WO2021181850A1 - インクジェット装置およびそのメンテナンス方法 - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions
- the present invention relates to an inkjet device and a maintenance method thereof.
- the inkjet printer prints an image on the printing paper by ejecting minute droplets of ink toward the printing paper from a plurality of ejection ports of the ejection head while moving the printing paper relative to the ejection head. do.
- the ejection surface is cleaned by wiping the ink adhering to the lower surface of the ejection head having a plurality of ejection ports formed with a wiper formed of rubber or synthetic resin.
- the ejection surface when the ejection surface is wiped with a wiper, a part of the ink adhering to the ejection surface may move to the side surface of the ejection head. Then, the ink may be accumulated at the boundary between the ejection surface and the side surface of the head, and may be dropped onto the printing substrate as droplets.
- the ink adhering to the ejection surface is transmitted through the ejection surface by gravity and accumulated at the boundary between the ejection surface and the side surface of the head on the vertically lower side. Then, the ink accumulated at the boundary may become droplets and fall onto the printing substrate.
- An object of the present invention is to provide a technique for effectively removing ink adhering to a boundary between a discharge surface and a side surface of a discharge head.
- the first aspect is an inkjet device, in which a discharge head that discharges a liquid toward a base material that is transported in a predetermined transport direction and a contact capable of contacting the outer surface of the discharge head.
- the outer surface of the discharge head includes a mechanism, and the outer surface of the discharge head has a discharge port for discharging a liquid and has a discharge surface facing downward in the vertical direction, a head side surface facing one of the transport directions, and the discharge surface and the head.
- the contact member comes into contact with the boundary portion at the contact position, including a boundary portion that is a boundary with the side surface and extends in the width direction intersecting the transport direction.
- the second aspect is the inkjet device of the first aspect, in which the ejection surface is inclined vertically downward with respect to one of the transport directions with respect to the horizontal plane.
- a third aspect is the inkjet device of the first or second aspect, wherein the contact member has a contact surface that contacts the boundary portion at the contact position, and the contact surface intersects the head side surface. do.
- the fourth aspect is the inkjet device of the third aspect, in which the contact surface intersects the discharge surface.
- the fifth aspect is the inkjet device according to any one of the first to fourth aspects, in which the contact member is elastically deformable.
- a sixth aspect is an inkjet device according to any one of the first to fifth aspects, wherein a wipe member that can come into contact with the discharge surface and a wipe moving mechanism that moves the wipe member along the discharge surface. Further prepare.
- a seventh aspect is the inkjet device of the sixth aspect, wherein the cap portion that receives the liquid falling from the discharge head and the cap portion are located below the discharge surface with respect to the discharge head. And a second moving mechanism for moving between the lower position and the retracting position away from the lower position in the width direction.
- the eighth aspect is the inkjet device of the seventh aspect, in which the contact member is attached to the cap portion.
- a ninth aspect is the inkjet device of the seventh or eighth aspect, wherein the cap portion has an opening larger than the ejection surface, and at least a part of the contact member is arranged inside the opening. Will be done.
- the tenth aspect is the inkjet device according to any one of the seventh to ninth aspects, and the second moving mechanism moves the cap portion relative to the ejection head in the width direction.
- the eleventh aspect is a maintenance method for maintaining an inkjet device, wherein the inkjet device has a discharge head that discharges a liquid toward a base material that is transported in a predetermined transport direction, and an outer surface of the discharge head.
- the maintenance method includes a boundary portion extending in the width direction, and the maintenance method includes (a) a step of bringing the contact member into contact with the boundary portion on the outer surface of the discharge head, and (b) the boundary portion according to the step (a). The step of separating the contact member in contact with the portion from the outer surface of the discharge head is included.
- the contact member contacts and separates from the boundary portion of the outer surface of the discharge head, so that the liquid adhering to the boundary portion is separated from the boundary portion. As a result, the liquid adhering to the boundary portion of the discharge head is effectively removed.
- the inkjet device of the second aspect since the discharge surface is inclined vertically downward toward one side in the transport direction, the liquid adhering to the discharge surface easily moves to the boundary portion on one side in the transport direction due to gravity. .. Therefore, when the contact member contacts and separates from the boundary portion, the liquid is effectively removed from the boundary portion.
- the contact area between the contact surface of the contact member and the side surface of the head becomes small. Therefore, the residual liquid on the side surface of the head is reduced.
- the contact area between the contact surface and the discharge surface of the contact member becomes small. Therefore, the residual liquid on the discharge surface is reduced.
- the contact member is elastically deformable, damage to the discharge head is suppressed when the contact member is brought into contact with the discharge head.
- the liquid is removed from the discharge surface by moving the wipe member along the discharge surface. Further, the liquid moved from the discharge surface to the side surface of the head by the wipe member moves to the boundary portion. Therefore, the contact member can pull the liquid away from the boundary. Therefore, the wipe member and the contact member effectively remove the liquid adhering to the outer surface of the discharge head.
- the cap portion by arranging the cap portion below the discharge surface, the cap portion can receive the liquid from the discharge head.
- the contact member by attaching the contact member to the cap portion, the contact member can also be retracted when the cap portion is moved to the retracted position.
- the inkjet device of the ninth aspect by arranging the contact member inside the opening, the liquid that has moved from the boundary portion of the discharge head to the contact member side can be guided to the inside of the cap portion through the opening.
- the contact member comes into contact with the boundary portion of the outer surface of the discharge head, so that the liquid adhering to the boundary portion comes into contact with the contact member.
- the liquid is then pulled away from the boundary by the contact member moving away from the boundary. As a result, the liquid adhering to the outer surface of the discharge head is effectively removed.
- FIG. 1 is a diagram showing an inkjet printer 1 according to an embodiment.
- two horizontal directions perpendicular to each other are shown as the X direction and the Y direction
- the vertical direction (vertical direction) perpendicular to the X direction and the Y direction is shown as the Z direction.
- the X and Y directions in FIG. 1 do not necessarily have to be the horizontal direction
- the Z direction does not necessarily have to be the vertical direction. That is, the upper side and the lower side in FIG. 1 do not necessarily have to coincide with the upper side and the lower side in the direction of gravity.
- the maintenance unit which will be described later, is not shown.
- the inkjet printer 1 is an example of an inkjet device.
- the inkjet printer 1 forms an image on the base material 9 by ejecting minute droplets of ink toward the base material 9 in the form of a continuous sheet such as continuous paper.
- the inkjet printer 1 includes a transport mechanism 2, a head unit 4, and a recording control unit 83.
- the transport mechanism 2 moves the long strip-shaped base material 9 along a predetermined transport path.
- the head unit 4 is an ejection unit that ejects minute droplets of ultraviolet curable ink toward the base material 9 that is moved by the transport mechanism 2.
- the recording control unit 83 controls the transport mechanism 2 and the head unit 4 when recording an image on the base material 9.
- the recording control unit 83 includes a configuration as a general computer such as a CPU, ROM, and RAM.
- the transport mechanism 2 shown in FIG. 1 has a plurality of rollers 21 each extending in the X direction in FIG.
- a supply unit 31 for holding the roll-shaped base material 9 (supply roll) is provided in the vicinity of the roller 21 arranged on the most -Y side.
- a winding portion 32 for holding the roll-shaped base material 9 (winding roll) is provided in the vicinity of the roller 21 arranged on the most + Y side.
- a part of the plurality of rollers 21 of the transport mechanism 2 rotates at a constant rotation speed about an axis parallel to the X direction, so that a predetermined position from the supply unit 31 to the take-up unit 32 is reached.
- the base material 9 moves at a constant speed along the movement path.
- the base material guide portion 34 is provided at a position facing the head unit 4 in the vertical direction.
- the base material guide portion 34 has a guide surface 341.
- the guide surface 341 is the upper surface of the base material guide portion 34, and has a curved surface shape that is convex toward the head unit 4.
- the guide surface 341 is a part of a cylindrical surface centered on a virtual axis parallel to the X direction.
- the virtual axis is located directly below the head unit 4 (-Z side). Below the head unit 4, the substrate 9 moves along the smooth guide surface 341.
- the movement path of the base material 9 is curved so as to be convex toward the head unit 4, and the base material 9 is arranged along the guide surface 341.
- the base material 9 moves relative to the head unit 4 in a predetermined transport direction toward approximately + Y along the guide surface 341.
- the X direction is a width direction that intersects (here, orthogonally) the transport direction.
- a meandering correction unit 33 for correcting the meandering of the base material 9 is provided between the supply unit 31 and the base material guide unit 34, and the base material guide unit 34 and the winding unit 32 In between, a curing portion 35 that emits light for curing ink (in the present embodiment, ultraviolet rays) is provided.
- the inkjet printer 1 may be provided with a pretreatment section or the like for performing a predetermined pretreatment on the base material 9.
- FIG. 2 is a plan view showing the head unit 4 and the maintenance unit 5.
- FIG. 3 is a side view showing the head unit 4 and the maintenance unit 5.
- FIG. 4 is a bottom view of the head assembly 42. The lateral direction in FIG. 4 corresponds to the transport direction of the base material 9.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the head assembly 42.
- the head unit 4 includes a base 41, five head assemblies 42, and a head moving mechanism 43.
