(57)【要約】    【課題】ノズルが多数詰まったインクジェットヘッドでも、洗浄液がノズルの上流側の流路から溢れ出ないようにして、洗浄液をスムーズに循環させることができるようにする。    【解決手段】洗浄液タンク２０内から洗浄液をインク供給口３４に供給し、ノズル５４から洗浄液を流出させる第１の経路と、洗浄液タンク２０内から洗浄液をインクジェットヘッド４のインク供給口３４に供給し、ノズル５４から洗浄液を流出させる一方、インクジェットヘッド４の第２のインク供給口４０からインクジェットヘッド４内の洗浄液を受け入れ該インクジェットヘッド４内の洗浄液をヘッド洗浄容器６内に導く開閉自在な流路を有する第２の経路を有する。インクジェットヘッド４のノズル５４の詰まりが少ないときは、第１の経路で洗浄し、洗浄するインクジェットヘッド４のノズル５４が多数詰まっている場合は、第２の経路を通してインクジェットヘッド内に洗浄液を供給する。【選択図】図１
2007090585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液タンク内の洗浄液をポンプによってヘッド洗浄容器内に配置したインクジェットヘッドに注入し、該インクジェットヘッドのノズルから排出された洗浄液をヘッド洗浄容器内に前記インクジェットヘッドのノズルが漬かる状態で貯蔵し、その貯蔵された洗浄液をポンプによって前記洗浄液タンクに戻し、前記インクジェットヘッドのインク供給口から入りノズルから出る洗浄液が前記洗浄液タンクを経て循環する流路を設けたインクジェットヘッド洗浄装置であって、前記洗浄液タンク内から洗浄液をインクジェットヘッドの少なくとも１つのインク供給口に供給し、該インクジェットヘッドのノズルから洗浄液を流出させる第１の経路と、前記洗浄液タンク内から洗浄液をインクジェットヘッドの少なくとも１つのインク供給口に供給し、該インクジェットヘッドのノズルから洗浄液を流出させる一方、前記インクジェットヘッドの他の第２のインク供給口から前記インクジェットヘッド内の洗浄液を受け入れ該インクジェットヘッド内の洗浄液を前記ヘッド洗浄容器内に導く開閉自在な流路を有する第２の経路とを有し、前記インクジェットヘッドのノズルの詰まりが少ないときは、前記第１の経路で洗浄し、洗浄するインクジェットヘッドのノズルが多数詰まっている場合は、前記第２の経路で洗浄し、前記インクジェットヘッド内に供給される洗浄液がノズルの詰まりにより該ノズルの上流側の流路から溢れ出ないようにした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】
前記洗浄液が循環する流路に濾過装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。
【請求項３】
前記インクジェットヘッドの他の第２のインク供給口から該インクジェットヘッド内の洗浄液を受け入れ該インクジェットヘッド内の洗浄液を前記ヘッド洗浄容器内に導く開閉自在な流路は、一端が前記インクジェットヘッドの他の第２のインク供給口に接続し他端が三方弁に接続する第１の部分と、一端が前記ヘッド洗浄容器内に配置され、他端が前記三方弁に接続する第２の部分とで構成され、前記開閉自在な流路を閉じると前記第１の部分が前記三方弁を介して、インクジェットヘッドのインク供給口に洗浄液を供給する流路に連通し、前記インクジェットヘッドに前記第２のインク供給口を含む少なくとも２つのインク供給口を介して洗浄液が供給され、前記開閉自在な流路を開くと、前記第１の部分とインクジェットヘッドのインク供給口に洗浄液を供給する流路とが前記三方弁を介して遮断され、該第１の部分と第２の部分とが前記三方弁を介して連通するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。
【請求項４】
前記第２の経路の開閉自在な流路が開いて前記インクジェットヘッドの洗浄が行われた後、前記第２の経路の開閉自在な流路が閉じ前記第１の経路によって前記インクジェットヘッドの洗浄が行われるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。
【請求項５】
前記ヘッド洗浄容器内の洗浄液に超音波振動を与え、前記ヘッド洗浄容器内の洗浄液に浸したインクジェットヘッドのノズルを超音波振動する洗浄液により洗浄するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。
