(57)【要約】      （修正有）【課題】塗工液と洗浄用溶剤によるソルベントショックを発生することなく、短時間でしかも簡単にノズル目詰まりの再生が可能なインクジェットヘッドのノズル再生方法及び装置の提供。【解決手段】インクジェットヘッド１のインクを吐出させるノズル部で、乾燥インク等の異物により目詰まりし、吐出不良となったノズル穴を、ノズル穴の直径よりも小さいか、もしくは同サイズの直径を有する再生用ニードル５を用い、予め設定した荷重をかけることにより、閉塞されたノズル穴の目詰まりを解消することにより吐出不良部を再生するインクジェットヘッドのノズル再生方法において、洗浄用ニードル６を有し、再生用ニードル５によるノズル穴再生後に、ノズル穴の周辺および内部を洗浄用ニードル６先端から吐出した洗浄液により洗浄する。【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のインクを吐出させるノズル部で、乾燥インク等の異物により目詰まりし、吐出不良となったノズル穴を、該ノズル穴の直径よりも小さいか、もしくは同サイズの直径を有する再生用ニードルを用い、予め設定した荷重をかけることにより、閉塞されたノズル穴の目詰まりを解消することにより吐出不良部を再生するインクジェットヘッドのノズル再生方法において、洗浄用ニードルを有し、前記再生用ニードルによるノズル穴再生後に、該ノズル穴の周辺および内部を洗浄用ニードル先端から吐出した洗浄液により洗浄することを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生方法。
【請求項２】
前記洗浄用ニードルの材質がガラス製、金属製、合成樹脂製のいずれか１種からなることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドのノズル再生方法。
【請求項３】
前記洗浄用ニードルの内部断面が円形のストロー状となっており、その内径寸法が直径で１０μｍ以上９０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッドのノズル再生方法。
【請求項４】
前記洗浄用ニードルの先端部分が胴体部分よりも細くなった形状で、その先端の外形寸法が直径で２０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生方法。
【請求項５】
前記洗浄用ニードルの先端部分から洗浄液が連続的に、または断続的に吐出可能なように、送液部の開閉を行ない、開閉時間を０〜１２０．０秒で設定制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生方法。
【請求項６】
前記洗浄用ニードルの先端部分から洗浄液が一定量の送液が可能なように該洗浄液の加圧を行ない、加圧値を０〜１００ｋＰａで設定制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生方法。
【請求項７】
インクジェットヘッドのインクを吐出させるノズル部で、乾燥インク等の異物により目詰まりし、吐出不良となったノズル穴を、該ノズル穴の直径よりも小さいか、もしくは同サイズの直径を有する再生用ニードルを用い、予め設定した荷重をかけることにより、閉塞されたノズル穴の目詰まりを解消することにより吐出不良部を再生するインクジェットヘッドのノズル再生装置において、前記再生用ニードルによるノズル穴再生後に、該ノズル穴の周辺および内部を洗浄液により洗浄するための洗浄用ニードルを具備していることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生装置。
【請求項８】
前記洗浄用ニードルの材質がガラス製、金属製、合成樹脂製のいずれか１種からなることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置。
【請求項９】
前記洗浄用ニードルの内部断面が円形のストロー状となっており、その内径寸法が直径で１０μｍ以上９０μｍ以下であることを特徴とする請求項７又は８記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置。
【請求項１０】
前記洗浄用ニードルの先端部分が胴体部分よりも細くなった形状で、その先端の外形寸法が直径で２０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置。
【請求項１１】
前記洗浄用ニードルの先端部分から洗浄液が連続的に、または断続的に吐出可能なように、送液部の開閉を行う機構と、開閉時間を０〜１２０．０秒で設定制御する機構を有す
ることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置。
【請求項１２】
前記洗浄用ニードルの先端部分から洗浄液が一定量の送液が可能なように該洗浄液の加圧が行える機構と、加圧値を０〜１００ｋＰａで設定制御する機構を有することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドのノズル再生方法及び装置に関するもので、さらに詳しくは、乾燥異物等によりインクを吐出するノズル穴が目詰まりし不吐出となった場合にノズル面にダメージを与えることなく、簡単にヘッド再生を行えるインクジェットヘッドの再生方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドを用いて塗工する場合には、インクジェットプリンターとして一般紙、包装紙、プリント基板など多用途な印刷に用いられ、高速で比較的安定した品質の高い塗工をおこなうことが出来るが、ノズルの吐出性に影響が出た場合にはノズルクリーニングを行いノズルのメンテナンスが必要となっている。
