば、そうした場合に、印字ヘッド1をコントローラ100まで運ばずとも、メンテナンス動作を実行させることができるようになる。
また、本実施形態に係るインクジェット記録装置Iは、メンテナンス動作に際して間欠噴射動作を行うことができる。これにより、溶剤を勢いよく噴射させることができ、印字ヘッド1を効率よく洗浄することができる。
ところで、前記実施形態では、選択条件として前回エラーおよび停止期間を用いるように構成されていたが、この構成は必須では無い。選択条件としては、少なくとも前回エラーを用いればよい。また、選択条件として、前回エラーおよび停止期間以外の情報を用いることもできる。
以下、選択条件の変形例、および、その変形例を参照して実行されるメンテナンス動作の変形例について、詳細に説明をする。
<メンテナンス動作の変形例>
図16はメンテナンス動作処理の別例を示す図7対応図であり、図17はメンテナンス処理H~Lの詳細を例示する表である。図17に示すように、メンテナンスパターン記憶部102bおよび制御部101は、電圧検出部としての汚れ検知部Se1と、流量検出部としてのインク軸検知部Se2と、による検知結果(センサ情報)に基づいた処理を実行することができる。
具体的に、変形例に係るメンテナンスパターン記憶部102bは、汚れ検知部Se1およびインク軸検知部Se2の少なくとも一方による検出結果と、複数種のメンテナンス動作と、を関連付けて記憶する。
そして、変形例に係る制御部101は、汚れ検知部Se1およびインク軸検知部Se2の少なくとも一方による検出結果に基づいて、複数種のメンテナンス動作(具体的には、図17のメンテナンス処理H~L)の中から1つを選択して実行することができる。
また、変形例においては、選択条件として、前回立下時に設定されたエラーフラグ(前回エラー)と、その前回の立下処理から今回立上処理を行うまでの経過期間(前回停止期間)と、に加えてさらに、前述のセンサ情報と、前々回立下時に設定されたエラーフラグ(前々回エラー)と、前々回の立下処理から前回立上処理を行うまでの経過期間(前々回停止期間)と、の組み合わせが用いられる。
このような選択条件を用いることで、多種多様なメンテナンス動作を用意することが可能となり、インクジェット記録装置Iをよりきめ細かくメンテナンスすることが可能となる。
変形例において実行される制御プロセスは、図16に示す通りである。図16のステップS101にて印字ヘッド1がヘッドステーション200に装着され、ステップS102において開始ボタンとしての操作部201が押下されると、ステップS103において、印字ヘッド1が検知されたか否かが判定される。この判定がNOの場合はステップS104へ進み、エラー表示される。
一方、ステップS103の判定がYESの場合はステップS105に進む。この場合、制御部101は、記憶部102から装置情報を読み出す。ステップS5で読み出される装置情報には、変形例に係る選択条件を示す情報が含まれる。
ステップS106において、制御部101は、記憶部102から読み出したエラー情報を分析する。このエラー情報には、前回エラーと、前々回エラーと、を示す情報が含まれる。なお、前々回エラーよりも前のエラー履歴が含まれていてもよい。
ステップS107において、制御部101は、タイマ108により計測された停止期間を分析する。この停止期間には、前回停止期間と、前々回停止期間と、が含まれる。
続くステップS108において、制御部101は、センサの検知情報(センサ情報)を分析する。このセンサ情報には、汚れ検知部Se1による検知結果と、インク軸検知部Se2による検知結果(センサ情報)と、が含まれる。汚れ検知部Se1による検知結果は、ヘッド汚れが生じているか否かを判定するのに用いることができる。インク軸検知部Se2による検知結果は、インク軸(ノズル軸)が正常であるか否かを判定するのに用いることができる。
続くステップS109において、制御部101は、エラー情報と停止期間とセンサ情報とを組み合わせた選択条件を決定し、この選択条件を、図17に例示した表に相当する電子データ(変数テーブル等)と照合する。制御部101は、選択条件を照合することで、インクジェット記録装置I、特に印字ヘッド1に行うべきメンテナンス動作の内容を、メンテナンス処理H~Lから選択して実行する。
ステップS109から続くステップS110において、制御部101は、メンテナンス動作として選択されたメンテナンス処理H~Lのいずれかが正常に完了したか否かを判定する。この判定は、自動洗浄、エラー解除処理および立上処理を、それぞれ、正常に終了できたか否かに基づいて行われる。具体的な判定手法については、図7を用いて説明したとおりである。また、図16に示す例では、汚れ検知部Se1又はインク軸検知部Se2の検出結果も、ステップS110の判定に反映される。すなわち、ステップS108にてセンサの検知情報を分析した結果、汚れ検知部Se1によりヘッド汚れが検知されたり、インク軸検知部Se2によりノズル軸異常が検知されたりした場合には、エラー有りと判定される。
ステップS110の判定がYESの場合はステップS111に進む。このステップS111では、メンテナンス動作が正常に完了した旨を、状態表示部202を介してユーザに通知してもよい。
