JP7313307B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の洗浄方法に関する。

インクジェット記録装置は、製品の生産ラインにおいて製品への印字に使用する等、産業用として広く使用されている。インクジェット記録装置の印字ヘッドは、印字を行う場合にノズルから噴出したインク粒子の跳ね返り等により、ヘッド内部およびヘッド先端面を汚す恐れがある。この状態で印字を続けると印字品質が低下する可能性がある。また、印字動作を停止する時間が長くなると、印字ヘッドのノズル、印字ヘッド先端の開口部付近の汚れが固着する等の不具合が発生し、正常なインク粒子噴出ができなくなり印字品質が低下する。そのため、印字ヘッドを適切に洗浄する必要がある。しかし、この印字ヘッドの洗浄を作業者が手作業で行うのは煩雑であるばかりでなく、作業者の熟練度により洗浄作業に要する作業時間や溶剤の使用量、インク汚れ除去の程度が変わってしまうという問題があった。そのような課題を解決するために、ＷＯ２０１９／２３４９６５Ａ１公報（特許文献１）の技術が知られている。

この特許文献１には、印字ヘッド全体を自動的に洗浄する洗浄ユニットを備えたインクジェット記録装置を開示している。洗浄ユニットは、印字ヘッドを収容する洗浄槽と、この洗浄槽に挿入（収容）された印字ヘッドに対し洗浄液を噴出する洗浄ノズルと、乾燥用のエアノズルと、洗浄後の洗浄液を回収する回収容器とで構成される。

ＷＯ２０１９/２３４９６５Ａ１公報

特許文献１の技術では、印字ヘッド全体を洗浄ユニットの内部に挿入した状態で、高圧の洗浄液を洗浄ノズルから噴出することで、印字ヘッドの内部の構成機器（ノズル、帯電電極、偏向電極、ガター等）の洗浄を自動化することができる。

しかし、この特許文献１の技術は、主に印字ヘッドの内部の構成機器の自動洗浄には適しているが、インク粒子が被印字物に対して噴出する印字ヘッドカバー先端に開口された開口部の洗浄を行うには不十分であった。そのため、ヘッド先端部の洗浄は、作業者が手作業で洗浄する必要があり、完全な洗浄自動化という点で課題が残っている。

そこで、本発明は、印字ヘッドの先端部も自動的に洗浄することができるインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の洗浄方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、その一例を挙げると、インクの供給を受け印字を行う印字ヘッドと、前記インクを前記印字ヘッドに供給する本体と、前記印字ヘッドを挿入する洗浄槽を有し洗浄ノズルから洗浄液を前記印字ヘッドに噴射して洗浄を行う洗浄ユニットと、を有するインクジェット記録装置であって、前記洗浄槽内に、前記印字ヘッドの先端部を収容し前記洗浄液の流入が可能な収容部を有する洗浄ベース部を設けたインクジェット記録装置である。

また、本発明の他の一例を挙げると、インクの供給を受け印字を行う印字ヘッドと、前記インクを前記印字ヘッドに供給する本体と、前記印字ヘッドを収容する洗浄槽を有し洗浄ノズルから洗浄液を前記印字ヘッドに噴射して洗浄を行う洗浄ユニットとを有するインクジェット記録装置の洗浄方法であって、前記印字ヘッドの先端部を収容するとともに前記洗浄液の流入が可能な収容部を有する洗浄ベース部を設け、前記印字ヘッドの先端部を前記収容部に収容し、前記洗浄液により前記印字ヘッドの先端部の洗浄を行うインクジェット記録装置の洗浄方法である。

本発明によれば、ヘッド先端部の自動洗浄を行うことができるインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の洗浄方法を提供することができる。

本発明の実施例におけるインクジェット記録装置の使用状況を示す図である。 実施例におけるインクジェット記録装置の全体経路構成を示す図である。 実施例における印字ヘッドの構成図である。 実施例における洗浄ユニットの構成図である。 印字ヘッドをセットした状態における洗浄ユニットの断面図である。 洗浄ベース部の構成例を示す図である。 実施例における洗浄ベース部の構成を示す図である。 洗浄ベース部の他の構成例を示す図である。 洗浄ベース部の他の構成例を示す図である。 印字ヘッド洗浄機能の動作フロー図である。

以下、本発明の具体的な実施例を図１～図１０を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。また、以下の各図において、同一機器には同一番号（符号）を付し、原則として、すでに説明した機器の説明を省略する。

（実施例におけるインクジェット記録装置の使用状態）
最初に、本発明の実施例におけるインクジェット記録装置１００の基本構成および使用状態について説明する。図１は、本実施例におけるインクジェット記録装置１００の使用状態を示す図である。

まず、図１に示すように、本実施例に係るインクジェット記録装置１００は、本体１と、本体１と導管５（印字ヘッド用）を介して接続された印字ヘッド２と、本体１と洗浄ユニット用の導管６により接続された洗浄ユニット３とを備える。

インクジェット記録装置１００は、例えば、食品や飲料などが生産される工場内の生産ラインに据付けられる。本体１は、印字ヘッド２に印字用のインクを供給するとともに、印字ヘッド２で使用しなかったインクを回収する機能を有する。また、本体１は、インクを収容するインク容器、インク容器内のインクが印字に使用されて少なくなった場合にインクをインク容器に補充するための補助インク容器などを備え、またインクや溶剤の供給や回収を行うための経路と、その経路途中に設けた開閉弁群（電磁弁群）やポンプ群などを内蔵している。更に、本体１は、印字ヘッドにより印字を制御すること、インクや溶剤の供給、回収等を制御すること等のための制御部と、インクジェット記録装置の各種状態を表示する操作表示部８とを備えている。本体１は定期的な保守作業などに必要なスペースが確保可能な場所に設置されている。

