(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮エアを用いることなく、加圧パージを行うことができる技術を提供する。【解決手段】複数のノズルを備えた吐出ヘッド３２と、インクを貯留するメインタンク５１と、メインタンク５１と吐出ヘッド３２との間に配置されるサブタンク５３と、メインタンク５１からサブタンク５３へとインクを送り出す供給ポンプ５２と、サブタンク５３内を減圧するメニスカス制御部６４を含み、吐出ヘッド３２におけるメニスカス圧を制御する圧力調整部６０と、サブタンク５３と圧力調整部６０との間に配置される圧力調整制御弁６２と、吐出ヘッド３２内を加圧してインクを吐出させる加圧パージを制御するパージ制御部とを有する。パージ制御部は、圧力調整制御弁６２を閉成しつつ、供給ポンプ５２を駆動させることによりサブタンク５３内を加圧し、吐出ヘッド３２に対して加圧パージを実行する。【選択図】図３
2017030154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対してインクを吐出する複数のノズルを備えた吐出ヘッドと、
前記インクを貯留するメインタンクと、
前記メインタンクと前記吐出ヘッドとの間に配置されるサブタンクと、
前記メインタンクから前記サブタンクへと前記インクを送り出す送液手段と、
前記サブタンク内を減圧する減圧機構を含み、前記吐出ヘッドにおけるメニスカス圧を制御するメニスカス圧調整部と、
前記サブタンク内を気密状態に変移可能とする気密変移部と、
前記吐出ヘッド内を加圧して前記インクを吐出させる加圧パージを制御するパージ制御部と、
を有し、
前記パージ制御部は、前記気密変移部により前記サブタンク内を気密状態にしつつ、前記送液手段を駆動させることにより前記サブタンク内を加圧し、前記吐出ヘッドに対して前記加圧パージを実行する、印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記サブタンクと前記吐出ヘッドの間に配置されるヘッド開閉弁
をさらに有し、
前記パージ制御部は、前記加圧パージの実行時に、前記ヘッド開閉弁を閉成した状態で気密状態である前記サブタンク内を加圧した後に、前記ヘッド開閉弁を開成して前記吐出ヘッドから前記インクを吐出させる、印刷装置。
【請求項３】
請求項２に記載の印刷装置であって、
前記サブタンクの内部の圧力を計測する圧力計測手段
をさらに有し、
前記パージ制御部は、前記加圧パージの実行時に、前記圧力計測手段により計測した前記サブタンク内の圧力が所定の圧力に達した後に、前記ヘッド開閉弁を開成する、印刷装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の印刷装置であって、
複数の前記吐出ヘッドと、
前記サブタンクと前記吐出ヘッドのそれぞれとの間に配置される複数のヘッド開閉弁と、
を有し、
前記パージ制御部は、複数の前記吐出ヘッドのうちの一部の前記吐出ヘッドのみに対して前記加圧パージを行う部分パージを実行可能であり、
前記部分パージにおいて、前記パージ制御部は、パージ対象となる前記吐出ヘッドと前記サブタンクとの間に配置される前記ヘッド開閉弁を開成し、その他の前記吐出ヘッドと前記サブタンクとの間に配置される前記ヘッド開閉弁を閉成した状態で、前記加圧パージを実行する、印刷装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記メニスカス圧調整部は、
一端が前記サブタンクと接続される主配管と、
一端が前記主配管の他端と連通し、他端が大気開放される大気開放配管と、
前記大気開放配管に介挿される大気開放制御弁と、
一端が前記主配管の他端と連通する排気配管と、
前記排気配管の他端と接続され、前記排気配管内の気体を排出する排気ポンプと、
前記排気配管に介挿される排気制御弁と、
を有し、
前記主配管に介挿される圧力調整制御弁により前記気密変移部が構成され、
前記排気配管、前記排気ポンプおよび前記排気制御弁により前記減圧機構が構成される、印刷装置。
【請求項６】
記録媒体に対してインクを吐出する印刷装置において、複数のノズルを備える吐出ヘッドをクリーニングするクリーニング方法であって、
ａ）前記インクを貯留するメインタンクから、前記メインタンクと前記吐出ヘッドとの間に配置されるサブタンクへと送液を行い、前記サブタンク内を加圧する工程と、
ｂ）加圧された前記サブタンクと前記吐出ヘッドとを連通して前記吐出ヘッド内を加圧し、前記吐出ヘッドから前記インクを吐出して加圧パージを行う工程と、
を有する、クリーニング方法。
【請求項７】
請求項６に記載のクリーニング方法であって、
前記工程ｂ）は、前記工程ａ）において前記サブタンク内の圧力が所定の圧力に達した後で行われる、クリーニング方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のクリーニング方法であって、
前記印刷装置は、
複数の前記吐出ヘッドと、
前記サブタンクと前記吐出ヘッドのそれぞれとの間に配置される複数のヘッド開閉弁と、
を有し、
前記工程ｂ）において、加圧された前記サブタンクとパージ対象となる前記吐出ヘッドとを連通するとともに、前記サブタンクとその他の前記吐出ヘッドとの連通を遮断して一部の前記吐出ヘッドのみに加圧パージを行う、クリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、および吐出ヘッドのクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体に対してインクを吐出する吐出ヘッドを有する印刷装置が使用されている。従来の印刷装置については、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
