(57)【要約】【課題】  フラッシング時に発生するミストが記録媒体に飛散させることなくインラインでフラッシングを行うことで従来の不具合をなくしたインク吐出部のフラッシング装置を提供する。【解決手段】  インクジェットヘッド１０からフラッシングされたインクを吸い込むための開口部３４を有するフラッシングボックス３０を有し、フラッシングされたインク及びインクのフラッシング時に発生したミストを吸引機構６０により開口部３４からフラッシングボックス３０内に吸い込み、この吸い込んだインクを浸漬部３３の洗浄液に浸漬して浸漬部３３中の洗浄液と混ざり合わせ、インクの乾燥及びフラッシングボックス３０の内壁へのインクの固着をなくした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出部からインクをフラッシングするフラッシング装置であって、
前記インク吐出部からフラッシングされたインクを吸い込むための開口部を有するフラッシングボックスと、
前記フラッシングボックスに連通され前記フラッシングされたインク及び前記インクのフラッシング時に発生した液体ミストを前記開口部を通して前記フラッシングボックス内に吸い込む吸引機構と、
前記フラッシングボックス内に設けられ前記吸引機構により前記フラッシングボックス内に吸い込まれたインクを浸漬する浸漬部と、
を備えることを特徴とするインク吐出部のフラッシング装置。
【請求項２】
前記浸漬部内に洗浄液が貯溜され、前記インクは前記洗浄液中に浸漬されることを特徴とする請求項１記載のインク吐出部のフラッシング装置。
【請求項３】
前記浸漬部に連通され該浸漬部から定期的かつ部分的に排出される洗浄液を貯溜する廃液タンクと、前記浸漬部に連通され該浸漬部に前記部分的に排出された量に相当する新たな洗浄液を定期的に供給する洗浄液供給タンクとを備えることを特徴とする請求項１記載のインク吐出部のフラッシング装置。
【請求項４】
前記フラッシングボックスは、前記インクのフラッシング時に発生したミストを捕獲するミスト捕獲部材を備えることを特徴とする請求項１記載のインク吐出部のフラッシング装置。
【請求項５】
前記吸引機構は、前記フラッシングボックス内に開口された吸引口を有し、前記ミスト捕獲部材は、前記吸引口での吸引に伴う前記フラッシングボックス内での吸引気流が前記開口部から前記吸引口に向けて蛇行する流路が形成されるように配列された複数の邪魔板から構成されていることを特徴とする請求項４記載のインク吐出部のフラッシング装置。
【請求項６】
前記フラッシングボックスの内壁や前記ミスト捕獲部材に付着したインクを洗浄する洗浄機構を設けたことを特徴とする請求項４記載のインク吐出部のフラッシング装置。
【請求項７】
前記吸引機構の吸引通路にミストをトラップするトラップ部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のインク吐出部のフラッシング装置。
【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等のインク吐出部からインクをフラッシング（予備吐出）するインク吐出部のフラッシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピューターやデジタルカメラなどの普及により、早く手軽に印刷する方法として、インクを微粒子化し射出孔から噴出させてターゲットに印刷を行うインクジェット方式を用いたプリンターが広く普及している。さらに、デジタルカメラ等のように画像記録装置の記録容量が増加するにともない鮮明な画像を記録することが可能となり、これに合わせてプリンターもその画像を鮮明に再現することが求められている。これに伴い、インクジェット方式のプリンターにおける射出孔や顔料の微細化が進み、その吐出量などの制御も劇的に進歩し、ピコオーダーでの記録が可能となってきた。
【０００３】
インクジェット方式は、その吐出ノズルから噴出させ得る物体は、顔料インク等の液体はもとより、微細化した固体なども可能であり、さらには記録媒体へ非接触で記録可能であることから、紙への記録以外にも大型ディスプレイ部品や電子基板製作などへのパターン印刷などにも幅広く使用されている。
【０００４】
