JP7472574B2 - メンテナンス治具、液体を吐出する装置、ヘッド清掃方法、ユニット、液体を吐出するシステム - Google Patents
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Description
本発明はメンテナンス治具、液体を吐出する装置、ヘッド清掃方法、ユニット、液体を吐出するシステムに関する。
例えば、布地に印刷を行う印刷装置にあっては、ヘッドのノズル面を定期的に清掃することが行われる。
従来、吐出ヘッドのノズル面に重ねられた状態において、ノズルを含めてノズル面を被覆する被覆部を有し、被覆部に、吐出ヘッドにおいてメンテナンスを施すべき部位であるメンテナンス部を露呈させる開口部が設けられているメンテナンス治具を使用することが知られている（特許文献１）。
しかしながら、特許文献１に開示の構成にあっては、ヘッドの長手方向の端部と短手方向の端部とを清掃するために、長手方向に沿う開口部を有する治具と、短手方向に沿う開口部を有する治具とが必要になり、メンテナンス作業性が悪いという課題がある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、メンテナンス作業の作業性を向上することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係るヘッド清掃方法は、
液体を吐出するノズル列を有するノズル面を備えたヘッド又は前記ヘッドを保持する部材に取付け可能であり、
前記ヘッドの前記ノズル列を保護する保護部と、
前記ノズル列の短手方向において前記保護部に隣り合う開口部と、を有し、
前記ヘッド又は前記ヘッドを保持する部材に取り付けたときに、前記保護部の前記ノズル列の長手方向における端部は、前記長手方向における端部以外の部分よりも前記ノズル面との間隔が大きいことを特徴とするメンテナンス治具を前記ヘッド又は前記ヘッドを保持する部材に取付ける工程と、
前記開口部を介して前記ヘッドのノズル面を清掃する工程と、を行う構成とした。
液体を吐出するノズル列を有するノズル面を備えたヘッド又は前記ヘッドを保持する部材に取付け可能であり、
前記ヘッドの前記ノズル列を保護する保護部と、
前記ノズル列の短手方向において前記保護部に隣り合う開口部と、を有し、
前記ヘッド又は前記ヘッドを保持する部材に取り付けたときに、前記保護部の前記ノズル列の長手方向における端部は、前記長手方向における端部以外の部分よりも前記ノズル面との間隔が大きいことを特徴とするメンテナンス治具を前記ヘッド又は前記ヘッドを保持する部材に取付ける工程と、
前記開口部を介して前記ヘッドのノズル面を清掃する工程と、を行う構成とした。
本発明によれば、メンテナンス作業の作業性が向上する。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係るメンテナンス治具を使用して清掃するヘッドを備える液体を吐出する装置としての印刷装置の一例について図１ないし図４を参照して説明する。図１は同印刷装置の斜視説明図、図２は同じく平面説明図、図３は同じく正面説明図である。図４はヘッドの説明に供する平面説明図である。
印刷装置１は、液体を吐出する装置であり、液体を吐出する液体吐出手段である複数のヘッド２０（２０Ａ～２０Ｄ）を搭載したキャリッジ１１を備えている。
ガイド部材１２、１３はキャリッジ１１を主走査方向Ｘに往復移動可能に保持している。キャリッジ１１は、主走査モータ１４で回転される駆動プーリ１５と従動プーリ１６との掛け回したタイミングベルト１７に連結し、主走査モータ１４を駆動することによりキャリッジ１１を主走査方向Ｘに往復移動させる。
エンコーダシート１８は主走査方向Ｘに沿って配置している。エンコーダシート１８には周期的なスリットが設けられている。キャリッジ１１は、エンコーダシート１８のスリットを読み取る読み取りセンサを有し、読み取りセンサの読み取り結果から主走査方向Ｘにおけるキャリッジ１１の位置を検出できる。
コントローラボード５０は、キャリッジ１１の読み取りセンサの読み取り結果で得らえるキャリッジ位置から吐出位置でタイミングを合わせてヘッド２０から液体であるインクを吐出させる制御をする。
キャリッジ１１上には、複数のヘッド２０（２０Ａ～２０Ｄ）が搭載されている。各ヘッド２０は、図４に示すように、ノズル面２２に、液体を吐出する複数のノズル２１を配列したノズル列２３（２３ａ、２３ｂ）を有している。なお、ヘッド２０のノズル列Ｎａ、Ｎｂは、ノズル２１の並び方向を「ノズル列の長手方向ｎｙ」とし、ノズル列の長手方向ｎｙと交差（ここでは直交）する方向を「ノズル列の短手方向ｎｘ」とする。