複数のノズルを有する吐出ヘッドでは、長時間インクの吐出を行わないと、ノズル内のインク面からインクの溶媒が蒸発して、インクが凝集したり、インクの粘度が上昇したりする。これにより、ノズルからのインクの吐出に不良が生じる虞がある。そこで、特許文献１に記載のように、この種の印刷装置において、吐出ヘッド内を加圧してノズルからインクを吐出させる、いわゆる加圧パージを行うことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の印刷装置では、メインタンクと吐出ノズルとの間に配置された背圧タンクに対して圧縮エアを供給することにより、背圧タンクを介して吐出ノズルを加圧してノズルからインクを吐出させて、加圧パージを行っている。
【０００６】
しかしながら、このような構成では、エアにダストや水分が含まれていると、インクに凝集物や沈殿物が発生し、ノズルを詰まらせる虞がある。そのため、圧縮エアを用いてインクを貯留するタンクを加圧する場合、クリーンかつドライなエアを用いる必要がある。すなわち、クリーンかつドライなエアを供給するための高価かつ体格の大きい装置を用意する必要がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされてものであり、圧縮エアを用いることなく、加圧パージを行うことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、記録媒体に対してインクを吐出する複数のノズルを備えた吐出ヘッドと、前記インクを貯留するメインタンクと、前記メインタンクと前記吐出ヘッドとの間に配置されるサブタンクと、前記メインタンクから前記サブタンクへと前記インクを送り出す送液手段と、前記サブタンク内を減圧する減圧機構を含み、前記吐出ヘッドにおけるメニスカス圧を制御するメニスカス圧調整部と、前記サブタンク内を気密状態に変移可能とする気密変移部と、前記吐出ヘッド内を加圧して前記インクを吐出させる加圧パージを制御するパージ制御部と、を有し、前記パージ制御部は、前記気密変移部により前記サブタンク内を気密状態にしつつ、前記送液手段を駆動させることにより前記サブタンク内を加圧し、前記吐出ヘッドに対して前記加圧パージを実行する、印刷装置である。
【０００９】
本願の第２発明は、第１発明の印刷装置であって、前記サブタンクと前記吐出ヘッドの間に配置されるヘッド開閉弁をさらに有し、前記パージ制御部は、前記加圧パージの実行時に、前記ヘッド開閉弁を閉成した状態で気密状態である前記サブタンク内を加圧した後に、前記ヘッド開閉弁を開成して前記吐出ヘッドから前記インクを吐出させる。
【００１０】
本願の第３発明は、第２発明の印刷装置であって、前記サブタンクの内部の圧力を計測する圧力計測手段をさらに有し、前記パージ制御部は、前記加圧パージの実行時に、前記圧力計測手段により計測した前記サブタンク内の圧力が所定の圧力に達した後に、前記ヘッド開閉弁を開成する。
【００１１】
本願の第４発明は、第１発明ないし第３発明のいずれかの印刷装置であって、複数の前記吐出ヘッドと、前記サブタンクと前記吐出ヘッドのそれぞれとの間に配置される複数のヘッド開閉弁と、を有し、前記パージ制御部は、複数の前記吐出ヘッドのうちの一部の前記吐出ヘッドのみに対して前記加圧パージを行う部分パージを実行可能であり、前記部分パージにおいて、前記パージ制御部は、パージ対象となる前記吐出ヘッドと前記サブタンクとの間に配置される前記ヘッド開閉弁を開成し、その他の前記吐出ヘッドと前記サブタンクとの間に配置される前記ヘッド開閉弁を閉成した状態で、前記加圧パージを実行する。
【００１２】
本願の第５発明は、第１発明ないし第４発明のいずれかの印刷装置であって、前記メニスカス圧調整部は、一端が前記サブタンクと接続される主配管と、一端が前記主配管の他端と連通し、他端が大気開放される大気開放配管と、前記大気開放配管に介挿される大気開放制御弁と、一端が前記主配管の他端と連通する排気配管と、前記排気配管の他端と接続され、前記排気配管内の気体を排出する排気ポンプと、前記排気配管に介挿される排気制御弁と、を有し、前記主配管に介挿される圧力調整制御弁により前記気密変移部が構成され、前記排気配管、前記排気ポンプおよび前記排気制御弁により前記減圧機構が構成される。
【００１３】
本願の第６発明は、記録媒体に対してインクを吐出する印刷装置において、複数のノズルを備える吐出ヘッドをクリーニングするクリーニング方法であって、ａ）前記インクを貯留するメインタンクから、前記メインタンクと前記吐出ヘッドとの間に配置されるサブタンクへと送液を行い、前記サブタンク内を加圧する工程と、ｂ）加圧された前記サブタンクと前記吐出ヘッドとを連通して前記吐出ヘッド内を加圧し、前記吐出ヘッドから前記インクを吐出して加圧パージを行う工程と、を有する。
【００１４】
本願の第７発明は、第６発明のクリーニング方法であって、前記工程ｂ）は、前記工程ａ）において前記サブタンク内の圧力が所定の圧力に達した後で行われる。
【００１５】
本願の第８発明は、第６発明または第７発明のクリーニング方法であって、前記印刷装置は、複数の前記吐出ヘッドと、前記サブタンクと前記吐出ヘッドのそれぞれとの間に配置される複数のヘッド開閉弁と、を有し、前記工程ｂ）において、加圧された前記サブタンクとパージ対象となる前記吐出ヘッドとを連通するとともに、前記サブタンクとその他の前記吐出ヘッドとの連通を遮断して一部の前記吐出ヘッドのみに加圧パージを行う。