- the base 41 supports each head assembly 42.
- the head assembly 42 extends in the X direction.
- Each head assembly 42 is arranged approximately along the Y direction (specifically, along the transport direction of the substrate 9 described above). From each head assembly 42, minute droplets of ink are ejected toward the base material 9.
- the five head assemblies 42 eject ink of any of W (white), K (black), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow).
- the color of the ink ejected by the head assembly 42 is not limited to these.
- other types of ink such as clear ink may be ejected from the head assembly 42.
- an irradiation assembly that irradiates the base material 9 with ultraviolet rays or the like may be attached to the base 41.
- the base material 9 is irradiated with ultraviolet rays or the like from the irradiation assembly, the ink ejected onto the base material 9 is temporarily cured (precure).
- Each head assembly 42 has the same configuration. In the following, the configuration will be described with a focus on one head assembly 42.
- Each head assembly 42 is fixed to the base 41 in a posture tilted by a slight rotation angle about an axis parallel to the longitudinal direction (X direction) according to the position in the Y direction.
- One head assembly 42 has three discharge heads 421 and a substantially rectangular parallelepiped head fixing block 422 (see FIGS. 4 and 5) extending in the X direction.
- the head fixing block 422 is a head holding portion that holds three discharge heads 421.
- the three discharge heads 421 are attached to the head fixing block 422 so that their relative positions with respect to each other are fixed. Further, the positions of the plurality of discharge heads 421 with respect to the head fixing block 422 are also fixed.
- the number of discharge heads 421 provided in the head assembly 42 is not limited to three, and may be one, two, or four or more.
- the ejection head 421 is electrically connected to the recording control unit 83, and ejects ink from each ejection port in response to a control signal from the recording control unit 83.
- the material of the head fixing block 422 is, for example, a metal such as stainless steel.
- three through holes 424 are arranged in a staggered manner along the X direction. Specifically, two through holes 424 are located on the upstream side of the center in the transport direction, and one through hole 424 is located on the downstream side of the center in the transport direction. Further, the through hole 424 on the downstream side partially overlaps with the two through holes 424 and 424 on the upstream side in the transport direction.
- each discharge head 421 In a state where each discharge head 421 is fixed to the head fixing block 422, the lower end portion of the discharge head 421 (that is, the end portion on the ⁇ Z side) is arranged inside the plurality of through holes 424 as shown in FIG. .. As a result, the three discharge heads 421 are arranged in a staggered pattern. Both ends of each discharge head 421 in the longitudinal direction (X direction) are fixed to the head fixing block 422 with screws or the like.
- the outer surface of the discharge head 421 has a discharge surface 425, head side surfaces 427, 429, and boundary portions 431 and 433.
- the discharge surface 425 is the lower end surface of the discharge head 421.
- the discharge surface 425 has a plurality of discharge ports (not shown). The plurality of discharge ports are arranged one-dimensionally or two-dimensionally on the discharge surface 425.
- the head side surface 427 is a surface facing the downstream side in the transport direction.
- the head side surface 429 is a surface facing the upstream side in the transport direction.
- the head side surfaces 427 and 429 are surfaces orthogonal to the discharge surface 425. However, the head side surfaces 427 and 429 are not necessarily orthogonal to the discharge surface 425, and may be intersecting surfaces. With the discharge head 421 fixed to the head fixing block 422, the head side surfaces 427 and 429 face the inner surface of the through hole 424 of the head fixing block 422 in the transport direction.
- the boundary portion 431 is a boundary between the discharge surface 425 and the head side surface 427.
- the boundary portion 433 is a boundary between the discharge surface 425 and the head side surface 429.
- the boundary portions 431 and 433 are angular portions extending in the X direction at the lower end portion of the outer surface of the discharge head 421.
- the boundary portions 431 and 433 may have rounded corners.
- the head unit 4 has 15 discharge heads 421.
- the discharge surface 425 of each discharge head 421 is substantially parallel to the main surface of the base material 9 on the guide surface 341.
- each discharge head 421 stands upright with a small interval from the main surface (the surface having the largest area) of the base material 9. Therefore, minute droplets of ink are ejected substantially perpendicularly from the ejection port of each ejection head 421 toward the main surface of the base material 9.
- the head moving mechanism 43 is electrically connected to the recording control unit 83, and moves the base 41 in the vertical direction in response to a control signal from the recording control unit 83.
- the head moving mechanism 43 moves the base 41 downward toward the guide surface 341 to bring each discharge surface 425 closer to the main surface of the base material 9. Further, the head moving mechanism 43 separates each discharge surface 425 from the main surface of the base material 9 by moving the base 41 upward.
- the head moving mechanism 43 is an example of the first moving mechanism.
- the base material 9 is pulled out from the supply unit 31 and reaches the base material guide unit 34 via the meandering correction unit 33.
- the ink ejected from the ejection head 421 adheres to the portion of the base material 9 in contact with the guide surface 341.
- an image is recorded on the base material 9.
- images of W, K, C, M, and Y are recorded on the base material 9 by five head assemblies 42 that eject inks of W, K, C, M, and Y.
- the portion of the base material 9 to which the ink has adhered is conveyed to the cured portion 35.
- the ink is cured in the cured portion 35.
- the portion of the base material 9 on which the ink is cured is wound up by the winding unit 32.
- each discharge head 421 included in the head assemblies 42a and 42b is inclined vertically downward toward the + Y side.
- the discharge surface 425 of each discharge head 421 included in the head assemblies 42d and 42e is inclined vertically downward toward the ⁇ Y side.
- the discharge surface 425 of the discharge head 421 included in the head assembly 42c is substantially parallel to the horizontal plane.
- the maintenance unit 5 shown in FIGS. 2 and 3 is a device for maintaining the head unit 4.
- Maintenance of the head unit 4 includes, for example, purging in which pressure is applied to the ink flow path in the ejection head 421 to push out ink from the ejection port, spitting in which ink droplets are periodically ejected from the ejection port during printing standby, and
- the cleaning unit 54 includes an operation of cleaning the discharge surface 425.
- the maintenance unit 5 includes a maintenance unit 51 and a unit moving mechanism 52. As shown in FIG. 3, the maintenance unit 5 is located above the base material guide unit 34.
- the unit moving mechanism 52 includes a pair of guides 521 extending in the X direction. The unit moving mechanism 52 moves the maintenance unit 51 in the X direction on the lower side of the head unit 4.
- the unit moving mechanism 52 moves the maintenance unit 51 between the position LX1 (retracted position) (see FIG. 2) and the position LX2 (lower position). As shown in FIG. 2, when the maintenance unit 51 is arranged at the position LX1, the maintenance unit 51 is arranged on the ⁇ X side of the head unit 4. When the maintenance unit 51 is arranged at the position LX2, the maintenance unit 51 is arranged below the head unit 4 and above the guide surface 341.
- the unit moving mechanism 52 is an example of the second moving mechanism.
- the maintenance unit 51 includes a cap portion 53, a cleaning portion 54, and a unit base 55.
- the cleaning unit 54 is not shown.
- the unit base 55 has a substantially rectangular parallelepiped shape with an open upper surface.
- the cap portion 53 and the cleaning portion 54 are arranged inside the unit base 55.
- the cap portion 53 receives the liquid from the head unit 4 (that is, the ink discharged from each head assembly 42) during maintenance such as purging and spitting described above.
- the cleaning unit 54 cleans the discharge surface 425 of each discharge head 421.
- the cap portion 53 includes a liquid receiving portion 56 and seven exhaust portions 57.
- the liquid receiving unit 56 receives the ink ejected from the head unit 4 so as to face the head unit 4 in the vertical direction.
- the liquid receiving portion 56 has a substantially rectangular parallelepiped box shape, and the upper portion is partitioned by a top plate portion 560.
- the upper surface 561 of the top plate portion 560 faces the head unit 4.
- the upper surface 561 is curved so as to be convex toward the head unit 4, similarly to the guide surface 341 of the base material guide portion 34.
- the shape of the upper surface 561 seen from the + X side is substantially similar to the shape of the guide surface 341 of the base material guide portion 34.
- the upper surface 561 faces the discharge surface 425 of each discharge head 421 via a predetermined gap (for example, a gap of about 2 to 3 mm in the Z direction).
- openings 562 are provided on the upper surface 561 of the top plate portion 560.
- the opening 562 is formed by an inner peripheral surface of a through hole penetrating the top plate portion 560.
- the portion of the top plate portion 560 other than the opening 562 of the upper surface 561 is closed.
- Each opening 562 is provided in a one-to-one correspondence with each discharge head 421. During maintenance of the head unit 4, the discharge surface 425 of the discharge head 421 faces the corresponding opening 562 in the vertical direction.
- openings 562 are arranged for each corresponding head assembly 42 on the upper surface 561 of the top plate portion 560.
- the three openings 562 correspond to the three discharge heads 421 of the head assembly 42.
- the three openings 562 are staggered along the X direction.
- the three openings 562 are designated as one set of opening rows 563, and the five sets of opening rows 563 are arranged in the moving direction (Y direction).
- the five sets of opening rows 563 are referred to as opening rows 563a, 563b, 563c, 563d, and 563e in order from the + Y side to the ⁇ Y side.