印字ヘッド２は、ベルトコンベア１１の近傍に設置された印字ヘッド固定用金具１３に固定され、ベルトコンベア１１上を矢印Ｘの方向に給送される印字対象物１２Ａ、１２Ｂに印字するために近接して設置されている。なお、印字対象物１２Ａは印字前の印字対象物を示し、印字対象物１２Ｂは印字後の印字対象物を示す。また、印字ヘッド２は、ヘッドベース１６上に、ノズル、帯電電極、偏向電極等（図1では図示せず）の部品を装備している。また、印字ヘッド２は、これらの部品を保護する目的でヘッドカバー１７が取付けられている。

印字ヘッド２を洗浄するために設けられた洗浄ユニット３は、固定用治具９２と、固定用治具９２を篏合するための篏合部９３により、ベルトコンベア１１の近傍に取付けられている。なお、洗浄ユニット３は、洗浄槽７１と、洗浄槽内にセットされた印字ヘッド２を洗浄するための洗浄ノズル（図1では図示せず）と、洗浄液を回収する回収容器４等を含む。導管６は、本体１から洗浄液を洗浄ユニット３に供給するための導管である。

（全体経路構成）
次に、本発明の実施例におけるインクジェット記録装置１００の経路構成について説明する。図２は、本実施例におけるインクジェット記録装置の全体経路構成を示す図である。

図２において、インクジェット記録装置１００は、本体１と、印字ヘッド２と、洗浄ユニット３と、それらを結ぶ導管５，６とを備えている。本体１と印字ヘッド２との間は、導管５により接続される。本体１と洗浄ユニット３との間は導管６により接続される。

〔印字ヘッドへのインク供給〕
まず、本体１から印字ヘッド２に対してインクを供給するインク供給用の経路（経路８０１～８０３）について説明する。図２において、本体１には、循環するインク６８Ａを保持するインク容器３１が備えられている。

インク容器３１は、インク６８Ａに浸漬している部分で経路８０１に接続されている。経路８０１の途中には、粘度測定器４５と、インク供給のための経路の開閉を行う電磁弁４９が設置されている。粘度測定器４５は、インクの粘度を測定するために設けられている。

更に、経路８０１は、合流経路９０１を介して、経路８０２に設置されているポンプ３４に接続されている。ポンプ３４はインク６８Ａを吸引・圧送するものである。そして、ポンプ３４の出力側において、インク６８Ａ中に混入している異物を除去するフィルタ３９（インク供給用）に接続されている。

フィルタ３９は、ポンプ３４から圧送されたインク６８Ａを印字するために適正な圧力に調整する調圧弁４６に接続されている。調圧弁４６はノズル２１に供給されるインク６８Ａの圧力を測定する圧力センサ４７に接続されている。圧力センサ４７が配置された経路８０２は、導管５内を通過して印字ヘッド２に接続されている。具体的には、ノズル２１にインク６８Ａを供給するかどうかを制御するための切替弁２６に接続される。

切替弁２６は、経路８０３を介して、インク６８Ａを吐出する吐出口を備えたノズル２１に接続されている。なお、切替弁２６は三方型電磁弁である。切替弁２６はインク供給用の経路８０２とノズル洗浄用の経路８１２とが接続されており、ノズル２１に対してインク６８Ａと溶剤６９Ａの供給を切替えることができる。ノズル２１の吐出口の直進方向には、ノズル２１で粒子化されたインク粒子６８Ｂに対して所定の電荷量を付加する（印字内容に対応して電荷量が付与する）ための帯電電極２３、印字に使用するインク粒子６８Ｂを帯電量に対応して偏向させるための偏向電極２４、および印字に使用されないために帯電・偏向されずに直進的に飛翔するインク粒子６８Ｂを捕捉するためのガター２５が配置されている。印字は、偏向電極２４で偏向されたインク粒子６８Ｂを被印字物に着弾させることで行われる。

〔印字ヘッドからのインク回収〕
次に、本実施例におけるインクジェット記録装置１００のインク回収経路（経路８０４）について説明する。図２において、ガター２５は、経路８０４に接続されている。そして、経路８０４は、導管５内を通過し、本体１内に配置されているインク中に混入している異物を除去するフィルタ４０（インク回収用）と接続され、フィルタ４０は経路８０４の開閉を行う電磁弁５０（インク回収用）に接続されている。さらに、電磁弁５０は、ガター２５により捕捉されたインク粒子６８Ｂを吸引するポンプ３５（インク回収用）と接続されており、ポンプ３５がインク容器３１と接続されている。このような構成において、ガター２５により捕捉されたインク粒子６８Ｂは、これらを介してインク容器３１に回収される。また、インク容器３１は、インク６８Ａに接触しない上部の空間にて、経路８０５と接続されていて、経路８０５は本体１の外部と連通した構成をとっている。

〔溶剤補給経路〕
次に、本実施例におけるインクジェット記録装置１００の溶剤補給経路（経路８０９～８１０）について説明する。図２において、本体１には、インク容器３１への溶剤供給やノズル洗浄、ヘッド洗浄に使用するための溶剤６９Ａを保有（収容）する溶剤容器３３が備えられている。溶剤容器３３は、溶剤６９Ａに浸漬している部分で経路８０９に接続されており、経路８０９には溶剤を吸引、圧送するために使用されるポンプ３７が配置されている。そして、ポンプ３７は、目的に応じて溶剤６９Ａの供給先を変えるために分岐経路９０３に接続されている。分岐経路９０３は、溶剤補給経路においては経路８１０に配置された流路の開閉を行うための電磁弁５３に接続されており、電磁弁５３はインク容器３１と経路により接続された構成となっている。