【発明の効果】
【００１６】
本願の第１発明から第８発明によれば、メインタンクからサブタンクへの送液によってサブタンク内を加圧することにより、吐出ヘッド内を加圧して加圧パージを行うことができる。これにより、圧縮エアを用いることなく、加圧パージを行うことができる。
【００１７】
特に、本願の第２発明および第７発明によれば、予めサブタンク内の圧力を上昇させてから吐出ヘッド対して加圧パージを行うことができる。これにより、加圧パージの開始時点から、吐出ヘッドに対して高い圧力をかけることができる。したがって、パージ時間を短縮し、インクの消費量を抑制できる。
【００１８】
特に、本願の第４発明および第８発明によれば、クリーニングの必要な一部の吐出ヘッドのみに対して加圧パージを行うことができる。これにより、インクの消費量を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態に係る印刷装置の構成を概念的に示した図である。
【図２】一実施形態に係るヘッドユニットの下面図である。
【図３】一実施形態に係る印刷装置のインク供給系統の構成を概念的に示した図である。
【図４】一実施形態に係る印刷装置の制御系統を示したブロック図である。
【図５】一実施形態に係るクリーニング工程の流れを示すフローチャートである。
【図６】変形例に係るクリーニング工程の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、印刷用紙９が搬送される方向を「搬送方向」、搬送方向に直交する水平方向を「幅方向」とそれぞれ称する。
【００２１】
＜１．印刷装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る印刷装置１の構成を、概念的に示した図である。図２は、ヘッドユニット３０の下面図である。図３は、印刷装置１のインク供給系統の構成を概念的に示した図である。
【００２２】
この印刷装置１は、長尺帯状の記録媒体である印刷用紙９を搬送しつつ、ヘッドユニット３０の複数の吐出ヘッド３２から印刷用紙９にインク滴を吐出することにより、印刷用紙９にカラー画像を記録するインクジェット方式の印刷装置である。図１〜図３に示すように、印刷装置１は、搬送機構２０、４つのヘッドユニット３０、ＵＶランプ４０、インク供給部５０、圧力調整部６０、インク排出部７０、制御部１０および操作部１００を備えている。
【００２３】
搬送機構２０は、印刷用紙９を保持しつつその長手方向である搬送方向に搬送するための機構である。本実施形態の搬送機構２０は、巻き出し部２１、複数の搬送ローラ２２、および巻き取り部２３を有する。
【００２４】
巻き出し部２１、複数の搬送ローラ２２、および巻き取り部２３には、動力源となるモータ（図示せず）が連結されている。制御部１０がモータを駆動させると、巻き出し部２１、複数の搬送ローラ２２、および巻き取り部２３がそれぞれ回転する。なお、搬送ローラ２２の一部または全部は、モータに連結されず、印刷用紙９の動きに従って回転する従動ローラであってもよい。
【００２５】
複数の搬送ローラ２２は、印刷用紙９の搬送経路を構成する。各搬送ローラ２２は、水平軸を中心として回転することによって、印刷用紙９を搬送経路の下流側へ案内する。また、複数の搬送ローラ２２に印刷用紙９が接触することで、印刷用紙９に張力が与えられる。このように、印刷用紙９は、巻き出し部２１から繰り出され、複数の搬送ローラ２２により構成される搬送経路に沿って、巻き取り部２３へ搬送される。搬送後の印刷用紙９は、巻き取り部２３へ回収される。
【００２６】
４つのヘッドユニット３０は、印刷用紙９の搬送経路の上方に、搬送方向に間隔をあけて配列されている。４つのヘッドユニット３０は、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を、印刷用紙９の上面に吐出する。本実施形態の印刷装置１では、紫外線硬化性のＵＶインクが用いられている。
【００２７】
本実施形態の印刷装置１は、印刷用紙９が各ヘッドユニット３０の下方を１回だけ通過する間に、各ヘッドユニット３０からインク滴を吐出することにより、印刷用紙９上に所望の画像パターンを記録する、いわゆるワンパス式の記録装置である。４つのヘッドユニット３０の構造は、ほぼ同等であるため、以下では、１つのヘッドユニット３０の構造について、説明する。
【００２８】
図２に示すように、ヘッドユニット３０は、筐体３１と、筐体３１に取り付けられた複数の吐出ヘッド３２とを有する。各吐出ヘッド３２は、筐体３１の下面に露出した吐出面を有する。吐出ヘッド３２の下面である吐出面には、それぞれ、複数のノズル３３が２次元的に配列される。個々のノズル３３は、幅方向に位置をずらして配列されており、印刷用紙９上の１ピクセル幅の領域に対して、１つのノズル３３が割り当てられている。
【００２９】
図２に示すように、複数の吐出ヘッド３２は、幅方向に沿って千鳥状に（斜交いに交互に）配列されている。すなわち、複数の吐出ヘッド３２は、幅方向に配列された第１の吐出ヘッド列３０１と、第１の吐出ヘッド列３０１より下流側の位置において幅方向に配列された第２の吐出ヘッド列３０２とを有する。そして、第１の吐出ヘッド列３０１の各吐出ヘッド３２と、第２の吐出ヘッド列３０２の各吐出ヘッド３２とが、幅方向に関して交互に配列されている。このように、複数の吐出ヘッド３２を千鳥状に配列したことで、複数の吐出ヘッド３２が、幅方向に高い密度で配列されている。
【００３０】
図３に示すように、吐出ヘッド３２はそれぞれ、ケーシング３２１と、ケーシング３２１内に設けられたインク貯留室３２２および複数のインク室３２３と、インク供給口３２４と、複数のノズル３３とを有する。