【０００３】
近年さらに、インクジェットヘッドを用いることによりインクの使用量が低減可能なことからコストダウンのために液晶表示装置用カラーフィルターのＲＧＢインク塗工への応用も検討されるようになり、顔料・樹脂・溶剤の入った専用インクの塗布などに使用されるようになっている。しかし、顔料・溶剤の入ったインクは乾燥し易く、一度乾燥すると乾燥異物起因でノズル穴が目詰まりし、吐出不良が発生する場合がある。
【０００４】
上記のようにノズル穴が目詰まりした場合には、塗工液を抜き出した後、ヘッド内部を溶剤で洗浄するか、ノズル面を外側から洗浄液とウエスで拭いて再度塗工液を用いて加圧圧送して押し出す方法が用いられている。この場合、ノズル穴内部に付着している乾燥異物の溶解と除去は困難で、また、ヘッドの構造上から、人手により分解し、清掃をすることが出来ないのが現状である。
【０００５】
また、ノズル内部には乾燥したインク以外の他の異物、ゲル状異物が詰まることによる吐出不良も確認されており、このようにノズル穴が閉塞され、吐出不良になったヘッドは廃棄及び新規交換となってしまい、コストがかかり、非効率な方法とされていた。
【０００６】
上記のようなことからインクジェットヘッドのヘッド内部を効率よく洗浄するために、ヘッド内部に洗浄液を供給・洗浄した後に、ノズル部をワイプする洗浄方法（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
【０００７】
さらに、インクジェトヘッド内の異物を除去するために、超音波をかけながら洗浄液を逆流させ洗浄除去する機構（例えば、特許文献２参照。）も知られている。
【０００８】
また、ノズル面を効率よく洗浄するために、カバー部材を取り付けクリーニングする機構（例えば、特許文献３参照。）も知られている。
【０００９】
さらに、インクジェットヘッド内の液体を液体置換することにより、目詰まりを発生させない洗浄方法（例えば、特許文献４参照。）も知られている。
【００１０】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開２００３−２１１６８７
【特許文献２】特開平０９−２５４３９７
【特許文献３】特開平０５−１６３７６
【特許文献４】特開平１０−２８６９７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１はインクジェットヘッドに洗浄液をインク供給口からポンプで加圧して供給しインクジェットヘッドを内部から洗浄する洗浄工程を有し、洗浄後にはヘッドのノズル部をワイプで拭き取る機構を有すると記されている。しかしノズル内部に固着した乾燥異物の除去は困難という問題がある。
【００１２】
次に、特許文献２は洗浄液の入っている洗浄容器の中にヘッドを設置し超音波をかけながら洗浄液を送液ポンプの使用でヘッド内部を通過させて送液を行いながら洗浄するもので有り、ノズル内部の異物が仮に取れたとしてもヘッド内、配管内に逆流してしまい更に汚染が広がることになってしまうという問題がある。
【００１３】
さらに、特許文献３は撥液性のノズル面にカバー部材を突き当て噴射したインクでカバー内を充填させノズル面に付着した微小なインク滴を合体させてから吸引してノズル面のクリーニングを行うと記載されている。上記のクリーニングではノズル面は洗浄が出来てもノズル内部の洗浄には不向きである。
【００１４】
また、特許文献４はインクジェットヘッド内の液体を液体置換する方法であり、ヘッドに少なくとも１種類以上の洗浄液による置換を異種類のインク間でのインク切り替え途中で行うと記されている。
【００１５】
しかしインク交換の液体置換は行えても、乾燥異物、異物には効果がなく、更にノズル内部に固着した異物の洗浄は困難と考えられ、ソルベントショック懸念も残る。
【００１６】
本発明は、上記した従来の問題点を省みてなされたものであり、ノズル内面のメンテナンスに際し、塗工液と洗浄用溶剤によるソルベントショックを発生することなく、短時間でしかも簡単にノズル目詰まりの再生が可能なインクジェットヘッドのノズル再生方法及び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】
【００１７】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、インクジェットヘッド（１）のインクを吐出させるノズル部で、乾燥インク等の異物により目詰まりし、吐出不良となったノズル穴（１１）を、該ノズル穴（１１）の直径よりも小さいか、もしくは同サイズの直径を有する再生用ニードル（５）を用い、予め設定した荷重をかけることにより、閉塞されたノズル穴（１１）の目詰まりを解消することにより吐出不良部を再生するインクジェットヘッドのノズル再生方法において、洗浄用ニードル（６）を有し、前記再生用ニードル（５）によるノズル穴（１１）再生後に、該ノズル穴（１１）の周辺および内部を洗浄用ニードル（６）先端から吐出した洗浄液（１２）により洗浄することを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生方法である。