一方、ステップS110の判定がNOの場合はステップS112へ進む。この場合、メンテナンス動作それ自体にエラーが生じたか、或いは、上述したように汚れ検知部Se1又はインク軸検知部Se2の検出結果でエラーが生じたものと判定し、これまでにエラーが生じた回数を1回分だけ加算してステップS113に進む。
ステップS113において、制御部101は、エラー回数が規定回数以上か否かを判定する。この判定がNOの場合はステップS108に戻る。なお、ここでいうエラー回数には、上述したように、メンテナンス動作それ自体に生じたエラーの回数と、センサ検知情報の分析結果として生じたエラーの回数とが含まれる。これらは、それぞれ別々に加算していき、別々の規定回数と比較してもよいし、合算して一つの規定回数と比較してもよい。
制御部101は、ステップS108に戻った後、再び、センサの検知情報の分析(ステップS108)、メンテナンス動作の選択・実行(ステップS109)からやり直すことになる。一方、ステップS113の判定がYESの場合はステップS114へ進み、異常終了として制御プロセスを完了する。
各メンテナンス処理H~Lは、自動洗浄、エラー解除処理および立上処理のうちの少なくとも1つからなり、制御部101は、各処理を順番に実行する。
なお、図16および図17に例示したメンテナンス処理H~Lは、あくまでも例示にすぎない。例えば、メンテナンス処理H~Lに加えて、前述のメンテナンス処理A~Gを選択肢に含めてもよい。
このうち、例えばメンテナンス処理Hは、前回立下時および前々回立下時の双方において異常が生じておらず、前回停止期間が1時間以下であり、前々回停止期間を不問とし、かつセンサ情報による検知結果が正常と判定された場合(印字ヘッド1の汚れが検知されず、かつ、インク軸のズレも検知されなかった場合)に実行されるメンテナンス動作である。この場合、エラー解除処理は不要となる。また、自動洗浄も不要であり、簡易立上が実行される。
また、メンテナンス処理Iは、前回立下時に偏向リークが生じており、前回停止期間が1時間以下であり、前々回立下時に異常が生じておらず、前々回停止期間を不問とし、かつ、インク軸のズレが検知された場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、エラー解除処理として、図13を用いて説明した間欠噴射動作が実行される。自動洗浄としては強力洗浄が実行され、立上処理としては簡易立上が実行される。メンテナンス処理Iは、前々回は正常に稼動しており、前回も正常に立ち上がったものの、前回立下時に偏向リークが生じた場合に用いられる。この場合、インク軸のズレに起因してインクとガター16とが衝突した結果、印字ヘッド1の内部にインクが付着して汚損されているものと考えられる。したがって、偏向リークの原因は、ワークWからのインクの跳ね返りではなく、ノズル12への異物付着であることが判るので、間欠噴射動作によって異物を除去すればよい。さらに、前回停止期間が比較的短いため、簡易立上を実行すれば十分である。簡易立上を利用することで、メンテナンス動作に要する時間、ひいては印字ヘッド1を印字可能状態とするまでの時間を短縮することができる。
また、メンテナンス処理Jは、前回立下時および前々回立下時の双方において異常が生じておらず、前回停止期間および前々回停止期間が双方とも10分以下であり、ヘッド汚れが検知された場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、ヘッド汚れを解消しないまま立上処理を実行してしまうと偏向リークを招くため、自動洗浄として強力洗浄を実行し、ヘッド汚れを解消する。また、前回停止期間が比較的短いため、簡易立上を実行すれば十分である。簡易立上を利用することで、メンテナンス動作に要する時間、ひいては印字ヘッド1を印字可能状態とするまでの時間を短縮することができる。
また、メンテナンス処理Kは、前回立下時および前々回立下時の双方において偏向リークが生じており、前回停止期間および前々回停止期間が双方とも10分以下であり、かつ、ヘッド汚れが検知された場合に実行されるメンテナンス動作である。前回立下時および前々回立下時の双方において偏向リークが生じているということは、その途中で強力洗浄等を実施したにもかかわらず、偏向リークが解消されていないことを示している。このことと、ヘッド汚れが検知されていることに鑑みると、溶剤では溶解しないような、搬送ラインL周辺の環境に起因した汚れが、印字ヘッド1の内部に付着しているものと考えられる。この場合は、自動洗浄、エラー洗浄処理および立上処理をいずれも実施せず、操作表示部103上に、印字ヘッド1の内部を手動で洗浄するように促すメッセージを表示する。
また、メンテナンス処理Lは、前回立下時および前々回立下時の双方において異常が生じておらず、ノズル、前回立下時および前々回立下時の双方において異常が生じておらず、前回停止期間および前々回停止期間を不問とし、かつインク軸のズレも検知されなかった場合に実行されるメンテナンス動作である。この場合、エラー解除処理は不要となる。また、自動洗浄も不要であり、簡易立上または通常立上が実行される。
図16~図17を用いて説明した変形例は、制御部101による制御内容のバリエーションを例示したものである。しかしながら、インクジェット記録装置Iの変形例は、これに限定されない。