【００３１】
インク貯留室３２２には、吐出ヘッド３２の外部からインク供給口３２４を介して供給されたインクが一次的に充填される。インク貯留室３２２と複数のインク室３２３のそれぞれとは、連通口３２５を介して連通している。したがって、インク室３２３内の圧力が下がると、インク貯留室３２２から当該インク室３２３へとインクが供給される。
【００３２】
インク室３２３には、吐出ヘッド３２内においてインクが二次的に充填される。図３では、便宜的に６つのインク室３２３が示されているが、実際の吐出ヘッド３２においては、多数のノズル３３のそれぞれに対してインク室３２３が設けられている。
【００３３】
インク室３２３の下端部にはそれぞれ、ノズル３３が設けられている。ノズル３３は、インク室３２３と外部の空間とを連通する小孔である。インクの非吐出時には、ノズル３３の内部において、インクの液面がメニスカスを形成する。また、ノズル３３の下端部は、ケーシング３２１の下面に露出して配置される。
【００３４】
インク室３２３の壁面にはそれぞれ、圧力発生素子３２６が配置されている。圧力発生素子３２６は、インク室３２３の内部に貯留されたインクを加圧する、ヘッド内加圧機構である。
【００３５】
本実施形態の吐出ヘッド３２は、いわゆるピエゾ方式の吐出ヘッドである。そのため、本実施形態の圧力発生素子３２６には、圧電素子が用いられている。制御部１０から圧力発生素子３２６へ電気信号である吐出信号が送られると、圧力発生素子３２６が変形し、インク室３２３内に充填されたインクに圧力がかかる。インク室３２３内の圧力が高まると、ノズル３３からインク室３２３内のインクが液滴として吐出される。
【００３６】
なお、本発明の吐出ヘッドは、ピエゾ方式に限られない。例えば、圧力発生素子としてヒータを用いることにより、圧力室内の液体を加熱して泡を発生させて圧力室内の圧力を高める、いわゆるサーマル方式の吐出ヘッドであってもよい。
【００３７】
ＵＶランプ４０は、４つのヘッドユニット３０の下流側において、搬送機構２０により搬送される印刷用紙９の上面側に紫外線を照射する。印刷用紙９上に吐出されたインク滴は、紫外線の照射により硬化する。これにより、印刷用紙９上に画像が定着する。
【００３８】
インク供給部５０は、図３に示すように、メインタンク５１、供給ポンプ５２、サブタンク５３、および配管５４を有する。配管５４は、メインタンク５１およびサブタンク５３を接続する第１供給配管５４１と、サブタンク５３および複数の吐出ヘッド３２を接続する第２供給配管５４２および複数の分岐配管５４３とを含む。
【００３９】
メインタンク５１は、供給前のインクを貯留する容器である。第１供給配管５４１の一端は、メインタンク５１の下端部付近において、メインタンク５１の内部と連通接続されている。また、第１供給配管５４１の他端は、サブタンク５３の内部と連通接続されている。
【００４０】
供給ポンプ５２は、メインタンク５１からサブタンク５３へとインクを送り出す送液手段である。供給ポンプ５２は、第１供給配管５４１に介挿される。供給ポンプ５２は、制御部１０からの動作信号に従って、第１供給配管５４１の内部に、メインタンク５１からサブタンク５３へ向かうインクの流れを生成する。これにより、メインタンク５１の内部に貯留されたインクが、第１供給配管５４１を介して、サブタンク５３へと供給される。
【００４１】
第１供給配管５４１には、第１開閉弁５４４およびフィルタ５４５が介挿されている。第１開閉弁５４４は、メインタンク５１と供給ポンプ５２との間に配置される。また、フィルタ５４５は、供給ポンプ５２とサブタンク５３との間に配置される。
【００４２】
第１開閉弁５４４が閉状態である場合、第１供給配管５４１の連通が遮断される。すなわち、第１開閉弁５４４が閉状態である場合、メインタンク５１と、サブタンク５３との連通が遮断される。一方、第１開閉弁５４４が開状態である場合、第１供給配管５４１の連通が確保される。第１開閉弁５４４は、通常閉状態であり、供給ポンプ５２を作動させてメインタンク５１からサブタンク５３へのインクの供給を行う場合のみ、開状態とする。これにより、サブタンク５３内の圧力変動がメインタンク５１へ影響を及ぼすのを防止できる。
【００４３】
フィルタ５４５は、第１供給配管５４１内を通過するインクの固形成分や異物などを除去する。これにより、サブタンク５３および吐出ヘッド３２へ供給されるインクに、固形成分や異物が混入するのが抑制される。なお、フィルタ５４５は、第１供給配管５４１に介挿されていれば、供給ポンプ５２とサブタンク５３との間以外の場所に配置されていてもよい。
【００４４】
サブタンク５３は、吐出ヘッド３２に供給するためのインクを一時的に貯留する。サブタンク５３は、液面センサ５３１と、圧力調整配管５３２と、圧力センサ５３３とを備えている。サブタンク５３の下部にはインクが貯留され、サブタンク５３の上部にはクリーンエアが充填されている。
【００４５】
液面センサ５３１は、サブタンク５３の内部に貯留されたインクの液面高さを検出するセンサである。制御部１０は、液面センサ５３１からの信号に基づいて、サブタンク５３内のインクの液面高さを検知し、サブタンク５３にインクを供給するか否かを判断する。サブタンク５３へインクを供給する場合、制御部１０は、第１開閉弁５４４を開状態とし、供給ポンプ５２を作動させる。また、サブタンク５３へのインクの供給を停止する場合、制御部１０は、供給ポンプ５２を停止し、第１開閉弁５４４を閉状態とする。
【００４６】
