(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドのインク噴射面とメンテナンス部との距離合わせを精度良く、遠隔で行い得る液体噴射装置、及び液体噴射装置のメンテナンス方法を提供する。【解決手段】インクジェットヘッド１のメンテナンスを行う複数のメンテナンス部を備えたメンテナンスユニット５と、インクジェットヘッド１又はメンテナンスユニット５を一体に取り付けた昇降移動自在かつ少なくとも複数のメンテナンス部の対向位置にインクジェットヘッド１のインク噴射面４を平行移動自在の３次元移動部材３と、インク噴射面４と各メンテナンス部との高さ方向の距離を間接的に計測する距離センサ２と、距離センサ２によるインク噴射面４と各メンテナンス部との高さ方向の距離の間接的な計測値から、３次元移動部材３における、インク噴射面４をメンテナンスするための昇降移動量を決定し、３次元移動部材３を昇降移動させるメンテナンス位置設定部とが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドを備えた液体噴射装置において、
上記インクジェットヘッドのメンテナンスを行う複数のメンテナンス部を備えたメンテナンスユニットと、
上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた昇降移動自在の昇降移動部材と、
上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた少なくとも上記複数のメンテナンス部の対向位置にインクジェットヘッドのインク噴射面を相対的に平行移動自在の平行移動部材と、
上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離を間接的に計測する距離検出手段と、
上記距離検出手段による上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離の間接的な計測値から、上記昇降移動部材における、上記インクジェットヘッドのインク噴射面をメンテナンスするための昇降移動量を決定し、上記昇降移動部材を昇降移動させるメンテナンス位置設定手段とが設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記距離検出手段は、測定対象物の対向位置に設けられて該測定対象物との距離を測定するセンサを有していることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記センサは、光を発光する発光部と該発光部から出射された光の被写体からの反射光を受光する受光部とを備えることにより発光部と被写体との距離を検出する光センサであることを特徴とする請求項２記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記メンテナンスユニットは、前記複数のメンテナンス部及び基準面を並べて搭載する１つのユニットベースを備えていると共に、
上記センサは、前記インクジェットヘッドのインク噴射方向であるメンテナンスユニットの基準面の対向側において昇降移動部材に取り付けられ、
上記距離検出手段は、上記センサにて上記基準面との距離を測定することにより、上記インクジェットヘッドと各メンテナンス部との高さ方向の距離を演算して求めることを特徴とする請求項２又は３記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記メンテナンスユニットは、前記複数のメンテナンス部及び基準面を並べて搭載する１つのユニットベースを備えていると共に、
前記センサは、前記インクジェットヘッドのインク噴射方向とは逆方向であるインクジェットヘッドのインク噴射面の対向側に設けられ、
上記距離検出手段は、上記センサにて上記インクジェットヘッドのインク噴射面との距離を測定することにより、上記インクジェットヘッドと各メンテナンス部との高さ方向の距離を演算して求めることを特徴とする請求項２又は３記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記メンテナンスユニットにおける基準面と、前記各メンテナンス部における、前記インクジェットヘッドをメンテナンスするための位置との高さ方向の距離をそれぞれ予め記憶しておく第１記憶手段が設けられていることを特徴とする請求項４又は５記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を記憶する第２記憶手段が設けられていることを特徴とする請求項４又は５記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記センサにて計測した該センサと前記基準面との距離、及び上記センサと基準面との距離の計測時における昇降移動部材の前記設定された原点に対する座標を記憶する第３記憶手段を備えていることを特徴とする請求項４又は５記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記メンテナンス位置設定手段は、
前記センサにて計測した該センサと前記基準面との距離と、
前記第１記憶手段に記憶されている上記基準面と、前記各メンテナンス部における、前記インクジェットヘッドをメンテナンスするための位置との高さ方向の距離とから、各メンテナンス時における昇降移動部材の昇降移動量を計算することを特徴とする請求項６記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
前記複数のメンテナンス部での各メンテナンス時における昇降移動部材の設定された前記原点に対する座標をそれぞれ記憶する第４記憶手段を備えていると共に、
前記メンテナンス位置設定手段は、複数のメンテナンス部でのメンテナンス時における昇降移動部材の設定された原点に対する座標を上記第４記憶手段にそれぞれ記憶した後にメンテナンスを行うときには、上記第４記憶手段にそれぞれ記憶された昇降移動部材の座標を読み出すことにより、メンテナンス時における昇降移動部材の昇降移動量を計算することを特徴とする請求項９記載の液体噴射装置。
【請求項１１】
前記複数のメンテナンス部は、前記インクジェットヘッドのインク噴射面を押圧状態にして該インク噴射面に形成されているインク噴射穴を密閉するキャップ部を含んでいると共に、
上記インクジェットヘッドのインク噴射面がキャップ部に対向する位置に存在するときに、前記センサが基準面に対向するように配されていることを特徴とする請求項４記載の液体噴射装置。
【請求項１２】
前記インクジェットヘッドには、第１ヘッド基準面を前記センサの対向位置に搭載したヘッドセンサ間距離計測治具が取り外し自在に設けられ、
さらに、上記第１ヘッド基準面からインクジェットヘッドのインク噴射面までの高さ方向の距離を記憶する第５記憶手段が設けられていると共に、
前記距離検出手段は、
上記インクジェットヘッドに取り付けられたヘッドセンサ間距離計測治具に搭載された第１ヘッド基準面とセンサとの距離を該センサにて計測し、
上記第１ヘッド基準面とセンサとの計測距離と、上記第５記憶手段に記憶されている、第１ヘッド基準面からインクジェットヘッドのインク噴射面までの距離とを加減算して、上記センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を求めると共に、該求めた高さ方向の距離を前記第２記憶手段に記憶することを特徴とする請求項７記載の液体噴射装置。
【請求項１３】
前記距離検出手段は、
前記センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を求めるための計測を定期的に行うと共に、
計測距離と前記第２記憶手段に既に記憶されている値との差が許容値から外れているときには、インクジェットヘッドのインク噴射面の位置が異常である旨を通報することを特徴とする請求項１２記載の液体噴射装置。
【請求項１４】
前記距離検出手段は、
前記センサにて計測した該センサと前記基準面との計測距離と、上記センサと基準面との距離の計測時における昇降移動部材の前記設定された原点に対する座標との対応位置関係の検査を定期的に行うと共に、
上記検査時に求めた対応位置関係が、前記第３記憶手段に記憶されている該センサと前記基準面との距離と、センサと基準面との距離の計測時における昇降移動部材の前記設定された原点に対する座標との対応位置関係との差が許容値から外れているときには、センサ位置が異常である旨を通報することを特徴とする請求項８記載の液体噴射装置。
【請求項１５】
前記メンテナンスユニットは、前記１つのユニットベースに複数の基準面を該ユニットベースの表面と同一平行線上に並べて搭載していると共に、
前記距離検出手段は、上記センサにて上記各基準面との距離を計測すると共に、
前記メンテナンス位置設定手段は、上記センサと各基準面との計測距離から上記インクジェットヘッドのインク噴射面と１つのメンテナンス部との距離を演算してそれぞれ求めたときの差により、インクジェットヘッドのインク噴射面とユニットベースとの相対傾き量を計算することを特徴とする請求項２又は３記載の液体噴射装置。
【請求項１６】
前記メンテナンスユニットは、少なくとも１個のメンテナンス部と基準面とを並べて搭載する複数のユニットベースを備えていると共に、
上記センサは、前記インクジェットヘッドのインク噴射方向であるメンテナンスユニットの基準面の対向側において昇降移動部材に取り付けられ、
上記距離検出手段は、上記センサにて上記各基準面との距離を測定することにより、上記インクジェットヘッドと各メンテナンス部との高さ方向の距離をそれぞれ演算して求めることを特徴とする請求項２又は３記載の液体噴射装置。
【請求項１７】
前記センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を求めるためのヘッドセンサ間距離計測ユニットがインクジェットヘッドに対向可能に設けられていると共に、
上記ヘッドセンサ間距離計測ユニットは、
上記インクジェットヘッドの下降移動によりインク噴射面と当接する当接部と、
上記当接部を上方向に付勢する弾性部材と、
上記当接部に固定されかつ当接部の側方に延びて設けられて、センサとの距離を計測するための第２ヘッド基準面を有する第２ヘッド基準部材とを備え、
さらに、上記第２ヘッド基準面と上記当接部におけるインク噴射面との当接面との高さ方向の距離を記憶する第６記憶手段が設けられていると共に、
前記距離検出手段は、
前記昇降移動部材を下降移動させながら上記第２ヘッド基準面とセンサとの距離を該センサにて計測したときの、上記インク噴射面の当接部への当接に伴う、センサと第２ヘッド基準面との距離の変化がなくなったときの該距離と、上記第６記憶手段に記憶されている第２ヘッド基準面と上記当接部のインク噴射面との当接面との距離との加減算により、上記センサとインクジェットヘッドのインク噴射面までの高さ方向の距離を求め、
該求めた高さ方向の距離を前記第２記憶手段に記憶することを特徴とする請求項７記載の液体噴射装置。
【請求項１８】
前記基準面と第１ヘッド基準面又は第２ヘッド基準面とは、同一の素材かつ同一の表面仕上げがなされていることを特徴とする請求項１２又は１７記載の液体噴射装置。
【請求項１９】
インクジェットヘッドを備えた液体噴射装置のメンテナンス方法において、
上記インクジェットヘッドのメンテナンスを行う複数のメンテナンス部を備えたメンテナンスユニットと、
上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた昇降移動自在の昇降移動部材と、
上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた少なくとも上記複数のメンテナンス部の対向位置にインクジェットヘッドのインク噴射面を相対的に平行移動自在の平行移動部材とを備える工程と、
上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離の間接的な計測値から、上記インクジェットヘッドのインク噴射面をメンテナンスするための昇降移動量を決定し、上記昇降移動部材を昇降移動させることを特徴とする液体噴射装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被印刷物に対して、着色等を行う液体噴射装置に関し、さらに詳しくは、インクジェットヘッドをメンテナンスする複数のメンテナンス機構を有する液体噴射装置、及び液体噴射装置のメンテナンス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドを搭載して、インク等の液体を噴射して被印刷物に対して処理を行う液体噴射装置においては、近年、液体噴射装置を液晶テレビのカラーフィルター製作に使用する等、生産装置として利用されることが多くなっている。
