JP2007283658A - インクフラッシング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルよりインクを吐出するインクジェットのインクをフラッシングするインクフラッシング装置に関する。
【解決手段】
ノズルよりインクを吐出するインクジェットのインクフラッシング装置であって、インクをフラッシングするための多孔質体がボックス内に敷き詰められフラッシングボックスとフラッシングボックス内に洗浄液を供給し洗浄する洗浄部とインクおよび洗浄液をフラッシングボックスより排液する排液機構と排液された廃液を貯留するための廃液缶が具備されていることを特徴としたインクフラッシング装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノズルよりインクを吐出するインクジェットのインクをフラッシングするインクフラッシング装置に関する。

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、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多く使用されている。

さらに、デジタルカメラ等の画像記録装置の記録容量増加にともない鮮明な画像を記録する事が可能となり、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。

このため、インクジェット方式において射出孔や顔料の微細化が進み吐出量などの制御も非常に進歩し、ピコオーダーでの記録が可能となっている。

また、インクジェット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吐出ノズルより噴出させて使用することができる。そして、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の製作等に多く使用され、提案されている。

前記吐出ノズルは数ミクロンの射出孔が多数並んでいる。そして、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る事で圧電素子が変形することにより、インクを押し出し射出孔より射出する方法がインクジェット方式である。

そして、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のインクが乾燥する。この状態で、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くなる。

さらに、誤った場所にインクが着弾したり、射出孔を塞ぎ、詰まった状態となり吐出出来なくなる。このため、一般に、インク吐出装置はフラッシング用の受け皿が設けられている。そして、記録媒体へのインク吐出前にそ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している。

前記フラッシングは最良の吐出状態を作り出すために行うため記録媒体に吐出する直前に行うことが理想である。しかし、記録媒体近傍で行うとフラッシング時にノズルより発生するきわめて微細なミストがノズルユニットの動作によって舞い上がり記録媒体上に落ち不良の原因となる。

このため、フラッシング動作を行うボックスに空気の吸引機構を備えた図３に示すようなインクジェット式プリンター装置（例えば、特許文献１参照）が知られている。

このインクジェット式プリンター装置は図３に示すように、インク吐出ヘッド１０１の走査範囲内の設定位置近傍に開口部１０２を有するダクト１０３と、そのダクト１０３内の空気を吸引する吸引手段を備えている。そして、開口部１０２にインク吸収部材１０４が設けられている。

以下に先行技術文献を示す。
特開２００４−２４３７０８号公報

しかしながら、上記従来の構成でフラッシングされたインクはインク吸収部材によってトラップされるが、フラッシングを行うにつれてインク吸収部材にインクが堆積する。

そして、目詰まりを生じ、徐々に吸収性能が低下して行くという問題がある。さらに、ダクトの奥へ吸引されていくインクが増加するという問題がある。

このため、ダクト内にインクが固着し汚染され、異物の発生や吸引力の低下などにつながる。

また、インク吸引部材の交換によりこれを軽減させる事は可能であるが、フラッシングの頻度やインクの顔料の含有量などにより交換する頻度が異なるが作業効率が低下する。そして、吸引部材等を交換するコストが上昇するという問題がある。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、インク吸収部材に多孔質体を用いる。また、吸収部材等を交換することなく、堆積状態を常に自動的判定して洗浄することができる。そして、作業効率良く、生産コストが低減できるインクフラッシング装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、ノズルよりインクを吐出するインクジェットのインクフラッシング装置であって、インクをフラッシングするための多孔質体がボックス内に敷き詰められフラッシングボックスとフラッシングボックス内に洗浄液を供給し洗浄する洗浄部とインクおよび洗浄液をフラッシングボックスより排液する排液機構と排液された廃液を貯留するための廃液缶が具備されていることを特徴としたインクフラッシング装置である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記フラッシングボックス内に洗浄部より供給された洗浄液を貯留することを特徴とする請求項１記載のインクフラッシング装置である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記洗浄部に洗浄液を加温しフラッシングボックスに供給可能な機構を具備していることを特徴する請求項１又は２記載のインクフラッシング装置である。

本発明の請求項４に係る発明は、前記フラッシングボックス内の多孔質体でフラッシングされたインクを吸引する機構を具備していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクフラッシング装置である。