このような構成において、溶剤６９Ａをインク容器３１に供給するには、電磁弁５３を開き、ポンプ３７を駆動すれば良い。インク容器３１への溶剤の供給（補給）は、粘度測定器４５が検出するインク粘度が所定値よりも高い状態になった場合に、インク粘度を所定値範囲内の粘度に戻すために行われる。

〔インク補給経路〕
次に、本実施例におけるインクジェット記録装置１００のインク補給経路について説明する。図２において、本体１には、補充用のインク６８Ｃを保持する補助インク容器３２が備えられている。補助インク容器３２は、インク６８Ｃに浸漬している部分でインク補給のための経路８１１に接続されている。経路８１１は、経路の開閉を行う電磁弁５４に接続されており、電磁弁５４は合流経路９０１を介して、経路８０２に設置されてインク６８Ｃを吸引、圧送するために使用するポンプ３４に接続されている。そして、補助インク容器３２内のインク６８Ｃは、印字ヘッド２に送給され、ノズル２１、ガター２５を経由して、経路８０４、電磁弁５０、ポンプ３５からなるインク回収経路を通り、インク容器３１に補充される。

補助インク容器３２内のインクをインク容器３１に補充するタイミングは、インク容器３１内のインクの液位を検出する液位検出装置３１Ａの液位検出値を利用して行う。すなわち、インク容器３１には、インク容器３１内のインクが適正な量である基準液位に達しているか否かを検出する液位検出装置３１Ａが備えられている。

〔ノズル洗浄〕
次に、ノズル洗浄経路（経路８０９及び経路８１２）について説明する。図２において、経路８０９に配置されたポンプ３７は、分岐経路９０３を介して経路８１２に接続されている。経路８１２は、流路の開閉を行うための電磁弁５５（ノズル洗浄用）に接続されている。そして、電磁弁５５は、溶剤６９Ａ中に混入している異物を除去するためのフィルタ４１（ノズル洗浄用）に接続されている。フィルタ４１は、導管５内を通る経路８１２の途中に設けられ、ノズル２１に洗浄のための溶剤６９Ａを送るかどうかを制御するための切替弁２６に接続された構成となっている。

〔洗浄ユニット〕
次に、本実施例におけるインクジェット記録装置１００の洗浄ユニット３の基本構成について説明する。

図２において、印字ヘッド２を洗浄する洗浄ユニット３は、上面が開口し印字ヘッド２を挿入する（セットする）ための収容空間部を有する洗浄槽７１と、洗浄槽７１にセットされた印字ヘッド２を洗浄するために洗浄液を噴出する洗浄ノズル７２と、洗浄後の印字ヘッド２を乾燥するために乾燥エアを噴出するエアノズル７３とを有する。また、洗浄ノズル７２から噴出された洗浄液の流入と印字ヘッド先端部を収納部を有した洗浄ベース部６００と、洗浄槽７１の底部に取付けられ洗浄槽の低部の開口から流出する洗浄液６９Ｂを回収する回収容器４とを備えている。

洗浄ユニット３において使用する洗浄液は、この実施例では溶剤容器３３に保有されている溶剤６９Ａを使用する。そのため、溶剤容器３３の溶剤６９Ａは、浸漬している部分で経路８０９と繋がっており、経路８０９途中に設けたポンプ３７は、分岐経路９０３を介して経路８２１に接続されている。経路８２１は、洗浄ユニット３の洗浄ノズル７２と接続されている。経路８２１には、流路の開閉を行うための電磁弁５６が配置されている。この構成により、電磁弁５６を開動作し、ポンプ３７を駆動する制御を行うことにより、溶剤容器３３内の溶剤６９Ａを、「洗浄液」として洗浄ユニット３内の洗浄ノズル７２に供給することができる。なお、洗浄液は、本体１の溶剤容器の溶剤とは別に設けた、洗浄液供給装置から供給しても良い。

また、印字ヘッドの洗浄後には、エアノズル７３からエアを噴出させ、印字ヘッド２の乾燥を行う。エアノズル７３は、経路８２５と接続されており、その経路８２５の途中に設けたポンプ３８を駆動することによりエアをエアノズル７３から洗浄槽７１内に噴射することができる。なお、本体１と洗浄ユニットとの間は、導管６により接続される。回収容器４は、洗浄後の洗浄液６９Ｂを収容するために設けられる。容器内の洗浄液６９Ｂが一定以上の液位になった場合に、回収容器４を取外して洗浄液６９Ｂを排出する。洗浄液６９Ｂの排出により空になった回収容器４は、洗浄液６９Ｂを収容するために、再び洗浄槽７１の底部に取付ける。

また、洗浄ユニット３の回収容器４に液位検出装置４Ａが設けられている。液位検出装置４Ａは、回収容器４内に液位に応じて上下に移動可能なフロート７４と、このフロート７４を保持するホルダー７５とを備えている。また、回収容器４の外側には、フロート７４が上下動することにより近接した場合に、液位検出信号を出力するセンサ７６が設置される。ここで、センサ７６は回収容器４の外部に設けられているので、回収容器４の取外しや取付けの支障にはならない。回収容器４内の洗浄液６９Ｂが排出推奨の量まで溜まった場合、図示しない制御部がセンサ７６は液位検出信号を入力し、図１に示す操作表示部８に警告を表示する。これにより、作業者はこの警告表示により回収容器４の廃液を行うタイミングを認識することができる。また、回収容器４の下部に逆止弁などを設けることで、洗浄槽７１から取り外さずに洗浄液を排出することができるようにしても良い。

