特開 2022-179991 液体吐出ユニット、液体吐出装置および線状媒体処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022179991

(43)【公開日】2022-12-06

(54)【発明の名称】液体吐出ユニット、液体吐出装置および線状媒体処理システム

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/165 20060101AFI20221129BHJP

【ＦＩ】

B41J2/165 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021086853

(22)【出願日】2021-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(72)【発明者】

【氏名】砂押 雅之

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA16

2C056EC22

2C056EC23

2C056JA04

2C056JA13

2C056JA21

2C056JA27

2C056KB09

(57)【要約】

【課題】簡単な構成でキャップを洗浄することが可能な液体吐出ユニットを提供する。
【解決手段】
液体吐出口を有する液体吐出面を備えた液体吐出ヘッドと、前記液体吐出面に対して当接および離間が可能で、前記液体吐出面との当接時に前記液体吐出面を覆うキャップ部材とを備える液体吐出ユニットにおいて、前記キャップ部材の液体排出口と連通する液体排出路と、前記液体排出路に設けた吸引手段と、前記キャップ部材の洗浄液供給口と連通する洗浄液供給路と、前記洗浄液供給路に設けた弁部材とを備え、前記キャップ部材が前記液体吐出面に当接している状態で前記吸引手段を駆動することにより前記弁部材が開き、前記洗浄液を前記キャップ部材に供給する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体吐出口を有する液体吐出面を備えた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出面に対して当接および離間が可能で、前記液体吐出面との当接時に前記液体吐出面を覆うキャップ部材と
を備える液体吐出ユニットにおいて、
前記キャップ部材の液体排出口と連通する液体排出路と、
前記液体排出路に設けた吸引手段と、
前記キャップ部材の洗浄液供給口と連通する洗浄液供給路と、
前記洗浄液供給路に設けた弁部材と
を備え、
前記キャップ部材が前記液体吐出面に当接している状態で前記吸引手段を駆動することにより前記弁部材が開き、前記洗浄液を前記キャップ部材に供給することを特徴とする液体吐出ユニット。

【請求項2】

前記吸引手段は、前記キャップ部材内を負圧にして前記キャップ部材内の前記液体および前記洗浄液を前記キャップ部材から排出することを特徴とする請求項１記載の液体吐出ユニット。

【請求項3】

前記液体はインクであり、前記洗浄液は、前記インクに対して溶解性を有し、前記インクに比べて蒸発速度が遅い特性を有することを特徴とする請求項１または２記載の液体吐出ユニット。

【請求項4】

前記洗浄液供給口は、前記液体排出口よりも前記液体吐出面に向けて突出していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体吐出ユニット。

【請求項5】

前記洗浄液供給口を、前記キャップ部材に複数備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出ユニット。

【請求項6】

前記弁部材の動作圧を５ｋＰａ乃至１０ｋＰａの範囲に規定したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体吐出ユニット。

【請求項7】

前記液体吐出ヘッドを、記録媒体の搬送方向に複数備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液体吐出ユニット。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体吐出ユニットを備えるとともに、前記液体吐出ユニットに対して記録媒体の搬送方向上流側に、前記液体吐出ユニットに記録媒体を供給する記録媒体供給ユニットを備え、
前記液体吐出ユニットに対して前記記録媒体の搬送方向下流側に、前記記録媒体を加熱する乾燥ユニットおよび前記記録媒体の状態を整える後処理ユニットを備えることを特徴とする液体吐出装置。

【請求項9】

線状の記録媒体に対して処理を施す線状媒体処理システムであって、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体吐出ユニットを備えることを特徴とする線状媒体処理システム。

【請求項10】

線状の記録媒体に対して処理を施す線状媒体処理システムであって、請求項８記載の液体吐出装置を備えることを特徴とする線状媒体処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出ユニット、液体吐出装置および線状媒体処理システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、インクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッド３１と、インクジェットヘッド３１に当接してノズルを覆うキャップ５１と、キャップ５１に設けられた吸引穴に吸引管５３を介して接続され、キャップ５１内の空間から内容物を吸引するポンプ４２と、洗浄液を貯留する洗浄液槽４７と、キャップ５１の洗浄時において、キャップ５１を洗浄液槽４７の洗浄液に浸けるとともに、キャップ５１を洗浄液に浸けた状態でポンプ４２を駆動させて吸引穴から洗浄液を吸引管５３に吸引した後、ポンプ４２を吸引時とは逆転駆動させて、吸引管５３に吸引した洗浄液を吸引穴から排出するよう制御する制御部を備えたインクジェット印刷装置を開示している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、簡単な構成でキャップ部材を洗浄することが可能な液体吐出ユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、液体吐出口を有する液体吐出面を備えた液体吐出ヘッドと、前記液体吐出面に対して当接および離間が可能で、前記液体吐出面との当接時に前記液体吐出面を覆うキャップ部材とを備える液体吐出ユニットにおいて、前記キャップ部材の液体排出口と連通する液体排出路と、前記液体排出路に設けた吸引手段と、前記キャップ部材の洗浄液供給口と連通する洗浄液供給路と、前記洗浄液供給路に設けた弁部材とを備え、前記キャップ部材が前記液体吐出面に当接している状態で前記吸引手段を駆動することにより前記弁部材が開き、前記洗浄液を前記キャップ部材に供給することを特徴とする。