【請求項６】
前記インクジェットヘッドの洗浄中、前記超音波振動の周波数を変更するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。
【請求項７】
前記インクジェットヘッドのノズル用のアクチュエータを、インクジェットヘッドの洗浄中駆動するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項５に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドを洗浄液に浸し、この洗浄液を循環させて洗浄液によりインクジェットヘッドのノズルの詰まりを除去し、インクジェットヘッドのインク吐出機能を正常化するためのインクジェットヘッド洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインクジェットヘッドは、高解像度の詳細画像に対応できるように、また、印字範囲の大型化、印字時間の短縮などへの対応のため、インク吐出ノズル数が多いものが開発されている。このようなノズル数の多いヘッドはまだ高価であり、インクジェットヘッドの宿命でもあるノズルの詰まりによりノズルからインクが吐出できなくなるとヘッドが使えなくなるため非常に経済的損失が大きい。
インクジェット印刷においては、ノズルからのインクの吐出により画像を作成するため、ソフト的な補正にて多少のノズルの詰まりであればマスク処理などをソフトで行ってその部分を使わないで対処することも可能ではあるが、それでは基本的な解決にはならない。
そこで、従来、インクジェットヘッドを洗浄液に浸しそして循環させて洗浄する装置が提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開昭６３−１２２５４６号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような装置において、例えば、洗浄液をタンクからポンプで吸い上げ、インクジェットヘッドに注入し、インクジェットヘッドのノズルから射出させ洗浄液の容器に出し、そこからまた吸い上げてフイルタを通してまたタンクに戻し、また吸い上げてという循環サイクルで洗浄する場合、ヘッドのノズルの詰まり具合が少なければ、ノズルから比較的普通に洗浄液が流出するので問題なく循環するのであるが、予想以上にノズルが詰まっている場合などは、インクジェットヘッドに注入している洗浄液がきちんと循環しないで溢れてしまう可能性がある。
本発明は上記問題点を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため本発明は、洗浄液タンク内の洗浄液をポンプによってヘッド洗浄容器内に配置したインクジェットヘッドに注入し、該インクジェットヘッドのノズルから排出された洗浄液をヘッド洗浄容器内に前記インクジェットヘッドのノズルが漬かる状態で貯蔵し、その貯蔵された洗浄液をポンプによって前記洗浄液タンクに戻し、前記インクジェットヘッドのインク供給口から入りノズルから出る洗浄液が前記洗浄液タンクを経て循環する流路を設けたインクジェットヘッド洗浄装置であって、前記洗浄液タンク内から洗浄液をインクジェットヘッドの少なくとも１つのインク供給口に供給し、該インクジェットヘッドのノズルから洗浄液を流出させる第１の経路と、前記洗浄液タンク内から洗浄液をインクジェットヘッドの少なくとも１つのインク供給口に供給し、該インクジェットヘッドのノズルから洗浄液を流出させる一方、前記インクジェットヘッドの他の第２のインク供給口から前記インクジェットヘッド内の洗浄液を受け入れ該インクジェットヘッド内の洗浄液を前記ヘッド洗浄容器内に導く開閉自在な流路を有する第２の経路とを有し、前記インクジェットヘッドのノズルの詰まりが少ないときは、前記第１の経路で洗浄し、洗浄するインクジェットヘッドのノズルが多数詰まっている場合は、前記第２の経路で洗浄し、前記インクジェットヘッド内に供給される洗浄液がノズルの詰まりにより該ノズルの上流側の流路から溢れ出ないようにしたものである。
また本発明は、前記洗浄液が循環する流路に濾過装置を設けたものである。