本発明の請求項５に係る発明は、前記フラッシングボックス内の通常の流れ方向と逆方向に洗浄液を流すとことによりフラッシングボックス内の多孔質体に堆積されたインクを除去する逆洗浄機構を具備していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクフラッシング装置である。

本発明の請求項６に係る発明は、前記フラッシングボックス内の多孔質体にインクが堆積された状態を判断する判定手段を具備していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクフラッシング装置である。

本発明の一実施例としての実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明のインクフラッシング装置が用いられるインクジェット式記録装置の一実施例の概略を示す斜視図である。図１に示すインクジェット式記録装置は、インクを噴出する吐出ノズルユニット１０と記録媒体を乗せるためのステージ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。

前記吐出ノズルユニット１０はＸ軸方向へ移動可能であり、ステージ２０はＹ軸方向へ移動可能である。そして、フラッシングボックス３０はステージ２０に隣接して設けられ、ステージ２０とともにＹ軸方向へ移動する。また、ステージ２０は記録媒体として液晶部品であるカラーフィルタ４０を積載し移動する。

また、インクをカラーフィルタに吐出する際、ステージ２０はＹ軸方向に移動するが、ステージ上に積載したカラーフィルタ４０がアライメントの位置ズレを起こさないように図２に示すようにステージ２０にはいくつもの吸着穴５０が形成されている。

そして、動作時には吸着穴５０で吸引されているカラーフィルタ４０がステージで吸着されているため、位置ずれは発生せず高精度を必要とするカラーフィルタに対してインクを正確に着弾させることが可能である。

また、インクを吐出するための吐出ノズルユニット１０は、任意に配置された多数のノズルから形成されている。そして、図３に示すようにＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのインクを吐出するための領域に分かれている。このため、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づつ吐出する方式よりもはるかに短い。しかし、ステージ移動、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。

さらに、ガラスサイズが大きくなればこの時間はさらに延びることになる。また、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、時間が経過するにつれ溶剤が空気中に蒸散する。そして、ノズル射出孔付近でインクが乾燥し固着する。

前記固着した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している。

次に、図４はフラッシングボックス３０の内部および周辺設備の一例を示す模式図である。そして、フラッシングボックス３０は側面の断面を示す断面図である。

前記フラッシングボックス３０内には多孔質体である多孔質セラミック３１が設けられている。また、その下部に、廃液を集めるためにＶ字形状の収集部３２が形成されている。そして、底部に排液口３３が設けられている。

前記排液口３３の先には廃液を回収するための廃液缶７１がエアオペレーションバルブ７４を介して接続されている。

また、多孔質セラミック３１には、フラッシング時のインク及びミストを吸引するための吸引部６０がエアオペレーションバルブ７４と圧力センサ６１とトラップタンク６２を介して設けられている。そして、フラッシングボックスを洗浄するための洗浄液を供給する供給缶７０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。

また、フラッシングされたインクはフラッシングボックス３０に設置された多孔質セラミック３１に向けて吐出される。そして、多孔質セラミック３１に吸収され内部を通過し収集部３２に一度集められる。

また、フラッシング時にはエアオペレーションバルブ７２、７３はともに閉まっている。そして、吸引部６０より発生した吸引力によりフラッシングボックス上部の多孔質セラミック表面付近で、フラッシングボックスへ流れ込む空気流が作り出される。

このため、インクは直ちにフラッシングボックスに吸い込まれる。そして、まわりに飛び散ることはない。また、フラッシング時に発生するミストも吸引されるため、浮遊し記録媒体に付着することは無い。

また、吸引されたインクとミストの大部分は多孔質セラミック３１に付着したり、収集部３２に集められる。そして、吸引力によって吸引部へ進入してきたインクは吸引部６０の手前に設けられたトラップタンク６２により捕獲されるため、吸引部６０にインクが固着し吸引力が落ちる心配は無い。

さらに、フラッシングを行うことにより徐々に多孔質セラミック中にインクが付着しインクの吸収性が低下するために、定期的に洗浄される。

前記洗浄方法は、まずエアオペレーションバルブ７２を開き供給缶より洗浄液をフラッシングボックスへと供給し、一定時間溜めておく。

次に、エアオペレーションバルブ７３を開きフラッシングボックス中の洗浄液を排液し廃液缶７１に送る。そして、洗浄液を全て排液終了後、エアオペレーションバルブ７４を開き吸引を開始しフラッシングボックス内の残りの洗浄液を排出する。