（印字ヘッドの構成）
次に、本実施例におけるインクジェット記録装置１００の印字ヘッド２の構成について図３を用いて説明する。図３は本実施例における印字ヘッドの外観斜視図である。図３の(Ａ)は印字ヘッド２の外観斜視図を示し、(Ｂ)はヘッドカバー１７を外した状態の印字ヘッド２の斜視図である。

図３（Ａ）において、印字ヘッド２は、ヘッドベース１６と、本体１と印字ヘッド２を接続した導管（印字ヘッド用）５と、ヘッドベース１６に設置された切替弁２６（不図示）を保護する目的で組付けられた保護カバー１８と、固定ノブ１９により保護カバー１８に組付けられたヘッドカバー１７と、印字に使用するインク粒子が通過するための印字用開口部２８Ａを形成した、ヘッド先端部２８とを備えている。このようなヘッドカバー１７が組み付けられた状態であれば、ヘッドベース１６とヘッドカバー１７、ヘッド先端部２８で囲われた空間は、メンテナンス時の衝撃等から保護される。このヘッドカバー１７で囲われた部品については、日常作業する作業員がメンテナンスする空間となっている。また、ヘッドベース１６と保護カバー１８で囲まれた内部エリアが、いわゆるサービス員がメンテナンスするエリアとなっている。

次に図３（Ｂ）のヘッドカバー１７が取り外されている状態の印字ヘッド２について説明する。ヘッドベース１６にはノズル２１と、帯電電極２３と、偏向電極２４と、ガター２５とヘッド先端部２８とが備え付けられている。また、ノズル２１には、耐溶剤性のある材料で形成されたチューブ（供給用）８０２Ａと、チューブ（洗浄用）８１２Ａとが接続されている。

また、印字ヘッド２には、ヘッドカバー１７が取り外された状態であっても、保護カバー１８の内側が露出しないように、ヘッドベースの保護カバー１８の間に仕切り部材２０が組みつけられている。また、仕切り部材２０には、ヘッドカバー１７が取り付けられているか、および印字ヘッド２が洗浄ユニット３に取り付けられたかを検知できるセンサ２７が組み付けられている。
なお、ヘッド先端部２８はノズル２１のメンテナンス作業性を向上させるために、取り外しが可能な構造になっていてもよい。

（洗浄ユニットの具体的な構成）
次に、洗浄ユニット３の具体的な構成について図４を用いて説明する。
図４において、洗浄槽７１の上部には蓋ブロック８１が設置される。蓋ブロック８１は、印字ヘッドの挿入部８１Ａを有し、この挿入部８１Ａにより印字ヘッド２を挿入することができる。挿入部８１Ａの下面には、蓋部材８３が設けられており、蓋ヒンジ８２のバネ力により通常は閉じられている。この構造はゴミ等が洗浄槽７１内に入るのを防ぐためである。８５は配管部分を保護するカバーである。

印字ヘッド２を洗浄する場合、作業者は挿入部８１Ａから印字ヘッド２を洗浄槽７１に挿入する。この際、蓋ヒンジ８２によるバネ力で閉じられた蓋部材８３が回動し、印字ヘッド２が洗浄槽７１内にセットされる。このとき、挿入部８１Ａ近くに設置された近接センサ８６によって印字ヘッド２が洗浄ユニット３に挿入されたかを検知する。経路８２２により送られる洗浄液は、液継手８４を介して洗浄ノズル７２に流入する。フィルタ４３は、洗浄液内のごみを除去するために経路８２２の途中に設けられている。洗浄ノズル７２は、洗浄するために挿入（収容）された印字ヘッド２の洗浄部位に対応して洗浄液を噴射するために、この実施例における洗浄ノズル７２は、２つの液吐出穴７２Ａおよび７２Ｂを有している。また、洗浄後の印字ヘッド２を乾燥させるために設けたエアノズル７３にも、２つのエア吐出穴７３Ａおよび７３Ｂが設けられている。回収容器４は、洗浄槽７１の下部にネジ構造の取付部７１Ａにより取付けられており、取付と取外しが可能な構成になっている。回収容器４内には、液位検出装置４Ａが設けられ液位を検出する。この液位検出装置４Ａは、ホルダー７５内に、フロート７４が配置され、このフロート７４の位置をセンサ７６が検知し、その検知信号は電線７６Ａにより、図示しない制御部に送信する。

また、図４において、６００は洗浄ベース部である。洗浄ベース部６００は、洗浄槽７１内に配置されている。この洗浄ベース部により印字ヘッド２の先端部の洗浄を実施する。この例では、洗浄ベース部６００は支持部材である支持棒７８により吊り下げられる構造になっている。なお、洗浄ベース部６００が洗浄槽７１内に配備できれば、支持構造はどのような構造でも良い。洗浄ベース部６００には、印字ヘッド２の先端部を収容し、かつ洗浄液の流入が可能な収容部６０２を有する。また、収容部６０２の底部は傾斜面となっており、底面の最下部には液抜穴６０４が形成されている。洗浄ノズル７２から噴出された洗浄液は、印字ヘッド２の内部構成機器(内部パーツ)を洗浄した後、流下する（流れ落ちる）ことにより、この収容部６０２に流入する。印字ヘッド２の先端部は、この収容部６０２に流入した洗浄液により洗浄される。そして、収容部６０２に溜められた洗浄液は、液抜穴６０４から下方に流出する。この洗浄ベース部６００の具体的な構成の詳細については、図７により後に説明する。