【０００３】
上記液体噴射装置は、インクを噴射させる構成上、特にインクジェットヘッドの噴射ノズルが設けられているノズル面であるインク噴射面がインクの飛沫や染み出しによって汚染されてくる。このようなインク噴射面の汚染は、インク噴射時の噴射方向のずれとして現れる。また、この汚染インクが乾燥するとインク噴射面に固着してしまい、除去することが非常に困難になり、定常的なインク噴射時の噴射方向のずれが起こると共に、固着箇所にさらに汚染インクが付着していき、噴射することすら困難な状況に陥ってしまう。
【０００４】
このため、液体噴射装置においては、インクジェットヘッドを定期的又は噴射処理前に清掃するいわゆるメンテナンス動作が行われている。
【０００５】
このメンテナンス動作は、専用のメンテナンスユニットにて行われる。メンテナンスユニットは、噴射面を清掃するワイプ部、噴射ノズルを保湿保管し、かつ噴射ノズルから増粘インクを吸い出すキャップ部等複数のメンテナンス部で構成されている。
【０００６】
そして、インクジェットヘッドのメンテナンス動作では、各々のメンテナンス部とインクジェットヘッドとを対向させて、インクジェットヘッドをメンテナンス可能な所定の間隔に設定して行われる。
【０００７】
ここで、メンテナンス動作を行うときには、インクジェットヘッドとメンテナンス部との水平方向及び間隔の位置合わせが必要である。通常、インクジェットヘッドとメンテナンス部との水平方向の位置合わせは、初期設置時に目視確認で位置調整しておく。また、間隔の位置合わせについては、例えば、特許文献１では、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１０１の高さを被噴射物であるプラテン１０２との間隔Ｄ１に合わせて調整した際に、図示しないキャップ部との間隔Ｄ２が変化してしまうことに対応して、高さ変更レバー１０３の回転位置に合わせてキャップ動作における間隔Ｄ２を調整する方法が提案されている。尚、高さ変更レバー１０３の回転角度は、回転角度に比例する電圧を検出する図示しない電圧検出手段により把握できるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−８６４８０号公報（平成１０年４月７日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来のインクジェットヘッドとメンテナンス部との水平方向及び間隔の位置合わせ方法において、水平方向に関する位置合わせについては、例えばキャッピングゴムがインクジェットヘッドのノズル穴が塞がれていればよく、初期設置時に目視確認で位置調整しておけば、インクジェットヘッド等を交換したとしても再度調整が必要になるものではない。
【０００９】
しかしながら、インクジェットヘッドとメンテナンス部との間隔については、非常に繊細な調整、管理が要求される。
【００１０】
例えば、メンテナンス部の一つである、インクジェットヘッドのインク噴射面を払拭清掃するためのワイピングブレードを備えたワイプ部に関して言えば、以下の問題が生じる。
【００１１】
すなわち、インク噴射面を摺接して清掃するワイピングブレードのインク噴射面に対する接触圧は間隔によって変化するため、間隔が狭すぎると接触圧が高くなってしまい、インク噴射面に対して過剰な力で摺接することとなってしまい、ノズル面への傷付きや撥水膜等ノズル面の表面処理劣化が発生してしまう。逆に、間隔が広すぎると接触圧が低くなってしまい、ノズル面に対するワイピングブレードの当接不良となってしまい、ノズル面の清掃が不完全なものになってしまう。
【００１２】
また、例えば、メンテナンス部の一つである、インク噴射穴を押し付けて密閉するためのキャップ部に関して言えば、インク噴射面とキャッピングゴムとの押し当て量が大きすぎるとキャッピング時のキャッピングゴムの変形量が大きくなり、ノズルへの押圧が大きくなってしまい、インク噴射穴へのエア浸入により、インクが噴射できないことが起こってしまう。逆に、押し当て量が小さいと、キャッピング不良により、ノズルを密閉できずに乾燥を促進させてしまうという問題が生じてしまう。
【００１３】
尚、前述した特許文献１の技術では、実際にインク噴射面の高さを計測して合わせ込む方法ではないので、上述したような課題が生じてしまう。また、目視確認においても微細な調整を各個人の見た目に頼ることになるので、誤差を生じてしまう。
【００１４】
また、生産設備用途の液体噴射装置では、インクジェットヘッドは定期的に交換される消耗品になることが多いが、交換の度に、装置内に入り込み、確認することはスペース上及び安全上問題になることが多い。
【００１５】
これらの問題は、昨今の生産設備用途の液体噴射装置において特に懸念されることである。具体的には、液晶パネル用のスペーサ剤を始めとする固体材料を用いた場合に、ワイピングブレード接触圧不良によってノズルへの傷付きや拭き残しが発生することになると共に、高価なインクを使用するためにより、キャップ押し当て不良によるエア浸入によって、それに対する回復メンテナンスが必要となり、不必要なインクを使用して製造コストを増大させてしまうことになる。また、上記回復メンテナンスの実施による生産処理の処理タクトが長時間化してしまうことになる。さらに、生産設備用途のインクジェットヘッドには、耐薬品性処理及び噴射量の均一化等、高価な部品や微細な加工及び調整がなされており、製造コスト等は高価になっているが、上記のノズル傷や乾燥が起これば所望の性能が出せずにインクジェットヘッドを交換せざるを得なくなり、余計なコストが発生してしまう。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、インクジェットヘッドのインク噴射面とメンテナンス部との距離合わせを精度良く、かつ遠隔で行い得る液体噴射装置、及び液体噴射装置のメンテナンス方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の液体噴射装置は、上記課題を解決するために、インクジェットヘッドを備えた液体噴射装置において、上記インクジェットヘッドのメンテナンスを行う複数のメンテナンス部を備えたメンテナンスユニットと、上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた昇降移動自在の昇降移動部材と、上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた少なくとも上記複数のメンテナンス部の対向位置にインクジェットヘッドのインク噴射面を相対的に平行移動自在の平行移動部材と、上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離を間接的に計測する距離検出手段と、上記距離検出手段による上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離の間接的な計測値から、上記昇降移動部材における、上記インクジェットヘッドのインク噴射面をメンテナンスするための昇降移動量を決定し、上記昇降移動部材を昇降移動させるメンテナンス位置設定手段とが設けられていることを特徴としている。
【００１８】
本発明の液体噴射装置のメンテナンス方法は、上記課題を解決するために、インクジェットヘッドを備えた液体噴射装置のメンテナンス方法において、上記インクジェットヘッドのメンテナンスを行う複数のメンテナンス部を備えたメンテナンスユニットと、上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた昇降移動自在の昇降移動部材と、上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた少なくとも上記複数のメンテナンス部の対向位置にインクジェットヘッドのインク噴射面を相対的に平行移動自在の平行移動部材とを備える工程と、上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離の間接的な計測値から、上記インクジェットヘッドのインク噴射面をメンテナンスするための昇降移動量を決定し、上記昇降移動部材を昇降移動させることを特徴としている。
【００１９】
上記の発明によれば、距離検出手段にて、インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離を間接的に計測する。そして、メンテナンス位置設定手段は、距離検出手段による上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離の間接的な計測値から、上記昇降移動部材における、上記インクジェットヘッドのインク噴射面をメンテナンスするための昇降移動量を決定し、上記昇降移動部材を昇降移動させる。
【００２０】
したがって、距離検出手段を用いてインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離を間接的に計測し、メンテナンス位置設定手段にて昇降移動部材の昇降移動量を決定し、上記昇降移動部材を昇降移動させるので、インクジェットヘッドのインク噴射面とメンテナンス部との距離合わせを遠隔で行うことが可能となる。
【００２１】
また、インク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離は、距離検出手段を用いて間接的に計測するので、距離検出手段にて計測することにより、現在のインク噴射面の高さ方向の位置をその都度測定することできる。また、インク噴射面を基準にして距離を測定するので、微細な調整が可能となる。
【００２２】
この結果、インクジェットヘッドのインク噴射面とメンテナンス部との距離合わせを精度良く、かつ遠隔で行い得る液体噴射装置、及び液体噴射装置のメンテナンス方法を提供することができる。
【００２３】
また、本発明の液体噴射装置では、前記距離検出手段は、測定対象物の対向位置に設けられて該測定対象物との距離を測定するセンサを有していることが好ましい。
【００２４】
これにより、センサとして、例えば光センサ又は音センサ等を使用することができるので、液体噴射装置に容易に適用でき、かつ精度よく距離を計測することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の液体噴射装置では、前記センサは、光を発光する発光部と該発光部から出射された光の被写体からの反射光を受光する受光部とを備えることにより発光部と被写体との距離を検出する光センサであることが好ましい。
【００２６】
これにより、センサとして、例えばレーザ等を用いる光センサにより、液体噴射装置に容易に適用でき、かつ精度よく距離を計測することが可能となる。
【００２７】
また、本発明の液体噴射装置では、前記メンテナンスユニットは、前記複数のメンテナンス部及び基準面を並べて搭載する１つのユニットベースを備えていると共に、上記センサは、前記インクジェットヘッドのインク噴射方向であるメンテナンスユニットの基準面の対向側において昇降移動部材に取り付けられ、上記距離検出手段は、上記センサにて上記基準面との距離を測定することにより、上記インクジェットヘッドと各メンテナンス部との高さ方向の距離を演算して求めることが好ましい。
【００２８】
これにより、センサを、昇降移動部材と一体に設けて、昇降移動自在の昇降移動部材と一体に移動するインクジェットヘッドと動きを同じにすることができる。この結果、各メンテナンス部の横の一定位置に基準面を並設しておくことにより、１個のセンサにて基準面との距離を測定することができる。したがって、コストの増加を最小限に留めることができる。
【００２９】
また、本発明の液体噴射装置では、前記メンテナンスユニットは、前記複数のメンテナンス部及び基準面を並べて搭載する１つのユニットベースを備えていると共に、前記センサは、前記インクジェットヘッドのインク噴射方向とは逆方向であるインクジェットヘッドのインク噴射面の対向側に設けられ、上記距離検出手段は、上記センサにて上記インクジェットヘッドのインク噴射面との距離を測定することにより、上記インクジェットヘッドと各メンテナンス部との高さ方向の距離を演算して求めることが好ましい。
【００３０】
これにより、インクジェットヘッドを昇降移動自在に移動させる昇降移動部材の重量が大きくなるのを防止することができる。