【発明の効果】

【0005】

本発明によれば、簡単な構成でキャップ部材を洗浄することが可能な液体吐出ユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明に係る線状媒体処理システムの全体概略図。

【図2】本発明に係る液体吐出ユニットの概略構成図。

【図3】液体吐出ヘッドのノズル面の説明図。

【図4】ヘッド移動方向におけるヘッド位置の説明図。

【図5】液体吐出ユニットにおける流体経路の構成例を示す説明図。

【図6】キャップ部材の一例を示す概略構成図。

【図7】吸引キャップ内の圧力変化の一例を示す説明図。

【図8】維持ユニット制御部のブロック図。

【図9】維持ユニット制御部による制御例を示すフロー図。

【図10】洗浄液供給路の第１変形例を示す概略平面図。

【図11】洗浄液供給路の第２変形例を示す概略平面図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本発明の実施形態を、図面を用いて以下に説明する。

【0008】

図１は、本発明に係る線状媒体処理システムの全体概略図である。

【0009】

ここでは、線状媒体処理システムの一例として刺繍システム１０００を示している。刺繍システム１０００は、液体吐出装置１００と刺繍ユニット１０６とからなり、さらに液体吐出装置１００は、供給リール１０２、液体吐出ユニット１０３、乾燥ユニット１０４および後処理ユニット１０５を備える。

【0010】

供給リール１０２は、刺繍糸１０１（以下、糸と称する）を保持しており、液体吐出ユニット１０３に糸１０１を供給する。供給リール１０２と液体吐出ユニット１０３との間には、ローラ１０８、１０９を備える。ローラ１０９は、このローラ１０９と同軸上に設けたエンコーダホイール４０５ｂと、エンコーダホイール４０５ｂに設けたエンコーダスリットを読み取るエンコーダセンサ４０５ａとを含むロータリエンコーダ４０５を備える。このロータリエンコーダ４０５により糸１０１の搬送状態を検知する。

【0011】

液体吐出ユニット１０３は、液体吐出ヘッド１（以下ヘッドと称する）および維持ユニット２を備え、ヘッド１は、ヘッド１の下方を通過する糸１０１に液体を付与する。本実施形態において、ヘッド１はインクジェット記録方式を採用したヘッドであり、糸１０１に付与する液体は主に着色インクである。維持ユニット２は、空吐出受け部、ワイピング部および吸引部などを備え、これら各部は、ヘッド１が各部に位置した場合にヘッド１に対して各処理を実施し、ヘッド１の液体吐出性能を維持する。

【0012】

乾燥ユニット１０４は、加熱手段を備え、インク付与後の糸１０１を加熱して乾かす。これにより、糸１０１は所望の色に染色した糸となる。

【0013】

後処理ユニット１０５は、糸１０１に定着せずに残留した色材を落として糸１０１を洗浄する洗浄手段、糸１０１の表面にワックスなどの潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段等を備え、糸１０１の状態を整える。

【0014】

刺繍ユニット１０６は、刺繍ヘッドを備え、染色した糸１０１を布に縫い込み、布上に柄や模様などのパターンを刺繍する。

【0015】

上記の構成において、ロータリエンコーダ４０５は刺繍ユニット１０６が取り込む糸１０１の搬送速度を検知し、この糸１０１の搬送速度に応じて液体吐出ユニット１０３は、ヘッド１からのインク吐出を制御する。即ち、刺繍ユニット１０６が取り込む糸１０１の搬送速度が遅い場合は、糸１０１にインクを吐出する周波数を低くする。また、刺繍ユニット１０６が取り込む糸１０１の搬送速度が速い場合は、糸１０１にインクを吐出する周波数を高くする。これにより、液体吐出ユニット１０３は、刺繍ユニット１０６が取り込む糸１０１の搬送速度に同期して糸１０１の染色を行うことが可能になる。

【0016】

糸１０１の染色に際しては、インクジェットプリンタで紙に印刷を行う場合と同様に、各色（例えば黒、シアン、マゼンタ、イエロー）を組み合せて幅広い色表現が可能である。

【0017】

ここで、糸１０１は線状媒体の一例である。「糸」とは、ガラス繊維糸、ウール糸、綿糸、合成糸、金属糸、ウール、綿、ポリマー、または金属の混合糸、ヤーン、フィラメント、あるいは液体を付与可能な線状物体であり、組紐、平紐なども含む。

【0018】

また、線状物体の他に、液滴によって染色可能な被吐出媒体として、上記の線状物体に加えて、ロープ、ケーブル、コード等の液体を付与可能な帯状部材（連続基材）も含む。いずれの被吐出媒体も、幅が狭く、搬送方向に連続している、線状または帯状の媒体である。

