(57)【要約】【課題】高い効率で洗浄を行うことができる洗浄装置を提供すること【解決手段】洗浄装置３０は、インク吐出ヘッドの流路形成部品４１の流路内に付着した異物を洗浄液で除去する。被洗浄面の洗浄に使用した洗浄液を回収する回収路と、回収路のうちの測定経路に配置され管路中を流れる洗浄液に含まれる異物の大きさおよび数を検出する異物センサー７２と、異物センサー７２で検出した異物の大きさおよび数に基づいて、被洗浄対象物の洗浄を継続するか、洗浄を終了するか、の判断を行うシーケンサー７４と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄対象物の被洗浄面に付着した異物を洗浄液で除去する洗浄装置において、
前記被洗浄面の洗浄に使用した洗浄液を回収する回収路と、
前記回収路に配置され前記回収路を流れる洗浄液に含まれる異物の大きさおよび数を検出する異物センサーと、
前記異物センサーで検出した異物の大きさおよび数に基づいて、前記被洗浄対象物の洗浄を継続するか、洗浄を終了するか、の判断を行う判断手段と、
を備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記被洗浄対象物の前記被洗浄面が、前記被洗浄対象物を貫通する孔部の内面を含み、前記洗浄液を前記孔部に注入して排出することにより異物を除去することを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記判断手段は、あらかじめ設定した大きさの異物を、あらかじめ設定した数以下、あらかじめ設定した回数だけ連続して測定した、とき洗浄を終了すると判断することを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記回収路は、前記異物センサーを備える測定経路と、前記異物センサーを備えない迂回経路とを備えることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記測定経路および前記迂回経路の少なくとも一方に前記異物センサーの計測仕様範囲内に流速を調整する流速調整機構を備えることを特徴とする請求項４に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記流速調整機構は、経路内の断面積を段階的に変化させる機構を備えることを特徴とする請求項５に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記洗浄液の流通経路において前記洗浄液を正圧に保持する機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記異物センサーには、前記洗浄液が前記異物センサーの下方向から上方向に流入させることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記異物センサーには、前記洗浄液が前記異物センサーの上方向から下方向に流入させ、前記被洗浄対象物と前記異物センサーとの間に開閉バルブを備えることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
前記開閉バルブは洗浄中の任意のタイミングで開閉できることを特徴とする請求項９に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被洗浄対象物の被洗浄面に付着した異物を洗浄液で除去する洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業や精密機器産業において、ミクロンオーダー、サブミクロンオーダーの清浄度管理が必要とされている。ここで、洗浄される異物はその大きさが微小になるほど、被洗浄対象に対しての付着力が大きくなる。このため、ミクロンオーダー、サブミクロンオーダーの微小な異物の洗浄は困難であり、異物が許容レベルまで充分に除去されるまでは長い時間が必要とされる。
【０００３】
また、被洗浄対象における異物の付着量のばらつきを見越して充分な洗浄時間を設定すると、異物付着量が少ない被洗浄対象に対しては既に許容レベルまで異物が除去されているにもかかわらず、所定の時間が経過するまで洗浄を継続することがあり、無駄が発生する。さらに、被洗浄対象の異物の付着量が想定した付着量より多い場合は、所定の時間が経過するまで洗浄を継続しても異物が洗浄しきれない。
【０００４】
これに対処するため、特許文献１には、被洗浄対象を通過し、異物が混入した洗浄液中の異物の総量を算出し、異物の総量があらかじめ設定された閾値に達したことを検知して、洗浄を終了することで洗浄時間の洗浄を効率化するものが記載されている。
【０００５】