【００３１】
また、本発明の液体噴射装置では、前記メンテナンスユニットにおける基準面と、前記各メンテナンス部における、前記インクジェットヘッドをメンテナンスするための位置との高さ方向の距離をそれぞれ予め記憶しておく第１記憶手段が設けられていることが好ましい。
【００３２】
これにより、メンテナンスユニットにおける基準面と、各メンテナンス部における、インクジェットヘッドをメンテナンスするための位置との高さ方向の距離をそれぞれ予め記憶しておくことによって、調整作業に間違いが生じ難く、作業を簡素化できる。
【００３３】
また、本発明の液体噴射装置では、前記センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を記憶する第２記憶手段が設けられていることが好ましい。
【００３４】
これにより、センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を記憶しておくことによって、調整作業に間違いが生じ難く、作業を簡素化できる。また、センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を、再測定等した場合に、前回との誤差を求めることができ、インクジェットヘッドとのずれ量等の異常が検知可能となる。
【００３５】
また、本発明の液体噴射装置では、前記センサにて計測した該センサと前記基準面との距離、及び上記センサと基準面との距離の計測時における昇降移動部材の前記設定された原点に対する座標を記憶する第３記憶手段を備えていることが好ましい。
【００３６】
これにより、センサと基準面との距離を計測し、該距離の計測時における昇降移動部材の設定された原点に対する座標を記憶しておくことによって、該距離と昇降移動部材の座標との対応付けを行うことができる。この結果、昇降移動部材の座標に基づいて、インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテンス部への下降移動距離を把握することができる。したがって、調整作業の無人化及び自動処理化を実現することができる。
【００３７】
また、本発明の液体噴射装置では、前記メンテナンス位置設定手段は、前記センサにて計測した該センサと前記基準面との距離と、前記第１記憶手段に記憶されている上記基準面と、前記各メンテナンス部における、前記インクジェットヘッドをメンテナンスするための位置との高さ方向の距離とから、各メンテナンス時における昇降移動部材の昇降移動量を計算することが好ましい。
【００３８】
これにより、基準面と各メンテナンス部における、インクジェットヘッドをメンテナンスするための位置との高さ方向の距離を、一度計測し、計算して第１記憶手段に記憶しておくと、その後の昇降移動量の算出においては、第１記憶手段を読み出すだけになるので、昇降移動量の算出時の処理負荷を軽減することができる。
【００３９】
また、本発明の液体噴射装置では、前記複数のメンテナンス部での各メンテナンス時における昇降移動部材の設定された前記原点に対する座標をそれぞれ記憶する第４記憶手段を備えていると共に、前記メンテナンス位置設定手段は、複数のメンテナンス部でのメンテナンス時における昇降移動部材の設定された原点に対する座標を上記第４記憶手段にそれぞれ記憶した後にメンテナンスを行うときには、上記第４記憶手段にそれぞれ記憶された昇降移動部材の座標を読み出すことにより、メンテナンス時における昇降移動部材の昇降移動量を計算することが好ましい。
【００４０】
これにより、複数のメンテナンス部での各メンテナンス時における昇降移動部材の設定された前記原点に対する座標をそれぞれ第４記憶手段に記憶しているので、メンテナンス時における昇降移動部材の昇降移動量と昇降移動部材の座標とが対応することになる。
【００４１】
この結果、昇降移動部材の座標に基づいて、インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテンス部への下降移動距離を把握することができる。したがって、調整作業の無人化及び自動処理化を実現することができる。
【００４２】
また、本発明の液体噴射装置では、前記複数のメンテナンス部は、前記インクジェットヘッドのインク噴射面を押圧状態にして該インク噴射面に形成されているインク噴射穴を密閉するキャップ部を含んでいると共に、上記インクジェットヘッドのインク噴射面がキャップ部に対向する位置に存在するときに、前記センサが基準面に対向するように配されていることが好ましい。
【００４３】
これにより、複数のメンテナンス部の中で最も使用頻度の高いキャップ部と同じ位置で、センサと基準面との距離の計測が可能になる。この結果、センサと基準面との距離の計測のための特別な移動を行う必要がない。
【００４４】
また、本発明の液体噴射装置では、前記インクジェットヘッドには、第１ヘッド基準面を前記センサの対向位置に搭載したヘッドセンサ間距離計測治具が取り外し自在に設けられ、さらに、上記第１ヘッド基準面からインクジェットヘッドのインク噴射面までの高さ方向の距離を記憶する第５記憶手段が設けられていると共に、前記距離検出手段は、上記インクジェットヘッドに取り付けられたヘッドセンサ間距離計測治具に搭載された第１ヘッド基準面とセンサとの距離を該センサにて計測し、上記第１ヘッド基準面とセンサとの計測距離と、上記第５記憶手段に記憶されている、第１ヘッド基準面からインクジェットヘッドのインク噴射面までの距離とを加減算して、上記センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を求めると共に、該求めた高さ方向の距離を前記第２記憶手段に記憶することが好ましい。
【００４５】
これにより、インクジェットヘッドの昇降移動部材への取り付け時又はインクジェットヘッドの交換時に、ヘッドセンサ間距離計測治具をインクジェットヘッドに取り付けて、センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を求めることができる。
【００４６】
また、センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を求めるときに、インク噴射面に触れないで該距離を求めることができるので、インク噴射面へのダメージを発生させず、かつ正確に計測することができる。
【００４７】
また、本発明の液体噴射装置では、前記距離検出手段は、前記センサにて計測した該センサと前記基準面との計測距離と、上記センサと基準面との距離の計測時における昇降移動部材の前記設定された原点に対する座標との対応位置関係の検査を定期的に行うと共に、上記検査時に求めた対応位置関係が、前記第３記憶手段に記憶されている該センサと前記基準面との距離と、センサと基準面との距離の計測時における昇降移動部材の前記設定された原点に対する座標との対応位置関係との差が許容値から外れているときには、センサ位置が異常である旨を通報することが好ましい。
【００４８】
これにより、インクジェットヘッドのインク噴射面の位置において、不慮の位置ずれが発生していないか確認することができる。また、位置ずれが発生した状態で、メンテナンス動作を行い続けることによる装置破損を防止することができる。
【００４９】
また、本発明の液体噴射装置では、前記距離検出手段は、前記センサにて計測した該センサと前記基準面との計測距離と、上記センサと基準面との距離の計測時における昇降・平行移動部材の前記設定された原点に対する座標との対応位置関係の検査を定期的に行うと共に、上記検査時に求めた対応位置関係が、前記第３記憶手段に記憶されている該センサと前記基準面との距離と、センサと基準面との距離の計測時における昇降・平行移動部材の前記設定された原点に対する座標との対応位置関係との差が許容値から外れているときには、センサ位置が異常である旨を通報することが好ましい。
【００５０】
これにより、センサ及び基準面の位置において、不慮の位置ずれが発生していないか確認することができる。また、位置ずれが発生した状態で、メンテナンス動作を行い続けることによる装置破損を防止することができる。
【００５１】
また、本発明の液体噴射装置では、前記メンテナンスユニットは、前記１つのユニットベースに複数の基準面を該ユニットベースの表面と同一平行線上に並べて搭載していると共に、前記距離検出手段は、上記センサにて上記各基準面との距離を計測すると共に、前記メンテナンス位置設定手段は、上記センサと各基準面との計測距離から上記インクジェットヘッドのインク噴射面と１つのメンテナンス部との距離を演算してそれぞれ求めたときの差により、インクジェットヘッドのインク噴射面とユニットベースとの相対傾き量を計算することが好ましい。
【００５２】
これにより、メンテナンスユニットの傾きも含めた位置合わせができるので、より高精度な位置合わせが実現できる。
【００５３】
また、本発明の液体噴射装置では、前記メンテナンスユニットは、少なくとも１個のメンテナンス部と基準面とを並べて搭載する複数のユニットベースを備えていると共に、上記センサは、前記インクジェットヘッドのインク噴射方向であるメンテナンスユニットの基準面の対向側において昇降移動部材に取り付けられ、上記距離検出手段は、上記センサにて上記各基準面との距離を測定することにより、上記インクジェットヘッドと各メンテナンス部との高さ方向の距離をそれぞれ演算して求めることが好ましい。
【００５４】
これにより、生産装置等の構成や動作形態によって必要なユニットベースを複数備えていても、インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との位置合わせを簡単に行うことができる。
【００５５】
また、本発明の液体噴射装置では、前記センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を求めるためのヘッドセンサ間距離計測ユニットがインクジェットヘッドに対向可能に設けられていると共に、上記ヘッドセンサ間距離計測ユニットは、上記インクジェットヘッドの下降移動によりインク噴射面と当接する当接部と、上記当接部を上方向に付勢する弾性部材と、上記当接部に固定されかつ当接部の側方に延びて設けられて、センサとの距離を計測するための第２ヘッド基準面を有する第２ヘッド基準部材とを備え、さらに、上記第２ヘッド基準面と上記当接部におけるインク噴射面との当接面との高さ方向の距離を記憶する第６記憶手段が設けられていると共に、前記距離検出手段は、前記昇降移動部材を下降移動させながら上記第２ヘッド基準面とセンサとの距離を該センサにて計測したときの、上記インク噴射面の当接部への当接に伴う、センサと第２ヘッド基準面との距離の変化がなくなったときの該距離と、上記第６記憶手段に記憶されている第２ヘッド基準面と上記当接部のインク噴射面との当接面との距離との加減算により、上記センサとインクジェットヘッドのインク噴射面までの高さ方向の距離を求め、該求めた高さ方向の距離を前記第２記憶手段に記憶することが好ましい。
【００５６】
これにより、センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を求める場合に、ヘッドセンサ間距離計測ユニットを用いることにより、ヘッドセンサ間距離計測治具等を取り付ける必要がなく、センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離を求めることができる。
【００５７】
また、人手を介さずに計測が可能となると共に、インク噴射面へのダメージを発生させずに、かつ正確に計測することができる。
【００５８】
また、本発明の液体噴射装置では、前記基準面と第１ヘッド基準面又は第２ヘッド基準面とは、同一の素材かつ同一の表面仕上げがなされていることが好ましい。
【００５９】
これにより、センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との高さ方向の距離の算出、及び基準面と各メンテナンス部との高さ方向の距離の算出において、計測誤差を生じる可能性が小さくなるので、正確な計測が可能となる。
【発明の効果】
【００６０】