サブタンク５３は、第２供給配管５４２および分岐配管５４３を介して各吐出ヘッド３２と接続されている。第２供給配管５４２の一端は、サブタンク５３の下端部付近において、サブタンク５３の内部と連通接続されている。また、第２供給配管５４２の他端は、複数の分岐配管５４３の一端と連通接続されている。そして、分岐配管５４３の他端はそれぞれ、吐出ヘッド３２のインク供給口３２４と接続されている。
【００４７】
分岐配管５４３にはそれぞれ、第２開閉弁５４６が介挿されている。すなわち、各第２開閉弁５４６は、サブタンク５３と各吐出ヘッド３２との間に配置されるヘッド開閉弁である。このため、第２開閉弁５４６が開状態となると、サブタンク５３と当該第２開閉弁５４６が介挿される分岐配管５４３に接続する吐出ヘッド３２とが連通する。これにより、サブタンク５３の内部に貯留されたインクが、第２供給配管５４２、分岐配管５４３およびインク供給口３２４を介して、当該吐出ヘッド３２のインク貯留室３２２に供給される。一方、第２開閉弁５４６が閉状態となると、サブタンク５３と当該第２開閉弁５４６が介挿される分岐配管５４３に接続する吐出ヘッド３２との連通が遮断される。
【００４８】
このように、サブタンク５３は、第２供給配管５４２および分岐配管５４３を介して、吐出ヘッド３２のインク貯留室３２２およびインク室３２３と間接的に連通接続されている。したがって、第２開閉弁５４６を開状態とすれば、サブタンク５３の圧力を調節することによって、吐出ヘッド３２内の圧力を調整することができる。
【００４９】
圧力調整配管５３２の一端は、サブタンク５３の上部に接続される。圧力調整配管５３２の他端には、圧力センサ５３３が備えられている。圧力調整配管５３２内の圧力は、サブタンク５３の上部に充填される気体の圧力と略同一である。このため、圧力センサ５３３は、後述のパージ動作において、サブタンク５３の内部の圧力を計測する圧力計測手段となる。
【００５０】
圧力調整部６０は、吐出ヘッド３２における圧力を制御する。圧力調整部６０は、主配管６１と、圧力調整制御弁６２と、大気開放部６３と、メニスカス制御部６４とを有する。大気開放部６３は、大気開放配管６３１および大気開放制御弁６３２を有する。また、メニスカス制御部６４は、排気配管６４１、排気ポンプ６４２、排気制御弁６４３、バッファタンク６４４および圧力センサ６４５を有する。
【００５１】
主配管６１の一端は、圧力調整配管５３２の管路途中に連通接続されている。主配管６１の他端には、大気開放配管６３１の一端と、排気配管６４１の一端とが接続される。すなわち、主配管６１の他端には、大気開放部６３と、メニスカス制御部６４とが接続される。主配管６１には、圧力調整制御弁６２と、バッファタンク６４４とが介挿されている。
【００５２】
圧力調整制御弁６２は、主配管６１の連通を制御する開閉弁である。圧力調整制御弁６２が開状態であると、サブタンク５３とバッファタンク６４４とが連通する。また、圧力調整制御弁６２が閉状態であると、サブタンク５３とバッファタンク６４４との連通が遮断される。
【００５３】
大気開放配管６３１の一端は、主配管６１の他端と連通接続する。また、大気開放配管６３１の他端は、大気開放される。大気開放配管６３１には、大気開放制御弁６３２が介挿される。大気開放制御弁６３２が開状態であると、主配管６１は大気開放される。すなわち、圧力調整制御弁６２および大気開放制御弁６３２の双方が開状態であると、サブタンク５３およびバッファタンク６４４が大気開放される。また、大気開放制御弁６３２が閉状態であると、主配管６１と外気とは遮断される。
【００５４】
このため、バッファタンク６４４内の圧力が大気圧よりも高い際に、サブタンク５３内の圧力を下げようとする場合、制御部１０は、圧力調整制御弁６２および大気開放制御弁６３２の双方を開状態とする。そうすると、サブタンク５３内およびバッファタンク６４４内の圧力を迅速に大気圧まで低下できる。
【００５５】
排気配管６４１の一端は、主配管６１の他端と連通接続する。また、排気配管６４１の他端には、排気ポンプ６４２が接続される。排気ポンプ６４２は、排気配管６４１の他端と接続され、排気配管６４１内の気体を排出する。排気配管６４１には、排気制御弁６４３が介挿される。排気制御弁６４３が開状態であると、主配管６１と排気ポンプ６４２とが連通する。また、排気制御弁６４３が閉状態であると、主配管６１と排気ポンプ６４２との連通が遮断される。
【００５６】
このため、圧力調整制御弁６２および排気制御弁６４３の双方を開状態として排気ポンプ６４２を駆動させると、サブタンク５３内およびバッファタンク６４４内の気体が圧力調整配管５３２、主配管６１および排気配管６４１を介して排出される。これにより、サブタンク５３内の圧力を低下させ、負圧とすることができる。すなわち、メニスカス制御部６４は、圧力センサ６４５の圧力値に基づいてサブタンク５３内を減圧する減圧機構を構成している。
【００５７】
クリーニング工程のパージ動作を除く、印刷工程および待機時間においては、インク室３２３内の圧力は、ノズル３３内にインクのメニスカスが形成される圧力（以下、メニスカス圧と称する）に調節される。本実施形態では、インク室３２３が、インク貯留室３２２の下方に配置されているため、インク貯留室３２２内の圧力が負圧となるように、サブタンク５３内の圧力を設定する必要がある。インク室３２３内の圧力がメニスカス圧よりも高い場合、制御部１０は、圧力調整制御弁６２および排気制御弁６４３の双方を開状態として排気ポンプ６４２を駆動させることにより、サブタンク５３内の圧力をメニスカス圧まで低下させる。
【００５８】
