JP2005131842A - 吐出部保守装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パターン形成装置の大型化を防止し、作業員等の負担も軽減でき、メンテナンスが容易な吐出部保守装置を提供する。
【解決手段】クリーニングユニット１０は、ワイパーブレード１１と、キャップ１２と、トレー部１３等とを備え、ワイパーブレード１１は、弾力性があって吐出部５０ａを傷つけないゴムを用い、パターン形成装置１００の吐出部５０ａに付着しているインクを除去するためのものであり、キャップ１２は、溶剤を含んだスポンジを用い、吐出部５０ａを覆い、その吐出部５０ａの乾燥を防止するものであり、トレー部１３は、ステンレスや樹脂等を用い、インクがこぼれないような凹形状の皿であり、ワイパーブレード１１とキャップ１２とが上方に載置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加工体に対してインクを吐出し、微細パターンを非接触にて形成するインクジェット等のパターン形成装置に使用する吐出部保守装置に関するものである。

従来、この種のパターン形成装置は、インクを吐出するヘッド部と干渉の恐れが無い場所に、クリーニング装置を設置固定することが一般的であり、ヘッド部のクリーニングは、インクの吐出場所から離れた所にヘッド部を移動させて行っている。これは、ヘッド部のキャッピングについても同様である（例えば、特許文献１）。

しかし、上述した従来の方法では、ヘッド部を移動させるストロークを非常に長く取らなければならず、装置の大型化やコストアップにつながり、改善が望まれていた。

また、大型化した装置において、クリーニング装置自体が汚れてしまった場合は、作業員等の洗浄作業も手間であった。

さらに、特許文献１によれば、清掃用の布や紙等を使用して、ヘッド部をふき取っているが、布や紙が汚れてしまった場合には、新たなものに交換しなくてはならず、ヘッド部を頻繁に洗浄する必要がある装置には、不向きであった。

特開平１０−２８２３２９号公報

本発明の課題は、パターン形成装置の大型化を防止し、作業員等の負担も軽減でき、メンテナンスが容易な吐出部保守装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、被加工体を載置する載置部（４０）と、前記載置部（４０）に載置された前記被加工体に対してインクを吐出する吐出部（５０ａ）が設けられたヘッド部（５０）と、を備えるパターン形成装置（１００）に使用する吐出部保守装置であって、前記載置部（４０）に載置され、前記吐出部（５０ａ）に付着している前記インクを除去するためのインク除去部（１１）と、前記ヘッド部（５０）及び／又は前記載置部（４０）を移動させ、前記インク除去部（１１）にインク除去動作を行わせる駆動部（３０）と、を備える吐出部保守装置である。

請求項２の発明は、被加工体を載置する載置部（４０）と、前記載置部（４０）に載置された前記被加工体に対してインクを吐出する吐出部（５０ａ）が設けられたヘッド部（５０）と、を備えるパターン形成装置（１００）に使用する吐出部保守装置であって、前記載置部（４０）に載置され、前記吐出部（５０ａ）を覆い、その吐出部（５０ａ）の乾燥を防止する乾燥防止部（１２）と、前記ヘッド部（５０）及び／又は前記載置部（４０）を移動させ、前記乾燥防止部（１２）に乾燥防止動作を行わせる駆動部（５０ｂ）と、を備える吐出部保守装置である。

請求項３の発明は、被加工体を載置する載置部（４０）と、前記載置部（４０）に載置された前記被加工体に対してインクを吐出する吐出部（５０ａ）が設けられたヘッド部（５０）と、を備えるパターン形成装置（１００）に使用する吐出部保守装置であって、前記載置部（４０）に載置され、前記吐出部（５０ａ）に付着している前記インクを除去するためのインク除去部（１１）と、前記載置部（４０）に載置され、前記吐出部（５０ａ）を覆い、その吐出部（５０ａ）の乾燥を防止する乾燥防止部（１２）と、前記ヘッド部（５０）及び／又は前記載置部（４０）を移動させ、前記インク除去部（１１）にインク除去動作を行わせ、前記乾燥防止部（１２）に乾燥防止動作を行わせる駆動部（３０，５０ｂ）と、を備える吐出部保守装置である。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された吐出部保守装置において、前記インク除去部（１１）及び／又は前記乾燥防止部（１２）を載置する凹形状のトレー部（１３）を備えること、を特徴とする吐出部保守装置である。

