(57)【要約】【課題】作業負荷を軽減し、洗浄が十分に行なわれ、洗浄液の必要量が少なく、洗浄液が飛散しないインクジェットヘッド洗浄装置を提供する。【解決手段】洗浄液を溜めるとともにその洗浄液を供給するための第１配管によって切替バルブに連結する洗浄液容器と、インクジェットヘッドから吐出する廃液を受けるとともにとその廃液を供給するための第４配管によってフィルタに連結する廃液容器と、第４配管から供給される廃液を濾過し洗浄液を再生するとともにその洗浄液を供給するための第５配管と連結するフィルタと、第１配管または第５配管の一方の配管から供給される洗浄液を排他的に選択するとともにその選択された洗浄液を供給するための第２配管によってポンプと連結する切替バルブと、第２配管から供給される洗浄液を加圧するとともにその加圧された洗浄液を供給するための第３配管によってインクジェットヘッドに連結するようにしたポンプとを具備するインクジェットヘッド洗浄装置。【選択図】　図１
2004066735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液容器と、廃液容器と、フィルタと、切替バルブと、ポンプとを具備するインクジェットヘッド洗浄装置であって、
前記洗浄液容器は洗浄液を溜めるとともにその洗浄液を供給するための第１配管によって前記切替バルブに連結し、
前記廃液容器はンクジェットヘッドから吐出する廃液を受けるとともにとその廃液を供給するための第４配管によって前記フィルタに連結し、
前記フィルタは前記第４配管から供給される前記廃液を濾過し洗浄液を再生するとともにその洗浄液を供給するための第５配管と連結し、
前記切替バルブは前記第１配管または前記第５配管の一方の配管から供給される洗浄液を排他的に選択するとともにその選択された洗浄液を供給するための第２配管によって前記ポンプと連結し、
前記ポンプは前記第２配管から供給される前記洗浄液を加圧するとともに、その加圧された洗浄液を供給するための第３配管によって前記インクジェットヘッドに連結する、
ことを特徴とするインクジェットヘッド洗浄装置。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェットヘッド洗浄装置において、制御部を具備し、その制御部はすくなくとも第１洗浄過程と第２洗浄過程の制御を行い、
前記第１洗浄過程において前記制御部は前記第１配管から供給される洗浄液が前記第２配管に供給されるように前記切替バルブを制御し、また前記第２配管から供給される洗浄液を加圧するとともに、その加圧された洗浄液を前記第３配管に供給するように前記ポンプを制御し、
前記制御部は前記廃液容器に所定量の前記廃液が溜まったところで前記第１洗浄過程から前記第２洗浄過程に移行し、
前記第２洗浄過程において前記制御部は前記第５配管から供給される洗浄液が前記第２配管に供給されるように前記切替バルブを制御し、また前記第２配管から供給される洗浄液を加圧するとともに、その加圧された洗浄液を前記第３配管に供給するように前記ポンプを制御する、
ことを特徴とするインクジェットヘッド洗浄装置。
【請求項３】
請求項２記載のインクジェットヘッド洗浄装置において、前記制御部は、前記第１洗浄過程と前記第２洗浄過程を繰返す制御を行うとともに、その繰返しの最後の過程を前記第１洗浄過程として洗浄の全過程を終了する制御を行うことを特徴とするインクジェットヘッド洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッドの目詰まりを防止または回復する技術分野に属する。特に、洗浄液を供給して吐出させることによりインクジェットヘッドを洗浄するインクジェットヘッド洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