- the maintenance unit 5 has a plurality of contact members 58.
- the contact member 58 is a plate-shaped member extending in the X direction.
- the contact member 58 is preferably made of an elastic material such as rubber, silicone or a synthetic resin material.
- the plurality of contact members 58 are attached to the cap portion 53. More specifically, the contact member 58 is attached to the top plate portion 560 of the liquid receiving portion 56 (FIG. 2). The plurality of contact members 58 move in the X direction together with the cap portion 53 by the unit moving mechanism 52.
- the contact member 58 is provided at the + Y side or ⁇ Y side edge portion forming each opening 562. Specifically, in each opening 562 of the opening rows 563a and 563b, one contact member 58 is provided at the edge on the + Y side. In each opening 562 of the opening row 563c, one contact member 58 is provided at each of the + Y side edge portion and the ⁇ Y side edge portion. In each opening 562 of the opening rows 563d and 563e, one contact member 58 is provided at the edge on the ⁇ Y side.
- one contact member 58 is provided at the edges on the + Y side and the ⁇ Y side, similarly to the openings 562 of the opening row 563c. It may be provided one by one.
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing a contact member 58 in contact with the discharge head 421.
- FIG. 6 shows the opening 562 of the opening row 563b.
- the contact member 58 is connected to the top plate portion 560 via a plate-shaped support portion 581.
- the support portion 581 shown in FIG. 6 has a first portion 583 extending from the back surface of the top plate portion 560 to the inside ( ⁇ Y side) of the opening 562, and an upper side and an outside (+ Y) of the opening 562 from the tip portion of the first portion 583. It has a second portion 585 that extends to the side).
- the first portion 583 is fixed to the lower surface of the top plate portion 560 via a fixture 587.
- the surface of the second portion 585 is an inclined surface extending upward toward the + Y side.
- the contact member 58 is attached to the inclined surface of the second portion 585.
- the contact surface 580 of the contact member 58 provided at the + Y side edge portion of the opening 562 is in contact with the + Y side boundary portion 431 of the discharge head 421.
- the contact surface 580 of the contact member 58 provided on the ⁇ Y side edge of each opening 562 can come into contact with the boundary portion 433 of the discharge head 421.
- the length of the contact member 58 in the X direction is larger than the length of the boundary portions 431 and 433 in the discharge head 421 in the X direction and smaller than the length of the opening 562 in the X direction.
- the contact member 58 can be contacted over the entire width of the boundary portions 431 and 433 in the X direction.
- the cleaning unit 54 includes a plurality of cleaning units 61 arranged along the Y direction, and a plurality of elevating mechanisms 62 arranged below the plurality of cleaning units 61.
- the plurality of elevating mechanisms 62 independently move the plurality of cleaning units 61 in the vertical direction.
- Each cleaning unit 61 is provided in a one-to-one relationship with each discharge head 421 arranged in the Y direction. Of the three discharge heads 421 of each head assembly 42, the two discharge heads 421 arranged in the X direction are cleaned by the same cleaning unit 61.
- the maintenance unit 51 is arranged below the head unit 4, and the cleaning unit 54 is arranged on the + X side of the head unit 4. Then, the unit moving mechanism 52 moves the maintenance unit 51 to the ⁇ X side. As a result, the cleaning unit 54 passes below the head unit 4. When each cleaning unit 61 passes below the head unit 4, it contacts the discharge surface 425 of the corresponding discharge head 421 in order from the + X side to sequentially clean the discharge surface 425.
- FIG. 7 is a diagram showing a cleaning unit 54 for cleaning the discharge surface 425 of the discharge head 421. Note that FIG. 7 is a view of the cleaning unit 54 as viewed from the + Y side.
- the cleaning unit 61 includes a base portion 611 and a wipe member 614.
- the wipe member 614 is a substantially flat member made of an elastic material such as rubber, silicon, or a synthetic resin material.
- the lower portion of the wipe member 614 is fixed to the base portion 611.
- the upper portion of the wipe member 614 is located above the upper surface of the base portion 611.
- the upper portion of the wipe member 614 extends in the Y direction.
- the elevating mechanism 62 includes an elevating base portion 621, an elevating block 622, an elevating mechanism 623, an elastic portion 624, and a unit guide portion 625.
- the elevating base portion 621 is a member having a substantially rectangular plate shape.
- the elevating base portion 621 is fixed to the inner bottom surface of the unit base portion 55.
- the elevating block 622 is a substantially rectangular plate-shaped member arranged above the elevating base portion 621 (that is, on the + Z side).
- the elevating block 622 is connected to the elevating base 621 via the elevating mechanism 623.
- the elevating mechanism 623 includes a cylinder 626 that is fixed to the elevating base 621 and stands up, and a plurality of guides 627 extending upward from the elevating base 621.
- the elevating block 622 moves in the vertical direction along the plurality of guides 627.
- the elastic portion 624, the unit guide portion 625, and the cleaning unit 61 move in the vertical direction together with the elevating block 622.
- the elevating mechanism 623 may be provided with a mechanism different from that of the cylinder 626, such as a cam mechanism.
- the elastic portion 624 has a string-wound spring extending in the vertical direction.
- the lower end of the string winding spring is fixed to the elevating block 622, and the other end is fixed to the lower surface of the base portion 611 of the cleaning unit 61.
- the elastic portion 624 may be made of an elastic member other than the string-wound spring, such as a leaf spring.
- the unit guide portion 625 is provided on the + X side and the ⁇ X side of the cleaning unit 61.
- Each unit guide portion 625 is two plate-shaped members extending substantially vertically in the X direction.
- the lower end of the cleaning unit 61 is sandwiched by two unit guide portions 625 from both sides in the X direction.
- the cleaning unit 61 is in contact with the unit guide portion 625, but is not fixed.
- the unit guide unit 625 prevents the cleaning unit 61 from moving in the X direction.
- the cleaning unit 61 can move in the Z direction along the unit guide portion 625 and tilt toward the + Y side or the ⁇ Y side due to the elastic deformation of the elastic portion 624.
- the cleaning unit 61 rises together with the elevating block 622 and comes into contact with the head unit 4, the upper end of the wipe member 614 of the cleaning unit 61 is bent along the discharge surface 425. Then, the elastic portion 624 bends, so that the cleaning unit 61 tilts and descends. As a result, the pressing force acting on the discharge surface 425 by the wipe member 614 is reduced.
- the width of the wipe member 614 in the Y direction is larger than the width of the discharge surface 425 in the Y direction. The wipe member 614 can contact the discharge surface 425 over the entire width in the Y direction.
- the head moving mechanism 43 moves the discharge head 421 from the image recording position LZ1 to the upper rising position LZ2 (discharge head raising step S1). Subsequently, as shown in FIGS. 8 (b) and 8 (c), the unit moving mechanism 52 moves the cap portion 53 from the position LX1 to the position LX2 below the discharge head 421 (cap portion moving step S2). When the cap portion 53 moves to the position LX2, the head moving mechanism 43 lowers the discharge head 421 from the ascending position LZ2 to the cap position LZ4 (discharging head lowering step S3). When the cap position LZ4 is moved, the discharge surface 425 of the discharge head 421 is arranged inside the opening 562 of the cap portion 53.
- ink is ejected from the plurality of ejection ports of the ejection surface 425 for a predetermined time (purge step S4).
- the ink discharged from each discharge head 421 is collected inside the cap portion 53 (specifically, the liquid receiving portion 56) through the opening 562 corresponding to each discharge head 421.
- the recovered ink is appropriately discharged through the discharge unit provided in the cap unit 53.
- the head moving mechanism 43 first raises the ejection head 421 to the wipe position LZ3 above the cap position LZ4.
- the unit moving mechanism 52 moves the cap portion 53 from the position LX2 toward the position LX1 on the + X side.
- the wipe member 614 of the cleaning unit 61 wipes the discharge surface 425 from the + X side toward the ⁇ X side (wipe step S5).
- the ink remaining on the ejection surface 425 is removed and collected on the unit base 55.
- the ink collected in the unit base 55 is discharged by the discharge unit.
- the head moving mechanism 43 raises the discharge head 421 from the wipe position LZ3 to the upper rising position LZ2 as shown in FIG. 9C. (Head raising step S6). Further, when the discharge head 421 moves to the ascending position LZ2, the unit moving mechanism 52 moves the cap portion 53 from the position LX1 to the position LX2 on the + X side as shown in FIG. 9D (cap portion moving step S7).
- the head moving mechanism 43 lowers the discharge head 421 from the ascending position LZ2 to the cap position LZ4 on the ⁇ Z side (head lowering step S8).
- the contact member 58 arranged in the opening 562 comes into contact with the boundary portion 431 of the discharge head 421 (contact step S9).
- the contact member 58 comes into contact with the boundary portion 433 of the discharge head 421 in the contact step S9.
- the head moving mechanism 43 moves the discharge head 421 from the cap position LZ4 to the upper rising position LZ2 as shown in FIG. 10B.
- the contact member 58 is separated from the boundary portion 431 of the discharge head 421 (separation step S10).
- the unit moving mechanism 52 moves the cap portion 53 to the position LX1 as shown in FIG. 10 (c) (cap portion retracting step S11).
- the discharge head 421 can be moved to the image recording position LZ1 close to the base material 9 again.