同じく、特許文献２には、槽内の洗浄液をサンプリングして異物の数を測定し、異物の数が許容レベルまで低下した時点で洗浄を終了することで個々の被洗浄対象の異物の付着量のばらつきに応じた洗浄を行い、洗浄の効率化を図るものが記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３、４、５には、被洗浄物を洗浄液の入った洗浄槽に漬けて、異物センサーで洗浄液中の異物数を計測し、異物が所定数以下となると洗浄を終了する洗浄装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に被洗浄対象に付着している異物の大きさと数には分布傾向がある。図１２はインクジェット部品の洗浄廃液中における異物の大きさと数の関係を示すグラフである。異物が大きくなる程数は多く、異物が小さい程数は少ないことがわかる。各産業分野で許容される異物の大きさ、数は異なるため、従来のように異物の数のみを判断基準として洗浄を行うと、大きな異物が洗浄されているにもかかわらず、洗浄が困難な小さい異物が検出されるため、洗浄時間が過剰となる。
【０００８】
従来の洗浄装置では、異物センサーを用いて洗浄制御を行っている。しかし、特許文献３、４、５に記載のものは、被洗浄物全体を漬けた洗浄液の異物を検出して洗浄の制御を行う。このため、本来洗浄すべき被洗浄面以外の箇所に付着した異物まで検出しており、過度に洗浄を行ってしまうことがある。
【０００９】
本発明は上述の点にかんがみてなされたものであり、高い効率で洗浄を行うことができる洗浄装置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】
【００１０】
本発明に係る洗浄装置は、被洗浄対象物の被洗浄面に付着した異物を洗浄液で除去する洗浄装置において、前記被洗浄面の洗浄に使用した洗浄液を回収する回収路と、前記回収路に配置され前記管路中を流れる洗浄液に含まれる異物の大きさおよび数を検出する異物センサーと、前記異物センサーで検出した異物の大きさおよび数に基づいて、前記被洗浄対象物の洗浄を継続するか、洗浄を終了するか、の判断を行う判断手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被洗浄物の被洗浄面の洗浄に使用した洗浄液に含まれる異物の大きさおよび数を検出して洗浄の継続、終了を判断するので、無駄な洗浄を行うことなく高い効率で洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る洗浄装置の洗浄対象であるインク吐出ヘッドの斜視図である。
【図２】同インク吐出ヘッドの液室長手方向の断面図である。
【図３】同インク吐出ヘッドの液室短手方向の断面図である。
【図４】本発明に係る洗浄装置の実施形態１に係る洗浄装置における流路形成部品の移動処理手順を示す概略図である。
【図５】同洗浄装置の配管状態を示す模式図である。
【図６】同洗浄装置の洗浄ステージを示すものであり（ａ）は、洗浄ステージの斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に相当する断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。
【図７】同洗浄装置の処理工程を示すフローチャートである。
【図８】同洗浄下ステージおよび周辺配管の概略構成を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）中のＣ−Ｃ線に相当する断面図、（ｄ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。
【図９】同洗浄上ステージおよび周辺配管の概略構成を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）中のＣ−Ｃ線に相当する断面図、（ｄ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。
【図１０】本発明に係る洗浄装置の実施形態２に係る洗浄上ステージを示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）中のＣ−Ｃ線に相当する断面図、（ｄ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。
【図１１】同洗浄装置の外観構成を示す斜視図である。
【図１２】インクジェットヘッド部品の洗浄排液中の異物の大きさと数の分布傾向の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態に係る洗浄装置について説明する。実施形態に係る洗浄装置は、被洗浄物としてインク吐出ヘッドの流路形成部品を洗浄する。まず、洗浄装置の被洗浄対象物である流路形成部品を備えるインク吐出ヘッドについて説明する。図１は同インク吐出ヘッドの外観斜視説明図、図２は同じく同インク吐出ヘッドの液室長手方向（ノズル配列方向と直交する方向）の断面説明図、図３は同じく同インク吐出ヘッドの液室短手方向（ノズル配列方向）の断面説明図である。