【００１８】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドのノズル再生方法において、前記洗浄用ニードル（６）の材質がガラス製、金属製、合成樹脂製のいずれか１種からなることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生方法である。
【００１９】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載のインクジェットヘッドのノズル再生方法において、前記洗浄用ニードル（６）の内部断面が円形のストロー状となっており、その内径寸法が直径で１０μｍ以上９０μｍ以下であることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生方法である。
【００２０】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載のインクジェット
ヘッドのノズル再生方法において、前記洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）が胴体部分よりも細くなった形状で、その先端の外形寸法（Ｗ）が直径で２０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生方法である。
【００２１】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生方法において、前記洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）から洗浄液（１２）が連続的に、または断続的に吐出可能なように、送液部の開閉を行ない、開閉時間を０〜１２０．０秒で設定制御することを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生方法である。
【００２２】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生方法において、前記洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）から洗浄液（１２）が一定量の送液が可能なように該洗浄液（１２）の加圧を行ない、加圧値を０〜１００ｋＰａで設定制御することを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生方法である。
【００２３】
本発明の請求項７に係る発明は、インクジェットヘッド（１）のインクを吐出させるノズル部で、乾燥インク等の異物により目詰まりし、吐出不良となったノズル穴（１１）を、該ノズル穴（１１）の直径よりも小さいか、もしくは同サイズの直径を有する再生用ニードル（５）を用い、予め設定した荷重をかけることにより、閉塞されたノズル穴（１１）の目詰まりを解消することにより吐出不良部を再生するインクジェットヘッドのノズル再生装置において、前記再生用ニードル（５）によるノズル穴（１１）再生後に、該ノズル穴（１１）の周辺および内部を洗浄液（１２）により洗浄するための洗浄用ニードル（６）を具備していることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生装置である。
【００２４】
本発明の請求項８に係る発明は、請求項７記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置において、前記洗浄用ニードル（６）の材質がガラス製、金属製、合成樹脂製のいずれか１種からなることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生装置である。
【００２５】
本発明の請求項９に係る発明は、請求項７又は８記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置において、前記洗浄用ニードル（６）の内部断面が円形のストロー状となっており、その内径寸法が直径で１０μｍ以上９０μｍ以下であることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生装置である。
【００２６】
本発明の請求項１０に係る発明は、請求項７乃至９のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置において、前記洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）が胴体部分よりも細くなった形状で、その先端の外形寸法（Ｗ）が直径で２０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生装置である。
【００２７】
