JP2006247472A - インク回収装置及びパターン形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予備吐出したインクを色毎に回収可能なインク回収装置及びパターン形成装置を提供する。
【解決手段】吐出穴１０１ｂ，１０３ｂ，１０３ｂが予備吐出したインクを、インクの色毎にインク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａが回収し、そして、そのインクを着脱可能に設けられた回収ビン１２１ｅ，１２２ｅ，１２３ｅが貯留し、さらに、インク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの間の範囲に、霧状インクを吸引するインク吸引室１２６ａを設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェットタイプ等に適した吐出したインクのインク回収装置及びパターン形成装置に関するものである。

従来から、ガラス基板等のパターン形成体にカラーインクを塗布して、例えばカラーフィルタ等を作製するインクジェットタイプのパターン形成装置(例えば、特許文献１)があった。パターン形成装置は、インクの吐出性能を維持するために、フラッシング及びパージと呼ばれる予備吐出を行なっていた。

以下、図面等を参照して、パターン形成装置のインクジェットヘッド部等の機構と、そのフラッシング及びパージについて説明する。
図６（ａ）は、従来のパターン形成装置のインクジェットヘッド部分等を模式的に示す図である。
パターン形成装置は、パターン形成体２１１をその移動ステージ２１０に載置することにより、インクジェットヘッド２００の方向に（図６（ａ）に示す矢印Ａ１方向）に移動させ、そのインクジェットヘッド２００を用いて、パターン形成体２１１にインクを塗布する。図６（ａ）の状態は、インクを塗布されたパターン形成体が搬出され、次にインクを塗布するパターン形成体２１１が移動ステージ２１０に載置された状態である。

インクジェットヘッド２００は、図６（ａ）に示すように、青色、緑色、赤色のインクをそれぞれ吐出するインクヘッド２０１，２０２，２０３を備えている。
インクヘッド２０１は、インク吐出面２０１ａにインク吐出穴２０１ｂが配置されている。同様に、インクヘッド２０２，２０３は、それぞれ、インク吐出面２０２ａ，２０３ａに、インク吐出穴２０２ｂ，２０３ｂが配置されている。
図６（ｂ）、図６（ｃ）は、インクヘッド２０１の一部断面を拡大して示す図である。図６（ｂ）は、インク吐出穴２０１ｂ内のインクがインク吐出面２０１ａまで充填された状態であり、この状態で、パターン形成体２１１に塗布を開始すれば、パターン形成体２１１に塗膜のばらつきは発生しない。しかし、図６（ｃ）に示すように、インクが、インク吐出面２０１ａよりも引き込んだ状態で塗布を開始すると、塗布開始時の塗膜が薄くなり、塗膜のばらつきが発生する可能性がある。
フラッシングとは、この塗膜のばらつきを防止するために、パターン形成体２１１への塗布直前に、インク吐出穴２０１ｂ，２０２ｂ，２０３ｂ内のインクを、インク吐出面２０１ａ，２０２ａ，２０３ａまで充填させるために行なうインク吐出である。

また、パターン形成装置は、複数のパターン形成体にインクを塗布した場合、インク内に混入した気泡等が、インクを供給する配管やインクヘッドの内部に残留することがある。パージとは、この気泡等を除去し、インクの所定の圧力を維持して、インク吐出性能を維持するためのインク吐出である。
フラッシング、パージのために吐出されたインクは、インクヘッド２０１の下側に配置されたインク受容パン２０５が受容する。

このように、従来のパターン形成装置は、パターン形成体２１１に塗布する以外にフラッシング、パージ（予備吐出）のために吐出するインクが必要であり、パターン形成体の製作コストが高いという問題があった。また、混色して回収したインクを廃棄したり、あるいは、再利用するために各色に分離したりするために、さらにコストが必要であるという問題があった。
特開２００２−３６１９０７号公報