- the wipe step S5 when the wipe member 614 wipes the discharge surface 425 from the + X side to the ⁇ X side, as shown in FIG. 7, a part of the ink Lq1 (liquid) adhering to the discharge surface 425 is the head side surface 427. , 429.
- the discharge surface 425 of each discharge head 421 included in the head assemblies 42a and 42b is an inclined surface whose + Y side is inclined downward. Therefore, the ink Lq1 adhering to the ejection surface 425 easily moves to the + Y side. Then, the ink Lq1 that has not been wiped off by the wipe step S5 can move preferentially to the head side surface 427 rather than the head side surface 429.
- the ink Lq1 that has moved to the side surface 427 of the head moves to the periphery of the boundary portion 431 by the action of gravity. Therefore, in the contact step S9 and the separation step S10, the contact member 58 contacts and separates from the boundary portion 431, so that the ink Lq1 adhering to the boundary portion 431 can be separated from the boundary portion 431. In this way, the ink Lq1 remaining on the outer surface (particularly the head side surface 427) of the ejection head 421 without being wiped off in the wipe step S5 is effectively removed by the contact member 58.
- each discharge head 421 included in the head assemblies 42d and 42e is an inclined surface whose ⁇ Y side is inclined downward. Therefore, the ink Lq1 adhering to the ejection surface 425 easily moves to the ⁇ Y side. Then, the ink Lq1 that has not been wiped off by the wipe step S5 can move preferentially to the head side surface 429 rather than the head side surface 427. Therefore, in the contact step S9 and the separation step S10, the contact member 58 contacts and separates from the boundary portion 433, so that the ink Lq1 adhering to the boundary portion 433 is effectively removed.
- each discharge head 421 of the head assembly 42c is substantially parallel to the horizontal plane. Therefore, the ink Lq1 that has not been wiped off in the wipe step S5 can move to both the head side surfaces 427 and 429.
- the contact member 58 contacts and separates the boundary portions 431 and 433, respectively, so that the ink Lq1 adhering to the boundary portions 431 and 433 is effectively removed.
- the contact member 58 has an angle with respect to the discharge surface 425 and the head side surface 427 (or the head side surface 429) of the discharge head 421. Therefore, the contact member 58 is suppressed from coming into contact with the discharge surface 425 and the head side surface 427 (or the head side surface 429), and comes into limited contact with the boundary portion 431 (or the boundary portion 433). Therefore, since the contact area between the contact member 58 and the discharge head 421 is small, damage to the discharge head 421 is suppressed. Further, since the contact area between the contact member 58 and the discharge head 421 is small, the residual ink Lq1 on the outer surface of the discharge head 421 is suppressed.
- the shape of the contact member 58 is a flat plate, but the shape of the contact member 58 is arbitrary.
- the contact surface 580 of the contact member 58 may be a curved surface that is convex upward. In this case, the contact area between the contact member 58 and the discharge head 421 is further reduced as compared with the case of the flat plate shape.
- the contact member 58 is provided on the cap portion 53, and the contact member 58 may be provided independently of the cap portion 53. In this case, a moving mechanism for moving the contact member 58 with respect to the discharge head 421 in the X direction may be provided.
- the length of the contact member 58 in the X direction may be smaller than the length of the boundary portions 431 and 433 in the discharge head 421 in the X direction.
- the contact member 58 having a short length in the X direction may be brought into contact with the boundary portions 431 and 433, and the contact member 58 may be moved in the X direction.
- the ink Lq1 of the boundary portions 431 and 433 is wiped from one side in the X direction to the other side.
- a portion in contact with the contact member 58 and a portion in which the contact member 58 is separated are locally generated at the boundary portions 431 and 433.
- the ink Lq1 adhering to the boundary portions 431 and 433 is effectively removed.
- a mechanism for moving the head unit 4 with respect to the maintenance unit 51 in the X direction may be provided. Further, a mechanism for moving the maintenance unit 51 in the vertical direction may be provided. Further, a mechanism for moving the base material guide portion 34 in the vertical direction may be provided.
- ink that is cured by irradiation with radiation other than ultraviolet rays may be used. Further, when ink that does not require irradiation with radiation is used, the cured portion 35 may be omitted.
