説明

インクジェットヘッド洗浄装置

【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。

【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

【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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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