本発明の課題は、予備吐出したインクを色毎に回収可能なインク回収装置及びパターン形成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、インクを吐出する吐出穴（１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ）を有するヘッド部を備え、インクをステージ（１１４）上のパターン形成体（１１９）に吐出して所定のパターンを形成するパターン形成装置（１０）に設けられるインク回収装置（１２０）であって、前記吐出穴（１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ）が予備吐出のために吐出したインクを受容するインク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）と、前記インク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）が受容したインクを回収するインク回収部（１２１，１２２，１２３）と、を備えたインク回収装置（１２０）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のインク回収装置（１２０）において、前記インク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）は、前記ステージ（１１４）に設けられること、を特徴とするインク回収装置（１２０）である。
請求項３の発明は、請求項１に記載のインク回収装置（１２０）において、前記インク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）及び前記インク回収部（１２１，１２２，１２３）は、前記吐出穴（１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ）が吐出するインクの色毎にそれぞれ設けられ、色毎にインクを回収可能であること、を特徴とするインク回収装置（１２０）である。
請求項４の発明は、請求項３に記載のインク回収装置（１２０）において、色毎に設けられた前記インク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）の間の範囲に、前記吐出穴（１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ）が予備吐出した際に形成される霧状インクを吸引する霧状インク吸引部（１２６ａ）を備えること、を特徴とするインク回収装置（１２０）である。
請求項５の発明は、請求項１に記載のインク回収装置（１２０）において、前記インク回収部（１２１，１２２，１２３）は、着脱可能に設けられ、前記受容部が受容したインクを貯留するインク貯留部（１２１ｅ，１２２ｅ，１２３ｅ）を備えること、を特徴とするインク回収装置（１２０）である。

請求項６の発明は、インクを吐出する吐出穴（１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ）を有するヘッド部と、パターン形成体（１１９）を載置するステージ（１１４）と、前記ヘッド部と前記ステージ（１１４）とを相対移動させる移動機構とを備え、パターン形成体（１１９）にインクを吐出して所定のパターンを形成するパターン形成装置（１０）において、前記吐出穴（１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ）が、予備吐出のために吐出したインクを受容するインク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）と、前記インク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）が、受容したインクを回収するインク回収部（１２１，１２２，１２３）と、を備えたパターン形成装置（１０）である。

請求項７の発明は、請求項６に記載のパターン形成装置（１０）において、前記インク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）は、前記ステージ（１１４）と一体で移動すること、を特徴とするパターン形成装置（１０）である。
請求項８の発明は、請求項６に記載のパターン形成装置（１０）において、前記インク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）及び前記インク回収部（１２１，１２２，１２３）は、前記吐出穴（１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ）が吐出するインクの色毎にそれぞれ設けられ、色毎にインクを回収可能であること、を特徴とするパターン形成装置（１０）である。
請求項９の発明は、請求項８に記載のパターン形成装置（１０）において、色毎に設けられた前記インク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）の間の範囲に、前記吐出穴（１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ）が予備吐出した際に形成される霧状インクを吸引する霧状インク吸引部（１２６ａ）を備えること、を特徴とするパターン形成装置（１０）である。
請求項１０の発明は、請求項６に記載のパターン形成装置（１０）において、前記インク回収部（１２１，１２２，１２３）は、着脱可能に設けられ、前記インク受容部（１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ）が受容したインクを貯留するインク貯留部（１２１ｅ，１２２ｅ，１２３ｅ）を備えること、を特徴とするパターン形成装置（１０）である。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明は、吐出穴を有するヘッド部が予備吐出（フラッシング、パージ等）により吐出したインクを受容するインク受容部と、インク受容部が受容したインクを回収するインク回収部とを備えている。
これにより、予備吐出のために吐出したインクを廃棄することなく、簡単な処理をすることによって、再利用することができる。

（２）本発明は、インク受容部が、ステージに設けられる。
これにより、パターン形成装置がパターン形成体にインクを吐出する直前に予備吐出することができ、予備吐出の効果を向上し、また、塗布工程におけるタクトタイムを短縮することができる。

（３）本発明は、インク受容部及びインク回収部が、吐出穴が吐出するインクの色毎にそれぞれ設けられている。
これにより、予備吐出したインクを色毎に回収可能であり、回収したインクを簡単な処理をすることによって、再利用することができる。

（４）本発明は、色毎に設けられたインク受容部の間の範囲に、吐出穴が予備吐出した際に形成される霧状インクを吸引する霧状インク吸引部を備えている。
これにより、霧状インクが、他の色のインク受容部に混入することを防止することができる。