- the guide surface 341 of the base material guide portion 34 does not necessarily have to be a curved surface, and may be a flat surface.
- the inkjet printer 1 may form an image on a single-wafer substrate.
- the head unit moves relative to the scanning direction parallel to the stage (main scanning) while ejecting ink, reaches the end of the base material, and then moves to the stage.
- Relative movement is performed by a predetermined distance in the movement direction parallel to the scanning direction, and then the head unit moves relative to the main scanning immediately before the scanning direction while ejecting ink.
- the head unit performs a main scan on the base material and intermittently performs a sub scan in the width direction each time the main scan is completed. An image is formed on the substrate.
- the object of image formation in the inkjet printer 1 may be a base material 9 other than paper.
- an image may be formed on a plate-shaped or sheet-shaped base material 9 made of plastic or the like.
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
インクジェット装置は、所定の搬送方向に搬送される基材に向けてインクを吐出する吐出ヘッド(421)と、吐出ヘッド(421)の外表面に接触可能な接触部材(58)と、吐出ヘッド(421)に対して、接触部材(58)を、吐出ヘッド(421)の外表面に接触する接触位置と、吐出ヘッド(421)の外表面から離れる離隔位置との間で相対的に移動させるヘッド移動機構とを備える。吐出ヘッド(421)の外表面は、鉛直方向の下方を向く吐出面(425)と、搬送方向の一方(+Y側)を向くヘッド側面(427)と、吐出面(425)とヘッド側面(427)との境界であって、搬送方向と交差するX方向に延びる境界部(431)とを含む。接触部材(58)は、接触位置において境界部(431)に接触する。
Description
この発明は、インクジェット装置およびそのメンテナンス方法に関する。
インクジェットプリンタは、印刷用紙を吐出ヘッドに対して相対的に移動しつつ、吐出ヘッドの複数の吐出口からインクの微小液滴を印刷用紙に向けて吐出することにより、印刷用紙上に画像を印刷する。このようなインクジェットプリンタでは、複数の吐出口が形成された吐出ヘッドのヘッド下面に付着したインクを、ゴムや合成樹脂により形成されたワイパで拭うことにより、吐出面をクリーニングすることが行われている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、吐出面をワイパで拭った場合、吐出面に付着していたインクの一部が吐出ヘッドのヘッド側面に移動し得る。すると、吐出面とヘッド側面との境界部にインクが蓄積され、液滴となって印刷基材に落下する可能性があった。
また、吐出面が水平面に対して傾斜する場合、吐出面に付着したインクが、重力によって吐出面を伝い、吐出面と鉛直下側のヘッド側面との境界部に蓄積される。すると、境界に蓄積されたインクが液滴となって印刷基材に落下する可能性があった。
本発明の目的は、吐出ヘッドにおける吐出面とヘッド側面との境界部に付着したインクを有効に除去する技術を提供することにある。
上記課題を解決するため、第1態様は、インクジェット装置であって、所定の搬送方向に搬送される基材に向けて液体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドの外表面に接触可能な接触部材と、前記吐出ヘッドに対して、前記接触部材を、前記吐出ヘッドの外表面に接触する接触位置と、前記吐出ヘッドの外表面から離れる離隔位置との間で相対的に移動させる第1移動機構と、を備え、前記吐出ヘッドの外表面は、液体を吐出する吐出口を有するとともに鉛直方向の下方を向く吐出面と、前記搬送方向の一方を向くヘッド側面と、前記吐出面と前記ヘッド側面との境界であって、前記搬送方向と交差する幅方向に延びる境界部と、を含み、前記接触部材は、前記接触位置において前記境界部に接触する。
第2態様は、第1態様のインクジェット装置であって、前記吐出面は、水平面に対して搬送方向の一方に向かって鉛直下向きに傾斜する。
第3態様は、第1態様または第2態様のインクジェット装置であって、前記接触部材は、前記接触位置において前記境界部と接触する接触面を有し、前記接触面は、前記ヘッド側面と交差する。
第4態様は、第3態様のインクジェット装置であって、前記接触面は、前記吐出面と交差する。
第5態様は、第1態様から第4態様のいずれか1つのインクジェット装置であって、前記接触部材が、弾性変形可能である。
第6態様は、第1態様から第5態様のいずれか1つのインクジェット装置であって、前記吐出面に接触可能なワイプ部材と、前記ワイプ部材を前記吐出面に沿って移動させるワイプ移動機構とをさらに備える。
第7態様は、第6態様のインクジェット装置であって、前記吐出ヘッドから落下する液体を受けるキャップ部と、前記吐出ヘッドに対して、前記キャップ部を、前記吐出面の下に位置する下方位置と、前記下方位置から幅方向に離れる退避位置との間で移動させる第2移動機構とをさらに備える。
第8態様は、第7態様のインクジェット装置であって、前記接触部材が、前記キャップ部に取り付けられる。
第9態様は、第7態様または第8態様のインクジェット装置であって、前記キャップ部が、前記吐出面よりも大きい開口を有し、前記接触部材の少なくとも一部が、前記開口の内側に配置される。
第10態様は、第7態様から第9態様のいずれか1つのインクジェット装置であって、前記第2移動機構は、前記キャップ部を、前記吐出ヘッドに対して幅方向に相対的に移動させる。
第11態様は、インクジェット装置をメンテナンスするメンテナンス方法であって、前記インクジェット装置は、所定の搬送方向に搬送される基材に向けて液体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドの外表面は、液体を吐出する吐出口を有するとともに鉛直方向の下方を向く吐出面と、前記搬送方向の一方を向くヘッド側面と、前記吐出面と前記ヘッド側面との境界であって、前記搬送方向と交差する幅方向に延びる境界部と、を備え、前記メンテナンス方法は、(a)接触部材を、前記吐出ヘッドの外表面における前記境界部に接触させる工程と、(b)前記工程(a)によって前記境界部に接触した前記接触部材を前記吐出ヘッドの外表面から離隔させる工程とを含む。
第1態様のインクジェット装置によると、接触部材が、吐出ヘッドにおける外表面の境界部に対して接触および離隔することによって、境界部に付着した液体が境界部から引き離される。これにより、吐出ヘッドの境界部に付着した液体が有効に除去される。
第2態様のインクジェット装置によると、吐出面が搬送方向の一方に向かって鉛直下向きに傾斜するため、吐出面に付着した液体が、重力により、搬送方向の一方側の境界部に移動しやすくなる。このため、接触部材が境界部に対して接触及び離隔することによって、境界部から液体が有効に除去される。
第3態様のインクジェット装置によると、接触部材の接触面とヘッド側面との接触面積が小さくなる。このため、ヘッド側面における液体の残留が軽減される。
第4態様のインクジェット装置によると、接触部材の接触面と吐出面との接触面積が小さくなる。このため、吐出面における液体の残留が軽減される。
第5態様のインクジェット装置によると、接触部材が弾性変形可能であるため、接触部材を吐出ヘッドに接触させたときに、吐出ヘッドの損傷が抑制される。
第6態様のインクジェット装置によると、ワイプ部材を吐出面に沿って移動させることにより、吐出面から液体が除去される。また、ワイプ部材によって吐出面からヘッド側面へ移動した液体は、境界部に移動する。このため、接触部材が境界部から液体を引き離すことができる。したがって、ワイプ部材と接触部材とによって、吐出ヘッドの外表面に付着した液体が有効に除去される。
第7態様のインクジェット装置によると、キャップ部を吐出面の下方に配置することよって、キャップ部が吐出ヘッドからの液体を受けることができる。
第8態様のインクジェット装置によると、接触部材をキャップ部に取り付けることによって、キャップ部を退避位置に移動させたときに接触部材も退避させることができる。
第9態様のインクジェット装置によると、接触部材が開口の内側に配置されることにより、吐出ヘッドの境界部から接触部材側へ移動した液体を、開口を通じてキャップ部の内側へ導くことができる。
第11態様のメンテナンス方法によると、接触部材が、吐出ヘッドにおける外表面の境界部に接触することによって、境界部に付着した液体が接触部材に接触する。その後、接触部材が境界部から離れることによって、液体が境界部から引き離される。これにより、吐出ヘッドの外表面に付着した液体が有効に除去される。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。
<1. 実施形態>
図1は、実施形態に係るインクジェットプリンタ1を示す図である。図1では、互いに垂直な2つの水平方向をX方向およびY方向として示し、X方向およびY方向に垂直な上下方向(鉛直方向)をZ方向として示している。図1中のX方向およびY方向は必ずしも水平方向である必要はなく、同様に、Z方向も必ずしも上下方向である必要はない。すなわち、図1中の上側および下側は、必ずしも、重力方向の上側および下側に一致する必要はない。図1では、後述するメンテナンス部の図示が省略されている。
図1は、実施形態に係るインクジェットプリンタ1を示す図である。図1では、互いに垂直な2つの水平方向をX方向およびY方向として示し、X方向およびY方向に垂直な上下方向(鉛直方向)をZ方向として示している。図1中のX方向およびY方向は必ずしも水平方向である必要はなく、同様に、Z方向も必ずしも上下方向である必要はない。すなわち、図1中の上側および下側は、必ずしも、重力方向の上側および下側に一致する必要はない。図1では、後述するメンテナンス部の図示が省略されている。
