(57)【要約】【課題】  固着したインクや異物を、出来るだけ小さい出力で、ヘッドを壊す事無く、取り除く事を課題とする。【解決手段】  振動させる事により、インク流路の洗浄を行うインクジェットプリントヘッド洗浄装置において、振動周波数を、被洗浄部材の共振周波数に設定する周波数設定手段、共振周波数による振動の振幅を設定する振幅設定手段、及び複数の被洗浄部材に対して、それぞれの共振周波数に前記周波数設定手段において設定された複数の設定値を切り替え可能な手段とを有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動させる事により、インク流路の洗浄を行うインクジェットプリントヘッド洗浄装置において、振動周波数を、被洗浄部材の共振周波数に設定する周波数設定手段を有することを特徴とする、インクジェットプリントヘッド洗浄装置。
【請求項２】
前記共振周波数による振動の振幅を設定する振幅設定手段を有することを特徴とする、請求項１記載のインクジェットプリントヘッド洗浄装置。
【請求項３】
洗浄時に、壊れやすい部材の共振周波数を印加しない事を特徴とする、請求項１又は２記載のインクジェットプリントヘッド洗浄装置。
【請求項４】
複数の被洗浄部材に対して、それぞれの共振周波数に前記周波数設定手段において設定された複数の設定値を切り替え可能な手段を有することを特徴とする、請求項１記載のインクジェットプリントヘッド洗浄装置。
【請求項５】
複数の被洗浄部材に対して、前記振幅設定手段において設定された複数の設定値を切り替え可能な手段を有することを特徴とする、請求項４記載のインクジェットプリントヘッド洗浄装置。
【請求項６】
被洗浄部材に対して、前記周波数設定手段や前記振幅設定手段で設定された設定値の切り替え時間を、別々に設定可能な手段を有することを特徴とする、請求項４記載のインクジェットプリントヘッド洗浄装置。
【請求項７】
複数の被洗浄部材それぞれについて、前記周波数設定手段や前記振幅設定手段で設定された振動波形を、複数重ね合わせた波形でヘッドを振動させる手段を有することを特徴とする、請求項１記載のインクジェットプリントヘッド洗浄装置。
【請求項８】
新藤による洗浄中に、インク吐出力を発生させる圧電素子の正極と負極を短絡させておく手段を有することを特徴とする、請求項１記載のインクジェットプリントヘッド洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリントヘッドの目詰まりを解消するための洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドットを記録する時のみ、記録したい画素に対応した部分のノズルから選択的にインク滴を吐出させるオンデマンド方式のインクジェットプリントヘッドにおいては、吐出休止時間が長期に渡った場合や、揮発性の高いインクを用いた場合等、ノズル内でインクが固化し、ノズルの目詰まりが発生する事がある。又、近年では凝集しやすいインクを吐出させる要望が増えており、そのようなインクを吐出させていると、インク流路内に凝集した固形物が固着したり、インク中の異物を取り除くためにヘッド内部に設けられたフィルタが目詰まりを起こし、インクの吐出に不具合が生じる。
【０００３】
このような目詰まりを解消する方法としては、ノズルを覆うようにノズル面にキャップをし、キャップ内部を減圧する事でノズルからインクや洗浄液を吸引し、吸引したインクや洗浄液と共に固化したインクや異物を流し取る方法や、インクタンクを加圧し、ノズルから強力にインクや洗浄液を押し出す事で固化したインクや異物を流し取る方法等が用いられている。しかし、このような方法では、圧力が詰まっていないノズルに逃げてしまうため、完全に詰まったノズルから固着物を除去するためには大量のインクや洗浄液を消費してしまうか、除去する事が出来ない。又、強固に固着したインク固化物に関しても除去する事は難しい。さらには、インク流路は微細である上に複雑に入り組んでいるため、他種インクへの入れ替えを行う際等、インクが固着していない場合であっても、インク流路の隅々まで洗浄又は入れ替えを行う事は難しい。
【０００４】