【００１４】
インク吐出ヘッドはインクジェットプリンタに使用される。インク吐出ヘッドは、流路板１と、この流路板１の一面に接合した振動板部材２と、流路板１の振動板部材２の接合面と反対側の面に接合したノズル板３と、を備える。流路板１と振動板部材２とは、組み立てられた状態において流路構成部品を形成し、この流路構成部品が洗浄装置で洗浄される被洗浄物となる。インク吐出ヘッドには、これらによって液滴を吐出する複数のノズル４がノズル連通路（以下、「連通管」という。）５を介してそれぞれ連通する複数の圧力室６が形成される。
【００１５】
圧力室６のインクの流れ方向上流側には流体抵抗部７および液体導入部８がそれぞれ形成されている。インクは、後述するフレーム部材１７に形成した共通液室１０から振動板部材２に形成されたフィルター部２１を介して液体導入部８に導入される。インクは、液体導入部８から流体抵抗部７を介して圧力室６に供給される。
【００１６】
流路板１は、シリコン基板を異方性エッチングして、連通管５、圧力室６、流体抵抗部７などの開口部や溝部をそれぞれ形成している。連通管５および圧力室６などを形成するエッチングで残された部分が流路間隔壁を形成する。
【００１７】
振動板部材２は、各圧力室６および流体抵抗部７などの壁面を形成する壁面部材であり、変形可能な第１層２Ａと、第１層２Ａ上に積層した第１層２Ａより厚い第２層２Ｂとからなる。また、振動板部材２は、各圧力室６の壁面を形成する変形可能な第１層２Ａで形成された振動領域２ａを有する。
【００１８】
振動板部材２は、振動領域２ａに第２層２Ｂで形成した島状凸部２ｂに、振動領域２ａを変形させ、液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子が接合されている。この駆動素子としては、積層型圧電部材である圧電部材１２の圧電素子柱１２Ａを使用する。
【００１９】
圧電部材１２はハーフカットダイシングによりくし歯状に圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂを形成したものである。この圧電素子柱１２Ａは駆動波形を印加され駆動圧電柱となる。また、圧電素子柱１２Ｂは駆動波形を印加せずに流路間隔壁６ａを支持する支柱として非駆動圧電柱となる。すなわち、圧電部材１２の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂは圧力室６の配列密度の２倍の密度で配列された所謂バイピッチ構造を備える。この圧電部材１２の下端面はベース部材１３に接合している。
【００２０】
圧電部材１２は、圧電層と内部電極層を交互に積層し、内部電極を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極および共通電極にそれぞれ電気的に接続したものである。圧電層は、例えば厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる。また、共通電極は、例えば厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる。そして、個別電極にはＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１５の個別電極ラインがはんだ接合され、また、共通電極は圧電部材１２の端部に電極層を設けて個別電極側端面に回し込んでＦＰＣ１５のＧＮＤ電極が接続されている。ＦＰＣ１５には図示しないドライバーＩＣ（Integrated Circuit）が実装されており、これにより圧電素子柱１２Ａへの駆動電圧印加を制御している。
【００２１】
ノズル板３は、ニッケル（Ｎｉ）の金属プレートから形成したものであり、エレクトロフォーミング法（電鋳）で製造している。ノズル板３には各圧力室６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル４を形成し、流路板１に接着剤接合している。そして、このノズル板３の液滴吐出側面（吐出方向の表面：吐出面、または圧力室６側と反対の面）には、はっ水層を設けている。
【００２２】
また、ＦＰＣ１５を実装した圧電部材１２およびベース部材１３などで構成される圧電型アクチュエータの外周側には、エポキシ系樹脂あるいはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材１７を接合している。そして、このフレーム部材１７には共通液室１０を形成し、さらに共通液室１０に外部からインクを供給するために連結管１９を介してインクが供給される供給口２０を形成している。連結管１９はさらに図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。