インクジェットプリンタ1は、インクジェット装置の一実施例である。インクジェットプリンタ1は、連続紙等である連続シート状の基材9に向けてインクの微小液滴を吐出することにより、基材9上に画像を形成する。
インクジェットプリンタ1は、搬送機構2と、ヘッドユニット4と、記録制御部83とを備える。搬送機構2は、長尺帯状の基材9を規定の搬送経路に沿って移動する。ヘッドユニット4は、搬送機構2によって移動される基材9に向けて、紫外線硬化性インクの微小液滴を吐出する吐出部である。記録制御部83は、基材9に対して画像を記録する際に、搬送機構2とヘッドユニット4とを制御する。記録制御部83は、CPU、ROM、RAM等の一般的なコンピュータとしての構成を備える。
図1に示す搬送機構2は、それぞれが図1中のX方向に延びる複数のローラ21を有する。最も-Y側に配置されたローラ21の近傍には、ロール状の基材9(供給ロール)を保持する供給部31が設けられる。最も+Y側に配置されたローラ21の近傍には、ロール状の基材9(巻取ロール)を保持する巻取部32が設けられる。インクジェットプリンタ1では、搬送機構2の複数のローラ21の一部が、X方向に平行な軸を中心として一定の回転速度にて回転することにより、供給部31から巻取部32に至る所定の移動経路に沿って基材9が一定速度にて移動する。
基材9の移動経路において、ヘッドユニット4と上下方向に対向する位置には、基材案内部34が設けられる。基材案内部34は、案内面341を有する。案内面341は、基材案内部34の上面であり、ヘッドユニット4に向かって凸な曲面状である。具体的には、案内面341は、X方向に平行な仮想軸を中心とする円筒面の一部である。仮想軸は、ヘッドユニット4の真下(-Z側)に位置する。ヘッドユニット4の下方において、滑らかな案内面341に沿って基材9が移動する。このように、ヘッドユニット4に対向する位置において、基材9の移動経路がヘッドユニット4に向かって凸となるように湾曲し、基材9が案内面341に沿って配置される。ヘッドユニット4に対向する位置では、基材9は、案内面341に沿っておよそ+Y方向に向かう所定の搬送方向に、ヘッドユニット4に対して相対的に移動する。X方向は、搬送方向に交差する(ここでは、直交する)幅方向である。
基材9の移動経路において供給部31と基材案内部34との間には、基材9の蛇行を補正する蛇行補正部33が設けられ、基材案内部34と巻取部32との間には、インク硬化用の光(本実施の形態では、紫外線)を出射する硬化部35が設けられる。なお、インクジェットプリンタ1では、基材9に所定の前処理を行う前処理部等が設けられてもよい。
図2は、ヘッドユニット4およびメンテナンス部5を示す平面図である。図3は、ヘッドユニット4およびメンテナンス部5を示す側面図である。図4は、ヘッドアッセンブリ42の底面図である。図4における横方向は、基材9の搬送方向に対応する。図5は、ヘッドアッセンブリ42の一部を示す断面図である。
ヘッドユニット4は、ベース41と、5つのヘッドアッセンブリ42と、ヘッド移動機構43とを備える。ベース41は、各ヘッドアッセンブリ42を支持する。ヘッドアッセンブリ42は、X方向に延びる。各ヘッドアッセンブリ42は、およそY方向に沿って(詳細には、上述の基材9の搬送方向に沿って)配列される。各ヘッドアッセンブリ42から、基材9に向けてインクの微小液滴が吐出される。
5つのヘッドアッセンブリ42は、W(ホワイト)、K(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)のいずれかの色のインクを吐出する。ただし、ヘッドアッセンブリ42が吐出するインクの色は、これらに限定されるものではない。例えば、ヘッドアッセンブリ42から、クリアインク等の他の種類のインクが吐出されてもよい。
ベース41には、ヘッドアッセンブリ42に加えて、基材9に向けて紫外線等を照射する照射アッセンブリが取り付けられてもよい。照射アッセンブリから基材9上に紫外線等が照射されることにより、基材9上に吐出されたインクが仮硬化(プリキュア)する。
各ヘッドアッセンブリ42は、同じ構成を有する。以下では、1つのヘッドアッセンブリ42に着目して構成を説明する。各ヘッドアッセンブリ42は、Y方向における位置に応じて、長手方向(X方向)に平行な軸を中心として僅かな回転角だけ傾斜した姿勢にてベース41に固定される。
1つのヘッドアッセンブリ42は、3つの吐出ヘッド421と、X方向に延びる略直方体状のヘッド固定ブロック422(図4及び図5参照)とを有する。ヘッド固定ブロック422は、3つの吐出ヘッド421を保持するヘッド保持部である。3つの吐出ヘッド421は、ヘッド固定ブロック422に取り付けられることにより、互いに対する相対位置が固定される。また、複数の吐出ヘッド421のヘッド固定ブロック422に対する相対的な位置も固定される。なお、ヘッドアッセンブリ42に設けられる吐出ヘッド421の数は、3つに限定されるものではなく、1つでもよいし、2つまたは4つ以上でもよい。吐出ヘッド421は、記録制御部83と電気的に接続されており、記録制御部83からの制御信号に応じて、各吐出口からインクを吐出する。
ヘッド固定ブロック422の素材は、例えば、ステンレス鋼等の金属である。ヘッド固定ブロック422には、3つの貫通孔424が、X方向に沿って千鳥状に配列形成される。具体的には、搬送方向の中心よりも上流側に2つの貫通孔424が位置し、搬送方向の中心よりも下流側に1つの貫通孔424が位置する。また、下流側の貫通孔424は、上流側の2つの貫通孔424,424と搬送方向に部分的に重なる。
各吐出ヘッド421がヘッド固定ブロック422に固定された状態では、図5に示すように、吐出ヘッド421下端部(すなわち、-Z側の端部)が複数の貫通孔424の内側に配置される。これにより、3つの吐出ヘッド421が、千鳥状に配置される。各吐出ヘッド421の長手方向(X方向)の両端部は、ヘッド固定ブロック422にねじ等により固定される。
図4および図5に示すように、吐出ヘッド421の外表面は、吐出面425と、ヘッド側面427,429と、境界部431、433とを有する。吐出面425は、吐出ヘッド421の下端面である。吐出面425は、複数の吐出口(不図示)を有する。複数の吐出口は、吐出面425において一次元または二次元に配置される。
図6において、ヘッド側面427は、搬送方向の下流側を向く面である。ヘッド側面429は、搬送方向の上流側を向く面である。ヘッド側面427,429は、吐出面425と直交する面である。ただし、ヘッド側面427,429は、吐出面425と直交することは必須ではなく、交差する面であってもよい。ヘッド固定ブロック422に吐出ヘッド421が固定された状態で、ヘッド側面427,429は、ヘッド固定ブロック422の貫通孔424の内面と搬送方向に対向する。
境界部431は、吐出面425とヘッド側面427との境界である。境界部433は、吐出面425とヘッド側面429との境界である。境界部431,433は、具体的には、吐出ヘッド421の外表面の下端部において、X方向に延びる角張った角部である。なお、境界部431,433は、角丸状であってもよい。
図2に示すように、ヘッドユニット4は、15個の吐出ヘッド421を有する。図1に示すように、各吐出ヘッド421の吐出面425は、案内面341上の基材9の主面に略平行となる。換言すると、各吐出ヘッド421は、基材9の主面(最も面積が大きい面)に対して微小間隔を空けて直立する。このため、各吐出ヘッド421の吐出口から基材9の主面に向かってほぼ垂直にインクの微小液滴が吐出される。
図1および図3に示すように、ヘッド移動機構43は、記録制御部83と電気的に接続されており、記録制御部83からの制御信号に応じて、ベース41を上下方向に移動させる。基材9に画像を記録する場合、ヘッド移動機構43は、ベース41を案内面341に向かって下側に移動させることにより、各吐出面425を基材9の主面に近接させる。また、ヘッド移動機構43は、ベース41を上側へ移動させることにより、各吐出面425を基材9の主面から離隔させる。ヘッド移動機構43は、第1移動機構の一例である。
インクジェットプリンタ1における画像形成処理では、供給部31から基材9が引き出され、蛇行補正部33を経由して基材案内部34へと到達する。吐出ヘッド421から吐出されたインクは、基材9の案内面341に接触している部分に付着する。これにより、基材9に画像が記録される。具体的には、W、K、C、M、Yのインクを吐出する5つのヘッドアッセンブリ42によって、基材9にW、K、C、M、Yの画像が記録される。基材9におけるインクが付着した部分は、硬化部35に搬送される。そして、硬化部35において、インクが硬化される。さらに、基材9におけるインクが硬化された部分は、巻取部32にて巻き取られる。
以下では、5つのヘッドアッセンブリ42を、+Y側から-Y側に向かって順にヘッドアッセンブリ42a,42b,42c,42d,42eとする。ヘッドアッセンブリ42a,42bが備える各吐出ヘッド421の吐出面425は、+Y側に向かって鉛直下向きに傾斜する。ヘッドアッセンブリ42d,42eが備える各吐出ヘッド421の吐出面425は、-Y側に向かって鉛直下向きに傾斜する。ヘッドアッセンブリ42cが備える吐出ヘッド421の吐出面425は、水平面とほぼ平行である。
<メンテナンス部5>
図2および図3に示すメンテナンス部5は、ヘッドユニット4をメンテナンスする装置である。ヘッドユニット4のメンテナンスは、例えば、吐出ヘッド421におけるインク流路に圧力を加えて吐出口からインクを押し出すパージ、印刷待機時に定期的にインクの液滴を吐出口から吐出するスピッティング、および、清掃部54が吐出面425を清掃する動作を含む。
図2および図3に示すメンテナンス部5は、ヘッドユニット4をメンテナンスする装置である。ヘッドユニット4のメンテナンスは、例えば、吐出ヘッド421におけるインク流路に圧力を加えて吐出口からインクを押し出すパージ、印刷待機時に定期的にインクの液滴を吐出口から吐出するスピッティング、および、清掃部54が吐出面425を清掃する動作を含む。
メンテナンス部5は、メンテナンスユニット51と、ユニット移動機構52とを備える。図3に示すように、メンテナンス部5は、基材案内部34よりも上側に位置する。ユニット移動機構52は、X方向に延びる一対のガイド521を備える。ユニット移動機構52は、メンテナンスユニット51を、ヘッドユニット4の下側において、X方向に移動させる。
ユニット移動機構52は、メンテナンスユニット51を、位置LX1(退避位置)(図2参照)と位置LX2(下方位置)との間で移動させる。図2に示すように、メンテナンスユニット51が位置LX1に配置されると、メンテナンスユニット51がヘッドユニット4よりも-X側に配置される。メンテナンスユニット51が位置LX2に配置されると、メンテナンスユニット51がヘッドユニット4の下方、かつ、案内面341の上方に配置される。ユニット移動機構52は、第2移動機構の一例である。
メンテナンスユニット51は、キャップ部53と、清掃部54と、ユニット基部55とを備える。図3では、清掃部54の図示を省略している。ユニット基部55は、上面が開放された略直方体状である。キャップ部53および清掃部54は、ユニット基部55の内部に配置される。キャップ部53は、上述のパージやスピッティング等のメンテナンス時にヘッドユニット4からの液体(すなわち、各ヘッドアッセンブリ42から吐出されるインク)を受ける。清掃部54は、各吐出ヘッド421の吐出面425を清掃する。
