JP2016055641A - インクジェットヘッドのインク残渣を洗浄除去する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特にＵＶ硬化型のインクと、下側に向けられたノズル面との使用時に、印刷ヘッドを簡単にかつ極めて良好な結果を伴うように洗浄することを可能にする、先行技術に比べて改善された方法を提供する。
【解決手段】洗浄剤をゲル６としてインクジェットヘッド２の面３に被着する。ゲルは、ほぼ純粋に物理的に洗浄するゲルであり、インクジェットヘッド２の面３に付着した、またはノズル４内にあるインク残渣を、特に物理的な侵入によって除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットヘッドの、複数のノズル開口を有する面に洗浄剤を被着して再び除去する、インクジェットヘッドのインク残渣を洗浄除去する方法に関する。

本発明は、インクジェットヘッドを用いた印刷の技術分野に属している。特に目詰まりして機能しないノズル（いわゆる「ミッシングノズル」）の場合には、このようなヘッドから、時折、付着したインクもしくはインク残渣が洗浄除去されなければならない。

この技術分野における公知先行技術には、以下のものが含まれる。

一般に、洗浄装置と、この洗浄装置により実施される洗浄法とが公知である。この場合、スプレーノズルと、ゴムリップと、ブロー・サクション装置と、クロスと、残渣容器とが使用される。液状の洗浄剤、たとえばアセトンも使用されてよい。消費された洗浄剤とインク残渣とは廃棄される。

また、インクによるフラッシングも公知である。しかしながら、このような洗浄は、硬化したＵＶインクを除去することができない。他方、機械的な洗浄法は、ノズル内の汚物を除去することができず、その代わりに、別の汚物をノズル内に運んでしまう。さらに、敏感なノズル面の損傷を常時回避することができない。（水と異なる）溶媒をベースとした化学的に作用する洗浄剤を使用すると、ノズル面が腐食してしまう。その上、このような溶媒は、しばしば、健康にとって有害であると見なされている。別の問題は、ノズル面が、大抵、下側に向けられている点にある。これによって、液状の洗浄剤が、しばしば、即座に滴下してしまい、その潜在的な洗浄作用を発揮しなくなってしまう。

独国特許出願公開第３６１２２９９号明細書には、印刷ヘッドのための洗浄法が開示されている。この洗浄法では、洗浄液が捕集され、吸収性のポリマ材料内に導かれ、その後、このポリマ材料が膨潤して、ゲルが形成される。類似して、米国特許第７７０８３７８号明細書によれば、インク残渣が捕集され、増粘されて、ゲルが形成される。廃棄すべきゲルが、その都度捕集容器内にあり、ゲルとヘッドのノズル面との接触は行われていない。

独国特許出願公開第３６１２２９９号明細書 米国特許第７７０８３７８号明細書

この背景を前にして、本発明の課題は、特にＵＶ硬化型のインクと、下側に向けられたノズル面との使用時に、印刷ヘッドを簡単にかつ極めて良好な結果を伴うように洗浄することを可能にする、先行技術に比べて改善された方法を提供することである。

この課題を解決するために、本発明に係る方法では、前記洗浄剤をゲルとして前記面に被着する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、前記被着と前記除去との間、所定の期間、ゲルを作用のために前記面にとどめる。

本発明に係る方法の好ましい態様では、前記期間は、約１秒〜約１０分の範囲、特に約１０秒〜約３分の範囲に設定されている。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ゲルは、ほぼ純粋に物理的に洗浄するゲルであり、該ゲルは、前記面に付着したインク残渣を、特に浸透によって除去する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ゲルは、水と異なる溶媒を含んでいない。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ゲルは、前記面に近づけられるかまたは前記面に接触させられるキャップ内に設けられている。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ゲルを前記面にドクタまたはローラによって被着する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、インクジェットヘッドを制御して、インクを少なくとも１つのノズル内で移動させる、特にインクを前後に移動させる。

本発明に係る方法の好ましい態様では、インクジェットヘッドを制御して、ゲルを少なくとも１つのノズル内に吸い込む。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ゲルとインク残渣とを前記面から拭い取り、吸引除去し、かつ／または洗い落とす。

インクジェットヘッドの、複数のノズル開口を有する面に洗浄剤を被着して再び除去する、インクジェットヘッドのインク残渣を洗浄除去する本発明に係る方法は、洗浄剤をゲルとして面に被着する点で優れている。

「ゲル」とは、本願では、以下のもの：すなわち、稠度の点でゼリー状（液状というよりはむしろ固形）であり、構造の点で微細分散している、少なくとも一種類の固相と少なくとも一種類の液相とから成る系：を意味している。この場合、固相は、液体または気体により埋め尽くされた複数の気孔を有するスポンジ状の三次元的な網目構造を成している。

本発明に係る方法によって、印刷ヘッドを簡単にかつ極めて良好な結果を伴うように洗浄することが有利に可能となる。有利には、乾燥してこびり付いた／硬化したＵＶインクで汚染されたノズル面も効果的に再び清浄化することができる。そして、同じく有利には、下側に向けられたノズル面にも、与えられた作用時間の間、洗浄剤を滴下に対して安全に供給することができる。機械的な作用による印刷ヘッドの損傷も同じく有利に回避することができる。