【００２３】
このインク吐出ヘッドでは、圧電部材１２は６００ｄｐｉの間隔でダイシングされており、それが対向して２列配置され、圧力室６およびノズル４は、１列３００ｄｐｉの間隔で２列がそれぞれ千鳥配置に整列している。このような構造により、このインク吐出ヘッドは、６００ｄｐｉの解像度を１回の走査で得ることができる。
【００２４】
このインク吐出ヘッドにおいては、以下のようにノズル４からインクが吐出される。すなわち、例えば圧電素子柱１２Ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子柱１２Ａを収縮させる。これにより、振動板部材２の圧力室６の壁面を形成する振動領域２ａが下降して圧力室６の容積が膨張して、圧力室６内にインクが流入する。その後圧電素子柱１２Ａに印加する電圧を上げて後圧電素子柱１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材２をノズル４方向に変形させて圧力室６の容積を収縮させる。これにより、圧力室６内のインクが加圧され、ノズル４からインク滴が吐出される。
【００２５】
そして、後圧電素子柱１２Ａに印加する電圧を基準電位に戻すと振動板部材２が初期位置に復元し、圧力室６が膨張して負圧が発生する。このとき、共通液室１０から圧力室６内にインクが充填される。そこで、ノズル４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００２６】
なお、このヘッドの駆動方法については上述の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
【００２７】
＜実施形態１＞
次に、本発明に係る洗浄装置の実施形態１に係る洗浄装置について詳細に説明する。実施形態１に係る洗浄装置３０は、被洗浄対象物であるインク吐出ヘッドの流路形成部品４１内に形成され、流路形成部品４１を貫通する孔部である流路内に混入した異物を洗浄液で洗浄する。すなわち、洗浄液は、流路の内面を含む被洗浄面として洗浄する。流路形成部品４１は、流路板１と振動板部材２とで構成される。異物としては、製造時に付着したタンパク質、セルロース、シリコン小片等が挙げられる。
【００２８】
まず、洗浄装置３０での流路形成部品４１の移動処理について説明する。図４は本発明に係る洗浄装置の実施形態１に係る洗浄装置における流路形成部品の移動処理手順を示す概略図である。流路形成部品４１は、投入トレイ４２に例えば１５個が配置され、トレイ投入口４４に配置されている。
【００２９】
洗浄処理に際して、配置された流路形成部品４１を１つずつトレイ投入ハンド４５で真空吸着し、アライメントステージ４６へと搬送する。アライメントステージ４６ではＸ，Ｙ方向のプッシャー４６ａを突き当て位置決めを行う。ついで、位置決めした流路形成部品４１を洗浄ステージ投入ハンド４７で真空吸着し、洗浄ステージ４８へ搬送する。洗浄ステージ４８では流路形成部品４１の洗浄処理がなされる。
【００３０】
洗浄ステージ４８で洗浄された流路形成部品４１は、洗浄ステージ排出ハンド４９で真空吸着され、排出トレイ５０に整列配置される。その後、整列配置された流路形成部品４１は、トレイ排出口５１から取り出される。流路形成部品４１の移動状態および各ハンドの動きはセンサーにて常時監視されており、各ステージに流路形成部品４１が搭載されない時間が最短になるように連動して駆動される。
【００３１】
次に洗浄装置３０の洗浄ステージ４８での処理について説明する。図５は同洗浄装置の配管状態を示す模式図である。洗浄装置３０は、流路形成部品４１が配置される洗浄下ステージ５２と、この洗浄下ステージ５２を上側から覆う洗浄上ステージ５３と、を備える。流路形成部品４１は、洗浄下ステージ５２と洗浄上ステージ５３との間に配置されて洗浄される。
【００３２】
洗浄下ステージ５２の下流側には、洗浄液をためるタンク６３と、洗浄装置３０において洗浄液を流通経路において正圧に保持しつつ洗浄液を送出するダイアフラムポンプ６５とを備える。ダイアフラムポンプ６５の下流には、洗浄液の液圧を調整するレギュレーター６８と、洗浄液の流速すなわち流量を測定する流速センサー６９と、洗浄液から異物を除去するフィルター７０と、洗浄バルブ５７とが接続されている。タンク６３には、洗浄液を冷却するクーラー６４、タンクを大気圧にする圧力開放バルブ９１が設置されている。ダイアフラムポンプ６５から洗浄液をタンク６３に戻す経路が配置され、この経路には、リリーフバルブ６６と、フィルター６７とが配置されている。
【００３３】
