(57)【要約】【課題】食品、医薬品、印刷の分野等での送液用配管システム等での流路分配管に分岐管を介してインクジェットヘッドを多数配列されているインクジェット塗工装置およびその洗浄方法に関する。【解決手段】  分岐管を備えた流路分配管が接続されているインクジェット塗工装置であって、前記流路分配管の管内に配管供給口を含む区画と供給口を含まない区画を仕切る移動可能な流路遮断器具を設けたことを特徴とするインクジェット塗工装置および洗浄方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐管を備えた流路分配管が接続されているインクジェット塗工装置であって、前記流路分配管の管内に配管供給口を含む区画と供給口を含まない区画を仕切る移動可能な流路遮断器具を設けたことを特徴とするインクジェット塗工装置。
【請求項２】
前記流路分配管内に充填されたインクや洗浄液を排出する排出口が、配管供給口近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット塗工装置。
【請求項３】
前記流路分配管の配管供給口の反対方向端縁に流路遮断器具の挿入口が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット塗工装置。
【請求項４】
流路遮断器具の配管供給口方向先端部に流路分配管内壁面に接し、流体の流路を遮断するためのシール材（Ｏリング）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載のインクジェット塗工装置。
【請求項５】
流路遮断器具の配管供給口方向先端部が流路分配管内の位置を摘出できるマークが流路遮断器具の外周縁に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載のインクジェット塗工装置。
【請求項６】
請求項1〜５のいずれか1項に記載のインクジェット塗工装置の洗浄方法において、流路分配管の管内に配管供給口を含む区画と供給口を含まない区画を仕切る移動可能な流路遮断器具により流路分配管の配管供給口近傍から配管供給口の反対方向に流路遮断器具を後退させ、流路分配管および分岐管の管内を順次洗浄液を流して洗浄することを特徴としたインクジェット塗工装置の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路分配管に分岐管を介してインクジェットヘッドを多数配列されているインクジェット塗工装置およびその洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品、医薬品、印刷の分野ではその製造工程で送液用配管が頻繁に使用されている。また、送液技術や継ぎ手の信頼性の向上などから、貴重な材料の送液や自動化プロセスが促進している。そして、高精度・高精細な製造プロセスへと利用分野が広がっている。
【０００３】
上述した送液用配管システムは、品質向上や衛生条件の維持の為に、一定期間ごとに配管の洗浄作業が行なわれている。
【０００４】
また、微細印刷の分野では、インクの乾燥によるトラブル回避や乾燥異物の排除の為に、頻繁に配管システムの洗浄が要求されている。
【０００５】
また、このような洗浄作業の作業時間の短縮や、廃液量の低減などを考慮した、効率の良い洗浄工程の確立が求められている。
【０００６】
通常、配管洗浄は洗浄液を一定の速度で送液し、置換する方法が多く行なわれ提案されている。
【０００７】
また、配管洗浄する際に、供給する洗浄液の流速変化を利用する方法も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
さらに、洗浄液に気泡や加圧ガスを混合して洗浄効果を得る方法も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
また、配管を用いた製造装置の高付加価値化や効率化により、一つの幹となる配管から多数の分岐された配管に送液を行う流路分配管が多く使われるようになっている。
【００１０】
このような流路分配管では、とくに先端を封止した分配管や、インク流量が極端に低くなるインクジェットヘッドを取り付けた場合に、枝となる分岐配管にインキが滞留する。そして、流路分配管全体の洗浄効率を低下させるという問題がある。
【００１１】
また、比較的短い分岐管の滞留部１０４の洗浄には、図３に示すように配管１０１の分岐部に突起部１０２を形成し幹となる配管の流路１０３の乱れを用いて洗浄を促進する配管システムの滞留水部の洗浄促進方法（例えば、特許文献３）が知られている。
【００１２】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開平８−２５２５５０号公報
【特許文献２】特開平９−８５１５３号公報
【特許文献３】特開平６−１９０３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように製造装置の高付加価値化や効率化により流路分配管が使用される機会が増えている。
【００１４】
また、流路分配管は通常の配管に比べると高価で組み込まれるシステムに最適化された特殊なものであることが多い。そして、精密さや配管の複雑さから分解洗浄などが困難な場合が多い。