他の方法として、超音波洗浄器にヘッドを浸けて、ヘッドを振動させながら洗浄液を通液させる洗浄方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、単純に加振を行うだけだと、ヘッドの奥深くに位置するインク固着物には十分に振動が伝わらない事がある。又、インク吐出力を発生させる素子等の壊れ易い部材は、超音波洗浄器のような強い振動が加わると壊れてしまったり、接着部が剥がれてしまう事がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５４３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ヘッドを壊すことなく、ヘッド内蔵フィルタ、ノズル、及びインク流路内に固着したインク固形物や異物を除去出来る、インクジェットプリントヘッド洗浄装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、洗浄時にインクジェットプリントヘッドに印加する振動の周波数を、被洗浄部材の共振周波数に合わせ、壊れ易い部材の共振周波数とは異ならせることによって達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被洗浄部材を選択的に強く振動させる事が出来るので、振動子の出力を効率よく洗浄したい部材に与える事が出来る上に、壊れ易い部材はあまり振動させないため、ヘッドを壊す事無く、ヘッド内蔵フィルタ、ノズル、及びインク流路内に固着した、インク固形物や異物を効果的に除去する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明による第１実施例である。ノズルプレート１、リストリクタプレート２、ダイヤフラム３、フィルタ４、ハウジング５を積層してインク流路６を形成し、吐出力発生素子として圧電素子７がハウジング５とダイヤフラム３に接着されている。
【００１１】
洗浄の際にヘッドを加振する振動子８は、ヘッドの何処かに接していれば良い。図示しないヘッド取付冶具に振動子８を取り付けて、ヘッド取り冶具を介してヘッドを振動させるような構造でも良いし、図示しない液体を入れた槽に振動子を取り付け、そこにヘッドを浸けて液体を介してヘッドを振動させるような構造でも良い。
【００１２】
通常、超音波洗浄器に用いられる振動子の振動周波数は、２０ｋＨｚ〜３ＭＨｚの間で、特定の周波数、例えば４０ｋＨｚに固定されているが、本発明では、ドライバにパルスジェネレータ等を接続して振動子を駆動したり、振動周波数可変タイプの超音波洗浄器を用いたり、専用に設計した振動子を用いる等して、振動周波数を任意に設定出来るようにする。
【００１３】
ヘッドの洗浄を行う際に、振動子８を振動させるのであるが、その時の振動子の振動周波数を、被洗浄部材の共振周波数に設定する。本実施例のヘッドにおいては、ノズルプレートの共振周波数が３３ｋＨｚ、フィルタの共振周波数が１５ｋＨｚ、インク流路の大部分の共振周波数が２０ｋＨｚ、圧電素子の共振周波数が３７０ｋＨｚであるので、ノズルに詰まったインク固形物や異物を取り除くためには３３ｋＨｚで振動子８を振動させ、フィルタ４に詰まったインク固形物や異物を取り除くためには１５ｋＨｚで振動子８を振動させ、インク流路に固着したインクや異物を取り除くためには２０ｋＨｚで振動子８を振動させる。そうする事で、被洗浄部材が共振して大きく振動するため、一般的な超音波洗浄器の振動周波数である４０ｋＨｚで振動子８を振動させて洗浄を行った場合と同じ大きさに洗浄したい部材を振動させるのに、１／２〜１／１０程度の出力で良く、結果として、被洗浄部材以外に与える振動を４０ｋＨｚで洗浄を行う場合よりも小さくなるように設定する事が可能となり、インク吐出力を発生させる圧電素子等といった壊れ易い部材の破壊を防ぐ事が出来る。
【００１４】
ヘッドの各部材の共振周波数を測定する方法は幾つかあるが、振動子を矩形電圧で駆動する等と言った、急激な衝撃を外部から与えた際に、各部材に生じる振動をそれぞれレーザドップラー測定器等で測定して求めるのが簡単である。
【００１５】
圧電素子の共振周波数３７０ｋＨｚ近辺を除いた周波数で振動子８の振動周波数を変化させながらヘッドを加振し、ヘッドの各部材の洗浄を行うというシーケンスを盛り込んでも良い。
【００１６】
振動を加えながら、ヘッドの中に洗浄液を通液させると、洗浄力はさらに向上する。洗浄液を通液させる場合は、空気と洗浄液を交互に通すと、空気と洗浄液の界面で大きな力が生まれるので、洗浄力がさらに向上する。
【００１７】