本発明の液体噴射装置は、以上のように、インクジェットヘッドのメンテナンスを行う複数のメンテナンス部を備えたメンテナンスユニットと、上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた昇降移動自在の昇降移動部材と、上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた少なくとも上記複数のメンテナンス部の対向位置にインクジェットヘッドのインク噴射面を相対的に平行移動自在の平行移動部材と、上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離を間接的に計測する距離検出手段と、上記距離検出手段による上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離の間接的な計測値から、上記昇降移動部材における、上記インクジェットヘッドのインク噴射面をメンテナンスするための昇降移動量を決定し、上記昇降移動部材を昇降移動させるメンテナンス位置設定手段とが設けられているものである。
【００６１】
本発明の液体噴射装置のメンテナンス方法は、以上のように、インクジェットヘッドのメンテナンスを行う複数のメンテナンス部を備えたメンテナンスユニットと、上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた昇降移動自在の昇降移動部材と、上記インクジェットヘッド又はメンテナンスユニットを一体に取り付けた少なくとも上記複数のメンテナンス部の対向位置にインクジェットヘッドのインク噴射面を相対的に平行移動自在の平行移動部材とを備える工程と、上記インクジェットヘッドのインク噴射面と各メンテナンス部との高さ方向の距離の間接的な計測値から、上記インクジェットヘッドのインク噴射面をメンテナンスするための昇降移動量を決定し、上記昇降移動部材を昇降移動させる方法である。
【００６２】
それゆえ、インクジェットヘッドのインク噴射面とメンテナンス部との距離合わせを精度良く、かつ遠隔で行い得る液体噴射装置、及び液体噴射装置のメンテナンス方法を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００６４】
本実施の形態の液体噴射装置１０は、図１に示すように、インクジェットヘッド１、並びに距離検出手段、センサ及び光センサとしての距離センサ２を有しており、これらインクジェットヘッド１及び距離センサ２は、複数のメンテナンス部の対向位置等にインクジェットヘッド１の後述するインク噴射面４を平行移動させると共に、各メンテナンス部の対向位置でインクジェットヘッド１を上下方向に移動させる昇降移動部材及び平行移動部材としての３次元移動部材３に取り付けられている。詳細には、３次元移動部材３は、図１の左右及び紙面奥行き方向に移動可能な図示しないステージに搭載されており、これにより被噴射物の噴射位置への移動、及び必要な各メンテナンス位置への移動が行われるようになっている。また、上記図示しないステージは、例えば、ステージにおける退避位置である所定の位置を原点Ｏとして、該ステージの特定ポイントＰが３次元の座標値Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）として設定されている。したがって、図１に示すように、このステージに搭載された３次元移動部材３の上下方向の座標も、３次元移動部材３の例えば上端位置を基準として、例えば、座標ＺＲとして定まるようになっている。したがって、３次元移動部材３の座標ＺＲは、原点Ｏ（０，０，０）からのＺ軸上での座標値を表している。
【００６５】
尚、本実施の形態では、上述したように、インクジェットヘッド１及び距離センサ２は、複数のメンテナンス部の対向位置等にインクジェットヘッド１の後述するインク噴射面４を平行移動させると共に、各メンテナンス部の対向位置でインクジェットヘッド１を上下方向に移動させる昇降移動部材及び平行移動部材としての３次元移動部材３に取り付けられている。つまり、３次元移動部材３は、本発明の昇降移動部材と平行移動部材とを兼ねている。しかしながら、本発明においては、必ずしもこれに限らない。すなわち、本発明においては、昇降移動部材は、インクジェットヘッド１又は複数のメンテナンス部を備えたメンテナンスユニットのいずれかを一体に取り付けてこれらを昇降移動自在となっていれば足りる。また、平行移動部材は、インクジェットヘッド１又はメンテナンスユニットのいずれかを一体に取り付けて、少なくとも上記複数のメンテナンス部の対向位置にインクジェットヘッドのインク噴射面を相対的に平行移動自在となっていれば足りる。
【００６６】
さらに、本実施の形態では、インクジェットヘッド１は３次元移動部材３に取り付けられ、３次元移動部材３が昇降移動することによって、インクジェットヘッド１が昇降移動することになっているが、本発明においては、必ずしもこれに限らず、後述する各種のメンテナンス部を搭載するメンテナンスユニット５を昇降移動させる図示しない例えばステージであってもよい。
【００６７】
上記インクジェットヘッド１には、インク噴射穴４ａが穿設されたインク噴射面４が設けられており、インク噴射穴４ａからインクが噴射されるようになっている。尚、インクジェットヘッド１にはインクを流入する流路が形成されるがここでは図示していない。
【００６８】
上記距離センサ２は、本実施の形態では、インク噴射穴４ａからの液体噴射方向と同じく下方向の距離を計測するように３次元移動部材３に取り付けられている。この距離センサ２は、例えば、光を発光する図示しない発光部と、該発光部から出射された光の被写体からの反射光を受光する図示しない受光部とを備えることにより発光部と被写体との距離を検出する光センサからなっている。しかし、本発明では、必ずしもこれに限らず、例えば、測定対象物の対向位置に設けられて該測定対象物との距離を測定するセンサを用いることができる。このようなセンサの具体例としては、例えば、上述したレーザを用いた光センサ、超音波を用いたセンサ、又は撮像画像のフォーカス（ピント）を用いて測長するセンサがある。
【００６９】
一方、インクジェットヘッド１におけるインク噴射穴４ａと対向する位置にはメンテナンスユニット５が配置されている。このメンテナンスユニット５には、インク噴射穴４ａを押し付けて密閉して、保管やインク吸引するためのキャップ部６、及びインク噴射穴４ａが形成されたインク噴射面４を払拭清掃するためのワイピングブレードを備えたワイプ部７等が装備されている。
【００７０】
上記キャップ部６及びワイプ部７はインクジェットヘッド１をメンテナンスするためのものであり、これらは本発明における複数のメンテナンス部を構成している。尚、メンテナンス部は、これらキャップ部６及びワイプ部７のみに限らず清掃用の布等を含んでいてもよい。
【００７１】
上記キャップ部６及びワイプ部７等の複数のメンテナンス部は、ユニットベース８に取り付けられ土台を同じくしており、さらにユニットベース８には基準面９ａを有する基準部材９が取り付けられている。この基準面９ａは、本実施の形態のように専用の部材である基準部材９を取り付けてその上面を基準面９ａとしてもよいが、基準部材９を取り付けることなく、ユニットベース８の一部を基準面９ａとして使用してもよい。この基準面９ａは、距離センサ２にて距離センサ２と基準面９ａとの間の計測距離ＨＲが計測される計測点となる。
【００７２】
距離センサ２は、基準面９ａと対向する位置に存在するときに基準面９ａまでの計測距離ＨＲが計測される。尚、各メンテナンス部のうち最も使用されることが多いのは、保管時に使用し、かつ噴射不調状態から回復するときにインクを吸引するキャップ部６である。したがって、インクジェットヘッド１のインク噴射穴４ａがキャップ部６と対向する位置で距離センサ２にて計測距離ＨＲを計測できるようにしておくことは、計測のための特別な移動を生じさせず、かつ通常のメンテナンスにおいて、計測処理を短時間で済ませることができる。したがって、基準面９ａにおけるユニットベース８上の配置位置としては、図１に示すように、基準面９ａの計測位置が、キャップ部６とインクジェットヘッド１が位置決めされる位置となる位置であることが望ましい。
【００７３】
ところで、上記構成の液体噴射装置１０においては、インクジェットヘッド１とキャップ部６及びワイプ部７等のメンテナンス部との距離合わせについては、非常に繊細な調整、管理が要求される。
【００７４】
そこで、本実施の形態では、距離センサ２を備えることによって、距離センサ２にて、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との距離、及び基準面９ａとキャップ部６及びワイプ部７等の各メンテナンス部との距離を求めておくことにより、自動的にかつ正確にインクジェットヘッド１のメンテナンス時の移動距離を求めることができるようになっている。
【００７５】
ここで、本実施の形態では、距離センサ２では、基準面９ａとの計測距離ＨＲが計測できるのみである。したがって、インクジェットヘッド１のインク噴射面４とキャップ部６及びワイプ部７等のメンテナンス部との距離は、上記計測距離ＨＲに基づいて、演算により求めることになる。したがって、演算のファクタとして、予め、距離センサ２の取り付け位置とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離がどれ位あるか、及び基準面９ａと各メンテナンス部との高さ方向の距離を把握しておく必要がある。
【００７６】
尚、距離センサ２の取り付け位置とは、正確には、距離センサ２の図示しない発光部及び受光部の高さ方向の取り付け位置をいうが、簡略のため、距離センサ２の位置は、高さ方向において、例えば、距離センサ２のセンサ下端面２ａの取り付け位置であるとして説明する。また、以下の説明では、距離センサ２のセンサ下端面２ａの取り付け位置とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との距離のことを、簡単のため、「距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との距離」ということがある。
【００７７】
最初に、上記距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との距離を求める方法について、図２に基づいて説明する。図２は距離センサ２の取り付け位置であるセンサ下端面２ａとインクジェットヘッド１の取り付け位置であるインク噴射面４とが高さ方向においてどれ位の距離があるかを求めるための装置を示す正面図である。
【００７８】
図２に示すように、距離センサ２の取り付け位置であるセンサ下端面２ａとインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３を求めるときには、まず、インクジェットヘッド１にヘッドセンサ間距離計測治具１１を取り付ける。このヘッドセンサ間距離計測治具１１は、例えば、断面Ｌ字形状となっており、このヘッドセンサ間距離計測治具１１の距離センサ２に対向する位置には、第１ヘッド基準面１２ａを有する第１ヘッド基準部材１２が搭載されている。したがって、距離センサ２にて、第１ヘッド基準面１２ａに光を照射して、第１ヘッド基準面１２ａと距離センサ２のセンサ下端面２ａとの間の計測距離ＨＨ１を計測する。
【００７９】
尚、上記ヘッドセンサ間距離計測治具１１は、インクジェットヘッド１に取り外し自在に設けられている。したがって、例えば、インクジェットヘッド１の製造時に、ヘッドセンサ間距離計測治具１１をインクジェットヘッド１に取り付けて距離ＨＨ３を求め、この距離ＨＨ３を求めた後は、インクジェットヘッド１から取り外されるようになっている。
【００８０】
また、距離ＨＨ３の正確な算出のため、ヘッドセンサ間距離計測治具１１は、インクジェットヘッド１の製造時に、インク噴射面４の貼り付けや高さ調整工程等で位置決め用に使用する面や穴等、インク噴射面４の高さと同じ高さ関係にある箇所に沿って取り付ける必要がある。すなわち、ヘッドセンサ間距離計測治具１１は、インク噴射面４の高さ方向の位置と、インク噴射面４の高さ方向の位置と、第１ヘッド基準面１２ａの高さ方向の位置とが互いに平行となるように取り付ける必要がある。
【００８１】
第１ヘッド基準面１２ａと距離センサ２のセンサ下端面２ａとの間の計測距離ＨＨ１が計測されると、この計測距離ＨＨ１から、第１ヘッド基準面１２ａとインク噴射面４との間の距離ＨＨ２を差し引いた距離ＨＨ３が、距離センサ２からインクジェットヘッド１のインク噴射面４までの距離となる。尚、距離ＨＨ２は、設計値から決まってくる値であり、ヘッドセンサ間距離計測治具１１をインクジェットヘッド１に取り付けたときにその取り付け位置に基づいて計算により定まる値である。
【００８２】
このようにして求めた距離ＨＨ３は、後述するように、第１記憶部２５に記憶される。
【００８３】
次に、複数のメンテナンス部であるキャップ部６及びワイプ部７における高さ方向の取り付け位置と基準面９ａとの高さ方向の距離の求め方について、図３及び図４に基づいて説明する。
