JPWO2015146494A1 - インクジェットヘッド洗浄装置および方法 - Google Patents
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Abstract
インクジェットヘッド１０を印刷位置Ｐ１から洗浄位置Ｐ２まで移動させて洗浄を行うインクジェットヘッド洗浄装置１であって、インクジェットヘッド１０を印刷位置Ｐ１と洗浄位置Ｐ２との間で搬送する搬送手段２０と、洗浄位置Ｐ１に搬送されたインクジェットヘッド１０の吐出面１２を洗浄する洗浄手段３０とを備え、搬送手段２０は、インクジェットヘッド１０の吐出面１２の向きが印刷位置Ｐ１および洗浄位置Ｐ２のそれぞれにおいて異なるように、インクジェットヘッド１０の姿勢を変化させる。
Description
本発明は、インクジェットヘッド洗浄装置および方法に関し、より詳しくは、インクジェットヘッドを印刷位置から洗浄位置まで移動させて洗浄を行うインクジェットヘッド洗浄装置および方法に関する。
インクジェットヘッドは、多数のノズルを備えており、使用するノズルを適宜選択してインクを吐出することにより、錠剤等の被印刷物の表面に所望のマーキングを施すことができる。インクジェットヘッドの吐出面には、吐出したインクの一部や、被印刷物である錠剤の粉などの異物が付着するおそれがあり、長時間継続して使用すると吐出不良が生じ易いことから、インクジェットヘッドの吐出面を洗浄する洗浄装置が従来から検討されている。
例えば、特許文献１に開示されたインクジェットヘッドの洗浄装置は、インクジェットヘッドを水平移動させて配置することができるヘッドクリーニング部を備えている。ヘッドクリーニング部は、インクジェットヘッドを覆うカバー部の内部に、洗浄剤吐出部、エア吐出部および吸引部を備えており、インクジェットヘッドの吐出面に洗浄剤吐出部から洗浄剤を吐出した後、エア吐出部からエアブローを行うことにより洗浄剤や溶解したインクを吹き飛ばし、これらの廃液を吸引部で吸引して、洗浄を行うことができる。
上記従来の洗浄装置は、インクジェットヘッドのノズル詰まりや吐出面の汚れに伴う吐出不良は抑制できる一方、印刷時にインクジェットヘッドのインク流路やノズルに発生した気泡が、洗浄時においても外部に排出されずに残留するおそれがあり、依然として吐出不良の問題を生じるおそれがあった。
そこで、本発明は、インクジェットヘッドの吐出不良を確実に防止することができるインクジェットヘッド洗浄装置および方法の提供を目的とする。
本発明の前記目的は、インクジェットヘッドを印刷位置から洗浄位置まで移動させて洗浄を行うインクジェットヘッド洗浄装置であって、インクジェットヘッドを印刷位置と洗浄位置との間で搬送する搬送手段と、前記洗浄位置に搬送された前記インクジェットヘッドの吐出面を洗浄する洗浄手段とを備え、前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドの吐出面の向きが前記印刷位置および前記洗浄位置のそれぞれにおいて異なるように、前記インクジェットヘッドの姿勢を変化させるインクジェットヘッド洗浄装置により達成される。
このインクジェットヘッド洗浄装置において、前記搬送手段は、前記印刷位置において吐出面が斜め下方を向き、前記洗浄位置において吐出面が鉛直下方を向くように、前記インクジェットヘッドを支持することが好ましい。
また、前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドを水平移動自在且つ回動自在に支持することが好ましい。この構成において、前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドを前記印刷位置から前記洗浄位置まで水平移動させる間に４５度以上回動させることが好ましい。前記洗浄手段は、前記吐出面が当接可能な掻取部材を備えることが好ましく、前記搬送手段は、洗浄後の前記吐出面を前記掻取部材に当接させた状態で、前記インクジェットヘッドを水平移動させることにより、前記吐出面の付着物を掻き取ることができる。
保管液を含浸させた吸収体を有する保管手段を更に備えることが好ましく、前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドを保管位置に搬送して、吐出面を前記保管手段の吸収体に当接させることが好ましい。この構成において、前記吸収体は、中央に凹部が形成されていることが好ましく、前記凹部の周縁部が前記吐出面に当接して前記凹部が密閉されるように構成されることが好ましい。