このときの洗浄液はトラップタンク６２によりトラップされるため吸引部まで洗浄液が進入する事は無い。この動作を行うことによりフラッシングボックス内のインクは洗浄され多孔質セラミックのインク吸収性の低下を抑えることができる。

また、通常洗浄動作の吸引時に圧力センサが設定値に達していない場合、多孔質セラミック３１が目詰まりしたため判定手段により、判断し、逆洗浄動作へと移行する。

そして、逆洗浄動作になると、吸引を停止し、エアオペレーションバルブ７２を開き洗浄液を通常洗浄動作時よりも高圧でフラッシングボックスへと供給すると同時にエアオペレーションバルブ７５が開かれる。

また、洗浄液は多孔質セラミック表面へと押し出されオーバーフローするとフラッシングボックスのサイドに設置された排出口ボックス８０へと溢れ出し廃液缶７１に排出される。

また、通常より洗浄液を高圧で押し出す事により、通常洗浄では溶解しきれずに固まったインクは除去される。そして、通常洗浄動作と同様にフラッシングボックス内を排液し
、吸引圧力が規定値まで達していない場合、判定手段で判断し、再度逆洗浄動作が行なわれる。

そして、上述したような洗浄方法により、多孔質セラミックの吸収性は常に安定する。さらに、メンテナンスの負荷を減らすことができる。

本発明のインクフラッシング装置はインクジェット式記録装置のインクのフラッシング等に使用できる、優れたインクフラッシング装置であることはもとより、医療・医薬または製菓・製パン分野等にも使用できる素晴らしい発明である。

本発明のインクフラッシング装置が用いられるインクジェット式記録装置の一実施例の概略を示す斜視図である。 本発明のインクフラッシング装置が用いられるインクジェット式記録装置のステージの一例を示す模式図である。 本発明のインクフラッシング装置が用いられるインクジェット式記録装置のノズルユニットの一例を示す模式図である。 本発明のインクフラッシング装置のフラッシングボックスの内部構造および周辺設備の一例を示す模式図である。 従来のインクジェット式プリント装置である。

符号の説明

１０・・・ノズルユニット
１１・・・Ｒｅｄノズル領域
１２・・・Ｇｒｅｅｎノズル領域
１３・・・Ｂｌｕｅノズル領域
２０・・・ステージ
３０・・・フラッシングボックス
３１・・・多孔質セラミック
３２・・・収集部
３３・・・排液口
４０・・・カラーフィルタ
５０・・・吸着穴
６０・・・吸引部
６１・・・圧力センサ
６２・・・トラップタンク
７０・・・供給缶
７１・・・廃液缶
７２・・・エアオペレーションバルブ
７３・・・エアオペレーションバルブ
７４・・・エアオペレーションバルブ
７５・・・エアオペレーションバルブ
８０・・・排出ボックス

Claims (6)

1. ノズルよりインクを吐出するインクジェットのインクフラッシング装置であって、インクをフラッシングするための多孔質体がボックス内に敷き詰められフラッシングボックスとフラッシングボックス内に洗浄液を供給し洗浄する洗浄部とインクおよび洗浄液をフラッシングボックスより排液する排液機構と排液された廃液を貯留するための廃液缶が具備されていることを特徴としたインクフラッシング装置。
2. 前記フラッシングボックス内に洗浄部より供給された洗浄液を貯留することを特徴とする請求項１記載のインクフラッシング装置。
3. 前記洗浄部に洗浄液を加温しフラッシングボックスに供給可能な機構を具備していることを特徴する請求項１又は２記載のインクフラッシング装置。
4. 前記フラッシングボックス内の多孔質体でフラッシングされたインクを吸引する機構を具備していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクフラッシング装置。
5. 前記フラッシングボックス内の通常の流れ方向と逆方向に洗浄液を流すとことによりフラッシングボックス内の多孔質体に堆積されたインクを除去する逆洗浄機構を具備していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクフラッシング装置。
6. 前記フラッシングボックス内の多孔質体にインクが堆積された状態を判断する判定手段を具備していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクフラッシング装置。

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