前記吐出ノズルは数ミクロンの射出孔が多数並んでおり、その内部には圧電素子が配置され、この圧電素子にパルス電圧を加えて圧電素子を変形することにより、インクを押し出し射出孔よりインクを射出するのがインクジェット方式である。しかし、このインクジェット方式では、インクを射出していない停止時間では、射出孔周辺およびノズル内部ではインクが乾燥してしまう。このため、この状態のまま、記録媒体へインクを射出すると乾燥したインクが妨げとなり、目標点へのインクの着弾精度が極端に悪化し、インクが誤った場所に着弾してしまうほか、最悪の場合は射出孔がインクにより塞がれ詰まった状態となってインクの吐出ができなくなる。このため、従来では、インク吐出装置にフラッシング用の受皿を設け、記録媒体へのインク吐出前に受皿の部分でインクの予備吐出を行うことによってこれらの不具合を解消するようにしたインク吐出部のフラッシング装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、前記受皿はフラッシングを行うことによりインクが堆積していくため、これを除去する必要がある。この除去方法としては、受皿にインク吸収材を入れておき、これにインクを吸収させ、このインク吸収材を定期的に交換する方法や溶解液によりインクを溶解させ、このインク溶解液を廃棄する方法などがある。
【特許文献１】特開２００２−２６４３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インクジェット方式は、前述したように圧電素子の変形により超微細なインクを射出するが、その際に目標に向かって射出されたインク以外にも微細なミストが発生する。このミストはノズル表面の状態により発生個数は増加する。また、発生したミストは大変質量が軽く緩やかな風でも舞い上がり飛散するため、記録媒体へ付着するといった不具合がある。そこで、ミストの飛散を考慮して吐出ノズルから記録媒体までの距離を長くとり、ミストの付着を防ぐといった方法がある。
しかしながら、この方法では装置の外形が大きくなり余分なスペースを取る必要が生じるほか、ノズルを動作させながらフラッシングすると、その動作に伴ってミストが舞い上がる距離も長くなるため、舞い上がったミストが記録媒体に付着するおそれがある。
【０００７】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、その目的は、フラッシング時に発生するミストが記録媒体に飛散させることなくインラインでフラッシングを行うことで従来の不具合をなくすことができるインク吐出部のフラッシング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、インク吐出部からインクをフラッシングするフラッシング装置であって、前記インク吐出部からフラッシングされたインクを吸い込むための開口部を有するフラッシングボックスと、前記フラッシングボックスに連通され前記フラッシングされたインク及び前記インクのフラッシング時に発生した液体ミストを前記開口部を通して前記フラッシングボックス内に吸い込む吸引機構と、前記フラッシングボックス内に設けられ前記吸引機構により前記フラッシングボックス内に吸い込まれたインクを浸漬する浸漬部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載のインク吐出部のフラッシング装置において、前記浸漬部内に洗浄液が貯溜され、前記インクは前記洗浄液中に浸漬されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１記載のインク吐出部のフラッシング装置において、前記浸漬部に連通され該浸漬部から定期的かつ部分的に排出される洗浄液を貯溜する廃液タンクと、前記浸漬部に連通され該浸漬部に前記部分的に排出された量に相当する新たな洗浄液を定期的に供給する洗浄液供給タンクとを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１記載のインク吐出部のフラッシング装置において、前記フラッシングボックスは、前記インクのフラッシング時に発生したミストを捕獲するミスト捕獲部材を備えることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４記載のインク吐出部のフラッシング装置において、前記吸引機構は、前記フラッシングボックス内に開口された吸引口を有し、前記ミスト捕獲部材は、前記吸引口での吸引に伴う前記フラッシングボックス内での吸引気流が前記開口部から前記吸引口に向けて蛇行する流路が形成されるように配列された複数の邪魔板から構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４記載のインク吐出部のフラッシング装置において、前記フラッシングボックスの内壁や前記ミスト捕獲部材に付着したインクを洗浄する洗浄機構を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１記載のインク吐出部のフラッシング装置において、前記吸引機構の吸引通路にミストをトラップするトラップ部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、フラッシング時にインク吐出部からインクはフラッシングボックスの開口部に向けて射出され、そして、フラッシング時に発生した液体ミストは吸引機構により開口部からフラッシングボックス内に確実に吸引され、フラッシングされたインクとともに浸漬部へ送られる。