また、洗浄下ステージ５２には、洗浄終了後に空気をブローするため、加圧エアー源５９、エアー圧力調整用のレギュレーター６１、リリーフバルブ６６、エアーブローバルブ５８が接続されている。
【００３４】
洗浄上ステージ５３からの洗浄液は、回収路を経由してタンク６３に回収される。回収路は、異物センサー７２が配置される計測路と、洗浄液をタンク６３に戻す迂回経路とに分岐される。異物センサー７２の測定容量を越える洗浄液は迂回経路からタンク６３に戻される。迂回経路には、排出経路バルブ５６、流速調整機構である電磁式流速調整バルブ７１が配置される。測定経路には、測定経路バルブ５４、異物センサー７２が配置され、異物センサー７２からの洗浄液は流速センサー７３で流速が計測されてタンク６３に戻る。また、計測経路には、大気開放経路バルブ５５、圧力センサー６０が配置されている。なお、流速調整機構は、測定経路および迂回経路の少なくとも一方に設けることができる。
【００３５】
また、洗浄装置３０には、判断手段であるシーケンサー７４を備える。シーケンサー７４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access
Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータで構成することができる。管理ソフトウエアをＣＰＵで実行することにより、判断を実行する。異物センサー７２からの測定値信号７５、流速センサー７３からの異常信号７６はシーケンサー７４に入力され、シーケンサー７４は、後述する流速増減信号７７および終了信号７８を発生する。
【００３６】
このような構成を備える洗浄装置３０において、洗浄ステージ投入ハンド４７で洗浄ステージ４８へと搬送された流路形成部品４１は、まず、洗浄下ステージ５２上に配置される。その後、図６（a）、（ｂ）に示すように、洗浄上ステージ５３が下降し、流路形成部品４１を洗浄下ステージ５２とで挟み込み、流路形成部品４１の開口部周囲を封止する。これにより、流路形成部品４１の流路内に洗浄液を流入させ流出させる。このため、洗浄下ステージ５２および洗浄上ステージ５３の流路形成部品４１と接触部材が配置される。接触部材は、流路形成部品４１に傷を付けにくい弾性体が望ましい。
【００３７】
図６は同洗浄装置の洗浄ステージを示すものであり（ａ）は、洗浄ステージの斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に相当する断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。この例では接触部材として洗浄下ステージシート７９および洗浄上ステージシート８１が配置される。洗浄下ステージシート７９および洗浄上ステージシート８１は、シリコンゴムで成形されており、流路形成部品４１への傷付きを防止すると共に、良好なシール性を確保している。なお、図６（ａ）、（ｂ）では、洗浄下ステージシート７９と振動板部材２、洗浄上ステージシート８１と流路板１との間には、隙間を描いているが、実際にはこれらの間は密着状態とする。
【００３８】
このような状態で、流路形成部品４１の流路の内面を洗浄対象面とする。なお、洗浄下ステージシート７９の内側に配置される振動板部材２の下側面の一部、および洗浄上ステージシート８１の内側に配置される１の上側面の一部も洗浄液に触れるが、これらの部分を洗浄する目的ではない。必要に応じて、洗浄下ステージシート７９および洗浄上ステージシート８１の形状を変更して洗浄液に触れる部分を小さくすることができる。
【００３９】
その後、封止状態の確認のため、測定経路バルブ５４、大気開放経路バルブ５５、排出経路バルブ５６、洗浄バルブ５７を閉じた状態でエアーブローバルブ５８を開放し、加圧エアー源５９からエアーを流入させる。そして、エアーが設定された圧力に達したことを確認し、エアーブローバルブ５８を閉める。設定された時間中、圧力センサー６０にて圧力値の推移を監視し、圧力の減少量が閾値以下である場合、封止できていると判断し、次のステップへ進む。また、加圧エアー源５９からのエアーはレギュレーター６１にて圧力管理され、加圧エアー源５９からのエアー中の異物はフィルター６２に捕捉される。
【００４０】
洗浄装置３０では洗浄液として、乾燥時間が短く、常温で乾燥可能なフッ素系有機溶剤を用いる。洗浄液はタンク６３に蓄えられており、蒸散量を低減するため、タンク６３内に設置されたクーラー６４により常時冷却されている。また、洗浄液を流路形成部品４１に通液しない状態においては、常時稼働しているダイアフラムポンプ６５で送られた洗浄液はリリーフバルブ６６を介して、異物を捕捉するフィルター６７に至る。そして、タンク６３へと戻るよう、常に循環することで洗浄液を常にフィルタリングし、清浄な状態を保つことができる。
【００４１】