また本発明は、前記インクジェットヘッドの他の第２のインク供給口から該インクジェットヘッド内の洗浄液を受け入れ該インクジェットヘッド内の洗浄液を前記ヘッド洗浄容器内に導く開閉自在な流路は、一端が前記インクジェットヘッドの他の第２のインク供給口に接続し他端が三方弁に接続する第１の部分と、一端が前記ヘッド洗浄容器内に配置され、他端が前記三方弁に接続する第２の部分とで構成され、前記開閉自在な流路を閉じると前記第１の部分が前記三方弁を介して、インクジェットヘッドのインク供給口に洗浄液を供給する流路に連通し、前記インクジェットヘッドに前記第２のインク供給口を含む少なくとも２つのインク供給口を介して洗浄液が供給され、前記開閉自在な流路を開くと、前記第１の部分とインクジェットヘッドのインク供給口に洗浄液を供給する流路とが前記三方弁を介して遮断され、該第１の部分と第２の部分とが前記三方弁を介して連通するようにしたものである。
また本発明は、前記第２の経路の開閉自在な流路が開いて前記インクジェットヘッドの洗浄が行われた後、前記第２の経路の開閉自在な流路が閉じ前記第１の経路によって前記インクジェットヘッドの洗浄が行われるようにしたものである。
また本発明は、前記ヘッド洗浄容器内の洗浄液に超音波振動を与え、前記ヘッド洗浄容器内の洗浄液に浸したインクジェットヘッドのノズルを超音波振動する洗浄液により洗浄するようにしたものである。
また本発明は、前記インクジェットヘッドの洗浄中、前記超音波振動の周波数を変更するようにしたものである。
また本発明は、前記インクジェットヘッドのノズル用のアクチュエータを、インクジェットヘッドの洗浄中駆動するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、ノズルが多数詰まったインクジェットヘッドであっても、最初に第２の経路を開いて洗浄を行った後、第２の経路を閉じて第１の経路で洗浄すれば、洗浄液がノズルの上流側の流路から溢れてしまうことがなくなるので、段階的にインクジェットヘッドの回復ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
超音波洗浄機２は、インクジェットヘッド４が浸漬される洗浄液を収容するヘッド洗浄容器６を有し、且つ、その洗浄液に超音波振動を加えるための発振器８と振動子１１を備えている。前記発振器８は、振動子１１を駆動し、ヘッド洗浄容器６内の洗浄液に超音波振動を与えるもので、図４に示すように、発振部１０と、発振部１０の発振周波数を変更する周波数変換部１２と、この周波数変換部１２を操作するための操作パネル１４と、発振部１０の出力を増幅する増幅部１６と、発振部１０と増幅部１６に電源電圧を供給する電源部１８で構成される。
【０００７】
前記周波数変換部１２は、発振部１０から出力される超音波洗浄のための超音波の周波数を予め操作パネル１４から設定した複数の周波数に変更できるように構成されている。また、周波数変換部１２は、発信部１０の出力周波数を段階的に且つ定期的に変更する機能を有している。ここで段階的とは、例えば、周波数を１ｋＨｚずつ変化させ、設定上限周波数に達したら、最初の周波数に戻り、これを繰り返すことであり、定期的とは一定時間ごとに、周波数を変更することである。なお、周波数は数段階、例えば２８ｋＨｚ、４５ｋＨｚ、１００ｋＨｚなどの設定を数十秒づつ繰り返してもよく、仕様に関しては任意に選択すれば良い。
【０００８】
前記ヘッド洗浄容器６は、インクジェットヘッド４を、洗浄位置に脱着可能に保持する支持具を備えている。洗浄液タンク２０は、その内部に洗浄液２２を収容し、該内部に、ポンプ２４の吸い込み口に接続するチューブ２６の一端が配置されている。ポンプ２４の排出口は、フイルタ２８が接続するチューブ３０と、該チューブ３０と連通する分岐チューブ３２を介して、インクジェットヘッド４のインク供給口３４に接続している。
【０００９】
また、ポンプ２４の排出口は、チューブ３０と三方弁３６と分岐チューブ３８を介して、インクジェットヘッド４のインク供給口４０に接続している。また、ポンプ２４の排出口は、チューブ３０と、三方弁３６と、分岐チューブ４２を介して、ヘッド洗浄容器６の内部と連通している。ポンプ４６とフイルタ４８に接続する戻りチューブ４４の一端は、洗浄液タンク２０の内部に配置され、他端４４ａは、ヘッド洗浄容器６内に配置されている。
【００１０】