また、本発明の前記目的は、インクジェットヘッドを印刷位置から洗浄位置まで移動させて洗浄を行うインクジェットヘッド洗浄方法であって、インクジェットヘッドを印刷位置と洗浄位置との間で搬送する搬送ステップと、前記洗浄位置に搬送された前記インクジェットヘッドの吐出面を洗浄する洗浄ステップとを備え、前記搬送ステップは、前記インクジェットヘッドの吐出面の向きが前記印刷位置および前記洗浄位置のそれぞれにおいて異なるように、前記インクジェットヘッドの姿勢を変化させるインクジェットヘッド洗浄方法により達成される。
本発明によれば、インクジェットヘッドの吐出不良を確実に防止することができるインクジェットヘッド洗浄装置および方法を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッド洗浄装置の正面図であり、図２は、図１に示すインクジェットヘッド洗浄装置を矢示Ａ方向から見た側面図である。図１および図２に示すように、インクジェットヘッド洗浄装置１は、インクジェットヘッド１０を搬送する搬送装置２０と、インクジェットヘッド１０の吐出面を洗浄する洗浄装置３０と、インクジェットヘッド１０を保管する保管具４０とを備えており、それぞれ支持部材２に支持されて、不図示の制御装置により作動制御される。
インクジェットヘッド１０は、多数のノズルが形成されたノズルプレートの先端面が吐出面１２とされており、インクを供給するインクタンク１４を備えている。インクジェットヘッド１０は、内蔵するインク供給路に供給されたインクが、インク排出路を経てインクタンク１４に戻される過程で、ノズル毎に設けられた圧電素子の作動により吐出面１２から吐出するように構成されている。インクタンク１４から吐出面１２へのインクの供給は、レギュレータ１６を介して接続された圧縮空気供給源から圧縮空気を供給して行われる。インクジェットヘッド１０の背面側には、取り付け用の一対のアーム１８，１８が設けられている。
搬送装置２０は、水平に配置されたガイドレール２１に沿って往復動可能なスライダ２２を備えるリニアガイド機構を備えている。スライダ２２の表面にはブラケット２３が固定されており、ブラケット２３には、一対のアーム１８，１８が回動軸２４を介して回動自在に取り付けられている。回動軸２４は、サーボモータ２５により、インクジェットヘッド１０が所定の回動姿勢となるように駆動される。
搬送装置２０は、上記の構成を備えることにより、インクジェットヘッド１０を水平移動自在に支持すると共に、回動自在に支持する。インクジェットヘッド１０の水平方向の搬送位置は、図１に示すように、印刷位置Ｐ１、洗浄位置Ｐ２および保管位置Ｐ３がそれぞれ設定されており、それぞれの位置Ｐ１〜Ｐ３においてインクジェットヘッド１０が所望の姿勢となるように、インクジェットヘッド１０の回動制御が行われる。
印刷位置Ｐ１の近傍には、錠剤やカプセル剤などの被印刷物の保持部５２を外周面に有するマーキングドラム５０が配置されている。図３は、図１に示すインクジェットヘッド洗浄装置を矢示Ｂ方向から見た側面図であり、インクジェットヘッド１０が印刷位置Ｐ１にある状態を示している。図３に示すように、インクジェットヘッド１０の吐出面１２は、マーキングドラム５０の外周面の近傍において保持部５２に対向するように斜め下方を向いており、インクジェットヘッド１０が傾斜した姿勢で保持される。インクジェットヘッド１０は、不図示の供給手段から供給されてマーキングドラム５０の保持部５２に保持された被印刷物に対して、インクジェット方式による所定のマーキングパターンを形成する。
印刷位置Ｐ１におけるインクジェットヘッド１０の姿勢は、吐出面１２が斜め下方を向く姿勢に必ずしも限定されないが、吐出面１２が上方を向く姿勢にすると、被印刷物である錠剤などの粉や、周辺を漂う霧状または液状のインクなどが、吐出面１２に付着し易く且つ残留し易いことから、吐出面１２の向きは、水平方向よりも下方が好ましい。本実施形態においては、吐出面１２からのインクの吐出方向と水平方向との成す角度が約５度となるように、インクジェットヘッド１０の印刷姿勢が設定されている。
インクジェットヘッド１０は、予め設定した個数の被印刷物に印刷する等して洗浄が必要な時期になると、搬送装置２０の作動により、図１に示す洗浄位置Ｐ２に搬送される。このとき、搬送装置２０は、インクジェットヘッド１０をガイドレール２１に沿って水平搬送すると共に回動させて、吐出面１２が鉛直下方を向くように起立させる。