続いて、流路形成部品４１の流路に洗浄液を通すことにより異物の除去を行う（図６（a）、（ｂ）中の矢印）。測定経路バルブ５４、大気開放経路バルブ５５、エアーブローバルブ５８を閉めた状態で排出経路バルブ５６および洗浄バルブ５７を開放し、タンク６３内の洗浄液をダイアフラムポンプ６５にて送る。レギュレーター６８で圧力を調整し、流速センサー６９で洗浄状態に異常がないことを監視する。洗浄液は、フィルター７０で異物を捕捉された後、洗浄バルブ５７を介して洗浄ステージ４８へ流入し、洗浄バルブ５７、電磁式流速調整バルブ７１を通過し、タンク６３へ排出される。電磁式流速調整バルブ７１は、経路内の断面積を段階的に変化させる。
【００４２】
ここで、洗浄装置３０の通液開始時は、配管内には空気が混入している。このため、あらかじめ実験により設定された空気が排出されるまでの時間だけ通液した後、測定経路バルブ５４を開放することで異物センサー７２へ流路形成部品４１を通過し、異物を含んだ洗浄液中に含まれる異物の大きさおよび数の測定を行う。異物センサー７２を通過した洗浄液は異物センサー７２に流れる流速を測定するための流速センサー７３を通過し、タンク６３へ戻る。異物センサー７２は、通過する洗浄液にレーザー光を照射し、この状態を受光素子で観測することにより異物の大きさおよび数を測定する。異物センサー７２からの測定値信号７５が発信され、測定値信号７５を受けたシーケンサー７４は、洗浄を継続するか、洗浄を終了するかの判断を行う。そして、シーケンサー７４は、洗浄を終了すると判断すると、終了信号７８を各バルブに発信し、各バルブの開閉状態が次のステップへ移行する。
【００４３】
異物センサー７２に流れ込む流速Ａと排出経路バルブ５６に流れ込む流速Ｂの割合は、電磁式流速調整バルブ７１により調整できる。実施形態１に係る洗浄装置３０では、流速センサー７３により流速Ａを測定し、流速センサー７３は流速Ａが異物センサー７２の計測仕様から外れる場合、シーケンサー７４に異常信号７６を発信する。シーケンサー７４は異物センサー７２の計測仕様範囲に収まるように、電磁式流速調整バルブ７１に流速増減信号７７を発信し、それを受けた電磁式流速調整バルブ７１は流速増減信号７７に従って流速を自動で調整するフィードバック機構を備える。従って、流速Ａは異物センサー７２の計測仕様範囲内に抑えつつ、流速Ｂを高め、異物の除去能力を向上させることができる。
【００４４】
シーケンサー７４から洗浄終了を指示する終了信号７８が出力されると、洗浄中に開放されていた測定経路バルブ５４、洗浄バルブ５７が閉められ、配管内の洗浄液を排出するため、エアーブローバルブ５８が開放される。このとき、タンク６３に接続さ、大気に連通した圧力開放バルブ９１が開放されて、加圧エアー源５９からのエアーでタンク６３内の圧力が高まることを防止する。あらかじめ設定された時間エアーブローを行い、配管内の洗浄液が抜けた状態で排出経路バルブ５６、エアーブローバルブ５８、圧力開放バルブ９１が閉められ、配管内を大気圧に戻すため大気開放経路バルブ５５が開放される。なお、これらのバルブの操作手順等は必要に応じて変更できる。
【００４５】
以上の一連の流れをもって、流路形成部品４１の洗浄が行われる。洗浄終了後の流路形成部品４１は洗浄ステージ排出ハンド４９により排出トレイ５０へ搬送され、続いて洗浄される流路形成部品４１が洗浄ステージ投入ハンド４７により洗浄ステージ４８へ搬送される。
【００４６】
次に洗浄中の異物測定の流れについて説明する。図７は同洗浄装置の処理工程を示すフローチャートである。流路形成部品４１内を通過した、異物が混入した洗浄液中の異物を洗浄上ステージ５３に取付けられた異物センサー７２で計測する。まず測定回数である「ｎ」を「０」に設定する（ステップＳ１）。そして、設定した測定時間内に異物センサー７２を通過した異物の大きさを検出し（ステップＳ２）、設定された大きさの異物の検出数が所定時間内に設定された数以下であるかを判定する（ステップＳ３）。そして、回数「ｎ」に「１」を加算して（ステップＳ４）、許容できる大きさの異物が許容できる数以下となる測定が設定した回数（Ｎ）だけ連続すると（ステップＳ５のＹＥＳ）とシーケンサー７４が洗浄終了の終了信号７８を発信する。実施形態１では、１０μｍ以上の異物が、数「０」となった回数が２回連続すると洗浄終了の信号を発生する。なお、異物の大きさ、数、回数については必要に応じて変更できる。
【００４７】
ここで、異物センサー７２は、測定された異物が異物であるか、もしくはそれ以外の例えば気泡であるかの判断はできない。このため、気泡の混入は測定誤差に直結する。よって、正しい測定結果を得るためには気泡の発生を抑える配管構成が重要となる。以下、気泡を抑えることができる構成について説明する。
【００４８】