これにより、フラッシングにより発生した液体ミストが記録媒体へ飛散することなくインラインでフラッシングを行うことができるとともに記録媒体へのインク噴射によるパターン形成などのタクトに影響を与えることなく、その生産性を向上できる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、浸漬部内に洗浄液が貯溜されているため、浸漬部に送られたインクは洗浄液中に落下して洗浄液と混ざり合うことにより、インクは乾燥されることがなく、かつ浸漬部内に固着することもない。また、溶剤が蒸発してしまっても洗浄液に混ざることにより、インクが堆積し乾燥異物が発生することがない。
【００１６】
請求項３の発明によれば、浸漬部に貯溜された洗浄液を定期的に廃液タンクへ排出し、この排出量に相当する量の新たな洗浄液を洗浄液供給タンクから供給できるようにしたので、浸漬部内の洗浄液をオーバーフローさせることがなく、しかも、新たな洗浄液が補充されることでフラッシングボックス内の清浄度を保つことができるとともに、浸漬部の洗浄液がインクのフラッシングにしたがって汚染度が上昇することもない。
【００１７】
請求項４、５の発明によれば、フラッシングボックス内に複数の邪魔板からなるミスト捕獲部材が設けられているので、フラッシングボックス内に吸い込まれたミストはミスト捕獲部材を通過する間に邪魔板に接触しトラップされ、吸引機構へミストが侵入するのを防ぐことができる。
【００１８】
また、請求項６の発明によれば、洗浄機構によりフラッシングボックスの内壁やミスト捕獲部材に付着したインクを洗浄することができる。
また、請求項７の発明によれば、吸引機構の吸引通路にトラップ部を設けたので、フラッシングボックス内でトラップできなかったミストをトラップ部により確実に捕獲することができるとともに、吸引機構の吸引力を落とすことなく吸引機構へのミストの進入を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明にかかるフラッシング装置の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明にかかるフラッシング装置は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図1は本発明にかかるフラッシング装置を備えたインクジェット式記録装置の実施の形態を示す概略斜視図、図２は本実施の形態におけるインクジェット式記録装置のステージの概略平面図、図３は本実施の形態におけるインクジェット式記録装置のインク吐出部を構成するインクジェットヘッドの説明用平面図、図４は本実施の形態におけるフラッシング装置の内部構造及びその周辺設備を示す構成図である。
【００２１】
図1に示すインクジェット式記録装置は、インクを吐出するインクジェットヘッド１０、記録媒体４０を載置するステージ２０、インクのフラッシングを行うためのフラッシングボックス３０を備えている。
インクジェットヘッド１０は図１のＸ軸方向へ移動可能であり、ステージ２０は図１のＹ軸方向へ移動可能である。フラッシングボックス３０はステージ２０の一側部に隣接して設けられ、ステージ２０とともにＹ軸方向へ移動される。これにより、インラインでフラッシングを可能にする。また、ステージ２０上に載置される記録媒体４０としては、例えば液晶部品の１つであるカラーフィルタがあり、このカラーフィルタ４０はステージ２０とともにＹ軸方向に移動される。
【００２２】
インクジェットヘッド１０からインクをカラーフィルタ４０に吐出してフィルタパターンを形成する場合、ステージ２０はＹ軸方向に移動される。この場合、ステージ２０上に載置されたカラーフィルタ４０がアライメントの位置ずれを起こさないようにステージ２０には、図２に示すような複数の吸着穴５０が形成されている。これにより、カラーフィルタ４０へのパターン形成動作時は、吸着穴５０を通して図示省略の吸引手段で真空引きすることによりカラーフィルタ４０をステージ２０上に吸着する。このため、カラーフィルタ４０に位置ずれが発生することがなく、高精度のパターン形成を必要とするカラーフィルタ４０に対してインクを正確に着弾させることができる。