【００８４】
最初に、図３に基づいて、キャップ部６と基準面９ａとの高さ方向の距離ＨＣ３について説明する。図３はキャップ部６と基準面９ａとの高さ方向の距離ＨＣ３を示す正面図である。
【００８５】
図３に示すように、キャップ部６では、上記インクジェットヘッド１のインク噴射穴４ａの保湿やインク吸引が主な用途であることから、空気等が流入せず密閉空間が得られるように、キャップ部６の先端とインク噴射面４が接触してからさらに数ミリメートル押し込まれた位置が望ましい。このため、キャップ部６におけるインク噴射面４との当接部は、ゴム１３等の柔軟な部材で構成されており、また、このゴム１３等は図示しないバネで支持され、押圧が加わると上下動するように構成されている。
【００８６】
基準面９ａからの高さで言えば、基準面９ａとゴム１３の上端１３ａとの距離ＨＣ１から必要な押し込み量ＨＣ２を引いた距離ＨＣ３が基準面９ａからキャップ部６までの高さ方向の距離となる。この求めた距離ＨＣ３は、後述するように、第１記憶部２５に記憶される。
【００８７】
ここで、基準部材９の基準面９ａまでのユニットベース８の表面からの高さ及びキャップ部６のゴム１３の上端１３ａまでの高さは、それぞれ機構の設計値から分かる値である。すなわち、基準部材９及びキャップ部６はいずれもユニットベース８に載置されていることから、距離ＨＣ１は、引き算により求まる。
【００８８】
また、押し込み量ＨＣ２は、インクジェットヘッド１が良好に噴射できるような値を実験・評価して求める値である。尚、保湿時の押し込み量ＨＣ２とインク吸引における押し込み量ＨＣ２とは、別々に設定されていてもよい。
【００８９】
次に、図４に基づいて、ワイプ部７と基準面９ａとの高さ方向の距離ＨＷ３について説明する。図４はワイプ部７と基準面９ａとの高さ方向の距離ＨＷ３を示す正面図である。
【００９０】
図４に示すように、ワイプ部７では、上記インクジェットヘッド１におけるインク噴射面４を払拭清掃することが用途であることから、払拭動作によってインク噴射面４の汚れを確実に除去でき、かつ過度の払拭圧によってインク噴射面４を傷つけないような高さが望ましい。一般的には、ゴム製のワイピングブレード１４とインク噴射面４との当接位置からさらに１ミリメートル程度押し込んだ位置が望ましい。
【００９１】
このため、ワイプ部７のインク噴射面４との当接部は、ワイピングブレード１４等の柔軟な部材で構成され、インク噴射面４との当接によって撓み、払拭圧が発生する。基準面９ａからの距離で言えば、基準面９ａとワイピングブレード１４の撓み前上端面１４ａとの高さ方向の距離ＨＷ１から必要な払拭圧すなわち撓み量ＨＷ２を引いた撓み後上端面１４ｂの高さ方向の距離ＨＷ３が、基準面９ａとワイプ部７との距離となる。
【００９２】
ここで、距離ＨＷ１は、基準部材９及びワイプ部７がユニットベース８に載置されているので、機構の設計値から分かる値である。また、撓み量ＨＷ２は、インク噴射面４の汚れが良好に払拭できるような値を実験・評価して求める値である。
【００９３】
以上のようにして、距離センサ２のセンサ下端面２ａの取り付け位置とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３と、基準面９ａとキャップ部６との距離ＨＣ３と、基準面９ａとワイプ部７との距離ＨＷ３とが分かっていれば、距離センサ２と基準面９ａとの計測距離ＨＲを計測することにより、現在のインクジェットヘッド１におけるインク噴射面４の位置から複数のメンテナンス部への各位置へのメンテナンス時の下降移動距離が計算できる。
【００９４】
例えば、現在のインクジェットヘッド１におけるインク噴射面４の位置からキャップ部６への昇降移動量としての下降移動距離ＧＣ、つまりインク噴射面４とキャップ部６とのギャップは、
ＧＣ＝ＨＲ−（ＨＣ１−ＨＣ２）−（ＨＨ１−ＨＨ２）＝ＨＲ−ＨＣ３−ＨＨ３
となる。
【００９５】
また、現在のインクジェットヘッド１におけるインク噴射面４の位置からワイプ部７への昇降移動量としての下降移動距離ＧＷ、つまりインク噴射面４とワイプ部７とのギャップは、
ＧＷ＝ＨＲ−（ＨＷ１−ＨＷ２）−（ＨＨ１−ＨＨ２）＝ＨＲ−ＨＷ３−ＨＨ３
となる。尚、正負の符号については、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の計測距離ＨＨ１の関係、又は基準面９ａと各メンテナンス部との高さ方向の距離ＨＣ３・ＨＷ３との関係によって変わってくるので、考慮すればよい。
【００９６】
ところで、上記下降移動距離ＧＣ・ＧＷが求まった場合において、実際のインクジェットヘッド１におけるインク噴射面４の下降移動量は、３次元移動部材３の座標として設定されることが多い。上記の距離計測において座標が関連してくるのは、距離センサ２による基準面９ａの計測である。また、距離センサ２は、通常、距離計測が可能な範囲には限界があるので、基準面９ａと距離センサ２との計測距離ＨＲが計測可能範囲に入るように３次元移動部材３を移動させる必要が生じる場合もある。したがって、基準面９ａの計測時における３次元移動部材３の座標ＺＲを、上記下降移動距離ＧＣ・ＧＷに勘案し、キャップ部６における３次元移動部材３の座標ＺＣは、
ＺＣ＝ＺＲ＋ＧＣ
とし、ワイプ部７における３次元移動部材３の座標ＺＷは、
ＺＷ＝ＺＲ＋ＧＷ
とすればよい。
【００９７】
尚、上記計測値及び設定値は後述する第１記憶部２５〜第５記憶部２９に格納し、必要に応じて読み出すことによって、処理の簡素化、高速化を図ることができる。
【００９８】
次に、本実施の形態の制御ブロックについて、図５に基づいて説明する。図５は、上記のデータ処理、計測処理を行う制御部の一例を示すブロック図である。
【００９９】
本実施の形態の制御部２１には、図５に示すように、第１記憶手段としての第１記憶部２５、第２記憶手段としての第２記憶部２６、第３記憶手段としての第３記憶部２７、第４記憶手段としての第４記憶部２８、及び第４記憶手段としての第５記憶部２９、並びに３次元移動部材３及び距離センサ２が接続されている。
【０１００】
上記制御部２１は、距離検出手段としての距離検出部２２とメンテナンス位置設定手段としてのメンテナンス位置設定部２３とを有している。
【０１０１】
上記距離検出部２２は、計測距離ＨＲ計測部２２ａと、距離ＨＨ３検出部２２ｂと、距離ＨＣ３検出部２２ｃと、距離ＨＷ３検出部２２ｄとを有している。また、メンテナンス位置設定部２３は、下降移動距離ＧＣ設定部２３ａと、下降移動距離ＧＷ設定部２３ｂと、３次元移動部材昇降移動部２３ｃとを備えている。
【０１０２】
そして、上記制御部２１は、距離センサ２の計測距離ＨＲ及び３次元移動部材３の座標等を読み込み、３次元移動部材３に対して駆動指令を与え、各第１記憶部２５〜第５記憶部２９のデータに基づいて計算を行い、計算結果を各第１記憶部２５〜第５記憶部２９に格納する。
【０１０３】
具体的には、第１記憶部２５には、キャップ部６及びワイプ部７の基準面９ａに対する高さ方向の距離ＨＣ３・ＨＷ３が記憶される。第２記憶部２６には、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３が記憶される。第３記憶部２７には、距離センサ２で計測された計測距離ＨＲ、及び距離センサ２での基準面９ａとの距離の計測時における３次元移動部材３の座標ＺＲが記憶される。第４記憶部２８には、複数のメンテナンス部におけるメンテナンス時の３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷが格納される。そして、第５記憶部２９には、第１ヘッド基準面１２ａとインク噴射面４との赤さ方向の距離ＨＨ２が記憶される。
【０１０４】
続いて、上記制御部２１における処理フロー例の一部を、図６及び図７に基づいて説明する。最初に、図６に基づいて、距離ＨＨ３検出部２２ｂにおける距離ＨＨ３検出処理について説明する。図６は距離ＨＨ３検出処理を示すフローチャートである。
【０１０５】
図２に示す距離センサ２とインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３を求めるには、図６に示すように、まず、インクジェットヘッド１にヘッドセンサ間距離計測治具１１を取り付ける（Ｓ１）。次いで、第１ヘッド基準面１２ａと距離センサ２との間の距離を距離センサ２にて計測し（Ｓ２）、計測距離ＨＨ１を読み込む（Ｓ３）。次に、第５記憶部２９に記憶されている第１ヘッド基準面１２ａとインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ２を読み込み（Ｓ４）、距離センサ２とインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３を計算する（Ｓ５）。その後、距離ＨＨ３を第２記憶部２６に記憶する。以上で、距離センサ２とインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３が求まる。
【０１０６】
次に、図７に基づいて、計測距離ＨＲ計測部２２ａ及びメンテナンス位置設定部２３における下降移動距離ＧＣ設定部２３ａ及び下降移動距離ＧＷ設定部２３ｂにおける各メンテナンス部との距離検出処理について説明する。図７は各メンテナンス部との距離検出処理、最終的には、メンテナンス時の３次元移動部材３の座標を求めるフローチャートである。
【０１０７】
図７に示すように、まず、距離センサ２を基準面９ａを臨む位置に移動させ（Ｓ１１）、距離センサ２と基準面９ａとの距離を計測する（Ｓ１２）。これにより、距離センサ２の計測距離ＨＲが読み込まれ、次いで、そのときの３次元移動部材３の座標ＺＲが読み込まれる（Ｓ１３）。そして、Ｓ１３で読み込まれた値が、第３記憶部２７に記憶される（Ｓ１４）。次いで、第１記憶部２５に記憶されている基準面９ａからキャップ部６までの高さ方向の距離ＨＣ３と、基準面９ａからワイプ部７までの高さ方向の距離ＨＷ３とを読み込むと共に（Ｓ１５）、第２記憶部２６に記憶されている距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３を読み込む（Ｓ１６）。次いで、各メンテナンス部における３次元移動部材３の下降移動距離ＧＣ・ＧＷを計算し、さらに、３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷを計算する（Ｓ１７）。そして、計算された３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷを、第４記憶部２８に記憶する（Ｓ１８）。
【０１０８】
以上で複数メンテナンス部における現在位置の３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷを設定することができる。
【０１０９】
このように、本実施の形態の液体噴射装置１０及びそのメンテナンス方法では、インクジェットヘッド１のメンテナンスを行う複数のメンテナンス部を備えたメンテナンスユニット５と、インクジェットヘッド１又はメンテナンスユニット５を一体に取り付けた昇降移動自在かつ少なくとも複数のメンテナンス部の対向位置にインクジェットヘッド１のインク噴射面４を相対的に平行移動自在の３次元移動部材３と、インクジェットヘッド１のインク噴射面４と各メンテナンス部との高さ方向の距離を間接的に計測する距離検出部２２と、距離検出部２２によるインクジェットヘッド１のインク噴射面４と各メンテナンス部との高さ方向の距離の間接的な計測値から、３次元移動部材３における、インクジェットヘッド１のインク噴射面４をメンテナンスするための昇降移動量を決定し、３次元移動部材３を昇降移動させるメンテナンス位置設定部２３とが設けられている。
【０１１０】
したがって、距離検出部２２を用いてインク噴射面４と各メンテナンス部との高さ方向の距離を間接的に計測し、メンテナンス位置設定部２３にて３次元移動部材３の昇降移動量を決定し、３次元移動部材３を昇降移動させるので、インクジェットヘッド１のインク噴射面４とメンテナンス部との距離合わせを遠隔で行うことが可能となり、作業時間の短縮を実現することができる。
【０１１１】
また、インク噴射面４と各メンテナンス部との高さ方向の距離は、距離検出部２２を用いて間接的に計測するので、距離検出部２２にて計測することにより、現在のインク噴射面４における高さ方向の位置をその都度測定することできる。また、インク噴射面４を基準にして距離を測定するので、微細な調整が可能となる。
【０１１２】