本発明によれば、載置部上にインク除去部を載置したので、パターン形成装置の載置部をクリーニング場所に兼用することができ、少ない移動ストロークでヘッド部に付着しているインクを除去できるようになり、パターン形成装置の大型化を防止できる。
また、載置部上に乾燥防止部を載置したので、パターン形成装置の載置部をクリーニング場所に兼用することができ、パターン形成装置を長時間使用しない場合には、少ない移動ストロークで吐出部の乾燥を防止できるようになり、パターン形成装置の大型化を防止できる。
さらに、載置部上にインク除去部と乾燥防止部とを両方載置したので、インク除去後にヘッド部を覆うことができ、上記効果に加えて、洗浄効率がより向上すると共に、ヘッド部の耐久性も向上する。

本発明は、パターン形成装置の大型化を防止し、メンテナンスが容易な吐出部保守装置を提供するという目的を、クリーニングのためのワイパーブレードと、インク吐出部の乾燥防止用キャップとをトレー部に載置したクリーニングユニットを用意し、被加工体を載置する定盤に載せることで、通常の塗布動作のようにインクジェットヘッドを移動させ、クリーニングとキャッピングとを行うことにより実現した。

以下、図面等を参照して、本発明の実施例について、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明による吐出部保守装置の実施例を模式的に示す図であり、図２は、本実施例による吐出部保守装置を使用するパターン形成装置を模式的に示す図である。
本実施例によるクリーニングユニット（吐出部保守装置）１０は、ワイパーブレード（インク除去部）１１と、キャップ（乾燥防止部）１２と、トレー部１３等とを備える。

ワイパーブレード１１は、後述するパターン形成装置１００の吐出部５０ａに付着しているインクを除去するためのものであり、ワイパーブレード１１の材質は、弾力性があって吐出部５０ａを傷つけないゴムである。

キャップ１２は、吐出部５０ａを覆い、その吐出部５０ａの乾燥を防止するものであり、キャップ１２の材質は、溶剤を含んだスポンジである。

トレー部１３は、インクがこぼれないような凹形状の皿であり、ワイパーブレード１１とキャップ１２とが上方に載置されており、トレー部１３の材質は、ステンレスや樹脂等である。

トレー部１３の底面は、後述するパターン形成装置１００の吸着テーブル４０の形状に合わせて形成し、例えば、被加工体の固定にバキューム等の吸着方式を用いている場合は、吸着固定しやすくするため平滑にする必要があり、メカ的な固定方式を用いている場合は、それに合わせた形状にする。

また、ワイパーブレード１１とキャップ１２とは、後述するＩＪ（インクジェット）ヘッド５０の並びにあわせて載置する。キャップ１２は、ＩＪヘッド５０の数にあわせる必要があるが、ワイパーブレード１１は、吐出するインクの性質や粘度等を考慮して、複数本用いてもよいし、１本でもよい。なお、トレー部１３の中には、不織布を敷いたり、スポンジを入れてもよい。

ついで、本実施例によるクリーニングユニット１０を使用するパターン形成装置について説明する。
パターン形成装置１００は、ベース部２０と、移動ステージ（駆動部）３０と、吸着テーブル（載置部）４０と、ＩＪヘッド５０等とを備える。

ベース部２０は、パターン形成装置１００の土台となる部分である。また、ベース部２０の上には、フレーム６０が設置され、そのフレーム６０には、ＩＪヘッド５０が取り付けられている。フレーム６０には、吸着テーブル４０の上方に、アライメント用カメラ７０が設置してある。このアライメント用カメラ７０は、吸着テーブル４０に載置された被加工体を撮像し、その情報に基づいて移動ステージ３０を作動させて、位置を補正する。

移動ステージ３０は、Ｘ軸−Ｙ軸−θ軸の３軸を移動軸として、吸着テーブル４０を移動させるステージである。移動ステージ３０は、ベース部２０に載置され、Ｘ軸移動ステージ３１と、Ｙ軸移動ステージ３２と、θ軸移動ステージ３３とを備える。
また、移動ステージ３０は、この移動ステージ３０を移動させるモータ（不図示）を内部に備えている。