【００２３】
インクを吐出するインクジェットヘッド１０は、任意に配置された多数のノズルからなり、さらに図３に示すようにＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）それぞれのインクを吐出するための赤ノズル領域１１、緑ノズル領域１２及び青ノズル領域１３に分かれている。これにより、一度に３色を分けて吐出することが可能である。また、それぞれのノズルの吐出待ち時間は一色ずつ吐出する方式よりもはるかに短い。しかし、ステージ２０の移動、カラーフィルタ４０の基材となるガラスの入れ替え、アライメントなどのプロセス時間の間は吐出待ち時間が発生する。また、カラーフィルタ４０のサイズが大きくなれば、この吐出待ち時間はさらに延びることになる。
カラーフィルタに使用するインクは溶剤を含んだインクであり、この溶剤は時間がたつにつれて空気中に蒸発してしまい、その結果、インクが乾燥してノズル射出孔付近に固着されてしまう。このままの状態で吐出するとインクが狙った場所とは別の場所に着弾する着弾暴れやミストの発生、吐出量の変化、異物の発生などさまざまな不具合が起きる。このため、カラーフィルタ４０に吐出する直前にステージ２０に隣接して設置されたフラッシングボックス３０へフラッシングすることにより固着したインクを取り除き安定した吐出状態を作り出すことができる。
【００２４】
次に、フラッシング装置の構成について図１及び図４を参照して詳細に述べる。
フラッシング装置は、図１及び図４に示すように、ステージ２０の一側部に隣接して設置されたフラッシングボックス３０と、フラッシングボックス３０に連通されフラッシングされたインク及びインクのフラッシング時に発生した液体ミストをフラッシングボックス内に吸い込む吸引機構６０とを備える。
フラッシングボックス３０の上面プレート３１にはステージ２０の一側に沿って延在する長穴状の開口部３４が形成されている。この開口部３４は、これと相対向する位置に移動されてきたインクジェットヘッド１０の予備吐出時にフラッシングされたインクを吸い込むためのものである。
【００２５】
フラッシングボックス３０内の底部には、図４に示すように、フラッシングされたインクを浸漬する浸漬部３３が設けられ、この浸漬部３３内には洗浄液が貯溜され、この洗浄液中にフラッシングされたインクを浸漬することでインクの乾燥を防止する。
また、浸漬部３３には、浸漬部３３から定期的かつ部分的に排出される洗浄液を貯溜する廃液タンク７１がエアオペレーションバルブ７２を介して接続されている。さらに、浸漬部３３には、浸漬部３３内に上記部分的に排出された量に相当する新たな洗浄液を定期的に供給する洗浄液供給タンク７０がエアオペレーションバルブ７３を介して接続されている。
【００２６】
フラッシングボックス３０内には、図４に示すように、インクのフラッシング時に発生したミストを捕獲するミスト捕獲部材３２が配設されている。
このミスト捕獲部材３２は、図４に示すように、吸引機構６０の吸引口６０ａでの吸引に伴う吸引に伴うフラッシングボックス３０内での吸引気流が開口部３４から吸引口６０ａに向けて蛇行する流路が形成されるように配列された複数の邪魔板３２ａから構成されている。すなわち、フラッシングボックス３０の上面プレート３１から下方に向け所定の間隔で鉛直に配列した複数の第１邪魔板３２ａと、この第１邪魔板３２ａの間に位置するようにフラッシングボックス３０の底面から上方に向け所定の間隔で鉛直に配列した複数の第２邪魔板３２ａとにより蛇行する流路が形成される。
【００２７】
吸引機構６０は、図１及び図４に示すように、真空ポンプからなる吸引源６３と、この吸引源６３とフラッシングボックス３０内に開口された吸引口６０ａとの間を接続する吸引通路６４と、この吸引通路６４に設けられた電磁開閉弁６１と、吸引通路６４に設けられ吸引源６３へ吸引されようとするミストをトラップするフィルタ付きのトラップ部６２とを備える。
【００２８】
次に、フラッシング装置の動作について説明する。
インクジェットヘッド１０がフラッシングボックス３０の開口部３４と相対向する真上に移動された状態におかれ、かつ吸引機構６０が起動された状態において、インクジェットヘッド１０の予備吐出動作に際し、フラッシングされたインクは開口部３４を通してフラッシングボックス３０内に吐出される。ここで、フラッシングボックス３０の浸漬部３３には常に蒸発しにくい洗浄液が溜められているため、上記フラッシングされたインクは洗浄液中へ落下し、浸漬部３３中の洗浄液と混ざり合う。このため、溶剤が蒸発してもインクは乾燥することはなく、しかもフラッシングボックス３０の内壁に固着されることもない。