【0019】

なお、線状媒体処理システムは、刺繍システム１０００に限るものではない。例えば、刺繍ユニット１０６に代えて織り機やミシン等、他の加工装置を後処理ユニット１０５の後段に設けてもよい。また、刺繍ユニットを別の場所に設置している場合（インライン型でない場合）は、刺繍ユニット１０６に代えて染色後の糸を巻き取る巻取ユニットを後処理ユニット１０５の後段に設けてもよい。この場合は一旦巻き取った糸を加工装置の設置場所まで運び、加工装置に糸を装填して所望の加工を行う。

【0020】

図２は、本発明に係る液体吐出ユニットの概略構成図であり、図１に示した液体吐出ユニット１０３の説明を補足するものである。

【0021】

液体吐出ユニット１０３は、糸搬送方向に沿って縦列に複数配置したヘッド１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える。ヘッド１ａ～１ｄは異なる色のインクを吐出するヘッドとしており、例えばヘッド１ａは黒（Ｋ）、ヘッド１ｂはシアン（Ｃ）、ヘッド１ｃはマゼンタ（Ｍ）、ヘッド１ｄはイエロー（Ｙ）のインク滴を吐出するヘッドである。

【0022】

なお、色の順番は一例であり、異なる順番に配置してもよい。また、ヘッドの数は４つに限らず、搭載する色の数に応じてヘッドの数は増減してよい。

【0023】

また、液体吐出ユニット１０３は、糸１０１の搬送経路を挟んでヘッド１ａ～１ｄの下方に、複数の維持ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを備える。維持ユニット２ａ～２ｄは、それぞれが空吐出受け部、ワイピング部および吸引部などを備え、各部に位置したヘッド１ａ～１ｄに対して各処理を実施する。

【0024】

図３は、液体吐出ヘッドのノズル面の説明図であり、液体吐出ユニット１０３のヘッド１を下方から見た図である。

【0025】

液体吐出ユニット１０３に設けたヘッド１ａ～１ｄは、糸１０１と対向するノズル面１２を備える。ヘッド１ａ～１ｄの各ノズル面１２は、２つのノズル列１０ａ、１０ｂを備え、各ノズル列１０ａ、１０ｂは、ノズル１１を糸搬送方向に複数個並べたノズル群からなる。ここで、ノズル１１は液体吐出口の一例であり、ノズル面１２は液体吐出面の一例である。

【0026】

ノズル列１０ａとノズル列１０ｂとは、糸搬送方向と直交する方向（ヘッド移動方向）において所定間隔離して、それぞれ糸搬送方向と平行に配置している。糸１０１の染色を行う場合は、糸１０１の真上にヘッド１ａ～１ｄのノズル列１０ａまたはノズル列１０ｂが位置するようにヘッド１ａ～１ｄが移動する。これにより、ヘッド１ａ～１ｄは糸搬送方向に移動する糸１０１に対してインクを吐出し、糸１０１にインクを付与する（図３はノズル列１０ａを用いて糸１０１を染色する場合を示している）。

【0027】

なお、ノズル列１０ａとノズル列１０ｂは、使用時間、インク吐出量等から求めた所定のタイミングに達した場合に、ヘッド１ａ～１ｄをヘッド移動方向に動かし、糸１０１に対してノズル列１０ａとノズル列１０ｂとを入れ替える。

【0028】

図４は、ヘッド移動方向におけるヘッド位置の説明図である。

【0029】

液体吐出ユニット１０３は、ヘッド１の下方に糸１０１の搬送経路を挟んで維持ユニット２を備える。維持ユニット２は、その上部に吸引キャップ２１を備えており、吸引キャップ２１は、維持ユニット２に対して進退移動（図４（ａ）矢印Ａ方向の移動）が可能である。これにより、吸引キャップ２１は、ヘッド１のノズル面に対して当接および離間が可能となる。

【0030】

維持ユニット２の上方に位置するヘッド１は、維持ユニット２に対してヘッド移動方向に移動が可能である。図４（ａ）は、糸１０１の真上にヘッド１のノズル列１０ａが位置した状態を示しており、ノズル列１０ａは、糸１０１に向けてインクを吐出し、糸１０１の染色を行う。図４（ｂ）は、糸１０１の真上にヘッド１のノズル列１０ｂが位置した状態を示しており、ノズル列１０ｂは、糸１０１に向けてインクを吐出し、糸１０１の染色を行う。

【0031】

図４（ｃ）は、吸引キャップ２１と対向する位置にヘッド１が位置した状態を示している。ヘッド１が吸引キャップ２１と対向する位置に移動した場合、吸引キャップ２１はヘッド１に向かって移動（本実施形態では上昇）してヘッド１のノズル面を覆い（キャッピングし）、ノズル面の乾燥を防ぐ。また、吸引キャップ２１は、ノズル面をキャッピングした状態でノズルに対して吸引を行い、ノズルのインク詰まりによる吐出不良を防止する。ここで、吸引キャップ２１はキャップ部材の一例である。