【００１５】
さらに、一般的に配管洗浄で使用されている洗浄液の送圧の変化（特許文献１）や、気泡／気体の混合による洗浄（特許文献２）も、幹となる配管に対しては一定の効果が認められるが、分岐された配管や細い配管に対しては気体の滞留が起こりやすいことから洗浄の効果が得られ難い。
【００１６】
また、枝となる配管の末端に、インクジェットヘッドのような微小な吐出口を持ち洗浄液の排出が困難なものが設けられている場合はとくに洗浄効果が得られにくい。
【００１７】
前記インクジェットヘッドを取り付けた場合、枝となる配管の先端が封止された場合とほぼ同様の状態となる。そして、枝となる配管内に送液物が滞留してしまい、洗浄を十分に行うことが困難である。
【００１８】
例えば、インクジェットヘッドを用いた塗工装置が、薄型表示デバイス（液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ）製造分野に対して応用が期待されている。
【００１９】
前記薄型表示デバイス向け部材などに利用される高精度の印刷分野においては、塗工液の乾燥異物や配管システム内の不純物の除去が製品の付加価値を維持する点において重要となっている。そして、配管システムの洗浄工程の確立が必要となる。
【００２０】
一方、高精度／大面積の薄型表示デバイス向け部材を効率良く製造する方法としてインクジェットヘッドを複数配列した装置が用いられている。そのインクジェットヘッドアレイのインク供給は、洗浄が困難な流路分配管が用いられる。
【００２１】
一般的に流路分配管部分は、設けられた複数の枝となる分岐管の使用を選択するため、その分岐部の直後にバルブなどの流路開閉部を持つことが多い。
【００２２】
そのような流路配管では、まず幹となる配管を洗浄液で洗浄できれば、順次分岐配管を洗浄していくことが可能であり、洗浄液の使用量も最小限に抑えられると考えられる。しかし、実際には、設置されたバルブまでの空間にインクなどが滞留してしまい、幹となる配管のみを完全に洗浄することができない。
【００２３】
また、先端にインクジェットヘッドを設けた分岐配管のように洗浄液の排出能力が低い場合や、洗浄圧や洗浄液の送液量の関係で一度に分岐配管を洗浄することが困難な場合は、順次分岐配管を洗浄する方法が用いられる。
【００２４】
そして、幹となる配管からバルブまでの滞留部のインキ等の汚染物が、幹となる配管内に逆流・拡散してしまうことから効率的な洗浄を行うことは難しく、且つ、洗浄が行えるとしても大量の洗浄液を消費する。
【００２５】
このように流路分配管の洗浄は、特許文献３に開示されているように枝となる配管の分岐部に突起部を形成し幹となる配管の流路の乱れを用いて洗浄を促進する方法を用いることができる。
【００２６】
しかし、バルブなどの設置のために設けられた滞留部の体積が大きな分岐配管を洗浄することは困難である。また使用する洗浄液の量に対して分岐管部が洗浄される効率が低く、予想以上の洗浄液を消費してしまうという問題がある。
【００２７】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、複数の分岐配管を介してインクジェットヘッドが設けられているインクジェット塗工装置の流路分配管や分岐配管等の洗浄を大量の洗浄液を使用することなく、且つ、効率よくできるインクジェット塗工装置および洗浄方法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】
【００２８】
上記問題点を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、
分岐管を備えた流路分配管が接続されているインクジェット塗工装置であって、前記流路分配管の管内に配管供給口を含む区画と供給口を含まない区画を仕切る移動可能な流路遮断器具を設けたことを特徴とするインクジェット塗工装置である。
【００２９】
次に、本発明の請求項２に係る発明は、
前記流路分配管内に充填されたインクや洗浄液を排出する排出口が、配管供給口近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット塗工装置である。
【００３０】
次に、本発明の請求項３に係る発明は、
前記流路分配管の配管供給口の反対方向端縁に流路遮断器具の挿入口が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット塗工装置である。
【００３１】
次に、本発明の請求項４に係る発明は、
流路遮断器具の配管供給口方向先端部に流路分配管内壁面に接し、流体の流路を遮断するためのシール材（Ｏリング）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット塗工装置である。
【００３２】
次に、本発明の請求項５に係る発明は、
流路遮断器具の配管供給口方向先端部が流路分配管内の位置を摘出できるマークが流路遮断器具の外周縁に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット塗工装置である。
【００３３】
次に、本発明の請求項６に係る発明は、