（５）本発明は、インク回収部が、インク受容部が受容したインクを貯留し、着脱可能に設けられたインク貯留部を備えている。
これにより、予備吐出したインクを簡単に回収することができる。

本発明は、予備吐出したインクを色毎に回収可能なインク回収装置及びパターン形成装置を提供するという目的を、吐出穴が予備吐出したインクを、インクの色毎にインク受容パンが受容し、そして、そのインクを着脱可能に設けられた回収ビンに貯留させ簡単に回収可能とし、さらに、各インク受容パンとの間の範囲に、霧状インクを吸引するインク吸引室を設け、インクの混色を防止することによって実現した。

以下、図面等を参照して、本発明の実施例をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明を適用した実施例のパターン形成装置１０を示す斜視図である。
パターン形成装置１０は、ガラス基板等のパターン形成体にカラーインクを塗布して、例えばカラーフィルタ等を作製するインクジェットタイプの装置である。パターン形成装置１０には、インクを塗布したパターン形成体を自動で搬出し、次にインクを塗布するパターン形成体を配置するためのロボットが隣設されている。
パターン形成装置１０は、インクジェットヘッドユニット１００と、メインベース１１１と、フレーム１１２と、ステージベース部１１３と、移動ステージ１１４と、吸着テーブル１１８と、インク回収装置１２０と、２つのアライメント用カメラ１３２とを備えている。

インクジェットヘッドユニット１００は、パターン形成体にインクを吐出するための複数のインクヘッド（ヘッド部）を備えたユニットである。インクジェットヘッドユニット１００は、後述するフレーム１１２の上側の部分１１２ａに、Ｙ軸方向に移動可能に、Ｚ軸に対して平行な軸Ｚ２を中心に回転可能に保持される。インクジェットヘッドユニット１００の構造等の詳細については、後述する。
メインベース１１１は、パターン形成装置１０の基礎となる部材である。
フレーム１１２は、インクジェットヘッドユニット１００等を保持するために、メインベース１１１に設けられている。

ステージベース部１１３は、後述する移動ステージ１１４が載置された基礎となる部材であり、例えば、上面に平滑な面を有する形状等に形成されている。ステージベース部１１３は、メインベース１１１の上側に載置されている。なお、ステージベース部１１３と、メインベース１１１とは、一体の部材であってもよい。ステージベース部１１３は、Ｘ軸方向に対して平行に２本のＸ軸レール１１３ａを備え、後述するＸ軸移動ステージ１１５を移動可能に載置している。

移動ステージ１１４は、後述する吸着テーブル１１８をＸ軸、Ｙ軸方向に移動可能に、かつ、Ｚ軸に平行な軸Ｚ３を中心に回転可能に支持する移動機構である。移動ステージ１１４は、パターン形成体１１９を載置し、パターン形成体１１９とインクジェットヘッドユニット１００とを相対移動させる。移動ステージ１１４は、ステージベース部１１３に、Ｘ軸移動ステージ１１５と、Ｙ軸移動ステージ１１６と、Ｚ軸回転ステージ１１７とを備えている。

Ｘ軸移動ステージ１１５は、後述する吸着テーブル１１８をＸ軸方向に往復移動させる移動機構である。Ｘ軸移動ステージ１１５は、その底面に設けられ、そのＹ軸方向への移動を規制し、Ｘ軸に対して平行な方向への移動をガイドするガイド部１１５ａが、ステージベース部１１３のＸ軸レール１１３ａと係合している。Ｘ軸移動ステージ１１５は、その底面に、空気を噴出する微小の空気穴が形成されており、Ｘ軸移動ステージ１１５は、浮上することにより円滑にＸ軸に対して平行な方向に移動することができる。Ｘ軸移動ステージ１１５は、リニア型のモータユニット１１５ｃを備え、この駆動力によりＸ軸方向に移動する。Ｘ軸移動ステージ１１５は、Ｘ軸に対して平行にリニアスケール（図示せず）を有し、このリニアスケールで計測された位置情報がフィードバックされて、モータユニット１１５ｃが制御される。また、Ｘ軸移動ステージ１１５は、Ｙ軸方向に対して平行に２本のＹ軸レール１１５ｂを備え、後述するＹ軸移動ステージ１１６が移動可能に載置されている。