【0032】

なお、維持ユニット２は、吸引キャップ２１の他に、図示しないワイピングユニットおよび空吐出受け部などを備えている。ワイピングユニットは、ヘッド１のノズル面に対してヘッド移動方向に相対移動しながらノズル面を拭き取るワイパ部材を備える。また、空吐出受け部は、糸１０１へのインク付与に供していないノズルに対して空吐出（空打ち）を実施した際に、ノズルから吐出したインクを受けるための回収容器を備える。

【0033】

図５は、液体吐出ユニットにおける流体経路の構成例を示す説明図である。なお、既に説明済みの部材には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0034】

ヘッド１ａ～１ｄは、液体供給路１３ａ～１３ｄを介して、インクを収容したカートリッジ１４ａ～１４ｄと連通している。液体供給路１３ａ～１３ｄは例えば液体供給チューブからなる。なお、液体供給路１３ａ～１３ｄは、直接カートリッジ１４ａ～１４ｄに接続するのではなく、カートリッジ１４ａ～１４ｄを脱着可能に保持するカートリッジホルダ（図示せず）を介して接続する構成としてもよい。

【0035】

カートリッジ１４ａ～１４ｄからヘッド１ａ～１ｄまでの液体供給路１３ａ～１３ｄの途中には、供給ポンプ１５ａ～１５ｄおよびヘッドタンク１６ａ～１６ｄを備えている。

【0036】

供給ポンプ１５ａ～１５ｄは、カートリッジ１４ａ～１４ｄからヘッド１ａ～１ｄにインクを供給する。そして、ヘッドタンク１６ａ～１６ｄが、ヘッド１ａ～１ｄの内部を適切な負圧状態に保ちながらインク消費量に合わせてヘッド１ａ～１ｄにインクを供給する。

【0037】

また、液体吐出ユニット１０３は、インクを収容したカートリッジ１４ａ～１４ｄの他に、洗浄液を収容したカートリッジ２４を備える。カートリッジ２４は、洗浄液供給路２３を介して吸引キャップ２１ａ～２１ｄと連通している。洗浄液供給路２３は例えば洗浄液供給チューブからなる。なお、洗浄液供給路２３は直接カートリッジ２４に接続するのではなく、カートリッジ２４を脱着可能に保持するカートリッジホルダ（図示せず）を介して接続する構成としてもよい。ここで、洗浄液供給路２３は、洗浄液供給路の一例である。

【0038】

カートリッジ２４から吸引キャップ２１ａ～２１ｄまでの洗浄液供給路２３の途中には、逆止弁２２ａ～２２ｄを備えている。逆止弁２２ａ～２２ｄは、吸引キャップ２１ａ～２１ｄの内部が逆止弁２２ａ～２２ｄの動作圧を超えた場合に開き、カートリッジ２４から吸引キャップ２１ａ～２１ｄに洗浄液を供給する。ここで、逆止弁２２ａ～２２ｄは、弁部材の一例である。

【0039】

また、吸引キャップ２１ａ～２１ｄは、液体排出路２５を介して廃液タンク２７と連通している。液体排出路２５は例えば液体排出チューブからなる。吸引キャップ２１ａ～２１ｄから廃液タンク２７までの液体排出路２５の途中には、吸引ポンプ２６ａ～２６ｄを備えている。ここで、液体排出路２５は、液体排出路の一例であり、吸引ポンプ２６ａ～２６ｄは吸引手段の一例である。

【0040】

なお、本実施形態において、洗浄液は、インクに対して溶解性を有し、インクに比べて蒸発速度が遅い特性を有する液体を選定することが望ましい。すなわち、洗浄液は、蒸発速度が遅く、かつ蒸発もしくはインクと混合しても成分が凝集せず、凝集したインク成分の再分散を促すように作用する液体を選定することが望ましい。

【0041】

図６は、キャップ部材の一例を示す概略構成図である。説明を簡単にするため、図５に示した４つのヘッド１ａ～１ｄのうちの１つ（ヘッド１ａ）を例に説明する。

【0042】

図６（ａ）は、ヘッド１ａが吸引キャップ２１ａと対向する位置にあり、かつ吸引キャップ２１ａがヘッド１ａから離間している状態を示している。図６（ｂ）は、ヘッド１ａが吸引キャップ２１ａと対向する位置にあり、かつ吸引キャップ２１ａがヘッド１ａに向かって上昇し、吸引キャップ２１ａがヘッド１ａに当接している状態を示している。すなわち、図６（ｂ）は、吸引キャップ２１ａがヘッド１ａのノズル面１２（ノズル列１０ａ、１０ｂを備えた面）を覆った（キャッピングした）状態である。