請求項1〜５のいずれか1項に記載のインクジェット塗工装置の洗浄方法において、流路分配管の管内に配管供給口を含む区画と供給口を含まない区画を仕切る移動可能な流路遮断器具により流路分配管の配管供給口近傍から配管供給口の反対方向に流路遮断器具を後退させ、流路分配管および分岐管の管内を順次洗浄液を流して洗浄することを特徴としたインクジェット塗工装置の洗浄方法である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のインクジェット塗工装置および洗浄方法は、以上の構成からなるので、複数の分岐管が接続された流路分配管を持つ洗浄が困難であった管内でもより少ない洗浄液で、且つ、効率良く洗浄ができる。
【００３５】
また、本発明のインクジェット塗工装置および洗浄方法は、以上の構成からなるので、先端にインクジェットヘッドを設けた洗浄液の排出能力が低い分岐配管でも容易に洗浄することができる。
【００３６】
さらに、本発明のインクジェット塗工装置および洗浄方法は、以上の構成からなるので、配管内の汚染物が、幹となる配管内に逆流・拡散することなく、より少ない洗浄液の使用で効率良く洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明のインクジェット塗工装置の一実施例の形態を説明するための斜視図である。
【００３８】
本発明のインクジェット塗工装置の流路分配管は、通常インクならびに洗浄液タンク、配管、ポンプ、フィルター、バルブ、配管継ぎ手等により構成される配管システムの一部である。
【００３９】
そして、インクジェット等の塗工ヘッドを用いた塗工装置、針方式による微小塗工装置、半導体製造に用いられる高純度水などの供給システム、医薬品製造や食品加工の為の送液システムなどに用いられる。
【００４０】
本発明のインクジェット塗工装置の流路分配管１００は図１に示すように、分解可能な２つ以上の部材から形成されている。そして、一般的な配管システムと継ぎ手などを用いて接続されている。
【００４１】
前記部材は、ステンレス、アルミなどの印刷機等で用いられる一般的な金属加工材料等を用いることができる。そして、必要な場合には、部材等を分解して、メンテナンス等を行うことができる。
【００４２】
また、部材を合わせる際には、充填する液体の漏れを防ぐ為にフッ素系樹脂、シート状のシリコーンゴム等を部材接合部形状に合わせて加工したものを、シール材（パッキング材）として用いることができる。
【００４３】
前記流路分配管１００内には、液供給口１１からドレインにかけて、溝状に加工した液体の流路が設けられている。そして、その流路中には分配配管１２等の分岐配管に繋がる分配孔１４が設けられている。
【００４４】
また、本発明のインクジェット塗工装置に用いる流路分配管１００内の流路は、流路遮断器具を挿入し、流路分配管内を平行に移動可能であることが必要とされる。このため、設けられる流路は内部での広がりや、蛇行などがなく、流路幅や高さの変化がないものであることが好ましい。そして、好ましくは円柱形である。
【００４５】
さらに、流路分配管１００の管内面は、インキの定着を防ぎ、洗浄性を高める為に無電解研磨などの表面処理が施されているものが好ましい。
【００４６】
また、流路分配管１００に設けられた液供給口１１は、ポンプなどから送液されたインキや洗浄液を流路分配管１００内に液を導入する目的で形成されている。
【００４７】
また、該液供給口は、配管システムの構築に用いられる一般的な継ぎ手等が、配管接続器具を用いて流路分配管内と接続するための接続部を持っている。
【００４８】
また、分岐配管１２は、流路分配管１００内の液体流路に複数設けられた分岐孔と、下流の配管システムとを連結する為に設けられている。そして、流路分配管１００の一部もしくは流路分配管１００に付与された配管継ぎ手として設けることができる。
【００４９】
さらに、該分岐配管１２のなかで最も液供給口１１の近傍に設けられた分岐配管１２は、分配システム下流と接続しない。そして、洗浄時に行う流路遮断器具１５の流路分岐管１００内の移動を行うための廃液口として用いることができる。
【００５０】
同様に、もっとも流路遮断器具挿入口１６に近い分岐配管（ドレイン）１３は、洗浄及びインク注入時のエアー抜きなどの際に開放するドレインとして用いることができる。
【００５１】
また、流路遮断器具１５は、流路分配管１００中に設けられた液体流路内を遮断するために設けられる。そして、図３に示すように、先端部４１と支持体部４２から形成されている。
【００５２】
先端部４１は、フッ素樹脂やポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＶＣ樹脂、メタアクリル樹脂、含フッ素樹脂等で例示される、所謂汎用プラスチックスはもとより、ナイロン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂等で例示されるいわゆるエンジニアリングプラスチックスや、ステンレス、アルミなどの金属を用いることができる。
【００５３】
また、先端部４１の形状は流路分配管内の形状に沿った大きさに設けられる。そして、流路の遮断性を向上させる為の環状シール材４３を設置する為に必要な凹部分を有する形状が好ましい。
【００５４】