装置本体側のタンクホルダ５１には、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各色の液体を貯留したメインタンク３２が着脱可能に装着される。メインタンク３２の液体は、供給経路及び送液手段によってヘッド２０側に送液される。
印刷装置１は、印刷対象（液体付与対象）としての布地４００を保持する保持部材であるプラテン４０を備えている。プラテン４０は、昇降機構４１上に搭載して上下方向Ｚの高さを調整可能としている。プラテン４０の昇降機構４１はスライダ４２上に搭載されている。スライダ４２は、主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに延設したスライドレール４３上に移動可能に載置されている。
スライダ４２は、タイミングベルト４５を介して副走査駆動機構により副走査方向Ｙに往復移動される。スライダ４２が副走査方向Ｙに往復移動されることにより、プラテン４０も副走査方向Ｙに往復移動される。
主走査方向の一端側には、ヘッド２０の維持回復を行うメンテナンスユニット６０が配置されている。メンテナンスユニット６０は、ヘッド２０のノズル面をキャッピングする吸引キャップ６１と、ヘッド２０のノズル面を保湿のためにキャッピングする保湿キャップ６２と、ヘッド２０のノズル面を払拭する払拭部材６３を備えている。吸引キャップ６１には吸引ポンプが接続されている。
主走査方向の他端側には、吐出受け６６が配置されている。コントローラボード５０は、印刷途中で、ヘッド２０から吐出受け６６に液体を吐出させることにより、ヘッド２０の維持回復を行う。
また、印刷装置１は、電源ボタン７０、操作部７１、電源ユニット７２などを備えている。
この印刷装置１において、Ｔシャツなどの布地（印刷対象）に印刷を行うときには、布地４００をプラテン４０上にセットする。その後、操作部７１での操作により、スライダ４２を介してプラテン４０を装置内後方へ完全に引き込む動作を行う。
プラテン４０の引き込みが完了したとき、印刷データ待機状態となる。ここで、印刷装置１が外部の情報処理装置から印刷データを受信したときに印刷動作が開始される。あるいは、予めコントローラボード５０に印刷データが蓄積されていた場合には、操作部７１で当該印刷データを選択することによって印刷動作が開始される。
印刷動作が開始されると、スライダ４２を介してプラテン４０が印刷開始位置まで移動される。その後、キャリッジ１１の移動とヘッド２０からの液体吐出が行われて、１行分が印刷される。１行分が印刷されると、スライダ４２を介してプラテン４０が１行分移動される。キャリッジ１１の１スキャンとスライダ４２の間欠移動の繰り返しを行うことにより、布地４００の所望の領域に印刷が行われる。印刷完了後、プラテン４０は装置手前まで戻されて印刷終了となる。
次に、本発明の第１実施形態に係るメンテナンス治具について図５ないし図９を参照して説明する。図５は同メンテナンス治具の斜視説明図、図６は同メンテナンス治具をキャリッジに取り付けるときの状態での斜視説明図である。図７は同メンテナンス治具のヘッド並び方向に沿う断面説明図、図８は同じく図７と異なる位置での断面説明図である。図９は同メンテナンス治具のヘッド長手方向の端部部分の斜視説明図である。
メンテナンス治具７００は、枠体７０１を有している。枠体７０１は、ノズル列２３の短手方向（ヘッド２０の並び方向）に沿う枠部７０１ａと、ノズル列２３の長手方向に沿う枠部７０１ｂと、を含む。
枠部７０１ａ、７０１ａ間には、各ヘッド２０のノズル面２２のノズル列２３を保護する複数（ヘッド２０の数）の保護部７１１が設けられている。ノズル列２３の短手方向において、隣り合う保護部７１１、７１１の間、及び、両端部の保護部７１１と枠部７０１ｂとの間は、それぞれ保護部７１１に隣り合う開口部７１２としている。
保護部７１１は、ヘッド２０のノズル面２２と対向する対向部７１１ａと、ノズル列２３の長手方向における端部７１１ｂとを含む。なお、図５（ｂ）に網掛け（斜線）を施した部分と図９に斜線を施した部分とが対応する。
ここで、メンテナンス治具７００をキャリッジ１１に取り付けたとき、保護部７１１とヘッド２０のノズル面２２との間に隙間（間隔）Ｇを生じるようにしている。このとき、図８に示すように、対向部７１１ａとノズル面２２との間隔Ｇ１と、端部７１１ｂとノズル面２２との間隔Ｇ２とは、Ｇ２＞Ｇ１、の関係にある。
つまり、ノズル列２３の長手方向における保護部７１１の端部７１１ｂは、ノズル列２３の長手方向における端部以外の部分である対向部７１１ａよりもノズル面２２との間隔Ｇが大きい。