【0043】

吸引キャップ２１ａは、おおよそＵ字形状をした断面を有し、その開放側をヘッド１ａのノズル面１２と対向するように設置している。また、吸引キャップ２１ａの側面２１１は、ノズル列１０ａ、１０ｂの周囲を囲むように延在している。側面２１１は、ヘッド１ａのノズル面１２と対向する部位に例えばゴムなどの弾性変形可能なシール部材２１２を備える。これにより、吸引キャップ２１ａがノズル面１２に当接した際、ノズル面１２と吸引キャップ２１ａの内面とによって密閉した空間を形成する。

【0044】

また、吸引キャップ２１ａは、その底面部に洗浄液供給口２１３および液体排出口２１４を備える。洗浄液供給口２１３は、洗浄液供給路２３を介して、洗浄液を収容したカートリッジ２４と連通しており、洗浄液供給路２３の途中には逆止弁２２ａを備えている。液体排出口２１４は、液体排出路２５を介して廃液タンク２７と連通しており、液体排出路２５の途中には、吸引ポンプ２６ａを備えている。ここで、洗浄液供給口２１３は洗浄液供給口の一例であり、液体排出口２１４は液体排出口の一例である。

【0045】

洗浄液供給口２１３は、吸引キャップ２１ａの底面部からヘッド１ａ側に向けて突出しており、洗浄液供給口２１３の先端２１３ａは液体排出口２１４よりも上方に位置している。

【0046】

上記の構成において、吸引キャップ２１ａによる吸引を行う際は、吸引キャップ進退機構４１ａ（図８参照）によって吸引キャップ２１ａが上昇する。そして、吸引キャップ２１ａは、図６（ｂ）に示すようにヘッド１ａのノズル面１２に当接し、ノズル面１２と吸引キャップ２１ａの内面とによって密閉した空間を形成する。

【0047】

次に、吸引ポンプ２６ａが作動すると、液体排出口２１４および液体排出路２５と連通した吸引キャップ２１ａの内部は負圧状態となり、吸引キャップ２１ａはノズル列１０ａ、１０ｂをなす各ノズルからインクを吸引する。そして、各ノズルから吸引したインクは、廃液として廃液タンク２７が回収する。なお、液体排出路２５のうち、吸引キャップ２１ａと吸引ポンプ２６ａとの間は吸引経路を構成し、吸引ポンプ２６ａと廃液タンク２７との間は廃液経路を構成している。

【0048】

また、吸引ポンプ２６ａの作動により吸引キャップ２１ａの内部が、逆止弁２２ａの動作圧に達すると、洗浄液供給口２１３および洗浄液供給路２３と連通した逆止弁２２ａが開く。これにより、洗浄液供給口２１３が、カートリッジ２４内の洗浄液を吸引キャップ２１ａに供給する。

【0049】

洗浄液の供給においては、洗浄液供給口２１３の先端２１３ａを液体排出口２１４よりも上方（高い位置）に設けたことで、洗浄液供給口２１３をノズル面１２に近づけて配置することが可能になる。これにより、ノズル面１２に垂れ下がっているインクと、洗浄液供給口２１３から供給した洗浄液とがノズル面１２で混合して混合液Ｌｍとなり、この混合液Ｌｍは図６（ｂ）に矢印で示すように吸引キャップ２１ａ内を移動する。

【0050】

上記のように本実施形態によれば、ノズル列１０ａ、１０ｂの各ノズルからのインク吸引と併せて、ノズル面１２の洗浄を実施することができる。また、洗浄液が図６（ｂ）の矢印のように移動するので、ノズル面１２の洗浄のみならず、吸引キャップ２１ａ内の洗浄も行うことができる。

【0051】

特に、ノズル面１２とシール部材２１２との当接部にインクが堆積すると、吸引キャップ２１ａがノズル面１２に正しく突き当たらず、吸引キャップ２１ａ内に適切な負圧状態を形成することができなくなる。本実施形態では、洗浄液が吸引キャップ２１ａ内の隅々まで行き渡るので、ノズル面１２とシール部材２１２との当接部にインクが堆積しにくくすることができる。また、ノズル面１２とシール部材２１２との当接部に凝集したインクが存在した場合には、洗浄液によってインク成分を再分散し、廃液として廃液タンク２７に排出することができる。

【0052】

吸引ポンプ２６ａの停止後は、吸引キャップ２１ａ内が負圧から大気圧に近づいてから吸引キャップ２１ａとノズル面１２との当接を解除する。しかしながら、ヘッド１ａ内は負圧状態のため、わずかながら洗浄液とインクの混合液がヘッド１ａ内に侵入してしまう。そこで、この混合液の影響を排除するため、吸引ポンプ２６ａの停止後は、ノズル面１２に対してワイピングを行い、さらにワイピング後に空吐出を実施することが望ましい。あるいは、吸引キャップ２１ａとノズル面１２との当接を解除する前に、ヘッド１ａ内を大気圧ないしは１００ｍｍＡｑ程度の正圧として混合液の侵入を防ぐようにすることが望ましい。