本発明の請求項１１に係る発明は、請求項７乃至１０のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置において、前記洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）から洗浄液（１２）が連続的に、または断続的に吐出可能なように、送液部の開閉を行う機構と、開閉時間を０〜１２０．０秒で設定制御する機構を有することを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生装置である。
【００２８】
本発明の請求項１２に係る発明は、請求項７乃至１１のいずれか１項記載のインクジェットヘッドのノズル再生装置において、前記洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）から洗浄液（１２）が一定量の送液が可能なように該洗浄液（１２）の加圧が行える機構と、加圧値を０〜１００ｋＰａで設定制御する機構を有することを特徴とするインクジェットヘッドのノズル再生装置である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、洗浄液、超音波では除去が不可能な乾燥異物、その他の異物でインクジェットヘッドのノズル穴が目詰まりし、不吐出となった部分に対して、そのノズル穴径よりも小さいか、もしくは同サイズの先端径を有する再生用ニードルを用い、予め設定した荷重で該ニードルを目詰まりしたノズル穴に押し込むことにより、該ノズル穴の閉塞状態を開放状態とした後に、再生を実施した箇所を局部的に洗浄用ニードルで洗浄することにより、汚染箇所を少ない洗浄液量で効率的に洗浄をすることが出来、その後にノズル全体の洗浄を行うことにより、さらに異物の除去性を良好なものにし、効率よくノズルの再生が可能となる。
【００３０】
次に、前記洗浄用ニードルの材質は、その材質がガラス製、金属製、合成樹脂製のいずれか１種からなることにより、有機溶剤系の薬液を使用しても、耐薬品性が良く、また内径寸法を小さくしても、加工精度が高く製作でき、ニードル自体のダメージが発生しない。
【００３１】
また、洗浄液の送液される洗浄用ニードルの内径を再生するノズル穴径よりも小さくすることにより、洗浄液を確実にノズル内部に吐出することが可能となり、ノズル内部および外周部を少ない洗浄液量で、より効率よく洗浄することが可能となる。
【００３２】
また、洗浄用ニードルの外径を再生するノズル穴径よりも小さくすることにより、該ニードル先端をノズル内部に入れて洗浄することが可能となり、より洗浄性の高い洗浄が可能となる。
【００３３】
また、薬液を塗布する洗浄用ニードル、ノズル穴の再生を行なう再生用ニードルともにニードル先端及び外周部が洗浄液により自動洗浄することが可能で、更に洗浄後は不活性ガスなどによる乾燥を行うことにより、該ニードルは常に清浄な状態を維持することが可能となる。
【００３４】
また、洗浄液を連続的にあるいは断続的に吐出することにより、洗浄を実施する箇所の汚染状態に合わせた洗浄が可能になり洗浄性はより良好なものとなる。
【００３５】
さらに、洗浄液の送液量を一定とするために加圧値を設定できる機構を有することにより、均一な洗浄が可能となり洗浄性はさらに良好なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明のインクジェットヘッドのノズル再生方法及び装置に関する実施の形態を図１〜図３に基づいて詳細に説明するが、特にこれに制約されるものではない。
【００３７】
図１は本発明に係るインクジェットヘッドのノズル再生装置の１実施例を示す概略図であり、図２は本発明に係る洗浄用ニードルの先端形状の部分拡大図であり、図３は本発明に係るインクジェットヘッドのノズル再生方法を示す説明図である。
【００３８】
インクジェットヘッドのノズル再生装置（２）は、図１に示すように、予め設定した荷重をかけ、閉塞されたノズル穴の目詰まりを解消するための再生用ニードル（５）と、洗浄液を圧送する加圧装置（１４）と開閉バルブ（１３）とを備えた洗浄用ニードル（６）を隣接して配置し、さらにカメラが組み込まれた光学顕微鏡（７）を備えた構成になっている。
【００３９】
このようなノズル再生装置（２）の再生用ニードル（５）と洗浄用ニードル（６）との
下方に目詰まりが発生したインクジェットヘッド（１）をヘッド本体から取り外し、ノズル面（３）を上にしてヘッド固定枠（４）に固定し、設置する。
【００４０】
前記カメラで撮影された光学顕微鏡（７）の映像がモニターに写し出され、ノズル面（３）の状態確認、再生するノズル穴の座標位置の指定等、各種の設定、画像処理が行なえるようになっている。
【００４１】
本発明のインクジェットヘッドのノズル再生方法は、図３に示すように、乾燥インク等の異物（１０）により目詰まりし、吐出不良となった不吐出ノズル穴（９）を、再生用ニードル（５）を用い、予め設定した荷重をかけることにより、例えば、最大１．０Ｋｇ／ｃｍ2の荷重をかけ、閉塞されたノズル穴（１１）の目詰まりを解消する。
【００４２】
前記再生用ニードル（５）は、円形の断面形状を有し、ノズル穴（１１）の直径よりも小さいか、もしくは同サイズの直径、すなわち、該ノズル穴（１１）に挿入可能な直径で形成されている。該ニードル（５）は、先端に至るにつれて断面の直径が次第に小さくなる円錐部が形成されている。
【００４３】
次に、前記再生用ニードル（５）によるノズル穴（１１）再生後に、該ノズル穴（１１）の周辺および内部を洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）から吐出した洗浄液（１２）により洗浄する。すなわち、ノズル穴（１１）周辺部、及び剥離された異物（１０）の洗浄、あるいは完全除去されなかったノズル内面に付着された異物（１０）を洗浄・除去し、より効率的なノズル再生を行う。