Ｘ軸移動ステージ３１は、吸着テーブル４０をＸ軸（図２中、矢印参照）方向に往復移動させる部分であり、その上面に、２本のＸ軸レール３１ａを備え、モータで、Ｙ軸移動ステージ３２を、このＸ軸レール３１ａに沿ってＸ方向に往復移動させる。

Ｙ軸移動ステージ３２は、吸着テーブル４０をＹ軸（図２中、矢印参照）方向に往復移動させる部分であり、その上面に、２本のＹ軸レール３２ａを備え、モータで、θ軸移動ステージ３３を、このＹ軸レール３２ａに沿ってＹ方向に往復移動させる。

θ軸移動ステージ３３は、吸着テーブル４０をθ軸（図２中、矢印参照）周りに回転移動させる部分であり、その上面に、回転体３３ａを備え、モータで、吸着テーブル４０を、回転体３３ａを介してθ方向に回転させる。

吸着テーブル４０は、複数のエア吸着孔を備え、そのエア吸着孔より空気を吸引して被加工体を吸着固定するテーブルである。
また、吸着テーブル４０は、クリーニングユニット１０を載置する場所でもあるので載置部としての吸着テーブル４０であるが、本実施例では、移動ステージ３０と一体に移動するので、駆動部としての役割も兼用している。

ＩＪヘッド５０は、吸着テーブル４０の上方において、フレーム６０に固定されており、微細なインクの粒子を吐出するヘッド部である。
また、ＩＪヘッド５０は、赤色インク用ＩＪヘッド、緑色インク用ＩＪヘッド、青色インク用ＩＪヘッドの３種類のＩＪヘッドが、各２台ずつ並べられ、それぞれ、インクを吐出する吐出部５０ａと、ＩＪヘッド５０を昇降させるＩＪヘッド昇降部（駆動部）５０ｂとを備える。
ＩＪ方式としては、ピエゾ方式、サーマル方式等が広く知られているが、いずれでも使用可能である。

次に、図３を参照しながら、本実施例によるクリーニングユニット１０の使用方法について説明する。
図３は、クリーニングユニット１０の使用方法を模式的に示す図である。
なお、ここでは、上述したパターン形成装置１００において、ＩＪヘッド５０が１個の例で説明する。
まず、図３（Ａ）に示すように、作業員等がクリーニングユニット１０を吸着テーブル４０に載置し、吸着テーブル４０の吸着機能を用いてクリーニングユニット１０を固定する。

ついで、図３（Ｂ）に示すように、ＩＪヘッド５０とキャップ１２とが干渉しないように、ＩＪヘッド昇降部５０ｂを用いてＩＪヘッド５０を上昇させ、かつ、ワイパーブレード１１の先端部分がＩＪヘッド５０の吐出部５０ａに接触するように高さを調整する。

そして、図３（Ｃ）に示すように、吸着テーブル４０に吸着固定されているクリーニングユニット１０を移動させ、ワイパーブレード１１でＩＪヘッド５０の吐出部５０ａに付着したインクを拭う（インク除去動作）。なお、付着しているインクが１度で拭いきれない場合は、必要に応じてクリーニングユニット１０を往復させる。

さらに、図３（Ｄ）に示すように、吸着テーブル４０に吸着固定されているクリーニングユニット１０を移動させ、キャップ１２をＩＪヘッド５０の下方に位置決めし、ＩＪヘッド５０を下降させてキャッピングする（乾燥防止動作）。なお、インクを空吐出するパージ動作をこの場所で行ってもよい。

このように、本実施例によれば、クリーニングユニット１０を別途用意し、パターン形成装置１００の吸着テーブル４０をクリーニング場所として兼用することによって、パターン形成装置１００に必要とされる移動ストロークは、最小限で済むようになり、従来必要とされた移動ストロークの延長による装置の大型化を避けることができる。

また、クリーニングユニット１０は、パターン形成装置１００と分離することができるので、メンテナンス性も向上する。

さらに、ワイパーブレード１１とキャップ１２とが上方に載置されたトレー部１３を設けたので、インクがこぼれることを防止でき、かつ、ワイパーブレード１１とキャップ１２との移動が容易となる。