【0053】

なお、吸引キャップ２１ａに設ける洗浄液供給口２１３の数は１つに限るものではない。例えば、図１０のように洗浄液供給口２１３を、吸引キャップ２１ａの内部において、ノズル列１０a、１０ｂが並ぶ方向に複数（本例では４個）に分岐して設けてもよい。これにより、ノズル面１２の隅々まで洗浄液をより効率的に供給することが可能になる。

【0054】

また、図１１のように洗浄液供給口２１３を、ノズル列１０a、１０ｂの長手方向に沿って吸引キャップ２１ａに複数（本例では３個）設け、ノズル面１２に対して複数の洗浄液供給口２１３から洗浄液を供給してもよい。この場合、洗浄液供給路２３は、洗浄液供給口２１３の数に応じて複数設ける必要がある。洗浄液供給路２３を複数設ける場合の構成としては、図１０（ａ）のように１つの洗浄液供給路２３を分岐してもよく、また、図１０（ｂ）のように洗浄液供給口２１３の数分、洗浄液供給路２３を個別に設けてもよい。

【0055】

上述のように、本実施形態は、ノズル１１を有するノズル面１２を備えたヘッド１と、ノズル面１２に対して当接および離間が可能で、ノズル面１２との当接時にノズル面１２を覆う吸引キャップ２１ａとを備える液体吐出ユニット１０３において、吸引キャップ２１ａの液体排出口２１４と連通する液体排出路２５と、液体排出路２５に設けた吸引ポンプ２６ａと、吸引キャップ２１ａの洗浄液供給口２１３と連通する洗浄液供給路２３と、洗浄液供給路２３に設けた逆止弁２２ａとを備え、吸引キャップ２１ａがノズル面１２に当接している状態で吸引ポンプ２６ａを駆動することにより逆止弁２２ａが開き、洗浄液を吸引キャップ２１ａに供給する。

【0056】

また、上述のように、吸引ポンプ２６ａは、吸引キャップ２１ａ内を負圧にして吸引キャップ２１ａ内のインクおよび洗浄液を吸引キャップ２１ａから排出する。

【0057】

また、上述のように、洗浄液は、インクに対して溶解性を有し、インクに比べて蒸発速度が遅い特性を有する。

【0058】

これにより、簡単な構成でキャップ部材を洗浄することが可能な液体吐出装置を提供することができる。

【0059】

また、上述のように、洗浄液供給口２１３は、液体排出口２１４よりもノズル面１２に向けて突出している。

【0060】

また、上述のように、洗浄液供給口２１３を、吸引キャップ２１ａに複数備える。

【0061】

これにより、ノズル面１２に近い位置で洗浄液の供給が可能になり、洗浄液はノズル面１２を伝わり吸引キャップ２１ａ内の隅々まで行き渡りやすくなり、ノズル面１２および吸引キャップ２１ａを効果的に洗浄することができる。

【0062】

図７は、吸引キャップ内の圧力変化の一例を示す説明図である。

【0063】

吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の圧力は、吸引ポンプ２６ａ～２６ｄによって排出する液体の流量と、ノズル１１から吸引するインク量と、洗浄液供給路２３より供給する洗浄液の供給量とに関係する。

【0064】

吸引キャップ２１ａ～２１ｄがヘッドのノズル面１２に当接した状態において、吸引ポンプ２６ａ～２６ｄが吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の空気を排出することにより、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内は負圧となる。吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の空気を排出し続けるにつれて、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧は大きくなる。

【0065】

本実施形態の場合、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧値が２ｋＰａ前後になると、吸引キャップ２１ａ～２１ｄは、ノズル１１の流体抵抗に反比例した流速のインクのみをノズル１１から吸引する。逆止弁２２ａ～２２ｄが動作するために必要な負圧値（動作圧）は５ｋＰａに規定しており、この動作圧に達するまでの期間は、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内への洗浄液の供給はない。

【0066】

維持ユニット２における吸引動作の成功率には、ノズル１１から吸引するインクの流速と排出量が関係しており、吸引時の吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧が小さすぎると流速を得ることができず、吸引動作の成功率が低い。また、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧が大きすぎると、流速を得ることはできるが、インクの廃棄量が増加し、染色のコストアップを招いてしまう。そのため、吸引負圧には適当な範囲があり、本実施形態においては５ｋＰａ～１０ｋＰａの範囲に規定している。

【0067】

吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧が次第に大きくなり、負圧値が逆止弁２２ａ～２２ｄの動作圧を超えると洗浄液供給路２３から洗浄液の供給が始まり、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧の上昇速度が緩やかになる。逆止弁２２ａ～２２ｄの動作圧は５ＫＰａ程度であるため、洗浄液を供給する際に過度に吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧を大きくする必要がなく、インクの廃棄量が増すことなく所望の機能を得ることができる。