インクジェットヘッドを使用するとインクによりノズルプレート、ピエゾ筐体、等の部位が汚れる。その状態でインクジェットヘッドを放置すると、インクがインク流路内やノズル孔付近で固着する。その結果、ノズル孔よりインクが吐出しない、またはノズル孔よりインクが真下に直進しない、サテライトなどが発生する、等の問題がある。そのため、一定期間以上の使用停止が続いた後において確実に使用できるようにするためにはノズルの洗浄が必要である。
【０００３】
従来は、固着したインキを溶解して流せる洗浄液（溶剤）をインクジェットヘッドに手作業で供給して洗浄する方法が行なわれている。たとえば、図２に示すように、ピストン１０２を有する注射器状の容器１０１に洗浄液１２０を注入して貯めておき、ピストン１０２を押して洗浄液１２０を加圧することでノズル孔からインクと洗浄液の混合液体を流出させ洗浄する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この洗浄は、容器に洗浄液１２０を注入しピストン１０２を加圧するという手作業であり、流出する液体からインクの色が消えるまで繰返して行なう必要があるため作業負荷が大きい。また、繰返し洗浄に対しては作業者の判断で見切りを付けがちであるため、洗浄が不十分となる場合がある。また、洗浄液１２０は使い切りであって一回の洗浄に大量の洗浄液１２０を必要とする。通常は、開放系で行なわれるためノズルより流出する洗浄液１２０はミスト状となって飛び散り、作業者がそのミストを吸い込む危険がある。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、作業負荷を軽減し、洗浄が十分に行なわれ、洗浄液の必要量が少なく、洗浄液が飛散しないインクジェットヘッド洗浄装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、
本発明の請求項１に係るインクジェットヘッド洗浄装置は、洗浄液容器と、廃液容器と、フィルタと、切替バルブと、ポンプとを具備するインクジェットヘッド洗浄装置であって、前記洗浄液容器は洗浄液を溜めるとともにその洗浄液を供給するための第１配管によって前記切替バルブに連結し、前記廃液容器はインクジェットヘッドから吐出する廃液を受けるとともにとその廃液を供給するための第４配管によって前記フィルタに連結し、前記フィルタは前記第４配管から供給される前記廃液を濾過し洗浄液を再生するとともにその洗浄液を供給するための第５配管と連結し、前記切替バルブは前記第１配管または前記第５配管の一方の配管から供給される洗浄液を排他的に選択するとともにその選択された洗浄液を供給するための第２配管によって前記ポンプと連結し、前記ポンプは前記第２配管から供給される前記洗浄液を加圧するとともに、その加圧された洗浄液を供給するための第３配管によって前記インクジェットヘッドに連結するようにしたものである。
【０００７】
本発明によれば、洗浄液容器に溜められた洗浄液は、第１配管、切替バルブ、第２配管、ポンプ、第３配管と経由してインクジェットヘッドから廃液として吐出し、その廃液を廃液容器が受ける。廃液容器に相当量の廃液が溜まったところで切替バルブの切替えを行うと、廃液容器に溜められた廃液は、第４配管、フィルタ、第５配管、切替バルブ、第２配管、ポンプ、第３配管と経由してインクジェットヘッドから廃液として吐出し、その廃液を廃液容器が受ける。すなわち、廃液をフィルタで洗浄液に再生する循環系によってインクジェットヘッドの洗浄を行なうことができる。