Ｙ軸移動ステージ１１６は、吸着テーブル１１８をＹ軸方向に往復移動させる移動機構であり、その構造は、基本的には、Ｘ軸移動ステージ１１５と同様である。すなわち、Ｙ軸移動ステージ１１６は、そのＸ軸方向への移動を規制し、空気を噴出する微小の空気穴が形成されたガイド部１１６ａがＹ軸レール１１５ｂと係合し、浮上することにより円滑にＹ軸に対して平行な方向に移動することができる。Ｙ軸移動ステージ１１６は、リニア型のモータユニット（図示せず）を備え、この駆動力により、Ｙ軸方向に移動する。また、Ｙ軸移動ステージ１１６は、その上面に、後述するＺ軸回転ステージ１１７が回転可能に載置されている。

Ｚ軸回転ステージ１１７は、吸着テーブル１１８を軸Ｚ３回りに回転させる回転機構である（図１に示す回転方向θ３参照）。Ｚ軸回転ステージ１１７は、その上面に吸着テーブル１１８が固定されている。Ｚ軸回転ステージ１１７は、その底面に、サーボモータ（図示せす）が設けられ、これにより鉛直方向（Ｚ軸方向）に対して平行な軸Ｚ３を中心に回転する。

吸着テーブル１１８は、ガラス基板等のパターン形成体１１９を吸引して固定する部材である。吸着テーブル１１８は、その上面に微細な空気吸引穴（図示せず）が設けられており、その空気吸引穴によってパターン形成体１１９を吸着固定する。

インク回収装置１２０は、後述するように、インクジェットヘッドユニット１００がフラッシング、パージのために吐出したインクを回収する装置である。インク回収装置１２０は、移動ステージ１１４に取り付けられている。本実施例では、図１に示すように、Ｚ軸回転ステージ１１７のインクジェットヘッドユニット１００側、すなわち、ロボットによるパターン形成体１１９の搬入側に対して反対側に取り付けられている。このため、インクジェットヘッドユニット１００は、パターン形成体１１９にインクを塗布する直前に、インク回収装置１２０の上側に移動することができ、後述するフラッシング、パージを効率よく行いタクトタイムを短縮することができる。インク回収装置１２０の構造等については、後述する。

２つのアライメント用カメラ１３２は、吸着テーブル１１８に載置されたパターン形成体１１９の基準マーク（図示せず）を撮像して、その情報に基づいて移動ステージ１１４を作動させて、位置を補正する装置である。２つのアライメント用カメラ１３２は、フレーム１１２の上側の部分１１２ｂに、取付けステー１３２ａを介して、Ｙ軸方向に移動可能に保持されている。

次に、パターン形成装置１０のインクジェットヘッドユニット１００と、インク回収装置１２０の構造について詳細に説明する。
図２は、図１における正面（すなわちＺ−Ｘ平面）におけるインクジェットヘッドユニット１００、インク回収装置１２０等の位置関係を示す図である。図３は、図１における平面（すなわちＸ−Ｙ平面）におけるインクジェットヘッドユニット１００、インク回収装置１２０等の位置関係を示す図である。
最初に、インクジェットヘッドユニット１００の構造について説明する。
インクジェットヘッドユニット１００は、図２に示すように、Ｂインクヘッド１０１と、Ｇインクヘッド１０２と、Ｒインクヘッド１０３とから構成される。

Ｂインクヘッド１０１は、図２に示すようにインク回収装置１２０側の側面である吐出面１０１ａに、青色インクを吐出する吐出穴１０１ｂを有している。Ｂインクヘッド１０１は、図３（ａ）に示すように、Ｂインクヘッド１０１−１〜１０１−３から構成される。
Ｂインクヘッド１０１−１は、図３（ｂ）に拡大して示すように、長方形に形成された吐出面１０１ａ−１の長手方向の中心線上に、複数（例えば１２８個程度）の吐出穴１０１ｂ−１が配列されている。Ｂインクヘッド１０１は、パターン形成体に形成するパターンに応じて、軸Ｚ２回りに回転し（図１参照）、吐出穴１０１ｂ−１を、その配列が移動方向（矢印Ａ方向）に対して所定の角度傾くように配置する。同様に、Ｂインクヘッド１０１−２，１０１−３は、それぞれ複数の吐出穴１０１ｂ−２，１０１ｂ−３が配列されている。