インクジェットヘッド１０内のインク流路には、繰り返しの印刷等により気泡が発生する場合があり、この気泡がインク排出路から排出されずにノズル付近に滞留すると、インクの吐出不良を生じるおそれがある。本実施形態のインクジェットヘッド洗浄装置１は、インクジェットヘッド１０を印刷位置Ｐ１から洗浄位置Ｐ２に移動する間に、上記のようにインクジェットヘッド１０を回動させて姿勢を変化させるため、インクジェットヘッド１０内に滞留する気泡の排出を促すことができ、気泡に起因する吐出不良を防止することができる。
印刷位置Ｐ１から洗浄位置Ｐ２まで搬送する間のインクジェットヘッド１０の回動角度θ（図３参照）は、小さ過ぎると回動による気泡排出の効果を得難いことから、４５度以上であることが好ましく、６０度以上であることがより好ましく、７５度以上であることが更に好ましい。回動後のインクジェットヘッド１０は、吐出面１２が鉛直下方を向くことが好ましく、ノズルが最下部となる姿勢にすることで、気泡の抜けを良くして排出を容易にすることができる。回動角度θの上限は特に存在しないが、印刷時のインクジェットヘッド１０は、上述したように吐出面１２が斜め下方を向く姿勢が好ましいことから、回動角度θは９０度以下であることが好ましい。本実施形態においては、回動角度θを約８５度に設定している。
洗浄位置Ｐ２の近傍には、洗浄装置３０が配置されている。洗浄装置３０は、シリンダ３１のロッドにより上下動可能に支持されており、インクジェットヘッド１０が洗浄位置Ｐ２に搬送されると、洗浄装置３０を上昇させてインクジェットヘッド１０の吐出面１２に近接させることができる。
図４は、洗浄装置３０の断面図である。洗浄装置３０は、洗浄液ノズル３２およびエアノズル３３を備える洗浄部材３４が、ロボシリンダ３５により水平方向に往復動可能となるように、ケーシング３６の内部に配置されている。ケーシング３６の上部には開口３６ａが形成されており、洗浄部材３４を往復動させながら洗浄液ノズル３２およびエアノズル３３から洗浄液およびエアを順次吐出することにより、インクジェットヘッド１０の吐出面１２に洗浄液およびエアを順番に噴射することができる。ケーシング３６の下部には、不図示の吸引装置に接続された吸引口３７が形成されており、ケーシング３６内に浮遊または滞留するインクや異物等を、洗浄液と共に吸引口３７から回収することができる。
このように、本実施形態のインクジェットヘッド洗浄装置１は、印刷位置Ｐ１と洗浄位置Ｐ２との間でインクジェットヘッド１０の姿勢を変化させることにより、インクジェットヘッド１０内の気泡の滞留による吐出不良を防止することができる。更に、洗浄位置Ｐ２において洗浄装置２０によりインクジェットヘッド１０の吐出面１２を洗浄することで、ノズル詰まりや汚れに伴う吐出不良を防止することができる。したがって、インクジェットヘッド１０の吐出不良を確実に防止することができる。
洗浄位置Ｐ２において洗浄を行ったインクジェットヘッド１０は、再び印刷位置Ｐ１に移動させて回動させることにより、引き続き印刷を行うことが可能であるが、夜間や休憩時等において印刷をしばらく行わない場合には、インクジェットヘッド１０を保管位置Ｐ３に移動させて、姿勢を変えずに起立状態のまま保管することができる。
保管位置Ｐ３には保管具４０が配置されている。保管具４０は、シリンダ４１のロッドにより上下動可能に支持されており、インクジェットヘッド１０が保管位置Ｐ３に搬送されると、保管具４０を上昇させてインクジェットヘッド１０の吐出面１２に近接させることができる。
図５は、保管具４０の断面図である。保管具４０は、上部が開口する容器４２内に、保管液を含浸させたウエスやスポンジ等の吸収体４４が収容されている。吸収体４４は、保管具４０の上昇により、インクジェットヘッド１０の吐出面１２に当接させることができる。保管液は、ノズル内に浸透してインクの乾燥固化を防止できる液体であればよく、例えば、インクと同様の成分を有する液体を使用することができる。インクジェットヘッド１０を保管位置Ｐ３で保管することにより、インクジェットヘッド１０の不使用状態が長時間続いた場合にも、インクの乾燥によるノズル詰まりが生じるおそれがなく、吐出不良を確実に防止することができる。インクジェットヘッド１０を保管位置Ｐ３から印刷位置Ｐ１に移動させて再び印刷を行う場合には、移動途中の洗浄位置Ｐ２において吐出面１２を洗浄することが好ましい。