【００４４】
また、洗浄には有機溶剤系の薬液を使用することが多く、耐薬品性材質により洗浄用ニードル（６）を製作し、該ニードル（６）自体のダメージが発生しないようにする必要があり、さらに内径寸法を小さく製作する場合においては、加工精度も考慮した加工材質の選定が必要となってくる。
【００４５】
例えば、硬度、耐溶剤性、耐久性、洗浄性、加工性を考慮するとガラス製や、ステンレス、アルミニウムといった金属製の材質が良好であるが、ヘッド面へのダメージを考慮した場合、フッ素等の合成樹脂製の材質を使用することも可能である。
【００４６】
前記洗浄用ニードル（６）は、該ニードル（６）の先端部分（８）から洗浄液（１２）を吐出するために内部断面が円形のストロー状になっており、その内径寸法が直径で１０μｍ以上９０μｍ以下とし、再生するノズル穴（１１）径よりも小さくすることにより、洗浄液（１２）を確実に該ノズル穴（１１）内部に吐出することが可能となり、該ノズル穴（１１）内部および外周部を少ない洗浄液量で、より効率よく洗浄することが可能である。
【００４７】
また、図２に示すように、前記洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）が胴体部分よりも細くなった円形で、その先端の外形寸法（Ｗ）が直径で２０μｍ以上１００μｍ以下とすることにより、再生するノズル穴（１１）内、及び周辺部に十分に洗浄液（１２）が吐出可能であり、狭い部分での洗浄が十分にできる。
【００４８】
さらに、前記洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）から洗浄液（１２）が連続的に、または断続的に吐出可能なように、送液部の開閉を行ない、開閉時間を０〜１２０．０秒で設定制御する。すなわち、洗浄する個所の汚染状況により洗浄液（１２）の吐出時間を変更することにより、高い洗浄効果が得られる。
【００４９】
また、前記洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）から洗浄液（１２）が一定量の送液
が可能なように洗浄液（１２）の加圧を行ない、加圧値を０〜１００ｋＰａで設定制御する。すなわち、洗浄する個所の耐圧性、汚染状況により洗浄液（１２）の吐出圧力を変更することにより、高い洗浄効果が得られる。
【００５０】
さらに、薬液を塗布する洗浄用ニードル（６）、及びノズル穴（１１）の再生を行なう再生用ニードル（５）ともにニードルの先端部分及び外周部が洗浄液（１２）により自動洗浄することが可能で、更に洗浄後は不活性ガスなどによる乾燥を行うことにより、該ニードルは常に清浄な状態を維持することが可能となる。
【００５１】
以上、説明したように本実施の形態によれば、インクジェットヘッド（１）のインクを吐出させるノズル部で、乾燥インク等の異物により目詰まりし、吐出不良となったノズル穴（１１）を、該ノズル穴（１１）の直径よりも小さいか、もしくは同サイズの直径を有する再生用ニードル（５）を用い、予め設定した荷重をかけることにより、閉塞されたノズル穴（１１）の目詰まりを解消することにより吐出不良部を再生するインクジェットヘッドのノズル再生方法において、洗浄用ニードル（６）を有し、前記再生用ニードル（５）によるノズル穴（１１）再生後に、該ノズル穴（１１）の周辺および内部を洗浄用ニードル（６）の先端部分（８）から吐出した洗浄液（１２）により洗浄することができるので、ノズル内部の汚染が生じることがなく、また、塗工液と洗浄用溶剤によるソルベントショックを発生することなく、短時間でしかも簡単にノズルの目詰まりの再生が可能となる。
【００５２】
尚、本発明のインクジェットヘッドのノズル再生方法及び装置は、顔料・樹脂・溶剤の入った液晶表示装置用カラーフィルターのＲＧＢインク塗工専用インクのインクジェットヘッドにも用いることができる。また、インクジェットヘッドを搭載する印刷機械等幅広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係るインクジェットヘッドのノズル再生装置の１実施例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る洗浄用ニードルの先端形状の部分拡大図である。
【図３】本発明に係るインクジェットヘッドのノズル再生方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・インクジェットヘッド
２・・・ノズル再生装置
３・・・ノズル面
４・・・ヘッド固定枠
５・・・再生用ニードル
６・・・洗浄用ニードル
７・・・光学顕微鏡
８・・・先端部分
９・・・不吐出ノズル穴
１０・・・異物
１１・・・ノズル穴
１２・・・洗浄液
１３・・・開閉バルブ
１４・・・加圧装置
Ｗ・・・外形寸法
【図１】
2008126410.tif 000003
【図２】
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【図３】
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