【0068】

洗浄液の供給に伴い、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧の上昇速度が緩やかになった後も、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内が所望のインク流速を得ることができる負圧になるまでは供給ポンプ１５ａ～１５ｄを駆動する。この場合、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧の上昇速度が緩やかになった分だけ、吸引ポンプ２６ａ～２６ｄの吸引速度を上げて吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の負圧上昇速度の低下を防ぐ制御を行ってもよい。これにより、吸引動作と併せて吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内の洗浄を行うようにした場合でも、動作時間は増えずに、同じ時間で吸引と洗浄を実施することが可能になる。

【0069】

上述のように、本実施形態は、逆止弁２２ａの動作圧を５ｋＰａ乃至１０ｋＰａの範囲に規定した。

【0070】

これにより、吸引キャップ２１ａ内に過不足のない負圧環境を形成し、インクおよび洗浄液の少ない廃棄量で吸引動作と洗浄動作を行うことができる。

【0071】

次に、維持ユニット制御部の一例を説明する。

【0072】

図８は、維持ユニット制御部のブロック図である。

【0073】

液体吐出ユニット１０３は、維持ユニット制御部４００、モータ駆動部４０１ａ～４０１ｄ、駆動モータ３１ａ～３１ｄ、および駆動機構３０ａ～３０ｄを備える。

【0074】

維持ユニット制御部４００は、液体吐出ユニット１０３の維持ユニット２ａ～２ｄの制御を司るＣＰＵと、ＣＰＵへの維持回復動作等の制御を実行するためのプログラムおよびその他の固定データを格納する記憶部等を備える。

【0075】

モータ駆動部４０１ａ～４０１ｄは、維持ユニット制御部４００からの指示に基づき、駆動モータ３１ａ～３１ｄの駆動を制御する。駆動モータ３１ａ～３１ｄは、モータ駆動部４０１ａ～４０１ｄからの指示に基づき、駆動機構３０ａ～３０ｄの各機能を制御する。

【0076】

駆動機構３０ａ～３０ｄは、それぞれ吸引キャップ進退機構４１ａ～４１ｄ、吸引キャップ２１ａ～２１ｄ、および吸引ポンプ２６ａ～２６ｄを備える。吸引キャップ進退機構４１ａ～４１ｄは、駆動モータ３１ａ～３１ｄの回転方向（正転および逆転）に基づき、吸引キャップ２１ａ～２１ｄのヘッド１ａ～１ｄに対する進退（上下）移動を行う。

【0077】

吸引キャップ２１ａ～２１ｄは、吸引キャップ進退機構４１ａ～４１ｄから受ける動力に基づき進退移動し、ヘッド１ａ～１ｄに対してキャッピング状態（ノズル面１２に当接した状態）を形成する。また、吸引キャップ２１ａ～２１ｄは、ヘッド１ａ～１ｄに対してデキャッピング状態（ノズル面１２から離間した状態）を形成する。

【0078】

吸引ポンプ２６ａ～２６ｄは、駆動モータ３１ａ～３１ｄの回転方向（正転および逆転）に基づきオン・オフし、吸引ポンプ２６ａ～２６ｄのオン状態において吸引キャップ２１ａ～２１ｄ内から流体を吸引する。

【0079】

図９は、維持ユニット制御部による制御例を示すフロー図である。

【0080】

ヘッドの吸引動作が開始した場合、維持ユニット制御部４００は、すべての維持ユニット２ａ～２ｄの駆動モータ３１ａ～３１ｄに対して、ホームポジション（ＨＰ）シーケンスを実行する（ステップＳ１）。本実施形態において、ＨＰは吸引キャップ２１ａ～２１ｄがヘッド１ａ～１ｄから離間した位置としている。

【0081】

次に、維持ユニット制御部４００は、すべての吸引ポンプ２６ａ～２６ｄが停止状態であることを確認し、吸引キャップ２１ａ～２１ｄと廃液タンク２７とを連通する液体排出路２５を閉鎖する（ステップＳ２）。

【0082】

次に、吸引キャップ２１ａ～２１ｄにより吸引を行うヘッド（以下、対象ヘッドと称する）に対して吸引キャップが当接し、対象ヘッドのノズル面１２を覆う（キャッピングする）（ステップＳ３）。

【0083】

その後、維持ユニット制御部４００は、吸引ポンプ２６ａ～２６ｄのうち対象ヘッドの吸引ポンプを駆動して、対象ヘッドのノズル１１から吸引キャップ内にインクを吸引する。また、対象ヘッドの吸引ポンプの駆動により逆止弁が開いた段階で、対象ヘッドの吸引キャップ内に洗浄液の供給が始まり、洗浄液は吸引キャップ内およびノズル面を洗浄する（ステップＳ４）。

【0084】

このとき、対象ヘッド以外のヘッドでは吸引ポンプが停止しており、液体排出路２５が閉じているので、対象ヘッドから吸引した廃液が他のヘッドの吸引キャップに流れ込むことはない。