【００２９】
一方、インクをフラッシングした際に発生するミストは、インクジェットヘッド１０やステージ２０の動きによって飛散するため、このミストがカラーフィルタ４０の表面に付着するとカラーフィルタ４０を不良品としてしまうが、本実施の形態では、ミストが吸引機構６０の吸引作用により開口部３４を通してフラッシングボックス３０内に吸い込まれ、上記フラッシングされたインクと同様に洗浄液中に落される。この場合、ミストは非常に微細で軽いため洗浄液中に落ちないものもあるが、このようなミストは、複数の邪魔板３２ａで構成される蛇行流路を通過する間に邪魔板３２ａに接触してトラップされ邪魔板３２ａに付着する。また、ミスト捕獲部材３２を通過して吸引機構部６０に吸い込まれたミストはトラップ部６２によって捕集される。このため、非常に微細なミストでも吸引機構６０の吸引源６３まで侵入することがないとともに吸引機構がインクにより汚染させることがない。
また、インクジェットヘッド１０やステージ２０の動きによって発生した気流の影響によりミストが再びフラッシングボックス３０より舞い上がろうとしても上面プレート３１と吸引機構部６０の吸引作用により捕集されるため、ミストがフラッシングボックス３０から出ることはない。
【００３０】
上述したフラッシングによって浸漬部３３内の洗浄液が汚染され、その汚染度が徐々に増すこととなる。このような場合は、一定の頻度でエアオペレーションバルブ７２を開いて浸漬部３３内の洗浄液を適量廃液タンク７１に排出する。その後、エアオペレーションバルブ７２を閉じてエアオペレーションバルブ７３を開き、排出した洗浄液と同量の新たな洗浄液を洗浄液供給タンク７０から浸漬部３３へ供給する。こうすることで、浸漬部３３内の洗浄液は一定の清浄度を保つことができる。このため、浸漬部３３にインクが固着されることはない。
【００３１】
また、何度もフラッシングを行うとミストなどの影響によりフラッシングボックス３０の内壁やミスト捕獲用邪魔板３２ａにインクが付着し堆積することになるため、吸引機構部６０の吸引力の低下や異物の発生などの原因となる。
そこで、本実施の形態では、洗浄機構を動作させる。すなわち、適度な頻度でエアオペレーションバルブ７３を開き、洗浄液供給タンク７０から供給される新たな洗浄液でフラッシングボックス３０内を満たす。これにより、フラッシングボックス３０の内壁やミスト捕獲用邪魔板３２ａに付着したインクを洗浄液で溶解させる。その後、エアオペレーションバルブ７２を開き、汚れた洗浄液をフラッシングボックス３０より廃液タンク７１に排出する。排液の終了後は再度エアオペレーションバルブ７３を開き、洗浄液供給タンク７０から新たな洗浄液を供給して、一定量の洗浄液をフラッシングボックス３０の浸漬部３３内に溜める。この動作中は洗浄液が吸引機構６０及びトラップ部６２に流れこまないようにするために電磁開閉弁６１を閉めておく。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明にかかるフラッシング装置を備えたインクジェット式記録装置の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図２】本実施の形態におけるインクジェット式記録装置のステージの概略平面図である。
【図３】本実施の形態におけるインクジェット式記録装置のインク吐出部を構成するインクジェットヘッドの説明用平面図である。
【図４】本実施の形態におけるフラッシング装置の内部構造及びその周辺設備を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０……インクジェットヘッド、１１……赤ノズル領域、１２……緑ノズル領域、１３……青ノズル領域、２０……ステージ、３０……フラッシングボックス、３１……上面プレート、３２……ミスト捕獲部材、３２ａ……邪魔板、３３……浸漬部、３４……開口部、４０……カラーフィルタ、５０……吸着穴、６０……吸引機構、６０ａ……吸引口、６１……電磁開閉弁、６２……トラップ部、６３……吸引源、６４……吸引通路、７０……洗浄液供給タンク、７１……廃液タンク、７２、７３……エアオペレーションバルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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