（洗浄ユニットにおける洗浄動作）
次に、図４に示す洗浄ユニット３による印字ヘッド２の洗浄動作を、図５を用いて説明する。図５は洗浄ユニット３に印字ヘッド２をセットした状態の洗浄ユニットの断面図である。印字ヘッド２を洗浄する際には、印字ヘッド２を洗浄ユニット３にセット（挿入）する。セット時には印字ヘッド２のヘッドカバー１７は外す。

洗浄は印字ヘッド２がセットされた後に、洗浄ノズル７２から洗浄液を噴出することにより開始される。洗浄ノズル７２は矢印Ｊ、Ｋで示すように洗浄液を印字ヘッドに噴出する。洗浄液は印字ヘッド２に組み付けられたノズル２１や帯電電極２３、偏向電極２４、ガター２５を洗浄しながら、矢印Ｌで示すように重力で下方に垂れていく。その後、洗浄液は洗浄ベース部６００の収容部６０２に流入し溜められる。収容部６０２に溜められた洗浄液は、収容部内に留まって印字ヘッド２のヘッド先端部２８を洗浄する。その後、洗浄液は収容部６０２の内面を流れていき、底面に設けた液抜穴６０４から流出するが、その際にも洗浄液が印字ヘッド２のヘッド先端部２８を洗浄する。ヘッド先端面を洗浄後の洗浄液は、矢印Ｍに示したように収容部６０２から回収容器４に向かって流出し、回収容器４の内部に収容される。印字ヘッドの洗浄が終了すると、洗浄ノズル７２は洗浄液の噴出を停止する。この停止により、エアノズル７３からエアが噴出を開始し、印字ヘッド２を乾燥させる。
このようにして、印字ヘッドの先端部も含めた洗浄ユニットによる洗浄が自動的に実施される。

（洗浄ベース部）
次に、印字ヘッド２の先端部を洗浄する際に使用される洗浄ベース部６００の具体的な構造およびその作用について説明する。ここでは、洗浄ベース部６００の構造として、４例を説明するが、本発明に使用可能な洗浄ベース部は、ここで説明したものに限るものではない。

〔１番目の洗浄ベース部〕
まず、１番目の洗浄ベース部の構造について図６を用いて説明する。図６における（Ａ）は液溜方式の洗浄ベース部６００を洗浄ユニット３の上方から見た場合の平面図であり、（Ｂ）は(Ａ)のＸ－Ｘ断面図を示す。

図６において、２個の穴６０１は支持棒７８を取付ける穴であり、この穴に支持棒７８を取付けることにより、洗浄ベース部６００を洗浄槽内に支持する。洗浄ベース部６００の中央部分には、所定の深さを有する収容部６０２が設けられる。この収容部６０２には、印字ヘッド２の先端部が収容されるとともに、落下してくる洗浄液がこの内部に溜められるようになっている。この溜められた洗浄液により、ヘッド先端部２８の洗浄が行われる。なお、洗浄効果を促進させるために、洗浄ベース部600に振動子を組み込み、洗浄液に振動を与えて洗浄するのも効果的である。

この方式の場合、印字ヘッド２の洗浄動作が終了すると、ヘッド先端部２８が洗浄液に浸ったままになるので乾燥ができない。そのため、この構造の洗浄ベース部６００では、洗浄終了後に、支持棒７８を下方に移動させて印字ヘッドの先端部を洗浄液から引き離して乾燥動作を行う。すなわち、図示しない駆動部によって、支持棒７８を下方に移動させ、ヘッド先端部２８が収容部６０２内の洗浄液面から抜け出るようにする。この移動の後、エアノズル７３からエアを噴出し、印字ヘッド２の乾燥を行う。なお、図６に示す収容部６０２は、洗浄ベース部６００の中央部分をくり抜いて凹部空間を作り液溜めを行う構造にしたが、後述する洗浄ベース部のように、洗浄ベース部６００の中央部の四方に壁を設けて収容部６０２を構成するようにしても良い。

〔２番目の洗浄ベース部〕
次に、図７により、２番目の洗浄ベース部６００の構造について説明する。この図７に示す洗浄ベース部６００は、上述した図４に示した洗浄ベース部６００の詳細な構造である。図７の（Ａ）は、収容部６０２に液抜穴を有する洗浄ベース部６００の平面図であり、（Ｂ）は(Ａ)のＸ－Ｘ断面図を示す。

図７において、３個の穴６０１は支持棒７８が取り付けられる箇所である。穴６０１に支持棒７８を取付けることにより洗浄ベース部６００が支持される。図７における収容部６０２は、４方に設けた壁６０２Ａ～６０２Ｄにより形成されている。なお、この収容部６０２は、この壁によらず、図６のようにベース部をくり抜いて形成しても良い。収容部６０２の内側の空間６０３に、印字ヘッド２の先端部が収容され、かつ印字ヘッド２の内部パーツを洗浄した洗浄液が流入して溜められる。この空間６０３にはヘッド先端部２８が浸るくらいまで洗浄液が溜められる。その洗浄液によって、ヘッド先端部に付着したインク等の汚れが洗浄される。

洗浄液が溜められることによりヘッド先端部２８の洗浄が行われることは、図６の場合と同様であるが、図７の洗浄ベース部６００は、収容部６０２の底部６０５に洗浄液を流出させるための液抜穴６０４を形成している。６２２は、底部６０５の液抜穴６０４上部に取り付けられたフィルタである。このフィルタ６２２により、洗浄液に含まれるゴミ等の不純物を除去する。また、収容部６０２の低部は、図７の（Ｂ）から分かるように、底面はその液抜穴６０４に向けて傾斜面が形成されている。このような構造により、一旦溜められた洗浄液は、ヘッド先端部２８を洗浄するとともに、液抜穴６０４から流出する。この流出する途中の洗浄液は、その流動作用によりヘッド先端部２８を洗浄する。そのため、図６の場合よりも洗浄性能が向上する。