さらに、目視等による設定ではないので、装置内に作業者が入り込む必要がなく装置スペースを小さくできると共に、作業者固有の誤差等も排除することができる。また、インクジェットヘッド１のインク噴射面の清掃を拭き残しや傷付きなしに良好に行うことが可能になるので、余計なコスト増が発生せず、インクジェットヘッド１の寿命も延ばせ、良好な噴射性能を保持することができる。
【０１１３】
この結果、インクジェットヘッドのインク噴射面とメンテナンス部との距離合わせを精度良く、かつ遠隔で行い得る液体噴射装置、及び液体噴射装置のメンテナンス方法を提供することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、距離検出手段は、測定対象物の対向位置に設けられて該測定対象物との距離を測定するセンサを有している。これにより、センサとして、例えば光センサ又は音センサ等を使用することができるので、液体噴射装置１０に容易に適用でき、かつ精度よく距離を計測することが可能となる。
【０１１５】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、センサは、光を発光する発光部と該発光部から出射された光の被写体からの反射光を受光する受光部とを備えることにより発光部と被写体との距離を検出する光センサであることが好ましい。これにより、センサとして、例えばレーザ等を用いる光センサにより、液体噴射装置１０に容易に適用でき、かつ精度よく距離を計測することが可能となる。
【０１１６】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、メンテナンスユニット５は、複数のメンテナンス部及び基準面９ａを並べて搭載する１つのユニットベース８を備えていると共に、距離センサ２は、インクジェットヘッド１のインク噴射方向であるメンテナンスユニット５の基準面９ａの対向側において３次元移動部材３に取り付けられ、距離検出部２２は、距離センサ２にて基準面９ａとの計測距離ＨＲを測定することにより、インクジェットヘッド１と各メンテナンス部との高さ方向の距離を演算して求める。
【０１１７】
これにより、距離センサ２を、３次元移動部材３と一体に設けて、昇降移動自在かつ平行移動自在の３次元移動部材３と一体に移動するインクジェットヘッド１と動きを同じにすることができる。この結果、各メンテナンス部の横の一定位置に基準面９ａを並設しておくことにより、１個の距離センサ２にて基準面９ａとの距離を測定することができる。したがって、コストの増加を最小限に留めることができる。
【０１１８】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、メンテナンスユニット５における基準面９ａと、各メンテナンス部における、インクジェットヘッド１をメンテナンスするための位置との高さ方向の距離ＨＣ３・ＨＷ３をそれぞれ予め記憶しておく第１記憶部２５が設けられている。
【０１１９】
これにより、メンテナンスユニット５における基準面９ａと、各メンテナンス部における、インクジェットヘッド１をメンテナンスするための位置との高さ方向の距離ＨＣ３・ＨＷ３をそれぞれ予め記憶しておくことによって、調整作業に間違いが生じ難く、作業を簡素化できる。
【０１２０】
また、基準面９ａと各メンテナンス部との距離ＨＣ３・ＨＷ３を再測定等した場合に、前回との誤差を求めることができ、ずれ量、ユニットの異常等が検知可能となる。
【０１２１】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３を記憶する第２記憶部２６が設けられている。
【０１２２】
これにより、距離ＨＨ３を記憶しておくことによって、調整作業に間違いが生じ難く、作業を簡素化できる。また、距離ＨＨ３を、再測定等した場合に、前回との誤差を求めることができ、インクジェットヘッドとのずれ量等の異常が検知可能となる。
【０１２３】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、距離センサ２にて計測した該距離センサ２と基準面９ａとの計測距離ＨＲ、及び計測距離ＨＲの計測時における３次元移動部材３の設定された原点に対する座標ＺＲを記憶する第３記憶部２７を備えている。
【０１２４】
これにより、距離センサ２と基準面９ａとの計測距離ＨＲを計測し、該計測距離ＨＲの計測時における３次元移動部材３の座標ＺＲを記憶しておくことによって、該計測距離ＨＲと３次元移動部材３の座標ＺＲとの対応付けを行うことができる。この結果、３次元移動部材３の座標ＺＲに基づいて、インク噴射面４と各メンテンス部への下降移動距離を把握することができる。したがって、調整作業の無人化及び自動処理化を実現することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、メンテナンス位置設定部２３は、距離センサ２にて計測した該距離センサ２と基準面９ａとの計測距離ＨＲと、第１記憶部２５に記憶されている基準面９ａと、各メンテナンス部における、インクジェットヘッド１をメンテナンスするための位置との高さ方向の距離とから、各メンテナンス時における３次元移動部材３の下降移動距離ＧＣ・ＧＷを計算する。
【０１２６】
これにより、基準面９ａと各メンテナンス部における、インクジェットヘッドをメンテナンスするための位置との高さ方向の距離を、一度計測し、計算して第１記憶部２５に記憶しておくと、その後の昇降移動量の算出においては、第１記憶部２５を読み出すだけになるので、下降移動距離ＧＣ・ＧＷの算出時の処理負荷を軽減することができる。
【０１２７】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、複数のメンテナンス部での各メンテナンス時における３次元移動部材３の設定された原点に対する座標ＺＣ・ＺＷをそれぞれ記憶する第４記憶部２８を備えていると共に、メンテナンス位置設定部２３は、複数のメンテナンス部でのメンテナンス時における３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷを第４記憶部２８にそれぞれ記憶した後にメンテナンスを行うときには、第４記憶部２８それぞれ記憶された３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷを読み出すことにより、メンテナンス時における３次元移動部材３の下降移動距離ＧＣ・ＧＷを計算する。
【０１２８】
これにより、複数のメンテナンス部での各メンテナンス時における３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷをそれぞれ第４記憶部２８に記憶しているので、メンテナンス時における３次元移動部材３の下降移動距離ＧＣ・ＧＷと、３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷが対応することになる。
【０１２９】
この結果、３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷに基づいて、インクジェットヘッドのインク噴射面４と各メンテンス部への下降移動距離ＧＣ・ＧＷを把握することができる。したがって、調整作業の無人化及び自動処理化を実現することができる。
【０１３０】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、複数のメンテナンス部は、インクジェットヘッド１のインク噴射面４を押圧状態にして該インク噴射面４に形成されているインク噴射穴４ａを密閉するキャップ部６を含んでいると共に、インクジェットヘッド１のインク噴射面４がキャップ部６に対向する位置に存在するときに、距離センサ２が基準面９ａに対向するように配されている。
【０１３１】
これにより、複数のメンテナンス部の中で最も使用頻度の高いキャップ部６と同じ位置で、距離センサ２と基準面９ａとの距離の計測が可能になる。この結果、距離センサ２と基準面９ａとの距離の計測のための特別な移動を行う必要がない。
【０１３２】
また、通常のメンテナンス中に基準面を計測することも可能であるので、計測中のインクジェットヘッド１のインク噴射穴４ａの乾燥を防ぐことができる。
【０１３３】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０では、インクジェットヘッド１には、第１ヘッド基準面１２ａを距離センサ２の対向位置に搭載したヘッドセンサ間距離計測治具１１が取り外し自在に設けられ、さらに、第１ヘッド基準面１２ａからインクジェットヘッド１のインク噴射面４までの高さ方向の距離ＨＨ２を記憶する第５記憶部２９が設けられている。また、距離検出部２２は、インクジェットヘッド１に取り付けられたヘッドセンサ間距離計測治具１１に搭載された第１ヘッド基準面１２ａと距離センサ２と計測距離ＨＨ１を該距離センサ２にて計測し、この計測距離ＨＨ１と、第５記憶部２９に記憶されている、距離ＨＨ２とを加減算して、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３を求めると共に、該求めた高さ方向の距離ＨＨ３を第２記憶部２６に記憶する。
【０１３４】
これにより、インクジェットヘッド１の３次元移動部材３への取り付け時又はインクジェットヘッド１の交換時に、ヘッドセンサ間距離計測治具１１をインクジェットヘッド１に取り付けて、距離ＨＨ３を求めることができる。
【０１３５】
また、距離ＨＨ３を求めるときに、インク噴射面４に触れないで該距離ＨＨ３を求めることができるので、インク噴射面４へのダメージを発生させず、かつ正確に計測することができる。
【０１３６】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３７】
本実施の形態の液体噴射装置３０は、図８示すように、ユニットベース８に基準面９ａに加えて、第２基準面３１ａを有する第２基準部材３１をさらに備えたものとなっている。
【０１３８】
すなわち、本実施の形態の液体噴射装置３０では、この第２基準部材３１の第２基準面３１ａと基準部材９の基準面９ａとの複数個所を距離センサ２にて計測することにより、メンテナンスユニット５とインクジェットヘッド１との傾きを検知することができるようになっている。
【０１３９】
具体的には、図８に示すように、基準面９ａ及び第２基準面３１ａでの距離センサ２での計測距離ＨＲ・ＨＲ２、基準面９ａと第２基準面３１ａとの水平距離ＸＲ、基準面９ａからのキャップ部６までの水平距離ＸＣ、並びに基準面９ａからワイプ部７までの水平距離ＸＷに基づいて、キャップ部６とワイプ部７における３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷを計算して使用する。これによって、非常に正確な位置合わせが実現でき、良好なメンテナンスを行うことができる。尚、基準面９ａ及び第２基準面３１ａは、ユニットベース８の表面と同一平行線上に並べて搭載されている。
【０１４０】
計算例を示せば、例えば、図８に示すように、基準面９ａと第２基準面３１ａとの水平距離ＸＲが１００ｍｍであり、基準面９ａからワイプ部７までの水平距離ＸＷが５０ｍｍである場合に、基準面９ａでの計測距離ＨＲが３０ｍｍであり、第２基準面３１ａでの計測距離ＨＲ２が３２ｍｍであったとき、ワイプ部７における計測値に相当する相当距離ＨＲＷは、
ＨＲＷ＝（３２−３０）×（５０／１００）＋３０＝３１ｍｍ
となり、この相当距離ＨＲＷを用いて、３次元移動部材３の座標ＺＷを、
ＺＷ＝ＺＲ＋ＨＲＷ−（ＨＷ１−ＨＷ２）
として求めればよい。
【０１４１】
尚、実施の形態１において、基準面９ａと距離センサ２の対向位置として、キャップ部６とインク噴射面４の対向位置が望ましいと述べたが、本実施の形態では、第２基準面３１ａと距離センサ２との対向位置としても、ワイプ部７による清掃位置にインク噴射面４がある位置に設定することによって、特別な測定箇所に移動する必要なく、ワイピングのシーケンスの冒頭に計測を行う等、処理シーケンスも特別に設ける必要もない。
【０１４２】
また、実稼動においては、ワイプ部７用の距離計測として第２基準面３１ａを使用し、キャップ部６の高さ計測用として基準面９ａを使用するといった運用にも展開可能である。したがって、この場合には、ワイプ清掃時には第２基準面３１ａを計測し、３次元移動部材３の座標を計算した後に清掃処理を実行し、キャップ時には基準面９ａを計測し、３次元移動部材３の座標を計算した後にキャップ処理を実行するといったことが実現できる。その結果、経時的に発生する３次元移動部材３の位置誤差をも相殺できるので、さらに、高精度な位置合わせが可能になる。