この印刷装置１では、上記のように、主配管６１、大気開放部６３およびメニスカス制御部６４により、吐出ヘッド３２におけるメニスカス圧を制御するメニスカス圧調整部が構成される。また、圧力調整制御弁６２は、サブタンク５３内を気密状態に変移可能とする気密変移部を構成する。ここで、気密状態とは、サブタンク５３内の気体が、サブタンク５３の外部と連通されない状態をいう。
【００５９】
インク排出部７０は、複数のキャップ７１、キャップ移動機構７２、排出管７３、およびインク排出機構７４を有する。
【００６０】
キャップ７１はそれぞれ、吐出ヘッド３２が印刷用紙９への記録を行わない期間に、吐出ヘッド３２のノズル３３を有する面を覆う。これにより、印刷用紙９への記録を行わない期間に、ノズル３３内に形成されたインクのメニスカス面からインクの溶媒が蒸発し、ノズル３３付近でインクが固化または凝集するのが抑制される。
【００６１】
吐出ヘッド３２が印刷用紙９への記録を行わない期間には、キャップ移動機構７２は、キャップ７１を吐出ヘッド３２の下面を覆うノズル対向位置（図３中実線で示す位置）に配置する。一方、吐出ヘッド３２が印刷用紙９への印刷を行う場合、キャップ移動機構７２は、印刷工程の開始前にキャップ７１を吐出ヘッド３２と上下に重ならない待機位置（図３中破線で示す位置）に移動させる。そして、印刷工程が終了すると、キャップ移動機構７２は、キャップ７１を再びノズル対向位置へと移動させる。なお、図３においてキャップ７１は吐出ヘッド３２の下面全体を覆っていないが、キャップ７１は、吐出ヘッド３２の下面全体を覆っていてもよい。
【００６２】
本実施形態では、ノズル対向位置においてキャップ７１は、吐出ヘッド３２の表面とキャップ７１との間に隙間が生じないように配置されるが、本発明はこの限りではない。メニスカス面からの蒸発の問題が生じにくいインクを使用する場合、キャップ７１がノズル３３を完全に覆っていなくてもよい。なお、本実施形態ではパージ動作として加圧パージを行うため、吐出ヘッド３２の表面とキャップ７１との間に隙間が介在してもよい。しかしながら、印刷装置１が、パージ動作として加圧パージに加えて吸引パージも選択可能である場合、キャップ７１と吐出ヘッド３２の下面との間に隙間が生じないようにキャップ７１を配置する必要がある。
【００６３】
キャップ７１はそれぞれ、排出管７３を介してインク排出機構７４と接続されている。インク排出機構７４は、キャップ７１内からインクを排出するための機構である。インク排出機構７４は、例えば、吸引ポンプにより構成される。吐出ヘッド３２からキャップ７１に対してインクが吐出されると、当該インクは排出管７３およびインク排出機構７４を介してキャップ７１の内部から排出される。これにより、キャップ７１がノズル３３を覆った状態で、ノズル３３からインクを吐出できる。
【００６４】
印刷装置１が印刷工程を行う際には、搬送機構２０により印刷用紙９を搬送しつつ、当該印刷用紙９の上面に、各ヘッドユニット３０の複数の吐出ヘッド３２からインク滴が吐出される。各ヘッドユニット３０には、印刷用紙９の上面のほぼ全幅に対向する位置にインク滴を吐出する複数のノズル３３が配置されている。このため、各ヘッドユニット３０は、印刷用紙９の上面のほぼ全幅に亘って、インク滴を吐出することができる。
【００６５】
このようなインク滴の吐出処理を、各色を担当する４つのヘッドユニット３０において順次行うことにより、印刷用紙９の上面にカラーパターンが形成される。
【００６６】
制御部１０は、印刷装置１内の各部を動作制御するための部位である。図１中に概念的に示したように、本実施形態の制御部１０は、ＣＰＵ等の演算処理部１１、ＲＡＭ等のメモリ１２、およびハードディスクドライブ等の記憶部１３を有するコンピュータにより構成されている。また、制御部１０は、図４に示したように、搬送機構２０と、４つのヘッドユニット３０の各圧力発生素子３２６と、ＵＶランプ４０と、インク供給部５０の液面センサ５３１、圧力センサ５３３、第１開閉弁５４４、第２開閉弁５４６、圧力調整制御弁６２、大気開放制御弁６３２、排気ポンプ６４２、排気制御弁６４３および圧力センサ６４５と、インク排出部７０のキャップ移動機構７２およびインク排出機構７４と、操作部１００と、それぞれ電気的に接続されている。
【００６７】
制御部１０は、記憶部１３に記憶されたコンピュータプログラム１３１やデータ１３２を、メモリ１２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラム１３１およびデータ１３２に基づいて、演算処理部１１が演算処理を行うことにより、印刷装置１内の各部を動作制御する。これにより、印刷装置１における印刷工程や、後述するクリーニング工程が進行する。なお、制御部１０は、電子回路により構成されていてもよい。
【００６８】
制御部１０は、ソフトウェア上で実現される処理部として、パージ制御部１４を有する。すなわち、パージ制御部１４は、上述の演算処理部１１、メモリ１２、および記憶部１３により実現される。パージ制御部１４は、クリーニング工程において、加圧パージを制御する。
【００６９】
操作部１００は、表示部１０１および入力部１０２を有する。表示部１０１には、制御部１０から入力される印刷装置１の稼働状況等の情報が表示される。オペレータは、入力部１０２から制御部１０への指令を入力できる。表示部１０１には、例えば、液晶ディスプレイが用いられる。入力部１０２には、例えば、キーボードやマウスが用いられる。本実施形態の操作部１００は、表示部１０１と入力部１０２とがそれぞれ印刷装置１から独立した別々の装置となっているが、表示部１０１と入力部１０２とが一体となったタッチパネル式の操作部１００が、印刷装置１の本体に取り付けられていてもよい。
【００７０】
＜２．クリーニング工程について＞