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、図４に示す洗浄装置３０は、図６に示すように、ケーシング３６の上部に、シリコンゴム等からなるブレード状の掻取部材３８を備えてもよい。この構成によれば、インクジェットヘッド１０の吐出面１２に、ノズル３２，３３から洗浄液およびエアを順次噴射して洗浄を行った後、図７に示すように、インクジェットヘッド１０を移動させて吐出面１２を掻取部材３８の上端に当接させ、この状態でインクジェットヘッド１０を矢示方向に水平移動させることができる。これにより、洗浄後の吐出面１２に洗浄液の水滴等の付着物が残留している場合でも、この付着物を掻取部材３８により掻き取ることができるので、その後の印刷工程において、錠剤等の被印刷物に水滴等の付着物が付着するのを確実に防止することができる。
また、図５に示す吸収体４４は、図８に断面図で示すように、中央に凹部４４ａが形成されてもよい。この吸収体４４は、例えばシリコンゴムから構成することができ、凹部４４ａの周縁部を、図９に底面図で示すインクジェットヘッド１０の吐出面１２の外縁部１２ａ（図９の斜線部）に当接させて、凹部４４ａを密閉することができる。この構成によれば、保管液が顔料インクである場合にも、吐出面１２のノズル１２ｂ付近に顔料粒子が付着して残留するのを防止しつつ、ノズル１２ｂ内の乾燥を防止することができる。凹部４４ａの密閉時に吐出面１２と凹部４４ａの底面との間に形成される隙間ｓは、例えば、０．５ｍｍ程度に設定することができる。
１ インクジェットヘッド洗浄装置
１０ インクジェットヘッド
１２ 吐出面
２０ 搬送装置
３０ 洗浄装置
４０ 保管具
３２ 吸収体
Ｐ１ 印刷位置
Ｐ２ 洗浄位置
Ｐ３ 保管位置
１０ インクジェットヘッド
１２ 吐出面
２０ 搬送装置
３０ 洗浄装置
４０ 保管具
３２ 吸収体
Ｐ１ 印刷位置
Ｐ２ 洗浄位置
Ｐ３ 保管位置
Claims (8)
- インクジェットヘッドを印刷位置から洗浄位置まで移動させて洗浄を行うインクジェットヘッド洗浄装置であって、
インクジェットヘッドを印刷位置と洗浄位置との間で搬送する搬送手段と、
前記洗浄位置に搬送された前記インクジェットヘッドの吐出面を洗浄する洗浄手段とを備え、
前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドの吐出面の向きが前記印刷位置および前記洗浄位置のそれぞれにおいて異なるように、前記インクジェットヘッドの姿勢を変化させるインクジェットヘッド洗浄装置。 - 前記搬送手段は、前記印刷位置において吐出面が斜め下方を向き、前記洗浄位置において吐出面が鉛直下方を向くように、前記インクジェットヘッドを支持する請求項１に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。
- 前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドを水平移動自在且つ回動自在に支持する請求項１に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。
- 前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドを前記印刷位置から前記洗浄位置まで水平移動させる間に４５度以上回動させる請求項３に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。
- 前記洗浄手段は、前記吐出面が当接可能な掻取部材を備えており、
前記搬送手段は、洗浄後の前記吐出面を前記掻取部材に当接させた状態で、前記インクジェットヘッドを水平移動させることにより、前記吐出面の付着物を掻き取ることができる請求項３に記載のインクジェットヘッド洗浄装置。 - 保管液を含浸させた吸収体を有する保管手段を更に備え、
前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドを保管位置に搬送して、吐出面を前記保管手段の吸収体に当接させる請求項１に記載のヘッド洗浄装置。 - 前記吸収体は、中央に凹部が形成されており、前記凹部の周縁部が前記吐出面に当接して前記凹部が密閉されるように構成された請求項６に記載のヘッド洗浄装置。
- インクジェットヘッドを印刷位置から洗浄位置まで移動させて洗浄を行うインクジェットヘッド洗浄方法であって、
インクジェットヘッドを印刷位置と洗浄位置との間で搬送する搬送ステップと、
前記洗浄位置に搬送された前記インクジェットヘッドの吐出面を洗浄する洗浄ステップとを備え、
前記搬送ステップは、前記インクジェットヘッドの吐出面の向きが前記印刷位置および前記洗浄位置のそれぞれにおいて異なるように、前記インクジェットヘッドの姿勢を変化させるインクジェットヘッド洗浄方法。
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