【０１４３】
このように、本実施の形態の液体噴射装置３０では、メンテナンスユニット５は、１つのユニットベース８に複数の基準面９ａ及び第２基準面３１ａを該ユニットベース８の表面と同一平行線上に並べて搭載している。そして、前記距離検出部２２は、距離センサ２にて基準面９ａ及び第２基準面３１ａとの計測距離ＨＲ・ＨＲ２を計測すると共に、前記メンテナンス位置設定部２３は、距離センサ２と基準面９ａ及び第２基準面３１ａとの計測距離ＨＲ・ＨＲ２から上インクジェットヘッド１のインク噴射面４と１つのメンテナンス部との距離を演算してそれぞれ求めたときの差により、インクジェットヘッド１のインク噴射面４とユニットベース８との相対傾き量を計算する。そして、３次元移動部材３の移動量設定に反映させる。
【０１４４】
これにより、メンテナンスユニット５の傾きも含めた位置合わせができるので、より高精度な位置合わせが実現できる。
【０１４５】
尚、複数の基準面９ａ及び第２基準面３１ａは、インクジェットヘッド１が複数のメンテナンス部に対向したときに、それぞれ距離センサ２と対向するように配置しておけば、メンテナンス部毎の基準面９ａ及び第２基準面３１ａとして使用することが可能であり、正確な位置合わせが実現できる。
【０１４６】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４７】
本実施の形態の液体噴射装置４０は、図９に示すように、液体噴射方向とは逆方向から距離を計測するように距離検出手段、センサ及び光センサとしての距離センサ４１を配置した構成となっている。
【０１４８】
このようにすれば、常に、インク噴射面４を計測することができるので、インクジェットヘッド１の高さ異常を検知することができる。すなわち、インクジェットヘッド１は被噴射面に対して１ｍｍ以下という狭い間隔で液体噴射しているので、インクジェットヘッド１の高さを検知することによって、不意の高さ異常発生時においても被噴射物を破損する可能性が低くなる。
【０１４９】
尚、本実施の形態では、距離センサ４１と基準面９ａとの距離、基準面９ａと各メンテナンス部との高さ方向の距離は、予め、求められているものとする。また、距離センサ４１と基準面９ａとの距離を測定するときには、基準面９ａに基準板を片持ち梁状に取り付け、距離センサ４１にて基準板の裏面までの距離を計測すればよい。さらに、基準面９ａと各メンテナンス部との高さ方向の距離は、設計値により求めることができる。
【０１５０】
このように、本実施の形態の液体噴射装置４０では、メンテナンスユニット５は、複数のメンテナンス部及び基準面９ａを並べて搭載する１つのユニットベース８を備えていると共に、距離センサ４１は、インクジェットヘッド１のインク噴射方向とは逆方向であるインクジェットヘッド１のインク噴射面の対向側に設けられ、前記距離検出部２２は、距離センサ４１にてインクジェットヘッド１のインク噴射面４との距離を測定することにより、インクジェットヘッド１と各メンテナンス部との高さ方向の距離を演算して求める。
【０１５１】
これにより、インクジェットヘッド１を昇降移動自在かつ平行移動自在に移動させる３次元移動部材３の重量が大きくなるのを防止することができる。
【０１５２】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１０〜図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１５３】
本実施の形態の液体噴射装置５０は、図１０に示すように、メンテナンスユニット５１ａ・５１ｂ等のメンテナンスユニットを複数備えたものとなっている。
【０１５４】
例えば、キャップ部６は、装置全体の処理として通信や噴射位置の確認等待ち時間にインクジェットヘッド１の保湿を行う目的があるので使用頻度が高いものであると共に、上記通信が終了した時点で即時噴射処理を行う必要があるため、インクジェットヘッド１の直近に配置することが望ましい。
【０１５５】
一方、ワイプ部７は数時間に１回といった回復メンテナンスに使用されることが多いのでインクジェットヘッド１の直近に必要というものではない。勿論、装置自体にスペースが潤沢にあった場合には、インクジェットヘッド１の直近に複数のメンテナンス部を配置すればよいが、制限がある場合には、複数のメンテナンス部の用途によっては配置場所を分ける状況も出てくる。
【０１５６】
そこで、このような場合においては、本実施の形態のように、１つのユニットベースに対して基準面を設けるという基本構成は有効であると共に、メンテナンスユニット５１ａのユニットベース５２ａに基準面５３ａと複数のメンテナンス部としてキャップ部６及び予備噴射部５４ａと設ける一方、メンテナンスユニット５１ｂのユニットベース５２ｂに基準面５３ｂと複数のメンテナンス部としてワイプ部７とスポンジ部５４ｂとを設けることが好ましい。
【０１５７】
そして、本実施の形態でも、実施の形態１及び実施の形態２で述べたと同様に、３次元移動部材３の座標ＺＣ・ＺＷを設定すればよい。
【０１５８】
ここで、上記予備噴射部５４ａは、被噴射物への噴射前に予備噴射を行う噴射受け皿と噴射インクを廃液する廃液口で構成されているものである。また、スポンジ部５４ｂは、インク噴射面４をスポンジに押し付けてインク噴射面４に残った液を吸収清掃するものである。
【０１５９】
尚、本発明は、これら予備噴射部５４ａ及びスポンジ部５４ｂ等のメンテナンス部の構成に左右されるものではない。
【０１６０】
上記構成の液体噴射装置５０においては、距離センサ２で計測された計測距離ＨＲａ・ＨＲｂに基づいて、距離センサ２とインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３が記憶されている第２記憶部２６と、上記計測距離ＨＲａ・ＨＲｂから演算により求まる座標ＺＲが記憶されている第３記憶部２７との比較により、インクジェットヘッド１のインク噴射面４の高さ異常を検知することができる。すなわち、インクジェットヘッド１が、３次元移動部材３に対して移動したことが検知できる。
【０１６１】
上記高さ異常を検知する処理について、図１１に基づいて説明する。図１１は高さ異常を検知する処理フロー例を示したものである。尚、図１１は、前記図６に示すフローチャートのＳ１〜Ｓ６と同じ部分を有しており、この部分については説明を省略する。
【０１６２】
図１１に示すように、Ｓ６にて距離センサ２とインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３を第２記憶部２６に格納した後、計算されたインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３と第２記憶部２６に格納されているインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３とを比較する（Ｓ７）。距離センサ２の測定誤差やデータ取り込み時の量子化誤差等を許容範囲として、格納されている高さデータに勘案し、今回の計測、計算結果がその範囲内に入っているかを確認する。
【０１６３】
範囲内であれば、正常と判断して終了する（Ｓ８）。一方、範囲外であれば、異常として上位マシンに通報する（Ｓ９）。
【０１６４】
尚、このインクジェットヘッド１の高さ異常を検知する処理は、例えば、１日に一回等の定期的に行えば足りる。
【０１６５】
次に、インクジェットヘッド１だけではなく、距離センサ２についても３次元移動部材３からの位置がずれることがある。以下では、図１２に基づいて、距離センサ２の高さ異常について検出する方法を説明する。図１２は距離センサ２の高さ異常を検知する処理フロー例を示したものである。
【０１６６】
図１２に示すように、まず、距離センサ２を、基準面５３ａ・５３ｂを臨む位置に移動させ（Ｓ１１）、基準面５３ａ・５３ｂを計測することにより（Ｓ１２）、３次元移動部材３の座標ＺＲと距離センサ２の計測距離ＨＲａ・ＨＲｂが取り込まれる（Ｓ１３）。
【０１６７】
次いで、第３記憶部２７に格納されているデータを読み込む（Ｓ２１）。そして、今回計測された基準面５３ａ・５３ｂの計測結果である計測距離ＨＲａ・ＨＲｂ、及び３次元移動部材３の座標ＺＲａ・ＺＲｂと第３記憶部２７に格納されている基準面５３ａ・５３ｂの計測距離ＨＲａ・ＨＲｂ、並びに３次元移動部材３の座標ＺＲａ・ＺＲｂを比較する（Ｓ２２）。そして、距離センサ２の測定誤差やデータ取り込み時の量子化誤差等を許容範囲として、格納されている高さデータに勘案し、今回の計測結果がその範囲内に入っているかを確認する。
【０１６８】
Ｓ２２において、範囲内であれば、正常と判断して終了する（Ｓ２３）。一方、Ｓ２２において、範囲外であればＳ２６で異常として上位マシンに通報する（Ｓ２４）。
【０１６９】
これにより、インクジェットヘッド１の取り付け異常や、メンテナンスユニット５１ａ・５１ｂの取り付け異常や、距離センサ２の取り付け及び計測異常を検知する。したがって、インクジェットヘッド１が誤った設定値で動作することによる破損やメンテナンス不良を未然に防げる可能性が高まる。
【０１７０】
尚、この距離センサ２の高さ異常を検知する処理は、例えば、１日に一回等の定期的に行えば足りる。
【０１７１】
このように、本実施の形態の液体噴射装置５０では、前記距離検出部２２は、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の計測距離ＨＲを求めるための計測を定期的に行うと共に、該計測距離ＨＲと第２記憶部２６に既に記憶されている値との差が許容値から外れているときには、インクジェットヘッド１のインク噴射面４の位置が異常である旨を通報する。
【０１７２】
これにより、インクジェットヘッド１のインク噴射面４の位置において、不慮の位置ずれが発生していないか確認することができる。また、位置ずれが発生した状態で、メンテナンス動作を行い続けることによる装置破損を防止することができる。
【０１７３】
また、本実施の形態の液体噴射装置５０では、前記距離検出部２２は、距離センサ２にて計測した該距離センサ２と基準面９ａとの計測距離ＨＲと、距離センサ２と基準面９ａとの距離の計測時における３次元移動部材３の設定された原点に対する座標ＺＲとの対応位置関係の検査を定期的に行うと共に、検査時に求めた対応位置関係が、第３記憶部２７に記憶されている該距離センサ２と基準面９ａとの計測距離ＨＲと、距離センサ２と基準面９ａとの計測距離ＨＲの計測時における３次元移動部材３の座標との対応位置関係との差が許容値から外れているときには、距離センサ２の位置が異常である旨を通報する。
【０１７４】
これにより、距離センサ２及び基準面９ａの位置において、不慮の位置ずれが発生していないか確認することができる。また、位置ずれが発生した状態で、メンテナンス動作を行い続けることによる装置破損を防止することができる。
【０１７５】
また、本実施の形態の液体噴射装置５０では、メンテナンスユニットは、少なくとも１個のメンテナンス部と基準面とを並べて搭載する複数のユニットベース５２ａ・５２ｂを備えていると共に、距離センサ２は、インクジェットヘッド１のインク噴射方向であるメンテナンスユニットの基準面５３ａ・５３ｂの対向側において３次元移動部材３に取り付けられ、前記距離検出部２２は、距離センサ２にて基準面５３ａ・５３ｂとの距離ＨＲａ・ＨＲｂを測定することにより、インクジェットヘッド１と各メンテナンス部との高さ方向の距離をそれぞれ演算して求める。
【０１７６】
これにより、生産装置等の構成や動作形態によって必要なユニットベース５２ａ・５２ｂを複数備えていても、インクジェットヘッド１のインク噴射面４と各メンテナンス部との位置合わせを簡単に行うことができる。
【０１７７】
〔実施の形態５〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１３ないし図１５に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態４と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態４の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１７８】
前記実施の形態１では、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との距離ＨＨ３を求める場合には、ヘッドセンサ間距離計測治具１１をその都度取り付ける構成を説明した。
【０１７９】