したがって、作業負荷を軽減し、洗浄が十分に行なわれ、洗浄液の必要量が少なく、洗浄液が飛散しないインクジェットヘッド洗浄装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係るインクジェットヘッド洗浄装置は、請求項１に係るインクジェットヘッド洗浄装置において、制御部を具備し、その制御部はすくなくとも第１洗浄過程と第２洗浄過程の制御を行い、前記第１洗浄過程において前記制御部は前記第１配管から供給される洗浄液が前記第２配管に供給されるように前記切替バルブを制御し、また前記第２配管から供給される洗浄液を加圧するとともに、その加圧された洗浄液を前記第３配管に供給するように前記ポンプを制御し、前記制御部は前記廃液容器に所定量の前記廃液が溜まったところで前記第１洗浄過程から前記第２洗浄過程に移行し、前記第２洗浄過程において前記制御部は前記第５配管から供給される洗浄液が前記第２配管に供給されるように前記切替バルブを制御し、また前記第２配管から供給される洗浄液を加圧するとともに、その加圧された洗浄液を前記第３配管に供給するように前記ポンプを制御するようにしたものである。
【０００９】
本発明によれば、洗浄液容器に溜められた洗浄液を第１配管、切替バルブ、第２配管、ポンプ、第３配管と経由してインクジェットヘッドから廃液として吐出しその廃液を廃液容器が受ける第１洗浄過程の制御が制御部によって行なわれる。また、廃液容器に相当量の廃液が溜まったところで切替バルブの切替えを行う制御が制御部によって行なわれる。また、廃液容器に溜められた廃液を第４配管、フィルタ、第５配管、切替バルブ、第２配管、ポンプ、第３配管と経由してインクジェットヘッドから廃液として吐出しその廃液を廃液容器が受ける第２洗浄過程の制御が制御部によって行なわれる。したがって、作業負荷を軽減し、洗浄が十分に行なわれ、洗浄液の必要量が少なく、洗浄液が飛散しないインクジェットヘッドの洗浄を自動制御で行うインクジェットヘッド洗浄装置が提供される。
【００１０】
また本発明の請求項３に係るインクジェットヘッド洗浄装置は、請求項２に係るインクジェットヘッド洗浄装置において、前記制御部は、前記第１洗浄過程と前記第２洗浄過程を繰返す制御を行うとともに、その繰返しの最後の過程を前記第１洗浄過程として洗浄の全過程を終了する制御を行うようにしたものである。
【００１１】
本発明によれば、制御部によって、第１洗浄過程と第２洗浄過程を繰返す制御が行われるとともに、その繰返しの最後の過程を第１洗浄過程として洗浄の全過程を終了する制御が行なわれる。すなわち、インクジェットヘッドの仕上げ洗浄は廃液ではなく洗浄液で行なわれる。したがって、高い洗浄度を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を図１を参照して説明する。図１において、１は洗浄液容器、２は第１配管、３は切替バルブ、４は第２配管、５はポンプ、６は第３配管、７は廃液容器、８は第４配管、９はフィルター、１０は第５配管、２０は洗浄液、３０は廃液、１００はインクジェットヘッドである。
【００１３】
洗浄容器１は洗浄液２０を溜めるとともにその洗浄液２０を供給するための第１配管２によって切替バルブ３に連結している。
洗浄液２０としては、インクを溶解する液体であればよく、本発明においては特に限定はない。水性インクであれば水を、有機溶剤系インクでは有機溶剤を洗浄液とすることができる。また、放射線硬化型、等の無溶剤インクでは無溶剤インクを溶解することができる溶剤を洗浄液とすることができる。
【００１４】
切替バルブ３は第１配管２または第５配管１０の一方の配管から供給される洗浄液を排他的に選択するとともにその選択された洗浄液を供給するための第２配管４によってポンプ５と連結する。
洗浄容器１に溜められた洗浄液２０は第１配管２から切替バルブ３に供給される。切替バルブ３が第１配管２を選択したときには、第１配管２から第２配管４へと通じる洗浄液２０の流路が形成される。フィルター９によって廃液を濾過した洗浄液は第５配管１０から切替バルブ３に供給される。切替バルブ３が第５配管１０を選択したときには、第５配管１０から第２配管４へと通じる洗浄液２０の流路が形成される。この第２配管４はポンプ５と連結しており、切替バルブ３によって選択する配管を切替えることにより、いずれか一方の洗浄液がポンプ５に供給される。
【００１５】