このチューブ４４の他端４４ａの高さにより、ヘッド洗浄容器６の内部の洗浄液２２の液面の上限位置が定まるように構成されている。前記フイルタ４８は、ポンプ４６の吸い込み口に連結している。密閉された洗浄液タンク２０の上部には、該上部に穿設された穴にパイプあるいはチューブなどの管５０が挿入配置され、この管５０により、洗浄液タンク２０の内部を外気と連通する通気孔５２が形成されている。
【００１１】
インクジェットヘッド４は、多数のノズル５４を備え、これらは共通インク室５６に連通している。前記各ノズル５４には、ノズルからインクを吐出させるためのアクチュエータが設けられている。インクジェットヘッド４は、ノズル５４からインクを吐出させるためのアクチュエータとして圧電部材を用いたものや、アクチュエータとして発熱体を用いてこれによりインクを沸騰させることでノズル５４からインク滴を吐出させる構成のものが、本装置による洗浄の対象となる。
【００１２】
本装置では、前記三方弁３６によって、洗浄液の循環経路が２つ選択可能に形成される。第１の経路は、洗浄液タンク２０内の洗浄液が、チューブ２６を経て、２つのインク供給口３４，４０から共通インク室５６内に供給され、ノズル５４からヘッド洗浄容器６内に排出され、チューブ４４を通して洗浄液タンク２０に戻る。第２の経路は、洗浄液タンク２０内の洗浄液が、チューブ２６を経て、片側のインク供給口３４のみから共通インク室５６に供給され、ノズル５４からヘッド洗浄容器６内に排出されるとともに、共通インク室５６内に満たされた洗浄液が他方のインク供給口４０から分岐チューブ３８と分岐チューブ４２を逆流してヘッド洗浄容器６内に排出される。ノズル５４と分岐チューブ４２から排出されたヘッド洗浄容器６内の洗浄液は、チューブ４４を通して洗浄液タンク２０に戻る。
【００１３】
次に本装置の動作について説明する。
洗浄の対象となるインクジェットヘッド４のノズル５４の詰まりの程度が普通のレベルの場合には、洗浄液が供給される流路として、第１の経路が選択される。この第１の経路では、三方弁３６の方向切換弁の切り換えにより、分岐チューブ４２が、チューブ３０と分岐チューブ３８から遮断され、チューブ３０と分岐チューブ３８が連通する状態に設定される。
【００１４】
ヘッド洗浄容器６内には、支持具によって支持されたインクジェットヘッド４が配置されノズル５４がヘッド洗浄容器６内の洗浄液２２に浸漬されている。一方、洗浄液タンク２０内には、予め洗浄液２２が収容されている。ポンプ２４が駆動されると、ポンプ２４により、洗浄液タンク２０内の洗浄液２２が吸い上げられ、フイルタ２８を通して、インクジェットヘッド４の２箇所のインク供給口３４，４０から、洗浄液が注入される。
【００１５】
インクジェットヘッド４内の共通インク室５６にチューブ３０から洗浄液が注入されると、この洗浄液は、各ノズル５４から流出する。一方、超音波洗浄機２の発振器８が駆動し、振動子１１が振動して、ヘッド洗浄容器６内の洗浄液は、設定された周波数で振動する。超音波洗浄機用発振器８の発振部１０の出力周波数は、周波数変換部１２の制御により、段階的、定期的に変更される。ノズル５４から出てヘッド洗浄容器６に入った洗浄液は、容器６内の洗浄液の液面を上昇させる。
【００１６】
ポンプ４６は、本実施形態では、常時駆動されている。そのため、ヘッド洗浄容器６内の液面がチューブ４４の他端４４ａを越えると、ポンプ４６によって、ヘッド洗浄容器６内の洗浄液が吸い上げられ、フイルタ４８を通して、洗浄液タンク２０に戻される。これにより、洗浄液は洗浄液タンク２０とヘッド洗浄容器６間を循環し、ヘッド洗浄容器６内の液面は一定のレベルに保持される。
【００１７】
尚、ヘッド洗浄容器６の液面をセンサで検出し、液面が所定のレベルより上がったときのみポンプ４６を駆動して、液面を一定レベルに保持するようにしても良い。洗浄液タンク２０から洗浄液を吸い上げ、ヘッド洗浄容器６から洗浄液を洗浄液タンク２０に戻す洗浄液の循環は、通気孔５２の存在により、スムーズに行われる。洗浄の対象となるインクジェットヘッド４のノズルの詰まりが多い場合は、ノズルからの流出量が少ないため、共通インク室５６が洗浄液であふれてしまう。そのため、この場合は、図２に示すように、第２の経路が選択される。
【００１８】
この経路２では、三方弁３６の方向切換弁の切り換えにより、分岐チューブ３８がチューブ３０から遮断され、分岐チューブ３８と分岐チューブ４２が連通する。これにより、洗浄液タンク２０から洗浄液をポンプ２４で吸い上げてフイルタ２８を通じてインクジェットヘッド４の共通インク室５６に洗浄液を注入すると、この注入は、分岐チューブ３２による、片方のインク供給口３４からの供給だけになる。