本実施の形態では、別例として押し当て方式の構成について、図１３に基づいて説明する。図１３は、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との距離ＨＨ３を自動的に求めるヘッドセンサ間距離計測ユニット６０の構成図である。
【０１８０】
ヘッドセンサ間距離計測ユニット６０は、図１３に示すように、インク噴射面４が押し当てられる当接部としての当接体６１と、この当接体６１を弾性的に支持する例えばバネ又はゴム等からなる弾性部材６２と、上記インク噴射面４の押し当てに基づいて一緒に上下動する当接体６１の動きを規制するガイド部６３・６３と、上記一方のガイド部６３に穿設されたガイド部穴６３ａを通して当接体６１に固定され、当接体６１の上下動と一体に上下動する第２ヘッド基準部材６４とで構成されている。
【０１８１】
上記当接体６１は、インク噴射面４を傷つけないような樹脂性の材料で形成され、特にインク噴射穴４ａには接しないような形状の噴射面当接部６１ａが凹部を有して形成されている。
【０１８２】
上記ガイド部６３・６３は、当接体６１の上下動によってもがたつきが生じず、正確に押し込みと平行して上下動するように公差管理されている。
【０１８３】
上記第２ヘッド基準部材６４は、距離センサ２で計測される面である第２ヘッド基準面６４ａを有している。
【０１８４】
このような構成でインクジェットヘッド１を押し込んでいったときの様子を図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すと共に、距離センサ２の計測値のグラフを図１５に示す。
【０１８５】
まず、３次元移動部材３を下げていくと、図１４（ａ）に示すように、インク噴射面４と当接体６１の噴射面当接部６１ａとが近づく。このときの計測値は、図１５に示すグラフのＡ点である。次に、さらに、下げることによって、図１４（ｂ）に示すように、インク噴射穴４ａと噴射面当接部６１ａとが当接する。このときの計測値は、図１５に示すグラフのＢ点である。さらに、押し下げると、図１４（ｃ）に示すように、当接体６１がインク噴射面４の下げ量と同じ量だけ下がっていく。このときの計測値は、図１５に示すグラフのＣ点である。
【０１８６】
このように、３次元移動部材３を段階的に下げていき、その都度、距離センサ２の計測を行い、３次元移動部材３の下げ量によっても距離センサ２の計測値が変化しなくなったときの計測距離ＨＨ４を、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との距離ＨＨ３の算出計算に利用すれば、特別な治具をその都度取り付けなくても距離ＨＨ３を求めることができる。また、定期的な計測も自動的に実行できる。
【０１８７】
尚、実際の距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との距離ＨＨ３は、距離センサ２の計測値が変化しなくなったときの計測距離ＨＨ４から、図１３に示す第３ヘッド基準面６４ａからインク噴射面４の当接している噴射面当接部６１ａまでの距離ＨＨ５を引いた値となる。
【０１８８】
尚、第２ヘッド基準面６４ａは、基準面９ａとして利用してもよい。これにより、基準面を複数設ける必要がなくなる。
【０１８９】
このように、本実施の形態の液体噴射装置１０・３０・５０では、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３を求めるためのヘッドセンサ間距離計測ユニット６０がインクジェットヘッド１に対向可能に設けられている。そして、ヘッドセンサ間距離計測ユニット６０は、インクジェットヘッド１の下降移動によりインク噴射面４と当接する当接体６１と、この当接体６１を上方向に付勢する弾性部材６２と、当接体６１に固定されかつ当接体６１の側方に延びて設けられて、距離センサ２との距離を計測するための第２ヘッド基準面６４ａを有する第２ヘッド基準部材６４とを備え、さらに、第２ヘッド基準面６４ａと当接体６１におけるインク噴射面４との当接面である噴射面当接部６１ａとの高さ方向の距離ＨＨ５を記憶する図示しない第６記憶手段としての第６記憶部が設けられている。
【０１９０】
そして、前記距離検出部２２は、３次元移動部材３を下降移動させながら第２ヘッド基準面６４ａと距離センサ２との計測距離ＨＨ４を該距離センサ２にて計測したときの、インク噴射面４の当接体６１への当接に伴う、距離センサ２と第２ヘッド基準面６４ａとの計測距離ＨＨ４の変化がなくなったときの該計測距離ＨＨ４と、上記第６記憶部に記憶されている距離ＨＨ５との加減算により、距離ＨＨ３を求め、該求めた高さ方向の距離ＨＨ３を前記第２記憶部２６に記憶する。
【０１９１】
これにより、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３を求める場合に、ヘッドセンサ間距離計測ユニット６０を用いることにより、ヘッドセンサ間距離計測治具１１等を取り付ける必要がなく、距離ＨＨ３を求めることができる。
【０１９２】
また、人手を介さずに計測が可能となると共に、インク噴射面４へのダメージを発生させずに、かつ正確に計測することができる。
【０１９３】
また、本実施の形態の液体噴射装置１０・３０・５０では、基準面９ａと第１ヘッド基準面１２ａ又は第２ヘッド基準面６４ａとは、同一の素材かつ同一の表面仕上げがなされていることが好ましい。
【０１９４】
これにより、距離センサ２とインクジェットヘッド１のインク噴射面４との高さ方向の距離ＨＨ３の算出、及び基準面９ａと各メンテナンス部との高さ方向の距離の算出において、計測誤差を生じる可能性が小さくなるので、正確な計測が可能となる。
【０１９５】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明は、被印刷物に対して、着色等を行う液体噴射装置に適用することができる。さらに詳しくは、インクジェットヘッドをメンテナンスする複数のメンテナンス機構を有する液体噴射装置、及び液体噴射装置のメンテナンス方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】本発明における液体噴射装置の実施の一形態を示すものであり、全体構成を示す正面図である。
【図２】上記液体噴射装置における、ヘッドセンサ間距離計測治具を用いて距離センサとインクジェットヘッドのインク噴射面との距離ＨＨ３を求める場合の構成を示す正面図である。
【図３】上記液体噴射装置における、基準面とキャップ部との距離ＨＣ３を求める場合の構成を示す正面図である。
【図４】上記液体噴射装置における、基準面とワイプ部との距離ＨＷ３を求める場合の構成を示す正面図である。
【図５】上記液体噴射装置における制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】上記液体噴射装置における距離ＨＨ３検出処理を示すフローチャートである。
【図７】上記液体噴射装置における各メンテナンス部の距離検出処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明における液体噴射装置の他の実施の形態を示すものであり、ユニットベースに基準面に加えて、第２基準面を備えた構成を示す要部正面図である。
【図９】本発明における液体噴射装置のさらに他の実施の形態を示すものであり、液体噴射方向とは逆方向から距離を計測するように距離センサを配置した構成を示す正面図である。
【図１０】本発明における液体噴射装置のさらに他の実施の形態を示すものであり、メンテナンスユニットを複数備えた構成を示す正面図である。
【図１１】上記液体噴射装置における、インクジェットヘッド高さ異常検出処理を示すフローチャートである。
【図１２】上記液体噴射装置における、距離センサ高さ異常検出処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明における液体噴射装置のさらに他の実施の形態を示すものであり、ヘッドセンサ間距離計測ユニットの構成を示す正面図である。
【図１４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記ヘッドセンサ間距離計測ユニットを用いて距離センサとインク噴射面との距離ＨＨ３を求める場合のインク噴射面とヘッドセンサ間距離計測ユニットとの位置関係を示す正面図である。
【図１５】上記ヘッドセンサ間距離計測ユニットを用いて距離センサとインク噴射面との距離ＨＨ３を求める場合の距離センサの計測値と３次元移動部材の下方向移動量との関係を示すグラフである。
【図１６】（ａ），（ｂ）は、従来の液体噴射装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１９８】
１      インクジェットヘッド
２      距離センサ（距離検出手段、センサ、光センサ）
２ａ    センサ下端面
３      ３次元移動部材（昇降移動部材・平行移動部材）
４      インク噴射面
４ａ    インク噴射穴
５      メンテナンスユニット
６      キャップ部（メンテナンス部）
７      ワイプ部（メンテナンス部）
８      ユニットベース
９      基準部材
９ａ    基準面
１０      液体噴射装置
１１      ヘッドセンサ間距離計測治具
１２ａ    第１ヘッド基準面
１３      ゴム
１４      ワイピングブレード
１４ａ    撓み前上端面
１４ｂ    撓み後上端面
２１      制御部
２２      距離検出部（距離検出手段）
２２ａ    計測距離ＨＲ計測部
２２ｂ    距離ＨＨ３検出部
２２ｃ    距離ＨＣ３検出部
２２ｄ    距離ＨＷ３検出部
２３      メンテナンス位置設定部（メンテナンス位置設定手段）
２３ａ    下降移動距離ＧＣ設定部
２３ｂ    下降移動距離ＧＷ設定部
２３ｃ    ３次元移動部材昇降移動部
２５      第１記憶部（第１記憶手段）
２６      第２記憶部（第２記憶手段）
２７      第３記憶部（第３記憶手段）
２８      第４記憶部（第４記憶手段）
２９      第５記憶部（第５記憶手段）
３０      液体噴射装置
３１ａ    第２基準面
４０      液体噴射装置
４１      距離センサ（距離検出手段、センサ、光センサ）
５０      液体噴射装置
５１ａ    メンテナンスユニット
５１ｂ    メンテナンスユニット
５２ａ    ユニットベース
５３ａ    基準面
５４ａ    予備噴射部（メンテナンス部）
５２ｂ    ユニットベース
５３ｂ    基準面
５４ｂ    スポンジ部（メンテナンス部）
６０      ヘッドセンサ間距離計測ユニット
６１      当接体（当接部）
６１ａ    噴射面当接部
６２      弾性部材
６３      ガイド部
６３ａ    ガイド部穴
６４      第２ヘッド基準部材
６４ａ    第２ヘッド基準面
ＧＣ      下降移動距離（昇降移動量）
ＧＷ      下降移動距離（昇降移動量）
ＨＣ１    距離（基準面とキャップ部の上端との距離）
ＨＣ２    押し込み量
ＨＣ３    距離（キャップ部と基準面との高さ方向の距離）
ＨＨ１    計測距離
ＨＨ２    距離〔第１ヘッド基準面とインク噴射面との高さ方向の距離〕
ＨＨ３    距離（距離センサとインク噴射面との高さ方向の距離）
ＨＨ４    値〔距離センサの計測値が変化しなくなったときの値〕
ＨＨ５    距離〔第３基準面から噴射面当接部までの距離〕
ＨＲ      計測距離（センサと基準面との計測距離）
ＨＲ２    計測距離ＨＲ（センサと第２基準面との計測距離）・
ＨＲａ    計測距離
ＨＲｂ    計測距離
ＨＲＷ    相当距離〔ワイプ部における計測値に相当する相当距離〕
ＨＷ１    距離〔基準面とワイピングブレードの撓み前上端面との高さ方向の距離〕
ＨＷ２    撓み量
ＨＷ３    距離〔基準面とワイプ部７との高さ方向の距離〕
ＸＣ      水平距離〔基準面からのキャップ部までの水平距離〕
ＸＲ      水平距離〔基準面と第２基準面との水平距離〕
ＸＷ      水平距離〔基準面からワイプ部までの水平距離〕
ＺＣ      座標〔キャップ部における３次元移動部材の座標〕
ＺＲ      座標〔３次元移動部材の座標〕
ＺＷ      座標〔ワイプ部における３次元移動部材の座標〕
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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