例えば、前記実施形態では、ヘッドステーション200は、電源レスな機器として構成されていたが、この構成には限定されない。ヘッドステーション200は、電源を備えた機器としてもよい。
以下、ヘッドステーション200のハード構成に係る変形例について説明をする。
<ヘッドステーション200の第1変形例>
図18は、ヘッドステーション200の第1変形例を例示する図6A対応図である。以下の説明では、この第1変形例に符号1200を付すとともに、この変形例を単に「ヘッドステーション」という場合がある。
図18に示すように、ヘッドステーション1200は、前記実施形態と同様に、操作部1201と、状態表示部1202と、装着検知部1203と、廃液部1204と、を備えている。第1変形例に係るヘッドステーション1200はさらに、外部から供給された電力に基づいて、ヘッドステーション1200の各部を制御する第2制御部1205と、コントローラ100との間で信号を送受可能な通信部1206と、廃液部1204に収容された溢れ検知部1204aと、表示部としての状態表示部1202に電力を供給する電源1207と、を備えている。
このうち、操作部1201は、例えば押し釦として構成されており、第2制御部1205に対して電気的に接続されている。この操作部1201が押下されると、操作部1201が操作を受け付けたことを示す信号が第2制御部1205に入力される。
この場合、第2制御部1205は、操作部1201が押下されたことを示す信号を、通信部1206を介してコントローラ100に入力する。そうして入力された信号に基づいて、コントローラ100における制御部101は、印字ヘッド1がヘッドステーション1200に装着された状態で操作部1201が押下されたか否かを判定する。この判定がYESの場合に、制御部101がメンテナンス動作を開始することができるように構成されている。
また、状態表示部1202は、例えばLED素子からなる。コントローラ100における制御部101は、メンテナンス動作の実行状況および実行結果に基づいた制御信号を生成し、その制御信号を、通信部1206を介して第2制御部1205に入力する。第2制御部1205は、通信部1206を介して入力された制御信号に基づいて、状態表示部1202を発光させることができる。
装着検知部1203は、例えばホール素子からなる。このホール素子は、印字ヘッド1に設けられた磁石の接近を検知して、その検知信号を第2制御部1205に出力する。第2制御部1205は、この検知信号を、通信部1206を介して制御部101に入力する。制御部101は、装着検知部1203からの検知信号が入力されたときに、印字ヘッド1がヘッドステーション1200に装着されていると判定するように構成されている。装着検知部1203からの検知信号は、操作部1201が押下されたことを示す信号とともに、メンテナンス動作を開始するためのトリガーとして機能する。
溢れ検知部1204aは、廃液部1204の内部に配置されている。この溢れ検知部1204aは、例えば超音波センサによって構成されており、廃液の水位を検知することができる。溢れ検知部1204aによる検知結果を示す信号は、通信部1206等を介して制御部101に出力される。
通信部1206は、有線通信または無線通信を用いることで、第2制御部1205および制御部101との間で信号を送受するように構成されている。
なお、第1変形例において、ヘッドステーション1200に操作部1201を設ける構成は必須ではない。例えば、操作表示部103に対する操作入力、操作用端末800から出力される信号等を用いてもよい。
また、第1変形例において、ヘッドステーション1200に状態表示部1202を設ける構成も必須ではない。例えば、操作表示部103上にメンテナンス動作の実行状況および実行結果等を表示してもよい。
またそもそも、第1変形例において、ヘッドステーション1200に第2制御部1205を設ける構成も必須ではない。コントローラ100に設けた制御部101に第2制御部1205を兼用させたり、操作用端末800、外部機器900等に第2制御部1205を兼用させたりしてもよい。
なお、前記実施形態では、図2Bに示すように、エアチューブ106cを印字ヘッド1の内部に開口せしめた構成とされていたが、この構成には限定されない。例えば、ヘッドステーション200、1200を介して印字ヘッド1にエアを供給してもよい。同様に、洗浄液としての溶剤についても、ヘッドステーション200、1200を介して印字ヘッド1に供給してもよい。
以下、ヘッドステーション200、1200のさらなる変形例について説明をする。
<ヘッドステーション200の第2変形例>
図19はヘッドステーションの第2変形例を例示する図6A対応図であり、図20はヘッドステーションの第2変形例と、コントローラ100との関係を例示する図である。また、図21は、第2変形例のさらなるバリエーションを例示する図19対応図である。以下の説明では、この第2変形例に符号2200または2200’を付すとともに、この変形例を単に「ヘッドステーション」という場合がある。