本実施形態では、保護部７１１を保持しているノズル列２３の長手方向の側方に位置する枠部７０１ａ、７０１ａは、保護部７１１の側方の壁部となる。
また、枠体７０１には、メンテナンス治具７００をキャリッジ１１に取付けるときに、キャリッジ１１に引っ掛ける引っ掛け部（爪部）７３１が一体的に設けられている。
次に、メンテナンス治具の作用について図１０ないし図１２も参照して説明する。図１０及び図１１は同説明に供するヘッド並び方向に沿う断面説明図、図１２は同じくヘッド長手方向に沿う断面説明図である。
前述した図６に示すように、メンテナンス治具７００の引っ掛け部７３１をキャリッジ１１の凸部１１ａに引っ掛けて、メンテナンス治具７００を、ヘッド２０を保持する部材であるキャリッジ１１に取付ける。
メンテナンス治具７００をキャリッジ１１に取り付けた状態では、図１０に示すように、保護部７１１の対向部７１１ａがノズル面２２のノズル２１が設けられた領域に対向する。一方、開口部７１２は、図１０に示すように、ノズル面２２のノズル２１が設けられた領域の外側（ヘッド短手方向の端部）を露出させている。
そこで、図１０に示すように、メンテナンス治具７００の開口部７１２を介してクリーニングスティック８００を差し込んでノズル面２２の短手方向端部を清掃することができる。このとき、保護部７１１によってノズル２１の部分が保護されてクリーニングスティック８００がノズル２１に触れることなく清掃できる。
また、図１１に示すように、保護部７１１の端部７１１ｂとノズル面２２との間隔Ｇ２は、対向部７１１ａとノズル面２２との間隔Ｇ１よりも大きくなっている。したがって、端部７１１ｂとノズル面２２との間にクリーニングスティック８００を差し込んで、ノズル列２３の長手方向におけるノズル面２２の端部を清掃することができる。
つまり、本実施形態では、メンテナンス治具７００をヘッド２０を保持する部材に取付ける工程と、開口部７１２を介してヘッド２０のノズル面２２を清掃する工程と、を行うヘッド清掃方法を実施する。
このように、ノズル列２３の短手方向におけるノズル面２２の端部及びノズル列２３の長手方向におけるノズル面２２の端部を、メンテナンス治具７００を交換することなく、ノズル２１に触れることなく、清掃することができる。これにより、ヘッド清掃作業の作業性が向上し、清掃時間の短縮を図ることができる。
また、本実施形態では、枠部７０１ａ、７０１ａがノズル列２３の長手方向の端部の側方に配置された壁部となっていることで、図１２に示すように、クリーニングスティック８００をノズル列２３の長手方向に沿って長手方向の端部から差し込むことができない。
これにより、クリーニングスティック８００をノズル列２３の長手方向から差し込んでノズル２１を傷つけることが防止される。
次に、本発明の第２実施形態について図１３を参照して説明する。図１３は同実施形態の説明に供するヘッド並び方向に沿う断面説明図である。
本実施形態では、メンテナンス治具７００は、ヘッド２０の２つのノズル列２３ａ、２３ｂ間にも開口部７１２を設けている。
これにより、ノズル面２２のノズル列２３ａ、２３ｂ間も清掃することができる。
次に、本発明の第３実施形態について図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は同実施形態の説明に供するヘッド並び方向に沿う断面説明図、図１５は同じく各ノズル列に対する色の割り当ての一例の説明に供する平面説明図である。
本実施形態では、ヘッド２０Ａ、２０Ｂ，２０Ｃ、２０Ｄの各ノズル列２３ａ、２３ｂは、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の液体を吐出する。つまり、それぞれ異なる色の液体を吐出するノズル列を有する。
ここで、メンテナンス治具７００は、隣り合うヘッド２０の間に開口部７１２が設けられていることで、異なる色の液体を吐出するノズル列２３の間に対向する位置に開口部７１２を有することになる。
ミスト等により他色間での混色が問題になるが、上記構成をとることで、メンテナンスが容易となり、混色等を防ぐために効率的にメンテナンス可能になる。
本実施形態では、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローで例示したが、ホワイトやメタリック、特色など様々な液体（インク）を使用することもできる。
なお、上記実施形態では、メンテナンス治具をキャリッジ（ヘッドを保持する部材）に取付け可能とした例で説明しているが、ヘッド（ヘッドアレイ、ヘッドモジュール、ヘッドユニットなどを含む）に取付ける構成とすることもできる。