【００１９】
インクジェットヘッド４の共通インク室５６内では、洗浄液は、ノズル５４から流出する分と、共通インク室５６のオーバーフロー分の洗浄液が他のインク供給口４０から分岐チューブ４２に逆流する分とに分かれる。分岐チューブ３８に逆流した洗浄液は、三方弁３６と分岐チューブ４２を経て、ヘッド洗浄容器６に排出される。他の動作は図１に示す第１の経路の動作と同一である。インクジェットヘッド４の洗浄中、ノズルの詰まりが改善され、共通インク室５６内の洗浄液のオーバーフローがなくなった場合には、三方弁３６を切り換え、第１の経路に戻す。なお、色々な条件に対応できるように、ポンプ２４は流量や流速を変更できるようにしても良い。
【００２０】
次に本発明の他の実施形態を図３を参照して説明する。
洗浄液タンク２０は、密閉され、該洗浄液タンク２０内の上部は、チューブ５８により、レギュレータ６０を介してエアーポンプ６２のエアー吐出口に連結している。ヘッド洗浄容器６には、液面を検出するセンサ６４が設けられ、ヘッド洗浄容器６内の洗浄液の液面が所定のレベルを越えると、前記センサ６４が働き、ポンプ４６によって、ヘッド洗浄容器６内の洗浄液２２が吸い上げられ、洗浄液タンク２０に戻され、ヘッド洗浄容器６内の液面が常に所定のレベルに保持されるように構成されている。他の構成は図１に示す実施形態と同一である。
【００２１】
上記した構成において、チューブ３０を介して、ヘッド洗浄容器６内のインクジェットヘッド４の共通インク室５６に洗浄液を供給する場合には、予め、三方弁３６の方向切換弁を切り換えて、洗浄液供給流路を第１の経路又は第２の経路に設定しておく。次に、超音波洗浄機２を駆動するとともに、エアーポンプ６２を駆動する。エアーポンプ６２が駆動すると、チューブ５８から洗浄液タンク２０内に圧力空気が供給され、この空気圧により、洗浄液タンク２０内の液面が加圧されて、洗浄液タンク２０内の洗浄液がチューブ２６内に押し上げられ、フイルタ２４を通して、インクジェットヘッド４の共通インク室５６に供給される。
【００２２】
また、ヘッド洗浄容器６内の汚れた洗浄液は、フイルタ４８で濾過され、洗浄液タンク２０内に戻され、ヘッド洗浄容器６と洗浄液タンク２０との間を洗浄液が循環する。インクジェットヘッド４の洗浄中、超音波洗浄機２から出力される超音波振動の周波数は、段階的、定期的に変化する。尚、上記実施形態において、インクジェットヘッド４の洗浄中、インクジェットヘッド４のアクチュエータを駆動するようにしても良い。これにより、ノズルに付着していた異物を離脱し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るインクジェットヘッド洗浄装置の説明図である。
【図２】本発明に係るインクジェットヘッド洗浄装置の説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態の説明図である。
【図４】超音波洗浄機用発振器のブロック説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
２      超音波洗浄機
４      インクジェットヘッド
６      ヘッド洗浄容器
８      発振器
１０    発振部
１１    振動子
１２    周波数変換部
１４    操作パネル
１６    増幅部
１８    電源部
２０    洗浄液タンク
２２    洗浄液
２４    ポンプ
２６    チューブ
２８    フイルタ
３０    チューブ
３２    分岐チューブ
３４    インク供給口
３６    三方弁
３８    分岐チューブ
４０    インク供給口
４２    分岐チューブ
４４    チューブ
４６    ポンプ
４８    フイルタ
５０    管
５４    通気孔
５６    共通インク室
５８    チューブ
６０    レギュレータ
６２    エアーポンプ
６４    センサ
【図１】
2007090585.tif 000003
【図２】
2007090585.tif 000004
【図３】
2007090585.tif 000005
【図４】
2007090585.tif 000006