図19に示すように、ヘッドステーション2200は、前記実施形態および第1変形例と同様に、操作部2201と、状態表示部2202と、装着検知部2203と、廃液部2204と、を備えている。これらの構成要素は、第1変形例と同様に構成されているため、その説明を省略する。
但し、ヘッドステーション2200は、第1変形例における第2制御部1205のように、ヘッドステーション2200専用の制御手段を備えている。コントローラ100における制御部101が、ヘッドステーション2200の各部を制御するように構成されている。
また、第2変形例に係るヘッドステーション2200はさらに、外部から供給された溶剤を印字ヘッド1に供給するための溶剤吐出部2207と、外部から供給されたエアを印字ヘッド1に供給するためのエア吐出部2208と、備えている。
このうち、溶剤吐出部2207は、図20に示すように、第18バルブV18および第4溶剤経路34を介して第1溶剤経路31と接続されており、溶剤カートリッジ105aに収容された溶剤を、ヘッドステーション2200の内部に吐出することができる。
溶剤吐出部2207は、ヘッドステーション2200に印字ヘッド1を装着した状態にあっては、この印字ヘッド1の側面に開口した溶剤導入口(不図示)と連通させることができる。この溶剤導入口を通じて、印字ヘッド1の内部に溶剤を送り込むことができる。
またエア吐出部2208は、外部に設けたエア供給源(不図示)から供給されたエアは、ヘッドステーション2200の内部に吐出することができる。
エア吐出部2208は、ヘッドステーション2200に印字ヘッド1を装着した状態にあっては、この印字ヘッド1の側面に開口したエア導入口(不図示)と連通させることができる。このエア導入口を通じて、印字ヘッド1の内部にエアを送り込むことができる。
なお、溶剤およびエアの供給源は、コントローラ100の外部に設置してもよいし、ヘッドステーション2200の内部に配置してもよい。後者の場合、図21に例示したヘッドステーション2200’のように、ヘッドステーション2200’をなす筐体内に、エアを貯留したエア供給源2209と、洗浄液としての溶剤を貯留した溶剤供給源2210と、が収容されることになる。
この第2変形例において、溶剤導入口およびエア導入口は必須ではない。例えば、ヘッドカバー10fを外した状態の印字ヘッド1をヘッドステーション2200に装着し、溶剤吐出部2207から溶剤を直に供給したり、エア吐出部2208からエアを直に供給したり、することもできる。あるいは、溶剤導入口およびエア導入口を設けた印字ヘッド1を用いたり、ヘッドカバー10fを外した状態の印字ヘッド1を用いたりする代わりに、筐体10の下面10aに設けた吐出口10bから、溶剤およびエアを供給することもできる。
<その他の実施形態>
前記実施形態、第1変形例および第2変形例では、インクジェット記録装置Iは、印字ヘッド1専用とされたヘッドステーション200、1200、2200を備えた構成とされていたが、本開示は、この構成には限定されない。例えば、印字ヘッド1に廃液部204、1204、2204に相当する部材を装着することで、ヘッドステーション200、1200、2200を省略することもできる。
図22は、ヘッドステーションを不要とした構成を例示する図である。図22に例示する洗浄液回収具3200は、廃液部204、1204、2204と同様に、洗浄動作に用いられた溶剤(廃液)を貯留可能な回収タンク3204を備えている。洗浄液回収具3200はまた、印字ヘッド1の下面10aに設けた吐出口10bと、回収タンク3204と、を外部からシールしつつ流体的に接続する接続部3201を備えており、洗浄動作に用いられた溶剤は、この接続部3201を介して回収タンク3204に蓄えられるようになっている。洗浄液回収具3200はさらに、回収タンク3204とコントローラ100とを流体的に接続する廃液供給管109を備えている。廃液供給管109は、接続ケーブル107の一部として構成してもよいし、接続ケーブル107とは独立した配管として設けてもよい。回収タンク3204に蓄えられた溶剤は、その廃液供給管109を通じてコントローラ100に供給されるようになっている。
なお、図22に例示した構成において、洗浄液回収具3200は必須ではない。洗浄液回収具3200を省略した場合、前述した吐出口10bの周辺に、その吐出口10bを液密状にシールするためのシール部材(不図示)を設けることができる。これにより、シール部材によって吐出口10bがシールされた状態で、吐出口10bを介して印字ヘッド1と廃液供給管109とを直接的に接続することができる。この場合、洗浄動作に用いられた溶剤(廃液)は、廃液供給管109を介してコントローラ100に回収される。
このように、ここに開示する技術は、ヘッドステーション200、1200、2200を備えた構成には限定されず、様々な形態で実施することができる。
S 自動印字システム
1 印字ヘッド
12 ノズル
13 帯電電極
15 偏向電極
100 コントローラ
101 制御部
102 記憶部
102a フラグ記憶部
102b メンテナンスパターン記憶部
104 インク供給部
105 溶剤供給部
108 タイマ(時間計測部)
200 ヘッドステーション
201 操作部
202 状態表示部(表示部)
203 装着検知部(検知部)
204 廃液部