キャップ部53は、受液部56と、7つの排気部57とを備える。受液部56は、ヘッドユニット4のメンテナンス時に、ヘッドユニット4と上下方向に対向してヘッドユニット4から吐出されたインクを受ける。受液部56は、略直方体の箱状であり、上方が天板部560で仕切られている。天板部560の上面561は、ヘッドユニット4と対向する。上面561は、基材案内部34の案内面341と同様に、ヘッドユニット4に向かって凸となるように湾曲している。+X側から視た上面561の形状は、基材案内部34の案内面341の形状とおよそ相似である。メンテナンス時において、上面561は、各吐出ヘッド421の吐出面425と、所定の間隙(例えば、Z方向に2~3mm程度の間隙)を介して対向する。
天板部560の上面561には、15個の開口562が設けられる。開口562は、天板部560を貫通する貫通孔の内周面によって構成される。天板部560の上面561の開口562を除く部位は閉塞される。各開口562は、各吐出ヘッド421と1対1対応の関係で設けられる。ヘッドユニット4のメンテナンス時に、吐出ヘッド421の吐出面425が、対応する開口562と上下方向に対向する。
すなわち、天板部560の上面561には、対応するヘッドアッセンブリ42ごとに3つの開口562が配置される。3つの開口562は、ヘッドアッセンブリ42の3つの吐出ヘッド421に対応する。3つの開口562は、X方向に沿って千鳥状に配置される。また、3つの開口562を1組の開口列563として、5組の開口列563が移動方向(Y方向)に配列される。なお、以下の説明では、5組の開口列563を、+Y側から-Y側に向かって順に、開口列563a、563b、563c、563d、563eとする。ヘッドユニット4のメンテナンス時に、各吐出ヘッド421から吐出されたインクは、対応する開口562を介して受液部56の内部へと進入する。
図2に示すように、メンテナンス部5は、複数の接触部材58を有する。接触部材58は、X方向に延びる板状の部材である。接触部材58は、好ましくは、ゴム、シリコンまたは合成樹脂素材等の弾性素材で構成される。複数の接触部材58は、キャップ部53に取り付けられている。より具体的には、接触部材58は、受液部56の天板部560に取り付けられる(図2)。複数の接触部材58は、ユニット移動機構52によって、キャップ部53とともに、X方向に移動する。
図2に示すように、接触部材58は、各開口562を形成する+Y側または-Y側の縁部に設けられる。具体的に、開口列563a,563bの各開口562では、+Y側の縁部に1つの接触部材58が設けられる。開口列563cの各開口562では、+Y側の縁部および-Y側の縁部のそれぞれに、接触部材58が1つずつ設けられる。開口列563d,563eの各開口562では、-Y側の縁部に1つの接触部材58が設けられる。なお、開口列563a,563b、および、開口列563d,563eの各開口562においても、開口列563cの各開口562と同様に、+Y側および-Y側の縁部に、接触部材58が1つずつ設けられてもよい。
図6は、吐出ヘッド421に接触する接触部材58を示す断面図である。図6は、開口列563bの開口562を示す。接触部材58は、板状の支持部581を介して、天板部560に連結される。図6に示す支持部581は、天板部560の裏面から開口562の内側(-Y側)へ延びる第1部分583と、第1部分583の先端部から、上側かつ開口562の外側(+Y側)へ延びる第2部分585とを有する。第1部分583は、天板部560の下面に固定具587を介して固定される。第2部分585の表面は、+Y側に向かって上側に延びる傾斜面となっている。第2部分585の傾斜面に、接触部材58が取り付けられる。図6に示すように、開口562の+Y側の縁部に設けられた接触部材58の接触面580は、吐出ヘッド421の+Y側の境界部431と接触可能である。なお、図示を省略するが、各開口562の-Y側の縁部に設けられた接触部材58の接触面580は、吐出ヘッド421の境界部433と接触可能である。
接触部材58のX方向の長さは、吐出ヘッド421における境界部431,433のX方向の長さよりも大きく、開口562のX方向の長さよりも小さい。接触部材58は、境界部431,433のX方向の全幅に渡って接触可能である。
清掃部54は、Y方向に沿って配列される複数の清掃ユニット61と、複数の清掃ユニット61の下方に配置される複数の昇降機構62とを備える。複数の昇降機構62は、複数の清掃ユニット61をそれぞれ独立して上下方向に移動させる。各清掃ユニット61は、Y方向に並ぶ各吐出ヘッド421と、一対一対応の関係で設けられる。各ヘッドアッセンブリ42の3つの吐出ヘッド421のうち、X方向に並ぶ2つの吐出ヘッド421は、同じ清掃ユニット61で清掃される。
ヘッドユニット4のメンテナンス時には、メンテナンスユニット51がヘッドユニット4の下方に配置され、清掃部54は、ヘッドユニット4の+X側に配置される。そして、ユニット移動機構52がメンテナンスユニット51を-X側へ移動させる。これにより、清掃部54がヘッドユニット4の下方を通過する。各清掃ユニット61は、ヘッドユニット4の下方を通過する際に、対応する吐出ヘッド421の吐出面425に+X側から順に接触して、吐出面425を順次清掃する。
図7は、吐出ヘッド421の吐出面425を清掃する清掃部54を示す図である。なお、図7は、清掃部54を+Y側から視た図である。清掃ユニット61は、ベース部611と、ワイプ部材614とを備える。ワイプ部材614はゴム、シリコンまたは合成樹脂素材等の弾性素材で構成された略平板状の部材である。ワイプ部材614の下部は、ベース部611に固定される。ワイプ部材614の上部は、ベース部611の上面よりも上側に位置する。ワイプ部材614の上部は、Y方向に広がる。
昇降機構62は、昇降基部621と、昇降ブロック622と、昇降機構623と、弾性部624と、ユニットガイド部625とを備える。昇降基部621は、略矩形板状の部材である。昇降基部621は、ユニット基部55の内底面に固定される。昇降ブロック622は、昇降基部621の上方(すなわち、+Z側)に配置される略矩形板状の部材である。昇降ブロック622は、昇降機構623を介して昇降基部621に接続される。昇降機構623は、昇降基部621に固定されて起立するシリンダ626と、昇降基部621から上向きに延びる複数のガイド627とを備える。シリンダ626が駆動されることにより、昇降ブロック622が、複数のガイド627に沿って上下方向に移動する。昇降ブロック622が上下方向に移動する際には、弾性部624、ユニットガイド部625および清掃ユニット61が、昇降ブロック622と共に上下方向に移動する。なお、昇降機構623は、カム機構等、シリンダ626とは異なる機構を備えてもよい。
弾性部624は、上下方向に延びる弦巻バネを有する。弦巻バネの下端部は昇降ブロック622に固定され、他端は清掃ユニット61のベース部611の下面に固定される。なお、弾性部624は、板バネなど、弦巻バネ以外の弾性部材で構成されてもよい。
ユニットガイド部625は、清掃ユニット61の+X側および-X側に設けられる。各ユニットガイド部625は、X方向に略垂直に広がる2つの板状部材である。清掃ユニット61の下端部は、2つのユニットガイド部625により、X方向の両側から挟まれる。清掃ユニット61は、ユニットガイド部625に接しているが、固定されない。ユニットガイド部625は、清掃ユニット61がX方向に移動することを防止する。清掃ユニット61は、弾性部624が弾性変形することにより、ユニットガイド部625に沿ってZ方向に移動し、+Y側または-Y側に傾くことが可能である。
清掃ユニット61が昇降ブロック622等と共に上昇してヘッドユニット4に接触すると、清掃ユニット61のワイプ部材614の上端部が吐出面425に沿って、曲げられる。すると、弾性部624が撓むことによって、清掃ユニット61が傾くとともに下降する。これにより、ワイプ部材614によって吐出面425に作用する押圧力が軽減される。ワイプ部材614のY方向の幅は、吐出面425のY方向の幅よりも大きい。ワイプ部材614は、吐出面425に対して、Y方向の全幅にわたって接触可能である。
<メンテナンス処理について>
図8、図9及び図10は、ヘッドユニット4がメンテナンス部5によってメンテナンスされる様子を示す概略正面図である。以下に説明する各動作は、特に断らない限り、記録制御部83の制御下で行われる。また、メンテナンス処理は、吐出ヘッド421が基材9に画像を記録する画像記録位置LZ1に配置された状態から開始されるものとする。
図8、図9及び図10は、ヘッドユニット4がメンテナンス部5によってメンテナンスされる様子を示す概略正面図である。以下に説明する各動作は、特に断らない限り、記録制御部83の制御下で行われる。また、メンテナンス処理は、吐出ヘッド421が基材9に画像を記録する画像記録位置LZ1に配置された状態から開始されるものとする。
まず、図8(a)および(b)に示すようにヘッド移動機構43が、吐出ヘッド421を、画像記録位置LZ1から、上側の上昇位置LZ2まで移動させる(吐出ヘッド上昇工程S1)。続いて、図8(b)および(c)に示すようにユニット移動機構52が、キャップ部53を、位置LX1から吐出ヘッド421の下方である位置LX2まで移動させる(キャップ部移動工程S2)。キャップ部53が位置LX2に移動すると、ヘッド移動機構43が、吐出ヘッド421を上昇位置LZ2からキャップ位置LZ4まで下降させる(吐出ヘッド下降工程S3)。キャップ位置LZ4に移動すると、吐出ヘッド421の吐出面425が、キャップ部53の開口562の内側に配置された状態となる。この状態で、図8(d)に示すように吐出面425の複数の吐出口から、所定の時間、インクが吐出される(パージ工程S4)。各吐出ヘッド421から吐出されたインクは、各吐出ヘッド421に対応する開口562を通じてキャップ部53(詳細には、受液部56)の内側に回収される。回収されたインクは、キャップ部53に設けられた排出部を介して適宜排出される。
インクの吐出が完了すると、まずヘッド移動機構43が、吐出ヘッド421をキャップ位置LZ4よりも上方のワイプ位置LZ3まで上昇させる。次に、図9(a)に示すように、ユニット移動機構52が、キャップ部53を位置LX2から、+X側の位置LX1に向けて移動させる。この過程で、清掃ユニット61のワイプ部材614が、吐出面425を、+X側から-X側に向かって拭う(ワイプ工程S5)。これにより、吐出面425に残留するインクが除去されて、ユニット基部55に回収される。ユニット基部55に回収されたインクは、排出部によって排出される。
図9(b)に示すようにキャップ部53が位置LX1に到達すると、図9(c)に示すようにヘッド移動機構43が、吐出ヘッド421を、ワイプ位置LZ3から上側の上昇位置LZ2に上昇させる(ヘッド上昇工程S6)。さらに、吐出ヘッド421が上昇位置LZ2に移動すると、図9(d)に示すようにユニット移動機構52がキャップ部53を位置LX1から+X側の位置LX2に移動させる(キャップ部移動工程S7)。