また、メンテナンス治具は、キャリッジを使用するシリアル型の液体を吐出する装置のヘッド又はヘッドを保持する部材だけでなく、ヘッドが移動しないライン型の液体を吐出する装置のヘッド或いはヘッドを保持する部材に取付ける構成とすることもできる。
上記各実施形態に係るメンテナンス治具７００をヘッド２０又はキャリッジ１１に取り付けてユニットを構成することができる。また、上記各実施形態に係るメンテナンス治具７００とヘッド２０又はキャリッジ１１とを備える液体を吐出する装置、あるいは、液体を吐出するシステムを構成することができる。
また、上記実施形態では、本発明に係るメンテナンス治具を使用して布地に印刷をする印刷装置のヘッドを清掃する例で説明しているが、これに限るものではない。布地以外の印刷対象に印刷する印刷装置を含む液体を吐出する装置のヘッドの清掃にも使用することができる。
「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体、車体、建材などであり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。
なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
１ 印刷装置
１１ キャリッジ
２０ ヘッド（液体吐出手段）
２１ ノズル
２２ ノズル面
２３（２３ａ、２３ｂ） ノズル列
４０ プラテン
４００ 布地
７００ メンテナンス治具
７０１ 枠体
７０１ａ、７０１ｂ 枠部（壁部）
７１１ 保護部
７１１ａ 対向部
７１２ｂ 端部
７１２ 開口部
１１ キャリッジ
２０ ヘッド（液体吐出手段）
２１ ノズル
２２ ノズル面
２３（２３ａ、２３ｂ） ノズル列
４０ プラテン
４００ 布地
７００ メンテナンス治具
７０１ 枠体
７０１ａ、７０１ｂ 枠部（壁部）
７１１ 保護部
７１１ａ 対向部
７１２ｂ 端部
７１２ 開口部
Claims (8)
- 液体を吐出するノズル列を有するノズル面を備えたヘッド又は前記ヘッドを保持する部材に取付け可能であり、
前記ヘッドの前記ノズル列を保護する保護部と、
前記ノズル列の短手方向において前記保護部に隣り合う開口部と、を有し、
前記ヘッド又は前記ヘッドを保持する部材に取り付けたときに、前記保護部の前記ノズル列の長手方向における端部は、前記長手方向における端部以外の部分よりも前記ノズル面との間隔が大きいことを特徴とするメンテナンス治具を前記ヘッド又は前記ヘッドを保持する部材に取付ける工程と、
前記開口部を介して前記ヘッドのノズル面を清掃する工程と、を行う
ことを特徴とするヘッド清掃方法。 - 前記メンテナンス治具を取り付けたときに、前記保護部と前記ヘッドのノズル面との間に隙間が生じることを特徴とする請求項１に記載のヘッド清掃方法。
- 前記メンテナンス治具の前記開口部は、前記ヘッドの短手方向における前記ノズル面の端部に対向することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッド清掃方法。
- 前記メンテナンス治具は、前記ヘッドの長手方向及び短手方向の少なくともいずれかにおいて、前記保護部の側方に壁部を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヘッド清掃方法。
- 前記メンテナンス治具は、複数の前記ヘッドを保持する部材に取付け可能であり、
それぞれの前記ヘッドの前記ノズル列を保護する複数の前記保護部を備え、
複数の前記保護部の間に前記開口部を有する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のヘッド清掃方法。 - 前記ノズル面の、前記保護部の前記ノズル列の長手方向における端部に対向する位置には、前記ノズルが配置されていないことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のヘッド清掃方法。
- 前記メンテナンス治具の前記開口部は、前記ヘッドの複数のノズル列の間に対向することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のヘッド清掃方法。
- 前記メンテナンス治具の前記開口部は、異なる色の液体を吐出するノズル列の間に対向することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のヘッド清掃方法。
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