切替バルブ３としては、手動切替えのバルブを使用することができる。また、ソレノイド等を用いた電磁弁を使用して切替える構成とすることができる。本発明においては、切替バルブの種類、構成としては周知のものを適用することができ特に限定はない。ただし、信号入力により自動切替えが可能な切替バルブを使用することで洗浄過程を自動制御することが可能となる。
【００１６】
ポンプ５は、第２配管４から供給される洗浄液を加圧するとともに、その加圧された洗浄液を供給するための第３配管によってインクジェットヘッドに連結する。ポンプ５としては、断続的に洗浄液を供給できるダイアフラム式ポンプを使用することができる。また、洗浄速度を優先する場合には流量の大きいロータリー式ポンプを使用することができる。本発明においては、ポンプの種類、構成としては周知のものを適用することができ特に限定はない。
【００１７】
インクジェットヘッド１００は、本発明のインクジェットヘッド洗浄装置が洗浄する対象物である。インクジェットヘッド１００のノズル孔に通じる流路内には発熱素子または圧電素子が設られている。そして、その発熱素子で流路内にバブルを発生するか、またはその圧伝素子で流路内に機械的変形を発生する。この発生は瞬間的に行なわれるから流路内のインクに衝撃を与えることとなる。その衝撃を受け留めて流路内のインクはノズル孔からインク滴として放出される。この流路内にインキを残したまま放置すると、乾燥等によりノズル孔付近において目詰まりを起こし正常にインク滴として放出することができなくなる。
【００１８】
廃液容器７はインクジェットヘッドから吐出する廃液３０を受けるとともにとその廃液３０を供給するための第４配管８によってフィルタ９に連結する。図１に示すように廃液容器７は、ほぼ密閉構造となっている。インクジェットヘッドから吐出する廃液３０は、細かい液滴となっているため飛散し易く、揮発し易い。廃液容器７を密閉することで、廃液３０の飛散、揮発を防止または抑制し作業環境を良好に保つ。
【００１９】
廃液３０は洗浄対象のインクジェットヘッド１００を通過した洗浄液のことである。インクジェットヘッド１００の流路に残っているインクの量は洗浄液の量に比較して一般的に僅かであるから廃液３０にはインクの成分が多くは含まれず、すなわちあまり汚れておらず十分な洗浄能力を保持している。したがって、洗浄液として再使用することができる。
【００２０】
フィルタ９は第４配管８から供給される廃液３０を濾過し洗浄液を再生するとともにその洗浄液を供給するための第５配管１０と連結する。フィルタ９は廃液３０に含まれている未溶解の乾燥インク、混入した異物、等を除去する。勿論、廃液３０を洗浄液として再使用するときにインクジェットヘッド１００のノズル孔、等において目詰まりを起こさないようにするためである。
【００２１】
上述の図１に示す構成の他に、本発明のインクジェットヘッド洗浄装置は、制御部（図示せず）を有する。制御部は、すくなくとも切替バルブ３の切替制御、ポンプ５の始動／停止制御を行う。制御部としては、プログラマブルシーケンス制御装置、等の周知の制御装置を使用することができる。制御部が行う制御動作については、次に説明するインクジェットヘッド洗浄装置の動作において説明する。
【００２２】
上述の構成において、次に、本発明のインクジェットヘッド洗浄装置の動作について説明する。本発明のインクジェットヘッド洗浄装置においては、第１洗浄過程と第２洗浄過程の２つの過程を組合せて全体の洗浄過程を構成する。第１洗浄過程は、洗浄液容器１に溜めてある洗浄液２０をインクジェットヘッド１００に供給することによって洗浄を行う過程である。また、第２洗浄過程は、廃液容器７に溜められた廃液をフィルター９を通過させて洗浄液に再生しインクジェットヘッド１００に供給することによって洗浄を行う過程である。
【００２３】