まず、洗浄下ステージ５２の構成について説明する。図８は同洗浄下ステージおよび周辺配管の概略構成を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）中のＣ−Ｃ線に相当する断面図、（ｄ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。洗浄下ステージ５２は、化学的に安定であり、洗浄液に腐食されにくいステンレス製である。洗浄下ステージ５２には、流路形成部品４１とのシール性を確保するため、流路形成部品４１の開口部に合わせて吐出口が形成された洗浄下ステージシート７９がライニング加工で形成されている。
【００４９】
洗浄バルブ５７が開放されることでＴ字継ぎ手８０下側から洗浄液が通される。また、洗浄液通液前の封止状態確認時および通液終了後の配管内の洗浄液排出時に加圧エアー源５９からのエアーを供給するエアーブローバルブ５８はＴ字継ぎ手８０に対して横方向に接続されている。洗浄バルブ５７が横方向に設置されているとエアーブローにより、たまった洗浄液が徐々に押し出される。これに対して、下方向に配置されているとたまった洗浄液はエアーブローで押し出されにくいこととなる。
【００５０】
このため、洗浄液の排出時間を充分に長く取らないと、洗浄終了後に流路形成部品４１が洗浄ステージ４８から開放された際に流路形成部品が洗浄液でぬれるおそれがある。従って、洗浄バルブ５７とエアーブローバルブ５８との位置関係は、洗浄バルブ５７は下方向が望ましい。また、測定ノイズとなる気泡の混入量を低減するため、洗浄下ステージ５２と洗浄バルブ５７、エアーブローバルブ５８間の配管長さは短ければ短いほど良い。
【００５１】
次に、洗浄上ステージ５３の構成を説明する。図９は同洗浄上ステージおよび周辺配管の概略構成を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）中のＣ−Ｃ線に相当する断面図、（ｄ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。洗浄上ステージ５３は、洗浄下ステージ５２と同様に、ステンレス製である。洗浄上ステージ５３には流路形成部品４１の開口部に合わせて吐出口が形成された洗浄上ステージシート８１がライニング加工で形成されている。
【００５２】
また、洗浄上ステージ５３の内部では、流路がＴ字継ぎ手８２で分岐しており、上側に測定経路バルブ５４が、さらに下流側に異物センサー７２が設置されている。通液開始時には測定経路バルブ１４が閉じられ、横方向の分岐経路に洗浄液が通り、測定ノイズとなる気泡が配管型路から排出された段階で測定経路バルブ５４を開放することで、異物センサー７２への気泡の侵入を押さえることできる。しかし、配管経路の凹凸部にたまり排出しきれなかった気泡が異物センサー７２に侵入した場合、上述した構成にすることで、浮力により気泡は上方向に力を受けるため、排出しやすくなる。
【００５３】
＜実施形態２＞
次に実施形態２に係る洗浄装置３０について説明する。実施形態に係る洗浄装置３０は、洗浄上ステージを実施形態１と異なる構成とする。図１０は本発明に係る洗浄装置の実施形態２に係る洗浄上ステージを示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）中のＣ−Ｃ線に相当する断面図、（ｄ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。洗浄上ステージ５３は、ステンレスである。洗浄上ステージ５３には流路形成部品４１の開口部に合わせて吐出口が形成された洗浄上ステージシート８１がライニング加工で形成されている。洗浄上ステージ５３の出口では、Ｔ字継ぎ手８２で分岐しており、測定経路バルブ５４が、さらに下流側に異物センサー７２が設置されている。このため、洗浄液が異物センサー７２の上方向から下方向に流入する。また、洗浄上ステージ５３と、異物センサー７２との間に開閉バルブである測定経路バルブ５４が配置されている。測定経路バルブ５４は、洗浄中の任意のタイミングで開閉できる。この例では、通液開始時には閉じられ、横方向の分岐経路に洗浄液が通り、測定ノイズとなる気泡が配管型路から排出された段階で測定経路バルブ５４を開放する。これにより異物センサー７２への気泡の侵入を押さえることができる。この例では、気泡は浮力で上方向に力を受けるため、測定経路に侵入しにくくなる。
【００５４】
図１１は同洗浄装置の外観構成を示す斜視図である。洗浄装置３０は、投入モジュール８５、洗浄モジュール８６、排出モジュール８７、空圧回路８８、液体回路８９と、配電盤９０とを備え一体に構成されている。これにより、必要最小の洗浄時間にて許容レベルの清浄度を達成可能な洗浄を行うことができる洗浄装置を提供することが可能となる。
【００５５】
以上のように、実施形態に係る洗浄装置によれば、洗浄液中の異物の大きさおよび数の両方を任意の時間、または任意の測定体積で測定し、許容される異物の大きさおよび数の閾値に基づいて信号を出力する。従って、オペレーターに所望の大きさの異物がどの程度残っているかの洗浄処理状態を知らせることができる。