Se1 汚れ検知部(電圧検出部)
Se2 インク軸検知部(流量検出部)
W ワーク

Claims (11)

  1. インクを吐出するノズル、該ノズルから吐出された粒子状のインクを帯電させる帯電電極、該帯電電極により帯電されたインクの飛翔方向を偏向させる偏向電極、および、該偏向電極により非偏向とされたインクを回収するガターを内部に収容し、かつ前記偏向電極により偏向されたインクを外部に吐出する印字ヘッドと、
    前記ノズルにインクを供給するインク供給部、および、前記ノズルに溶剤を供給する溶剤供給部を有するコントローラと、を備え、
    粒子状のインクをワークに着弾させることで印字を行うインクジェット記録装置であって、
    前記インクジェット記録装置において生じる複数の異なる種別の異常と、前記インクジェット記録装置において実行可能な複数種のメンテナンス動作とを関連付けて記憶するメンテナンスパターン記憶部と、
    前記インクジェット記録装置において異常が生じたことを、その異常の種別に対応したエラーフラグとして記憶するフラグ記憶部と、
    前記フラグ記憶部に記憶されているエラーフラグに対応した異常の種別に基づいて、前記メンテナンスパターン記憶部に記憶されている前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する制御部と、を備える
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 請求項1に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記エラーフラグのうち、前記フラグ記憶部においてクリアされていないエラーフラグに対応した異常の種別に基づいて、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  3. 請求項1又は2に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記インクジェット記録装置の立下処理を実行してから、該インクジェット記録装置の立上処理を開始するまでの停止期間を計測する時間計測部を備え、
    前記メンテナンスパターン記憶部は、前記複数種のメンテナンス動作を、それぞれ、前記異常の種別および前記停止期間と関連付けて記憶し、
    前記制御部は、前記フラグ記憶部に記憶されているエラーフラグに対応した異常の種別と、前記時間計測部により計測された停止期間と、に基づいて、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記メンテナンスパターン記憶部は、前記複数種のメンテナンス動作のうちの少なくとも1つを、前記フラグ記憶部において全てのエラーフラグがクリアされている場合と関連付けて記憶し、
    前記制御部は、前記フラグ記憶部において全てのエラーフラグがクリアされている場合と、いずれかのエラーフラグがクリアされていない場合と、のそれぞれにおいてメンテナンス動作を選択して実行し、
    前記フラグ記憶部において全てのエラーフラグがクリアされている場合に選択されるメンテナンス動作の実行時間は、いずれかのエラーフラグがクリアされていない場合に選択されるメンテナンス動作の実行時間に比して短い
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記エラーフラグのうち、前記インクジェット記録装置への電力供給を遮断した時点で記憶されているエラーフラグに対応した異常の種別に基づいて、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記インクジェット記録装置への電力投入時に、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  7. 請求項1から6のいずれか1項に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記複数種のメンテナンス動作には、前記溶剤供給部から供給される溶剤を用いた複数種の洗浄動作が含まれる
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  8. 請求項7に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記複数種の洗浄動作は、その実行時間、および、溶剤の供給経路の少なくとも一方が互いに異なるよう設定される
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  9. 請求項1から8のいずれか1項に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記偏向電極に印加される電圧を検出する電圧検出部と、
    前記ガターに回収されたインクの流量を検出する流量検出部と、を備え、
    前記メンテナンスパターン記憶部は、前記複数種のメンテナンス動作を、それぞれ、前記電圧検出部および前記流量検出部の少なくとも一方による検出結果と関連付けて記憶し、