キャップ部53が位置LX2に移動すると、図10(a)に示すように、ヘッド移動機構43が吐出ヘッド421を上昇位置LZ2から-Z側のキャップ位置LZ4へ下降させる(ヘッド下降工程S8)。吐出ヘッド421がキャップ位置LZ4に向けて移動する過程で、開口562に配置された接触部材58が、吐出ヘッド421の境界部431に接触する(接触工程S9)。なお、ヘッドアッセンブリ42c,42d,42eでは、接触工程S9において、接触部材58が吐出ヘッド421の境界部433に接触する。
所定時間、吐出ヘッド421をキャップ位置LZ4に配置させた後、図10(b)に示すように、ヘッド移動機構43は吐出ヘッド421をキャップ位置LZ4から上側の上昇位置LZ2に移動させる。これにより、接触部材58が吐出ヘッド421の境界部431から離隔する(離隔工程S10)。吐出ヘッド421が上昇位置LZ2に移動すると、図10(c)に示すようにユニット移動機構52が、キャップ部53を位置LX1へ移動させる(キャップ部退避工程S11)。これにより、吐出ヘッド421が再び、基材9に近接する画像記録位置LZ1へ移動させることが可能となる。
ワイプ工程S5において、ワイプ部材614が吐出面425を+X側から-X側にかけて拭うと、図7に示すように、吐出面425に付着したインクLq1(液体)のうち、一部がヘッド側面427,429へ移動する。ヘッドアッセンブリ42a,42bが備える各吐出ヘッド421の吐出面425は、+Y側が下側に傾く傾斜面である。このため、吐出面425に付着したインクLq1は+Y側に移動しやすい。すると、ワイプ工程S5によって拭い切れなかったインクLq1は、ヘッド側面429よりもヘッド側面427へ優先的に移動し得る。ヘッド側面427に移動したインクLq1は、重力の作用によって、境界部431の周辺に移動する。したがって、接触工程S9および離隔工程S10によって、接触部材58が境界部431に対して接触および離隔することによって、境界部431に付着したインクLq1を、境界部431から引き離すことができる。このように、ワイプ工程S5で拭い切れずに吐出ヘッド421の外表面(特にヘッド側面427)に残留したインクLq1が、接触部材58によって有効に除去される。
ヘッドアッセンブリ42d,42eが備える各吐出ヘッド421の吐出面425は、-Y側が下側に傾く傾斜面である。このため、吐出面425に付着したインクLq1は、-Y側へ移動しやすい。すると、ワイプ工程S5よって拭い切れなかったインクLq1は、ヘッド側面427よりもヘッド側面429へ優先的に移動し得る。このため、接触工程S9及び離隔工程S10によって、接触部材58が境界部433に対して接触および離隔することによって、境界部433に付着したインクLq1が、有効に除去される。
ヘッドアッセンブリ42cの各吐出ヘッド421の吐出面425は、水平面と略平行である。このため、ワイプ工程S5において拭い切れなかったインクLq1は、ヘッド側面427,429の双方に移動し得る。接触工程S9及び離隔工程によって、境界部431,433のそれぞれに対して、接触部材58が接触および離隔することによって、境界部431,433に付着したインクLq1が、有効に除去される。
接触部材58は、吐出ヘッド421の吐出面425およびヘッド側面427(または、ヘッド側面429)に対して角度を有する。このため、接触部材58が、吐出面425およびヘッド側面427(または、ヘッド側面429)と接触することが抑制され、境界部431(または境界部433)に限定的に接触する。このため、接触部材58と吐出ヘッド421との接触面積が小さいため、吐出ヘッド421に対するダメージが抑制される。また、接触部材58と吐出ヘッド421との接触面積が小さいため、吐出ヘッド421の外表面におけるインクLq1の残留が抑制される。
<2. 変形例>
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
実施形態では、接触部材58の形状が平板状とされたが、接触部材58の形状は任意である。例えば、接触部材58の接触面580を、上向き凸状である曲面としてもよい。この場合、接触部材58と吐出ヘッド421の接触面積が、平板状の場合よりもさらに軽減される。
接触部材58が、キャップ部53に設けられることは必須ではなく、キャップ部53とは独立に設けられてもよい。この場合、接触部材58を吐出ヘッド421に対してX方向に移動させる移動機構が設けられてもよい。
接触部材58のX方向の長さは、吐出ヘッド421における境界部431,433のX方向の長さよりも小さくてもよい。例えば、X方向の長さが短い接触部材58を、境界部431,433に接触させるとともに、接触部材58をX方向に移動させてもよい。この場合、境界部431,433のインクLq1が、X方向の一方から他方にかけて払拭される。この場合も、接触部材58の移動によって、接触部材58が接する部分と、接触部材58が離れる部分とが境界部431,433において局所的に発生する。これにより、境界部431,433に付着したインクLq1が有効に除去される。
ヘッドユニット4をメンテナンスユニット51に対してX方向に移動させる機構を設けてもよい。また、メンテナンスユニット51を上下方向に移動させる機構を設けてもよい。また、基材案内部34を上下方向に移動させる機構を設けてもよい。
インクジェットプリンタ1では、紫外線以外の放射線(例えば、赤外線や電子線)の照射により硬化するインクが用いられてもよい。また、放射線の照射が不要なインクが使用される場合、硬化部35は省略されてもよい。基材案内部34の案内面341は、必ずしも曲面である必要はなく、平面であってもよい。
インクジェットプリンタ1は、枚葉の基材に画像を形成するものであってもよい。例えば、ステージ上に基材を保持するインクジェットプリンタでは、ヘッドユニットがインクを吐出しつつステージに平行な走査方向に相対移動(主走査)し、基材の端部へと到達した後に、ステージに平行かつ走査方向に垂直な移動方向に所定距離だけ相対移動(副走査)し、その後、ヘッドユニットがインクを吐出しつつ走査方向の直前の主走査とは逆向きに相対移動する。このように、上記インクジェットプリンタ(いわゆる、シャトル方式のプリンタ)では、ヘッドユニットが基材に対して主走査するとともに、主走査が完了する毎に、幅方向に間欠的に副走査することにより、基材に画像が形成される。
インクジェットプリンタ1における画像形成の対象物は、紙以外の基材9であってもよい。例えば、プラスチック等にて形成される板状またはシート状の基材9に、画像が形成されてもよい。
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
1 インクジェットプリンタ
2 搬送機構
421 吐出ヘッド
425 吐出面
427,429 ヘッド側面
43 ヘッド移動機構
431,433 境界部
5 メンテナンス部
52 ユニット移動機構
53 キャップ部
562 開口
58 接触部材
580 接触面
61 清掃ユニット
614 ワイプ部材
83 記録制御部
9 基材
2 搬送機構
421 吐出ヘッド
425 吐出面
427,429 ヘッド側面
43 ヘッド移動機構
431,433 境界部
5 メンテナンス部
52 ユニット移動機構
53 キャップ部
562 開口
58 接触部材
580 接触面
61 清掃ユニット
614 ワイプ部材
83 記録制御部
9 基材
Claims (11)
- インクジェット装置であって、
所定の搬送方向に搬送される基材に向けて液体を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドの外表面に接触可能な接触部材と、
前記吐出ヘッドに対して、前記接触部材を、前記吐出ヘッドの外表面に接触する接触位置と、前記吐出ヘッドの外表面から離れる離隔位置との間で相対的に移動させる第1移動機構と、
を備え、
前記吐出ヘッドの外表面は、
液体を吐出する吐出口を有するとともに鉛直方向の下方を向く吐出面と、
前記搬送方向の一方を向くヘッド側面と、
前記吐出面と前記ヘッド側面との境界であって、前記搬送方向と交差する幅方向に延びる境界部と、
を含み、
前記接触部材は、前記接触位置において前記境界部に接触する、インクジェット装置。 - 請求項1のインクジェット装置であって、
前記吐出面は、水平面に対して前記搬送方向の一方に向かって鉛直下向きに傾斜する、インクジェット装置。 - 請求項1または請求項2のインクジェット装置であって、
前記接触部材は、前記接触位置において前記境界部と接触する接触面を有し、
前記接触面は、前記ヘッド側面と交差する、インクジェット装置。 - 請求項3のインクジェット装置であって、
前記接触面は、前記吐出面と交差する、インクジェット装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項のインクジェット装置であって、
前記接触部材が、弾性変形可能である、インクジェット装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項のインクジェット装置であって、
前記吐出面に接触可能なワイプ部材と、
前記ワイプ部材を前記吐出面に沿って移動させるワイプ移動機構と、
をさらに備える、インクジェット装置。 - 請求項6のインクジェット装置であって、
前記吐出ヘッドから落下する液体を受けるキャップ部と、
前記吐出ヘッドに対して、前記キャップ部を、前記吐出面の下に位置する下方位置と、前記下方位置から幅方向に離れる退避位置との間で移動させる第2移動機構と、
をさらに備える、インクジェット装置。 - 請求項7のインクジェット装置であって、
前記接触部材が、前記キャップ部に取り付けられる、インクジェット装置。 - 請求項7または請求項8のインクジェット装置であって、
前記キャップ部が、前記吐出面よりも大きい開口を有し、
前記接触部材の少なくとも一部が、前記開口の内側に配置される、インクジェット装置。 - 請求項7から請求項9のいずれか1項のインクジェット装置であって、
前記第2移動機構は、前記キャップ部を、前記吐出ヘッドに対して幅方向に相対的に移動させる、インクジェット装置。 - インクジェット装置をメンテナンスするメンテナンス方法であって、
前記インクジェット装置は、
所定の搬送方向に搬送される基材に向けて液体を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドの外表面は、
液体を吐出する吐出口を有するとともに鉛直方向の下方を向く吐出面と、
前記搬送方向の一方を向くヘッド側面と、
前記吐出面と前記ヘッド側面との境界であって、前記搬送方向と交差する幅方向に延びる境界部と、
を備え、
前記メンテナンス方法は、
(a)接触部材を、前記吐出ヘッドの外表面における前記境界部に接触させる工程と、
(b)前記工程(a)によって前記境界部に接触した前記接触部材を前記吐出ヘッドの外表面から離隔させる工程と、
を含む、メンテナンス方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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