【００５６】
また、許容される清浄度が達成できた場合、速やかに洗浄を終了することができるため、無駄無く効率的な洗浄が可能になる。
【００５７】
また、被洗浄対象内に洗浄液を注入および排出し被洗浄面に付着する汚れを除去するので、被洗浄面だけの清浄度を要求される対象を洗浄する場合、被洗浄面のみを通過した洗浄液を測定できる。このため、被洗浄物の被洗浄面以外に付着した異物に影響されない測定結果に基づいて洗浄を完了できる。
【００５８】
また、異物センサーの設置位置を、被洗浄対象より排出される洗浄液全てを回収する配管経路中に設置するので、被洗浄対象より除去された異物全てを測定可能となる。さらに、要求される清浄度が高く、数個の異物も許容できない場合には、被洗浄対象より排出される洗浄液の一部のみで測定することができる。このとき測定しなかった残りの洗浄液に数個の異物が存在し、サンプリングした洗浄液に異物が存在しない場合が確率的に生じる場合に効果的である。
【００５９】
また、異物センサーによって測定可能な流速仕様が異なる場合においては配管型路に流速調整機構を設置し、異物センサーの仕様範囲に流速を調整することができ、正確な測定ができる。
【００６０】
また、異物センサーに仕様以上の流速で洗浄液を流すとき、洗浄後の洗浄液を排出する経路を被洗浄対象と異物センサー間で分岐し、異物センサーを備える測定経路と異物センサーを備えない排出経路に分けることができる。これにより、いずれかの経路に流速調整機構を備えることで測定経路には仕様の流速を流し、残りの洗浄液を排出経路に流すことで流速を高めつつ、測定精度を落とさない洗浄ができる。
【００６１】
また、異物測定に際して、測定ノイズとなる洗浄液の気泡を、配管内を正圧とすることで抑制し、洗浄液が負圧となることによる洗浄液の気体への状態変化を防ぐことができる。これにより、異物センサーにおける気泡の影響を排除し、異物を確実に測定できる。
【００６２】
また、断面積の変化により配管抵抗を変えて流速調整を行うので、配管内への気泡の混入等を防止しつつ流速調整ができ、測定ノイズを発生させることがない。また、異物センサーの仕様を変更しても容易に対応可能となる。
【００６３】
また、異物センサーへの液の流入方向を異物センサー下方向から上方向とすることで、測定系路内に測定ノイズとなる気泡が侵入した際に、浮力の影響により気泡の排出が容易となる。
【００６４】
また、異物センサーへの液の流入を異物センサー上方向から下方向にした場合、被洗浄対象と異物センサーの間に開閉バルブを備えるものとできる。これにより、配管内が洗浄液で満たされた状態でバルブを開くことで測定系路内に気泡の侵入を防ぐことができる。
【００６５】
また、開閉バルブを洗浄中の任意のタイミングで開閉できるので、配管内に測定ノイズとなる気泡がない状態で異物センサーへ洗浄液を通液することができ、測定ノイズを低減することができる。
【００６６】
なお、前記各実施形態では、被洗浄物としてインク吐出ヘッドの流路形成部品を対象とし、被洗浄面として流路形成部品の流路内面を洗浄する場合を例として説明したが、被洗浄物および被洗浄面はこれに限らない。
【符号の説明】
【００６７】
３０：洗浄装置
４１：流路形成部品
４２：投入トレイ
４４：トレイ投入口
４５：トレイ投入ハンド
４６：アライメントステージ
４６ａ：プッシャー
４７：洗浄ステージ投入ハンド
４８：洗浄ステージ
４９：洗浄ステージ排出ハンド
５０：排出トレイ
５１：トレイ排出口
５２：洗浄下ステージ
５３：洗浄上ステージ
５４：測定経路バルブ（開閉バルブ）
５５：大気開放経路バルブ
５６：排出経路バルブ
５７：洗浄バルブ
５８：エアーブローバルブ
５９：加圧エアー源
６０：圧力センサー
６１：レギュレーター
６２：フィルター
６３：タンク
６４：クーラー
６５：ダイアフラムポンプ
６６：リリーフバルブ
６７：フィルター
６８：レギュレーター
６９：流速センサー
７０：フィルター
７１：電磁式流速調整バルブ（流速調整機構）
７２：異物センサー
７３：流速センサー
７４：シーケンサー（判断手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６８】
【特許文献１】特開２００３―９３９９１公報参照
【特許文献２】特開平１１−２３３４７８公報参照
【特許文献３】特開２００１−２７６７６０公報参照
【特許文献４】特開平１１−２３３４７８公報参照
【特許文献５】特開平２−１５７０７７公報参照
【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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