このように、図７の液抜穴６０４は、洗浄ノズルが洗浄液を噴出しているときに、一定時間だけ洗浄液を溜めて液溜めによる洗浄を行うとともに、洗浄液が底面の液抜穴６０４から流出する途中において、洗浄液の積極的な流動を生じさせて洗浄するので、洗浄性能は高くなる。また、傾斜があることにより、この流動性が高まるので、洗浄性性能を上げるために好ましい。そのような作用を生じさせるために、液抜穴６０４の大きさは、洗浄液が液抜穴６０４から流れ出る流量より、空間６０３に入ってくる流量の方が多くなるような大きさとしている。

洗浄動作が終了し、洗浄ノズル７２から洗浄液の噴出が停止されると、収容部６０２内に溜まった洗浄液が自然落下で液抜穴６０４を通過して回収容器４へ流れ落ちる。また、底部６０５は傾斜を設けているので、洗浄液を空間６０３に残らず回収容器４に流しきることができる。その洗浄液がなくなったタイミングで、エアノズル７３からエアを噴出させ、印字ヘッド２の乾燥を行う。

なお、洗浄液を所定時間だけ溜める方法としては、液抜穴６０４を設けることに限定されない。例えば、一定量の液量が溜まると開閉する蓋を設けても良い。また、電磁弁を設けて電気的に洗浄液の流出を制御しても良い。また、洗浄液は複数回に分けて噴出することで、洗浄性を向上させることができる。

〔３番目の洗浄ベース部〕
次に、図８により、３番目の洗浄ベース部６００の構造について説明する。図８の（Ａ）は、収容部６０２に液抜き穴を有する洗浄ベース部６００の平面図であり、（Ｂ）は(Ａ)のＸ－Ｘ断面図を示す。

図８に示す洗浄ベース部６００は、基本的に図７に示す洗浄ベース部６００の構造に類似している。違いは、液抜穴６０４の大きさである。すなわち、図８の液抜穴６０４の大きさは、収容部６０２に流入する洗浄液が、収容部６０２に溜まることなく、そのまま液抜穴６０４に向けて流動する大きさとしている。ヘッド先端部２８は、この洗浄液の流動により行われる。つまり、図７の場合には、洗浄液の液溜めによる洗浄と液流れによる洗浄を併せ持った洗浄方式の構造であったが、図８の場合は液溜めによる洗浄をほぼ無くし、液流れによる洗浄を主とした洗浄方式の構造となっている。このような構成の洗浄ベース部６００は、洗浄液が収容部６０２内に溜まることがほとんどないので、洗浄ユニット３による洗浄終了後、直ちにエアノズルによる乾燥動作を開始することができる。

〔４番目の洗浄ベース部〕
次に、図９により、４番目の洗浄ベース部６００の構造について説明する。図９の（Ａ）は、第１ベース部と第２ベース部の２つのパーツに分割した構造にした洗浄ベース部６００を示す洗浄ベース部６００の平面図であり、（Ｂ）は(Ａ)のＸ－Ｘ断面図を示す。

図９の洗浄ベース部６００は、基本的に図７に示す洗浄ベース部と同様である。しかし、図９の洗浄ベース部６００は、第１ベース部である液溜パーツ６１０と、第２ベース部である液抜パーツ６２０の２部品構成となっている。液溜パーツ６１０と液抜パーツ６２０とは、容易に着脱可能な構造で接続されている。

液溜パーツ６１０は、穴６０１、収容部６０２（壁６０２Ａ～壁６０２Ｄで構成される）内に、印字ヘッド２の位置決めを行うボス６１１を設け、更に、液抜パーツ６２０の上部６２１およびフィルタ６２２が入る穴６１２で構成されている。ボス６１１は上部が斜面になっている。これにより、印字ヘッド２は洗浄ベース部６００に挿入されると、収容部６０２内の洗浄液が最適な箇所に噴出される適切な位置にセットされる。また、ボス６１１はヘッド先端部２８に接触しているため、洗浄後、ヘッド先端部２８に残った洗浄液を毛細管現象により、多少流すことができる。それにより、印字ヘッド２を乾燥する時間を短縮することができる。

液抜パーツ６２０は、液抜穴６０４と、フィルタ６２２と、Ｏリング６２３とを備えている。ヘッド先端部２８は外部の塵埃などが付着する可能性が高く、それらが洗浄液により流され、液抜穴６０４に詰まる可能性がある。そこで、液抜穴６０４が詰まる頻度を低減させるために、液抜パーツ６２０の上部６２１にフィルタ６２２を設ける。

ここで、フィルタ６２２は液抜パーツ６２０と一体となる構成にしているので、液抜パーツを交換することにより、フィルタ６２２も同時に交換することができる。ただし、一体構成に限定されず、例えば、フィルタ６２２が凸部によって上部に固定される構成にしても良い。この場合、液抜パーツ６２０を取り外した後に、フィルタ６２２のみを交換することもできる。その際、液抜パーツ６２０は、液抜穴６０４等を洗浄し、新しいフィルタ６２２を取付けて、液溜パーツ６１０に再装着する。

液溜パーツ６１０の穴６１２と液抜パーツ６２０の上部６２１およびフィルタ６２２との間には隙間が生じてしまう。ここで、穴６１２と上部６２１の隙間（接続部）にＯリング６２３を設けることで、空間６０３に洗浄液を溜めることができる。