本実施例では、壊れ易い部材として圧電素子を例に挙げたが、本発明の適用は、圧電素子を用いたインクジェットプリントヘッドの洗浄装置に限ったものでは無く、特定の部分を選択的に大きく振動させて洗浄を行いたい場合全てに適用可能である。
【実施例２】
【００１８】
図２、図３は、本発明による第２実施例である。インクジェットプリントヘッド１１を振動させる振動子１２を駆動する電圧波形１３を、複数の被洗浄部材に対してそれぞれの共振周波数で、必要な時間だけ、必要な振動の大きさに合わせて、洗浄したい部材の順番で振動子に印加する。例えば、インク流路洗浄用の駆動電圧波形１４を５分、次にフィルタ洗浄用の駆動電圧波形１５を３分、最後にノズル洗浄用の駆動電圧波形１６を２分、といった具合である。本実施例では、フィルタに詰まったインク固化物や異物が一番取れにくいので、振動させる振幅を大きくしてある。インク流路は微細である上に複雑に入り組んでいるため、振動させる時間を長く取ってある。なお、５分以上振動を加える場合は、洗浄液の入れ替えや洗浄液の通液を行っていなければ、インクの固化物や異物の再付着が起こるため、効果は薄い。
【００１９】
インク流路洗浄用の駆動電圧波形１４と、フィルタ洗浄用の駆動電圧波形１５と、ノズル洗浄用の駆動電圧波形１６を足し合わせると、インク流路とフィルタとノズル洗浄用の駆動電圧波形１７となり、この駆動電圧波形で振動子１２を駆動すると、インク流路もフィルタもノズルも同時に共振し、しかも、それぞれの必要な振幅で振動させる事が出来、洗浄の時間を節約する事が出来る。なお、被洗浄部材全ての波形を足し合わせる必要は無く、複数部材ずつ足し合わせた波形で同時に洗浄を行ってもよい。
【００２０】
ここでは、３つの部材についての実施例を示したが、被洗浄部材の数は幾つであっても適用可能である。又、共振周波数を設定する洗浄対象は、部材毎に限らず、ヘッドの箇所によっても設定出来る。本実施例のヘッドにおいては、インク流路の大部分で共振周波数が２０ｋＨｚであるとして、２０ｋＨｚの振動で流路を洗浄する例を示しているが、実際には、流路の狭くなっている部分や広くなっている部分など、形状によっても共振周波数は異なっており、何種類もの周波数で洗浄してやる事が有効なのである。
【実施例３】
【００２１】
図４は、本発明による打３の実施例である。インク吐出力を発生させる素子は圧電素子２１であり、その一方の電極に圧電素子駆動電圧２２が、他方の電極にドライバスイッチ２３が繋がっている。本実施例では、この両極を短絡させるスイッチ２４を設け、洗浄時、振動子２５でインクジェットプリントヘッド２６を振動させている間、スイッチ２４を閉じる。こうする事により、インクジェットプリントヘッド２６が振動して圧電素子２１に振動が伝わっても圧電素子２１の両極には電位差が生じないので、圧電素子は振動せず、たとえ大きな振動が伝わっても破壊を免れる事が出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
インクジェットプリントヘッドの洗浄や、他種インクへの入れ替えを行う際等に適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例を示した説明図である。（実施例１）
【図２】本発明の実施例を示した説明図である。（実施例２）
【図３】本発明の実施例における振動子の駆動電圧波形図である。（実施例２）
【図４】本発明の実施例を示した説明図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００２４】
１…ノズルプレート、２…リストリクタプレート、３…ダイヤフラム、４…フィルタ、５…ハウジング、６…インク流路、７…圧電素子、８…振動子、１１…インクジェットプリントヘッド、１２…振動子、１３…振動子の駆動電圧波形、１４…インク流路洗浄用の駆動電圧波形、１５…フィルタ洗浄用の駆動電圧波形、１６…ノズル洗浄用の駆動電圧波形、１７…インク流路とフィルタとノズル洗浄用の駆動電圧波形、２１…圧電素子、２２…圧電素子駆動電圧、２３…ドライバスイッチ、２４…短絡スイッチ、２５…振動子、２６…インクジェットプリントヘッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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