ノズル面への洗浄剤の被着は、本発明によれば、すでにゲルとして行われ、液体として行われていない。この点において、本発明は、液体を塗布して再び除去し、その後初めて（すなわち、ノズル面においてではない）、ゲル化する先行技術と異なっている。

本発明に係る方法は、印刷機内にヘッドを組み込んだまま行うことができる。択一的には、本発明に係る方法は、ヘッドを取り外して機械の外部において別個の洗浄ステーションで行われてもよい。

本発明の有利なひいては好適な改良態様は、対応する従属請求項ならびに明細書および対応する図面から明らかである。

本発明の好適な改良態様は、被着と除去との間、所定の期間、ゲルを作用のために面にとどめる点で優れている。また、本発明の好適な改良態様は、期間が、約１秒〜約１０分の範囲、特に約１０秒〜約３分の範囲に設定されている点でも優れている。このような作用時間は、特に純粋に物理的に作用するゲルに関して有利である（段落［００２６］および［００２７］参照）。

本発明の好適な改良態様は、ゲルが、ほぼ純粋に物理的に洗浄するゲルであり、このゲルが、面に付着したかつ／またはノズル（通路）内にあるインク残渣を、特に物理的な浸透／滲入によって除去する点で優れている。物理的な洗浄は、超音波の利用によってアシストすることができる。また、本発明の好適な改良態様は、ゲルが、水と異なる溶媒を含んでいない点でも優れている。

このような物理的に洗浄するゲルとして、たとえば、「bubbles and beyond GmbH」社（ドイツ国、ライプツィヒ在）の製品名「intelligent fluids（登録商標）」または「lisoCLEAR（登録商標）」を挙げておく。この製品は、製造元の情報によれば、不純物内に深く入り込み、着色・汚染層を通って、その下側で拡散し、この層を、洗浄すべき表面から素早く完全に残渣なしに除去する。化学的な溶解または腐食は生じず、したがって、拭残りが阻止される（インタネットサイトwww.intelligent-fluids.de、項目：Industrielle Reinigung参照）。

本発明の好適な改良態様は、ゲルが、面に近づけられるかまたは面（のノズル領域ではなく、縁領域）に接触させられるキャップ内に設けられている点で優れている。このためには、キャップが、好適には上下に移動させられる。択一的には、ヘッドがキャップの方向に移動させられてもよい。最後に印刷した後かつ長期の印刷休止の間、たとえば夜中には、キャップもゲルと共にノズル面にとどまっていてよい（いわゆる「キャッピング」）。この場合には、キャップが、インクおよびゲルの乾燥の阻止のために働いている。本発明によれば、液体の代わりにゲルが使用されるので、有利には、洗浄剤が、たとえば、長期の貯蔵時またはキャップの移動時にこのキャップから流出することも阻止することができる。

本発明の好適な改良態様は、ゲルを面にドクタまたはローラによって被着し、場合によっては、当該手段によって再び除去する点で優れている。さらに択一的には、ゲルが、ヘッドに対して間隔を置いて通過させられるノズル、特にスリットノズルによって被着されてもよい。構造的に手間はかかるものの、ヘッドに統合されたゲル用ノズルも可能である。さらに１つの別の解決手段では、上述した期間の間、ノズル面にゲルパッドが載着されてもよい。このゲルパッドはキャップと共に供給され、キャップと共に取り除くことができる。

本発明の好適な改良態様は、インクジェットヘッドを制御して、インクを少なくとも１つのノズル内で移動させる、特にインクを前後に移動させる点で優れている。また、本発明の好適な改良態様は、インクジェットヘッドを制御して、ゲルを少なくとも１つのノズル内に吸い込む点でも優れている。こうして、ゲルをノズル内に導入することができる。そこで、ゲルは既存の目詰まりに物理的に作用することができる。しかしながら、インクの吐出は提案されていない。インクメニスカス、すなわち、インクと大気との間の界面を有するノズル通路内のインク柱だけが移動させられ、これによって、ゲルを前後に「ポンピング」するようになっている。

本発明の好適な改良態様は、ゲルとインク残渣とを面から拭い取り、吸引除去し、かつ／または洗い落とす点で優れている。インクフラッシングも有利である。最終的には、乾燥が行われてよい。

以下に、本発明自体ならびに本発明の有利な改良態様を、対応する図面を参照しながら少なくとも１つの好適な実施の形態に基づき詳しく説明する。図中、互いに対応するエレメントには、それぞれ同じ符号が付してある。

本発明は、ゲルが充填されていて、ノズル面に接近可能な／当付け可能なキャップを備えた、上述した方法を実施する装置にも関する。このような装置は、それぞれ異なる洗浄位置からの始動によって、複数のヘッドを操作することができる。さらに、本発明は、少なくとも１つのこのような装置を備えたインクジェット印刷機にも関する。