第１洗浄過程において、制御部は第１配管２から供給される洗浄液２０が第２配管４に供給されるように切替バルブ３を制御する。また制御部は第２配管４から供給される洗浄液２０を加圧するとともに、その加圧された洗浄液を第３配管６に供給するようにポンプ５を制御する。この制御が行なわれると、洗浄液容器１に溜められた洗浄液２０は、第１配管２、切替バルブ３、第２配管４、ポンプ５、第３配管６と経由してインクジェットヘッド１００から廃液３０として吐出し、その廃液３０を廃液容器７が受ける。
【００２４】
制御部は廃液容器７に所定量の廃液３０が溜まったところで第１洗浄過程から第２洗浄過程に移行する制御を行う。所定量の廃液３０が溜まったか否かの判定は、たとえば、廃液容器７に溜められた廃液３０の液面の高さが所定位置を越えたか否かを光電センサ等によって検出するようにし、その検出信号を制御部が入力して行う。
【００２５】
第２洗浄過程において、制御部は第５配管１０から供給される洗浄液が第２配管４に供給されるように切替バルブ３を制御する。この洗浄液は、廃液３０がフィルター９を通過して濾過され再生した洗浄液である。また制御部は第２配管４から供給される洗浄液を加圧するとともに、その加圧された洗浄液を第３配管６に供給するようにポンプ５を制御する。
【００２６】
この制御が行なわれると、廃液容器７に溜められた廃液３０は、第４配管８、フィルタ９、第５配管１０、切替バルブ３、第２配管４、ポンプ５、第３配管６と経由してインクジェットヘッド１００から廃液として吐出し、その廃液３０を廃液容器７が受ける。すなわち、廃液３０をフィルタ９で洗浄液に再生する循環系によってインクジェットヘッドの洗浄を行なうことができる。
【００２７】
上述のように第１洗浄過程から第２洗浄過程に移行して洗浄を行うことが洗浄過程の基本である。しかし、すでに説明したように、本発明のインクジェットヘッド洗浄装置においては、それら２つの過程を組合せて全体の洗浄過程を構成することができる。たとえば、制御部は第１洗浄過程と第２洗浄過程を繰返す制御を行うとともに、その繰返しの最後の過程を第１洗浄過程として洗浄の全過程を終了する制御を行う。
【００２８】
具体的には、たとえば、次の例１、例２のような過程を洗浄の全過程とする。
例１．
（第１洗浄過程）→（移行）→（第２洗浄過程）→（移行）→（第１洗浄過程）→（終了）
例２．
（第１洗浄過程）→（移行）→（第２洗浄過程）→（移行）→（第１洗浄過程）→（第２洗浄過程）→（移行）→（第１洗浄過程）→（終了）
【００２９】
このように２つの洗浄過程を繰り返すことにより、また仕上げ洗浄を廃液を濾過して再生した洗浄液ではなく新しい洗浄液で行なうことにより、高い洗浄度を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係るインクジェットヘッド洗浄装置によれば、作業負荷を軽減し、洗浄が十分に行なわれ、洗浄液の必要量が少なく、洗浄液が飛散しないインクジェットヘッド洗浄装置が提供される。
また、本発明の請求項２に係るインクジェットヘッド洗浄装置によれば、作業負荷を軽減し、洗浄が十分に行なわれ、洗浄液の必要量が少なく、洗浄液が飛散しないインクジェットヘッドの洗浄を自動制御で行うインクジェットヘッド洗浄装置が提供される。
また本発明の請求項３に係るインクジェットヘッド洗浄装置によれば、高い洗浄度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェットヘッド洗浄装置における構成の一例を示す図である。
【図２】従来のインクジェットヘッド洗浄方法を示す図である。
【符号の説明】
１　洗浄液容器
２　第１配管
３　切替バルブ
４　第２配管
５　ポンプ
６　第３配管
７　廃液容器
８　第４配管
９　フィルター
１０　第５配管
２０　洗浄液
３０、１３０　廃液
１００　インクジェットヘッド
１０１　注射器状の容器
１０２　ピストン
１０３　配管
１０７　廃液容器
１３０　廃液
【図１】
2004066735.tif 000003
【図２】
2004066735.tif 000004