次に、印刷装置１における吐出ヘッド３２のクリーニング工程について、図５を参照しつつ説明する。図５は、本実施形態のクリーニング工程の流れを示すフローチャートである。本実施形態のクリーニング工程では、吐出ヘッド３２の外部から吐出ヘッド３２内のインクを加圧することにより、吐出ヘッド３２からノズル３３を介してインクを排出させる。
【００７１】
クリーニング工程では、まず、制御部１０が、キャップ７１をノズル対向位置に配置する（ステップＳ１０１）。具体的には、予めキャップ７１がノズル対向位置に配置されている場合は、制御部１０はキャップ７１を移動させない。一方、キャップ７１が待機位置に配置されている場合は、制御部１０は、キャップ移動機構７２を駆動させて、キャップ７１を待機位置からノズル対向位置へと移動させる。
【００７２】
次に、制御部１０は、全ての第２開閉弁５４６と、圧力調整制御弁６２とを閉状態とする（ステップＳ１０２）。すなわち、制御部１０は、第２開閉弁５４６および圧力調整制御弁６２のうち、開状態であるものを閉成し、閉状態であるものは引き続き閉状態とする。
【００７３】
続いて、制御部１０は、第１開閉弁５４４を開成するとともに供給ポンプ５２の駆動を開始させる（ステップＳ１０３）。これにより、メインタンク５１からサブタンク５３内にインクが供給される。サブタンク５３内のインクの量が増加すると、サブタンク５３の上部に充填された気体が圧縮される。その結果、サブタンク５３内の圧力が徐々に高まる。
【００７４】
そして、サブタンク５３内の圧力が所定の圧力に達したと判断すると、制御部１０は、供給ポンプ５２の駆動を停止するとともに、第１開閉弁５４４を閉成する（ステップＳ１０４）。ここで、サブタンク５３内の圧力が所定の圧力に達したか否かの判断は、供給ポンプ５２の駆動時間が所定の時間に達したか否かで判断してもよいし、圧力センサ５３３から送られる圧力情報信号に基づいて判断してもよい。また、サブタンク５３内の圧力が所定の圧力に達したか否かの判断は、液面センサ５３１からの信号に基づいてサブタンク５３内のインクの液面高さが所定の高さ以上に達したか否かで判断してもよい。
【００７５】
なお、供給ポンプ５２の駆動を停止する基準となる「所定の圧力」は、後述するステップＳ１０５においてパージの対象となる吐出ヘッド３２の個数に応じて設定されてもよい。
【００７６】
その後、制御部１０は、パージの対象となる吐出ヘッド３２と連通する分岐配管５４３に介挿された第２開閉弁５４６（以下、対象第２開閉弁５４６と称する）を一定時間開成する（ステップＳ１０５）。これにより、パージの対象となる吐出ヘッド３２が加圧されたサブタンク５３と連通され、当該吐出ヘッド３２内が加圧される。したがって、当該吐出ヘッド３２の内部からノズル３３を介してインクが連続して吐出される、いわゆる加圧パージが行われる。一定時間経過後、制御部１０は、開成した対象第２開閉弁５４６を閉成する。
【００７７】
インクジェット方式の印刷装置１では、長時間印刷工程を行っていると、吐出ヘッド３２の内部にインク成分が滞留し、一部のノズル３３に吐出不良が生じる場合がある。また、印刷を一時的に停止させたときに、ノズル３３に付着したインクが固化して、一部のノズル３３に吐出不良が生じる場合もある。このとき、全ての吐出ヘッド３２に対してクリーニング動作を行うと、インクを大量に消費することとなる。そこで、本実施形態のように、クリーニングの必要な一部の吐出ヘッド３２のみに対して、クリーニング動作（部分パージ）を行うことが望ましい。このようにすれば、インクの消費量を抑制できる。
【００７８】
また、本実施形態では、予めサブタンク５３内の圧力を所定の圧力まで上昇させてから第２開閉弁５４６を開成することにより、吐出ヘッド３２に対して所望の圧力で加圧パージを行うことができる。これにより、加圧パージの開始時点から、吐出ヘッド３２に対して高い圧力をかけることができる。したがって、パージ時間を短縮できるため、インクの消費量をより抑制できる。
【００７９】
なお、本実施形態では、供給ポンプ５２による送液を停止した状態で対象第２開閉弁５４６を開成して加圧パージを行ったが、本発明はこれに限られない。ステップＳ１０５において、供給ポンプ５２による送液を行いつつ、対象第２開閉弁５４６を開成してもよい。そのようにすれば、加圧パージ中におけるサブタンク５３内および吐出ヘッド３２内の圧力の低下が抑制される。したがって、加圧パージ中におけるノズル３３からのインクの吐出速度の低下が抑制され、吐出不良がより改善しやすくなる。
【００８０】
ステップＳ１０５における加圧パージが終了した後、制御部１０は、サブタンク５３内を減圧し、インク室３２３内の圧力がメニスカス圧となるように調整する（ステップＳ１０６）。具体的には、まず、制御部１０は、圧力調整制御弁６２および大気開放制御弁６３２を開成して、サブタンク５３を大気開放する。このとき、排気制御弁６４３は閉状態である。これにより、サブタンク５３内の圧力が大気圧付近まで低下する。その後、制御部１０は、大気開放制御弁６３２を閉成するとともに排気制御弁６４３を開成し、排気ポンプ６４２の駆動を開始する。これにより、サブタンク５３内の圧力をさらに低下し、インク室３２３内の圧力がメニスカス圧となるように調整する。
【００８１】
サブタンク５３内の減圧が完了したら、制御部１０は、閉状態となっている第２開閉弁５４６を全て開成し、開状態とする（ステップＳ１０７）。また、制御部１０は、キャップ移動機構７２を駆動させて、ノズル対向位置に配置されたキャップ７１を待機位置へと移動させる。そして、加圧パージを行った吐出ヘッド３２のノズル３３に対してワイピングを行う（ステップＳ１０８）。具体的には、制御部１０は、ワイピングブレード（図示せず）を移動させて、加圧パージを行った吐出ヘッド３２のノズル３３を有する面を払拭する。これにより、加圧パージにより吐出し、ノズル３３付近に付着したインクを除去できる。なお、ステップＳ１０８におけるワイピングは、ステップＳ１０７における第２開閉弁５４６の開成の前に実行されてもよい。