【0085】

吸引が終わった対象ヘッドは、ノズル面１２のワイピング（拭き取り）を行い（ステップＳ５）、その後、再びすべての維持ユニット２ａ～２ｄの駆動モータ３１ａ～３１ｄに対してＨＰシーケンスを実行する（ステップＳ６）。なお、ステップＳ６の実行後は、吸引キャップ２１ａ～２１ｄと廃液タンク２７とを連通する液体排出路２５を開放する。

【0086】

その後、すべてのヘッド１ａ～１ｄを吸引キャップ２１ａ～２１ｄによってキャッピングし（ステップＳ７）、ヘッドの吸引動作を終了する。

【0087】

以上のように、本実施形態によれば、複数のヘッドに対して吸引キャップを当接・離間する際に、圧力変動の影響がノズルのメニスカスに及ばないようにし、対象ヘッドの数によらず確実な維持回復動作を実施することができる。また、維持回復動作の対象でないヘッドに対しては対象ヘッドの吸引動作による影響を与えないようにすることができる。

【0088】

なお、本実施形態においては、刺繍システムの例に基づき説明したが、本発明の液体吐出装置は、糸のような線状の記録媒体に限らず、紙や布などの平面状の記録媒体に液体を付与するシステムにおいても適用可能である。

【0089】

以上説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。

【0090】

[第１態様]
第１態様は、液体吐出口（例えばノズル１１）を有する液体吐出面（例えばノズル面１２）を備えた液体吐出ヘッド（例えばヘッド１）と、前記液体吐出面に対して当接および離間が可能で、前記液体吐出面との当接時に前記液体吐出面を覆うキャップ部材（例えば吸引キャップ２１ａ）とを備える液体吐出ユニット（例えば液体吐出ユニット１０３）において、前記キャップ部材の液体排出口（例えば液体排出口２１４）と連通する液体排出路（例えば液体排出路２５）と、前記液体排出路に設けた吸引手段（例えば吸引ポンプ２６ａ）と、前記キャップ部材の洗浄液供給口（例えば洗浄液供給口２１３）と連通する洗浄液供給路（例えば洗浄液供給路２３）と、前記洗浄液供給路に設けた弁部材（例えば逆止弁２２ａ）とを備え、前記キャップ部材が前記液体吐出面に当接している状態で前記吸引手段を駆動することにより前記弁部材が開き、前記洗浄液を前記キャップ部材に供給することを特徴とするものである。

【0091】

[第２態様]
第２態様は、第１態様において、前記吸引手段（例えば吸引ポンプ２６ａ）は、前記キャップ部材（例えば吸引キャップ２１ａ）内を負圧にして前記キャップ部材内の前記液体および前記洗浄液を前記キャップ部材から排出することを特徴とするものである。

【0092】

[第３態様]
第３態様は、第１態様または第２態様において、前記液体はインクであり、前記洗浄液は、前記インクに対して溶解性を有し、前記インクに比べて蒸発速度が遅い特性を有することを特徴とするものである。

【0093】

第１態様乃至第３態様によれば、簡単な構成でキャップ部材を洗浄することが可能な液体吐出ユニットを提供することができる。

【0094】

[第４態様]
第４態様は、第１態様乃至第３態様のいずれかにおいて、前記洗浄液供給口（例えば洗浄液供給口２１３）は、前記液体排出口（例えば液体排出口２１４）よりも前記液体吐出面（例えばノズル面１２）に向けて突出していることを特徴とするものである。

【0095】

[第５態様]
第５態様は、第１態様乃至第４態様のいずれかにおいて、前記洗浄液供給口（例えば洗浄液供給口２１３）を、前記キャップ部材（例えば吸引キャップ２１ａ）に複数備えることを特徴とするものである。

【0096】

第４態様および第５態様によれば、液体吐出面に近い位置で洗浄液の供給が可能になり、洗浄液は液体吐出面を伝わりキャップ部材内の隅々まで行き渡りやすくなり、液体吐出面およびキャップ部材を効果的に洗浄することができる。

【0097】

[第６態様]
第６態様は、第１態様乃至第５態様のいずれかにおいて、前記弁部材（例えば逆止弁２２ａ）の動作圧を５ｋＰａ乃至１０ｋＰａの範囲に規定したことを特徴とするものである。

【0098】

第６態様によれば、キャップ部材内に過不足のない負圧環境を形成し、インクおよび洗浄液の少ない廃棄量で吸引動作と洗浄動作を行うことができる。

【符号の説明】

【0099】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 液体吐出ヘッド
１０a、１０ｂ ノズル列
１１ ノズル（液体吐出口）
１２ ノズル面（液体吐出面）
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 吸引キャップ（キャップ部材）
２１２ シール部材
２１３ 洗浄液供給口
２１４ 液体排出口
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 逆止弁（弁部材）
２３ 洗浄液供給路
２５ 液体排出路
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ 吸引ポンプ（吸引手段）
２７ 廃液タンク

【先行技術文献】

【特許文献】

【0100】

【特許文献1】特開２０１８－０２０５１７号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】