また、液抜穴６０４やフィルタ６２２が詰まり、空間６０３に液が溜まったままの状態で液抜パーツ６２０を交換する場合も考えられる。その際、液抜パーツ６２０を取り外した際に溜まっていた洗浄液が作業者側に流れ出る恐れがある。そこで、流れ出る洗浄液を受け止めることができるポケット部６２４を設けている。このポケット部６２４の容積は空間６０３の容積よりも大きくなるような構造となっている。また、洗浄液が流れ出ているのを目視で確認できるように、ポケット部６２４は半透明の材料とした方がよい。また、洗浄液が流れ出ているのに気づかずに液抜パーツが取り外されてしまうこともあるため、例えば、液溜パーツ６１０と液抜パーツ６２０の接続部をねじ構造にして、ねじ山数およびかみ合い長さを多く設定してもよい。

なお、上述した洗浄では、印字ヘッド２の内部パーツを洗浄した洗浄液を利用するものであったが、ヘッド先端部２８を洗浄する方法はこの方法に限定されない。例えば、ヘッド先端部２８に直接洗浄液を噴出することができる洗浄ノズルを、内部洗浄用の洗浄ノズルとは別に設置して洗浄することでも良い。

（洗浄制御の動作フロー）
次に、洗浄制御の動作フローについて図１０を用いて説明する。
まず、印字作業が終了したことにより、ノズルからのインク噴出を停止させる。この状態がステップＳ０１である。ステップＳ０１により、印字ヘッド２の洗浄が可能となる。ステップＳ０２では、作業員がヘッドカバー１７を印字ヘッド２から取り外し、内部パーツおよびヘッド先端部２８がインク等により汚れているか確認する。そこで、洗浄が必要と判断した場合、印字ヘッド２を洗浄ユニット３に挿入する。

次にステップＳ０３では、インクジェット記録装置１００に備えられた操作表示部８（図１参照）から洗浄ユニット３のヘッド洗浄機能の開始を指示する。

ステップＳ０４では、ヘッド洗浄機能の処理が開始されると、洗浄ユニット３に備えられたセンサ２７で印字ヘッド２が洗浄ユニットにセットされたか検知する。ここで、印字ヘッド２が挿入されていることが検知された場合、ステップＳ０８に進み、検知されなかった場合、ステップＳ０５に進む。

ステップＳ０５では、自動洗浄中断処理が行われる。次にステップＳ０６で操作表示部８にアラームが表示される（例えば、”ヘッド挿入なし”）。そして、ステップＳ０７でヘッド洗浄処理が停止される。これにより、作業者が誤操作をした場合などに、洗浄液を無駄に使用することを防ぐことができる。

ステップＳ０８は洗浄ノズル７２から洗浄液を噴出し、ヘッド内部パーツおよびヘッド先端部２８を洗浄するシーケンスを実行する。この入り簾尾シーケンスは、既に説明しているのでここでは省略する。このとき、洗浄液を断続的に噴出すると洗浄性能が向上し、少ない洗浄液で洗浄することができる。洗浄が終了するとステップＳ０９に進む。

次にステップＳ０９では、エアノズル７３から乾燥エアを吐出し、印字ヘッド２を乾燥させるシーケンスを実行する。このとき、乾燥エアを分岐させ、一つは内部パーツに向けて、一つは溶剤ガスが漏れやすい箇所に向けて噴出する。これにより、乾燥時に外部に廃棄される溶剤ガスの濃度を抑制することができる。また、溶剤ガス濃度を抑制する方法として、吸引ポンプを備えて、発生した溶剤ガスを本体１まで吸い出す方法もある。

ステップＳ０９はステップＳ０８で噴出された洗浄液が収容部６０２に溜まっている状態で開始しても良い。また、ステップＳ０８およびステップＳ０９の動作をしていることは操作表示部８で確認できるようにし、好きなタイミングで作業者はヘッド洗浄処理を中断できるようにしてもよい。

洗浄処理シーケンスが終了すると、ステップＳ１０に進み、印字ヘッド洗浄の停止処理を行う。停止か完了したら、操作表示部８にヘッド洗浄の終了画面が表示される。

ステップＳ１１で、作業者は印字ヘッド２を洗浄ユニット３から取り出し、印字ヘッド２にヘッドカバー１７を取り付ける。そして、印字ヘッド２を印字ヘッド固定用金具１３に取り付けることで、印字を再開することができる。

また、インクジェット記録装置１００を停止させておく場合、印字ヘッド２は洗浄ユニット３に取り付けたままにしておいても良い。その後、インクジェット記録装置１００を立ち上げる際に、ヘッド洗浄処理を行うと、立ち上げ時に、インク粒子Bが曲がりガターに回収されないなどの不具合発生を低減できる効果もある。

なお、ステップＳ０８およびステップＳ０９において、洗浄液噴出や乾燥エア噴出の時間が異なるシーケンスを作業者が選択できるようにしてもよい。また、作業者がシーケンスの時間を設定できるような機能があってもよい。

また、インクジェット記録装置１００は、ヘッド洗浄処理が行われたログを残すことができ、使用された溶剤の量を算出するようにしてもよい。それにより、例えば、回収容器に溜まった洗浄液が廃液推奨量に達した場合に、ステップＳ１０後に回収容器に溜まった洗浄液を廃棄するメッセージが表示できる。そして、回収容器が取り外されたことをセンサ７６で検知すると回収容器に溜められた液量がリセットされるようにする。これにより、液位検出装置に異常が発生しても、回収容器が洗浄液で満たされる前に作業者に廃液するタイミングを知らせることができる。