    前記制御部は、前記電圧検出部および前記流量検出部の少なくとも一方による検出結果に基づいて、前記複数種のメンテナンス動作の中から1つを選択して実行する
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  10. 請求項1から9のいずれか1項に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記印字ヘッドが装着されるヘッドステーションと、
    前記ヘッドステーションに設けられ、前記印字ヘッドの装着を検知する検知部と、
    前記ヘッドステーションまたは前記コントローラに設けられ、前記制御部にメンテナンス動作を開始させるための操作部と、を備え、
    前記制御部は、前記ヘッドステーションに前記印字ヘッドが装着された状態で前記操作部が操作されたときに、該印字ヘッドに対して前記メンテナンス動作を実行する
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  11. 請求項10に記載されたインクジェット記録装置において、
    前記ヘッドステーションは、
    前記メンテナンス動作に関連した情報を表示する表示部と、
    前記表示部に電力を供給する電源と、を有する
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12063761B1 (en) * 2021-04-03 2024-08-13 Nautilus True, Llc Data center liquid conduction and carbon dioxide based cooling apparatus and method
JP7326051B2 (ja) * 2019-07-10 2023-08-15 株式会社日立産機システム インクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000203004A (ja) 1999-01-13 2000-07-25 Keyence Corp インクジェット記録装置
JP2000233508A (ja) 1999-02-15 2000-08-29 Keyence Corp インクジェット記録装置
JP2007190727A (ja) 2006-01-17 2007-08-02 Keyence Corp マーキング装置
US20100238209A1 (en) 2007-10-12 2010-09-23 Salhadin Omer Ink jet printer head assembly

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3555347B2 (ja) * 1996-08-20 2004-08-18 富士ゼロックス株式会社 インクジェット方式の画像形成装置
US6460964B2 (en) * 2000-11-29 2002-10-08 Hewlett-Packard Company Thermal monitoring system for determining nozzle health
JP2004130574A (ja) 2002-10-09 2004-04-30 Hitachi Home & Life Solutions Inc インクジェット記録装置
JP5644056B2 (ja) * 2009-03-05 2014-12-24 株式会社リコー 画像形成装置及びメンテナンス動作制御プログラム
JP5655571B2 (ja) * 2011-01-06 2015-01-21 富士ゼロックス株式会社 画像形成システム、判定基準設定装置及びプログラム
JP6291169B2 (ja) * 2013-04-11 2018-03-14 キヤノン株式会社 情報処理装置、端末装置、それらの情報処理方法およびプログラム
JP6192476B2 (ja) 2013-10-10 2017-09-06 株式会社日立産機システム インクジェット記録装置
JP2020017086A (ja) * 2018-07-25 2020-01-30 富士ゼロックス株式会社 印刷管理装置、及び印刷管理プログラム
JP7280677B2 (ja) * 2018-09-27 2023-05-24 株式会社日立産機システム インクジェット記録装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000203004A (ja) 1999-01-13 2000-07-25 Keyence Corp インクジェット記録装置
JP2000233508A (ja) 1999-02-15 2000-08-29 Keyence Corp インクジェット記録装置
JP2007190727A (ja) 2006-01-17 2007-08-02 Keyence Corp マーキング装置
US20100238209A1 (en) 2007-10-12 2010-09-23 Salhadin Omer Ink jet printer head assembly

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