本発明に係る方法の好適な実施の形態を実施する際の装置を示す図であり、図１ａには、キャップの第１の形態が示してあり、図１ｂには、キャップの第２の形態が示してあり、図１ｃには、キャップの第３の形態が示してある。 本発明に係る方法の好適な実施の形態を実施する際の別の装置を示す図である。

以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。

図１ａには、本発明に係る方法の好適な実施の形態を実施する際の装置１が示してある。実施される方法は、好適にはＵＶインクを吐き出すインクジェットヘッド２のインク残渣１１を洗浄除去するために用いられる。この場合には、ヘッド２の、複数のノズル４の下向きのノズル開口４’を有する面３に、洗浄剤が塗布あるいは被着され、再び除去される。インク残渣１１は乾燥してこびり付いてしまう。また、インク残渣１１は面３に付着しかつ／またはノズル開口４’を目詰まりさせてしまう。

装置１はキャップ５を有している。このキャップ５は、（好適には自動化されて）面３に近づけられるかまたは面３に接触させられる。キャップ５の底面がノズル面３に接触することは、機械的なストッパを介して阻止することができる。キャップ５内には、面３に洗浄剤として被着されるゲル６が設けられている。したがって、このゲル６は、面３とノズル開口４’とに接触させられる。好適には、面３全体にゲル６が供給される。

キャップ５がゲル６と共に面３に少なくとも近づけられた後、キャップ５は、規定された期間、洗浄位置にとどまる。この期間の間、ゲル６が物理的に作用するようになっている。その後、キャップ５がゲル６と共に洗浄位置から再び遠ざけられる。残されたゲル６の残渣と、洗浄除去されるインク残渣１１とは、拭い取られ、吸引除去され、かつ／または水で洗い落とされる。最終的には、さらに、インクによるフラッシングが行われてよい。

さらに、図１ｂには、補償ダイヤフラム７を備えた択一的なキャップ５ａが示してある。補償ダイヤフラム７によって、キャップ５ａをゲル６と共に所望の圧力下で面３に当て付けることが可能となり、その際、ダイヤフラム７が補償移動を行うようになっている。さらに、図１ｃには、補償チャンバ８を備えた択一的なキャップ５ｂが示してある。補償チャンバ８には、ヘッド２へのキャップ５ｂの装着前にゲル６は充填されていない。したがって、チャンバ８によって、キャップ５ｂをゲル６と共に所望の圧力下で面３に当て付けることが同じく可能となり、その際、チャンバ８にゲル６が充填されるようになっている。両実施の形態は、ゲル６が面３とキャップ５ａ；５ｂとの間のギャップから押し出されることを阻止している。

図２には、本発明に係る方法の好適な実施の形態を実施する際の別の装置１が示してある。この装置１は、ゲル６を面３に被着するドクタ９または択一的にローラ（図示せず）を有している。

両図には、印刷ヘッド２を制御する制御ユニット１０が示してある。この制御ユニット１０によって、ノズル４内でのインクの移動、特にノズル開口４’の領域でのインク柱と、このインク柱のメニスカスとの往復移動が可能となる。こうして、インクの移動によって、ゲル６をノズル開口４’内に吸引することができ、再び吐出することができる。制御は、この洗浄工程に対して固有に提供される波形で行うことができる。その際、インクは吐出されない。

１ 装置
２ 印刷ヘッド
３ 面
４ ノズル
４’ ノズル開口
５，５ａ，５ｂ キャップ
６ ゲル
７ ダイヤフラム
８ チャンバ
９ ドクタ／ローラ
１０ 制御ユニット
１１ インク残渣

Claims (10)

1. インクジェットヘッド（２）の、複数のノズル開口（４’）を有する面（３）に洗浄剤を被着して再び除去する、インクジェットヘッド（２）のインク残渣（１１）を洗浄除去する方法であって、
   前記洗浄剤をゲル（６）として前記面（３）に被着することを特徴とする、インクジェットヘッドのインク残渣を洗浄除去する方法。
2. 前記被着と前記除去との間、所定の期間、ゲル（６）を作用のために前記面（３）にとどめる、請求項１記載の方法。
3. 前記期間は、約１秒〜約１０分の範囲、特に約１０秒〜約３分の範囲に設定されている、請求項２記載の方法。
4. ゲル（６）は、ほぼ純粋に物理的に洗浄するゲル（６）であり、該ゲル（６）は、前記面（３）に付着したインク残渣（１１）を、特に浸透によって除去する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. ゲル（６）は、水と異なる溶媒を含んでいない、請求項４記載の方法。
6. ゲル（６）は、前記面（３）に近づけられるかまたは前記面（３）に接触させられるキャップ（５，５ａ，５ｂ）内に設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. ゲル（６）を前記面（３）にドクタ（９）またはローラ（９）によって被着する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. インクジェットヘッド（２）を制御して、インクを少なくとも１つのノズル（４）内で移動させる、特にインクを前後に移動させる、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. インクジェットヘッド（２）を制御して、ゲル（６）を少なくとも１つのノズル（４）内に吸い込む、請求項８記載の方法。
10. ゲル（６）とインク残渣（１１）とを前記面（３）から拭い取り、吸引除去し、かつ／または洗い落とす、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。

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