前記環状シール材４３は、先端部４１と流路分配管内の隙間を埋めつつ、流路遮断器具１５の流路分配管内の移動を容易にする為に設けられる。そして、アクリトニトリル―ブタジエン共重合体やイソブテン―イソプレン共重合体、シリコーンゴム等を材質として用いることができる。
【００５５】
前記支持体部４２は、ステンレス、アルミなどから形成されている。そして、流路遮断器具１５を挿入・移動する際の挿入長さや移動量を測る目印や目安となるように、あらかじめ凹形状や着色などのマーキング４４を規則的に配置したものが好ましい。
【００５６】
前記流路遮断器具挿入部１６は、該流路遮断器具１５を円滑に流路分配管１００内の流路に挿入する際に用いる挿入口である。そして、手動弁を介して流路遮断器具１５の挿入や取出しを行うことができる。
【００５７】
次に、図２（ａ）は本発明のインクジェット塗工装置の洗浄開始時の流路分配管の一実施例の概略断面を示す概略図である。また、（ｂ）は本発明のインクジェット塗工装置の洗浄時の流路分配管の他の一実施例の概略断面を示す概略図である。
【００５８】
図２（ａ）に示すように、本発明のインクジェット塗工装置の洗浄を開始する際には、まず、流路遮断器具１５を、液供給口１１に最も近い分岐配管１２に設けられた弁２１を開く。そして、充填されていた液を排出する。
【００５９】
次に、液供給口１１から洗浄液を流しながら、液供給口１１に最も近い分岐配管１２を含む洗浄区域２３の洗浄を行う。
【００６０】
そして、図２（２）に示すように、つぎに液供給口１１に近い分岐配管を洗浄できる位置まで流路遮断器具１５を移動させた後、インクジェットヘッド２２を含む洗浄区域２３’を洗浄する。
【００６１】
このように、流路遮断器具１５を、流路遮断器具挿入部１６側に移動させながら、設けられた分岐配管を順次洗浄していく。
【００６２】
以下に、本発明の実施例について具体的に説明するが、それに限定されるものではない。
【実施例１】
【００６３】
内径６ｍｍ、長さ８０ｃｍの流路分配管に、同じく内径６ｍｍの分岐管を２０設けた。そして、中央の１８の各分岐配管（左右両端の分岐管を除く）にインクジェットヘッドを、手動弁を介して設けた。
【００６４】
次に、濃度が１０重量％のアクリル共重合体樹脂希釈液とピグメントレッド１７７、さらに分散剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを８０：１９：０．９の割合で調合し分散することで得た着色インキを流路分配管に送液し流路分配管内に満たした。
【００６５】
そして、流路遮断器具を流路遮断器具挿入部から挿入し、供給口近傍の分岐配管の手動弁を開けて余分なインキを排除しながら開放した。そして、分岐配管手前まで流路遮断器具を移動した。
【００６６】
次に、シクロヘキサノンを洗浄液として、流路分配管と接続した加圧タンクに設け、３５ＫＰａの圧縮空気を加圧タンクへ施した。また、洗浄液面を加圧することで、流路分配管内に洗浄液を送液した。
【００６７】
そして、廃液の着色がなくなった時点で開いていた手動弁を閉じ、流路遮断器具を次の分岐孔近傍に移動した後、インクジェットヘッドが設けられた分岐管に洗浄液を送液した。
【００６８】
上述したような洗浄を順次繰り返し、流路分配管内をすべて洗浄することができた。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明のインクジェット塗工装置および洗浄方法に用いられる流路分配管は、通常インクおよび洗浄液タンク、配管、ポンプ、フィルター、バルブ、配管継ぎ手等により構成される配管システムの一部である。そして、インクジェット等の塗工ヘッドを用いた塗工装置、針方式による微小塗工装置等に使用できるインクジェット塗工装置として優れていることはもとより、医薬品製造や食品加工の為の送液システムなどにも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明のインクジェット塗工装置の一実施例の形態を説明するための斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明のインクジェット塗工装置の洗浄開始時の流路分配管の一実施例の概略断面を示す概略図である。
【００７１】
（ｂ）は本発明のインクジェット塗工装置の洗浄時の流路分配管の他の一実施例の概略断面を示す概略図である。
【図３】本発明のインクジェット塗工装置に用いられる流路遮断器具の一実施例の概略を示す概略図である。
【図４】従来の洗浄方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１１…液供給口
１２…分岐配管
１３…分岐配管（ドレイン）
１４…分岐口
１５…流路遮断器具
１６…流路遮断器具挿入部
２１…弁
２２…インクジェットヘッド
２３…洗浄区域
２３’…洗浄区域
４１…先端部
４２…支持体部
４３…環状シール材
４４…マーキング
【図１】
2007283226.tif 000003
【図３】
2007283226.tif 000004
【図４】
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【図２】
2007283226.tif 000006