≪本発明のその他の実施例≫
本発明は、上述した本発明の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想や趣旨から逸脱しない範囲内において、その構成を変更した変形例を含む。また、上述した実施例は本発明の理解を容易にするために詳細に記載したものであり、本発明は説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…本体、２…印字ヘッド、３…洗浄ユニット、４…回収容器、４Ａ…液位検出装置、５…導管、６…導管、８…操作表示部、１１…ベルトコンベア、１２Ａ…印字対象物、１２Ｂ…印字対象物、１３…印字ヘッド固定用金具、１６…ヘッドベース、１７…ヘッドカバー、１８…保護カバー、２１…(ノズル、２３…帯電電極、２４…偏向電極、２５…ガター、２６…切替弁、２７…センサ、２８…ヘッド先端部、２８Ａ…印字用開口部、３１…インク容器、３１Ａ…液位検出装置、３２…補助インク容器、３３…溶剤容器、３４…ポンプ、３５…ポンプ、３７…ポンプ、３８…ポンプ、３９…フィルタ、４０…フィルタ、４１…フィルタ、４３…フィルタ、４５…粘度測定器、４６…調圧弁、４７…圧力センサ、４９…電磁弁、５０…電磁弁、５３…電磁弁、５４…電磁弁、５５…電磁弁、５６…電磁弁、６８Ａ…インク、６８Ｂ…インク粒子、６８Ｃ…インク、６９Ａ…溶剤、６９Ｂ…洗浄液、７１…洗浄槽、７１Ａ…取付部、７２…洗浄ノズル、７２Ａ…液吐出穴、７２Ｂ…液吐出穴、７３…エアノズル、７３Ａ…エア吐出穴、７３Ｂ…エア吐出穴、７４…フロート、７５…ホルダー、７６…センサ、７６Ａ…電線、７８…支持棒、８１…蓋ブロック、８１Ａ…挿入部、８２…蓋ヒンジ、８３…蓋部材、８４…液継手、８５…カバー、８６…近接センサ、９１…固定用治具（本体用）、９２…固定用治具、９３…篏合部、１００…インクジェット記録装置、６００…洗浄ベース部、６０１…穴、６０２…収容部、６０２Ａ～６０２Ｄ…壁、６０３…空間、６０４…液抜穴、６０５…底部、６１０…液溜パーツ、６１１…ボス、６１２…穴、６２０…液抜パーツ、６２１…上部、６２２…フィルタ、６２３…Ｏリング、６２４…ポケット部、８０１～８０５…経路、８０９～８１１…経路、８２１…経路、８２２…経路、８２５…経路、９０１…合流経路、９０３…分岐経路

Claims (8)

1. インクの供給を受け印字を行う印字ヘッドと、前記インクを前記印字ヘッドに供給する本体と、前記印字ヘッドを挿入する洗浄槽を有し洗浄ノズルから洗浄液を前記印字ヘッドに噴射して洗浄を行う洗浄ユニットと、を有するインクジェット記録装置であって、
   前記洗浄槽内に、前記印字ヘッドの先端部を収容し前記洗浄液の流入が可能な収容部を有する洗浄ベース部を設け、
   前記収容部の底部に前記洗浄液を流出させる液抜穴を形成し、
   前記液抜穴から流出する際に前記洗浄液に含まれる不純物を除去するフィルタを設けたインクジェット記録装置。
2. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記収容部内に傾斜面を設け、前記傾斜面の下端部に前記液抜穴が形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項２記載のインクジェット記録装置において、前記液抜穴は、前記収容部に流入した前記洗浄液が所定時間だけ前記収容部内に溜まることを可能とする大きさであることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項２記載のインクジェット記録装置において、前記液抜穴は、前記洗浄液が前記収容部内に溜まらない程度の大きさであることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記本体内に溶剤を保有する溶剤容器を備え、前記溶剤を前記洗浄液として、前記洗浄ユニットに供給する洗浄液供給部を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記洗浄槽内に洗浄後の前記印字ヘッドを乾燥するエアノズルと、前記エアノズルにエアを供給するエア供給経路を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
7. インクの供給を受け印字を行う印字ヘッドと、前記インクを前記印字ヘッドに供給する本体と、前記印字ヘッドを挿入する洗浄槽を有し洗浄ノズルから洗浄液を前記印字ヘッドに噴射して洗浄を行う洗浄ユニットと、を有するインクジェット記録装置であって、
   前記洗浄槽内に、前記印字ヘッドの先端部を収容し前記洗浄液の流入が可能な収容部を有する洗浄ベース部を設け、
   前記収容部の底部に前記洗浄液を流出させる液抜穴を形成し、
   前記洗浄ベース部は、前記収容部の底部に開口する穴を有する第１ベース部と、前記第１ベース部と篏合し、前記第１ベース部から流下する前記洗浄液を受止める第２ベース部とで構成したインクジェット記録装置。
8. インクの供給を受け印字を行う印字ヘッドと、前記インクを前記印字ヘッドに供給する本体と、前記印字ヘッドを挿入する洗浄槽を有し洗浄ノズルから洗浄液を前記印字ヘッドに噴射して洗浄を行う洗浄ユニットと、を有するインクジェット記録装置であって、
   前記洗浄槽内に、前記印字ヘッドの先端部を収容し前記洗浄液の流入が可能な収容部を有する洗浄ベース部を設け、
   前記洗浄ベース部を保持する保持部材を有し、前記保持部材を上下方向に移動可能にする駆動部を設けたインクジェット記録装置。

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