【００８２】
このように、この印刷装置１では、メインタンク５１からサブタンク５３への送液によってサブタンク５３内を加圧することにより、加圧パージにおけるインク室３２３内の加圧を行っている。これにより、圧縮エアを用いることなく、加圧パージを行うことができる。
【００８３】
＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００８４】
図６は、変形例に係るクリーニング工程の流れを示すフローチャートである。図６の例のクリーニング工程では、まず、上記の実施形態のステップＳ１０１と同様に、制御部１０が、キャップ７１をノズル対向位置に配置する（ステップＳ２０１）。
【００８５】
次に、制御部１０は、圧力調整制御弁６２を閉成し、閉状態とする。また、パージの対象となる吐出ヘッド３２と連通する分岐配管５４３に介挿された第２開閉弁５４６を開成し、開状態とするとともに、その他の第２開閉弁５４６を閉成し、閉状態とする（ステップＳ２０２）。
【００８６】
続いて、制御部１０は、第１開閉弁５４４を開成するとともに供給ポンプ５２の駆動を開始させる（ステップＳ２０３）。これにより、メインタンク５１からサブタンク５３内にインクが供給され、サブタンク５３内の圧力が高まる。これに応じて、対応する第２開閉弁５４６が開状態である吐出ヘッド３２は、サブタンク５３と連通されているため、内部が加圧される。したがって、当該吐出ヘッド３２の内部からノズル３３を介してインクが連続して吐出される、いわゆる加圧パージが行われる。
【００８７】
一定時間経過後、制御部１０は、供給ポンプ５２の駆動を停止する（ステップＳ２０４）。その後、制御部１０は、上記の実施形態のステップＳ１０６と同様に、サブタンク５３内を減圧し、インク室３２３内の圧力がメニスカス圧となるように調整する（ステップＳ２０５）。
【００８８】
サブタンク５３内の減圧が完了したら、制御部１０は、閉状態となっている第２開閉弁５４６を全て開成し、開状態とする（ステップＳ２０６）。また、制御部１０は、キャップ移動機構７２を駆動させて、ノズル対向位置に配置されたキャップ７１を待機位置へと移動させる。そして、加圧パージを行った吐出ヘッド３２のノズル３３に対してワイピングを行う（ステップＳ２０７）。なお、ステップＳ２０７におけるワイピングは、ステップＳ２０６における第２開閉弁５４６の開成の前に実行されてもよい。
【００８９】
この図６の例のように、パージ対象となる吐出ヘッド３２に対応する第２開閉弁５４６を開成した状態で、メインタンク５１からサブタンク５３への送液によってサブタンク５３内を加圧することにより、加圧パージにおけるインク室３２３内の加圧を行ってもよい。この場合であっても、圧縮エアを用いることなく、加圧パージを行うことができる。
【００９０】
また、上記の実施形態では、圧力調整制御弁６２を設けることにより、サブタンク５３内を気密状態に変移可能とする気密変移部としたが、本発明はこれに限られない。圧力調整制御弁６２を省略し、大気開放制御弁６３２および排気制御弁６４３の双方により、気密変移部を構成してもよい。その場合、パージ動作を行う際に、大気開放制御弁６３２および排気制御弁６４３の双方を閉成することにより、サブタンク５３内を気密状態とすることができる。
【００９１】
また、上記の実施形態では、吐出ヘッドとキャップとの位置関係を変更するためにキャップを移動させたが、本発明はこれに限られない。キャップの位置を固定し、ヘッドユニットを移動することにより吐出ヘッドとキャップとの位置関係を変更してもよい。
【００９２】
また、上記の実施形態の印刷装置は、４個のヘッドユニットを有していたが、ヘッドユニットの数は、１〜３個であってもよく、５個以上であってもよい。
【００９３】
また、上記の実施形態の印刷装置では、紫外線硬化性のＵＶインクが用いられていたが、本発明はこれに限られない。ＵＶインクに代えて、油性インクや、熱風により乾燥する水性インク等の他の種類のインクが用いられてもよい。その場合、印刷装置がＵＶランプを有していなくてよい。
【００９４】
また、上記の実施形態の印刷装置は、記録媒体としての印刷用紙に画像を印刷するものであった。しかしながら、本発明の印刷装置は、一般的な紙以外のシート状の記録媒体（例えば、樹脂製のフィルム等）に、画像等のパターンを印刷するものであってもよい。
【００９５】
また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１  印刷装置
９  印刷用紙
１０  制御部
３２  吐出ヘッド
３３  ノズル
４０  ＵＶランプ
５０  インク供給部
５１  メインタンク
５２  供給ポンプ
５３  サブタンク
６０  圧力調整部
６２  圧力調整制御弁
６３  大気開放部
６４  メニスカス制御部
５３１  液面センサ
５３３  圧力センサ
５４１  第１供給配管
５４２  第２供給配管
５４４  第１開閉弁
５４６  第２開閉弁
６３２  大気開放制御弁
６４１  排気配管
６４２  排気ポンプ
６４３  排気制御弁
【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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