（変形例）
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）作業員等がクリーニングユニット１０を吸着テーブル４０に移載する例で説明したが、ロボット等の移載装置を使用してもよい。このようにすれば、例えば、パターン形成装置がガラス等の被加工体をハンドリングしている場合には、ロボット等の移載装置が組み込まれている場合が一般的なので、トレー部１３の外形寸法を被加工体と等しくすれば、ロボット等の移載装置を兼用して利用することができる。

（２）パターン形成装置１００又はその近傍にクリーニングユニット１０の待機場所を設け、その場所から、吸着テーブル４０に移載してもよい。
（３）移動ステージ３０は、直動の各ステージを組み合わせた例で説明したが、コンベアを用いて、被加工体を移動させるような構造でもよい。
（４）インク除去部は、材質がゴムのワイパーブレード１１の例で説明したが、不織布でもよい。

（５）乾燥防止部は、スポンジの例で説明したが、フェルトでもよく、また、吐出部５０ａを包むようなキャップ形状でもよい。
（６）キャップ１２を用いたキャッピング時は、ＩＪヘッド５０を昇降させる例で説明したが、移動ステージ３０や吸着テーブル４０に昇降装置を設けて、昇降させてもよく、また、クリーニングユニット１０を独立して昇降させる昇降装置を設けてもよい。
（７）移動ステージ３０が設けられていないパターン形成装置の場合は、ＩＪヘッド５０を水平方向にも移動できる駆動部を設けてクリーニングしてもよい。

（８）ＩＪに限らず、液体ディスペンサー等、液体を吐出し定期的にクリーニングが必要となる分野に利用してもよい。
（９）トレー部１３には、ワイパーブレード１１とキャップ１２とを両方載置する例で説明したが、それぞれ単独で載置してもよい。

本発明による吐出部保守装置の実施例を模式的に示す図である。 本実施例による吐出部保守装置を使用するパターン形成装置を模式的に示す図である。 クリーニングユニット１０の使用方法を模式的に示す図である。

符号の説明

１０ クリーニングユニット
１１ ワイパーブレード
１２ キャップ
１３ トレー部
２０ ベース部
３０ 移動ステージ
４０ 吸着テーブル
５０ ＩＪヘッド
６０ フレーム
７０ アライメント用カメラ
１００ パターン形成装置

Claims (4)

1. 被加工体を載置する載置部と、
   前記載置部に載置された前記被加工体に対してインクを吐出する吐出部が設けられたヘッド部と、
   を備えるパターン形成装置に使用する吐出部保守装置であって、
   前記載置部に載置され、前記吐出部に付着している前記インクを除去するためのインク除去部と、
   前記ヘッド部及び／又は前記載置部を移動させ、前記インク除去部にインク除去動作を行わせる駆動部と、
   を備える吐出部保守装置。
2. 被加工体を載置する載置部と、
   前記載置部に載置された前記被加工体に対してインクを吐出する吐出部が設けられたヘッド部と、
   を備えるパターン形成装置に使用する吐出部保守装置であって、
   前記載置部に載置され、前記吐出部を覆い、その吐出部の乾燥を防止する乾燥防止部と、
   前記ヘッド部及び／又は前記載置部を移動させ、前記乾燥防止部に乾燥防止動作を行わせる駆動部と、
   を備える吐出部保守装置。
3. 被加工体を載置する載置部と、
   前記載置部に載置された前記被加工体に対してインクを吐出する吐出部が設けられたヘッド部と、
   を備えるパターン形成装置に使用する吐出部保守装置であって、
   前記載置部に載置され、前記吐出部に付着している前記インクを除去するためのインク除去部と、
   前記載置部に載置され、前記吐出部を覆い、その吐出部の乾燥を防止する乾燥防止部と、
   前記ヘッド部及び／又は前記載置部を移動させ、前記インク除去部にインク除去動作を行わせ、前記乾燥防止部に乾燥防止動作を行わせる駆動部と、
   を備える吐出部保守装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された吐出部保守装置において、
   前記インク除去部及び／又は前記乾燥防止部を載置する凹形状のトレー部を備えること、
   を特徴とする吐出部保守装置。
   

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