Ｇインクヘッド１０２、Ｒインクヘッド１０３は、それぞれ、緑色のインク、赤色のインクを吐出するインクジェットヘッドである。図３（ａ）に示すように、Ｇインクヘッド１０２、Ｒインクヘッド１０３は、Ｂインクヘッド１０１と同様に、Ｇインクヘッド１０２−１〜１０２−３、Ｒインクヘッド１０３−１〜１０３−３から構成され、それぞれ、吐出穴１０２ｂ−１〜１０２ｂ−３、１０３ｂ−１〜１０３ｂ−３が配列されている。

次に、インク回収装置１２０の構造について説明する。
インク回収装置１２０は、図２に示すように、インク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ（インク受容部）と、Ｂインク回収部１２１と、Ｇインク回収部１２２と、Ｒインク回収部１２３と、真空源１２５と、インク飛散防止装置１２６とを備えている。

インク受容パン１２１ａは、Ｂインクヘッド１０１の吐出穴１０１ｂがフラッシング、パージのために吐出した青色のインクを受容する部材である（フラッシング、パージについては、後述する）。インク受容パン１２１ａは、移動ステージ１１４と一体で移動可能に、パターン形成装置１０に設けられている。吐出面１０１ａ，１０２ａ，１０３ａとインク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの開口部との隙間Ｄは、約１ｍｍ程度が望ましい。なお、インク受容パン１２１ａの内表面には、付着したインクが効率よく流下するように撥水処理等を施してもよい。
インク受容パン１２２ａ，１２３ａは、それぞれ、吐出穴１０２ｂ，１０３ｂがフラッシング、パージのために吐出した緑色、赤色のインクを受容する、インク受容パン１２１ａと同様な部材である。

ここで、フラシッング、パージとは、パターン形成装置１０がパターン形成体１１９にインクを塗布する工程内において、パターン形成体１１９へのインク塗布直前に行なう予備吐出である。
フラシッングは、吐出穴１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ内のインクが、吐出面１０１ａ，１０２ａ，１０３ａよりも引き込んだ状態で、パターン形成体１１９に塗布されることを防止するためのインク吐出である。フラシッングは、通常の塗布工程と同様に、インクジェットヘッドユニット１００に駆動信号を印加してインクを捨て打ちする。これにより、ノズル内のインクは、吐出面１０１ａ，１０２ａ，１０３ａまで満たされ、インク吐出穴毎のインク充填量の不揃いを解消することができる。そして、パターン形成装置１０は、安定したインクの吐出が可能となり、塗布開始時における塗膜のばらつきを防止することができる。
これに対して、パージとは、例えば、所定枚数のパターン形成体にインクを塗布したときに、インクに混入しインクを供給する配管内に残留した気泡等をインクとともに、ポンプ等を用いて、又は、圧送することにより送り出し、吐出穴１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂから排出するためのインク吐出である。パターン形成装置１０は、パージによってインクの配管、各インクヘッド内の気泡を除去しインクの圧力を維持することにより、所定の吐出性能を維持することができる。パージは、塗布工程におけるパターン形成体１１９の搬出、交換時等の他に、例えば、パターン形成装置１０の稼動開始時に、空の配管、インクヘッドにインクを初期充填するとき等にも行なわれる。

Ｂインク回収部１２１は、配管１２１ｂと、エアオペレートバルブ１２１ｃと、配管１２１ｄと、回収ビン１２１ｅ（インク貯留部）と、アタッチメント１２１ｆと、配管１２１ｇとを備えている。
配管１２１ｂは、インク受容パン１２１ａと、後述するエアオペレートバルブ１２１ｃとを接続する部材である。
エアオペレートバルブ１２１ｃは、必要に応じて（例えば、所定量インクが受容されたとき等）、エアバルブ（図示せず）を駆動し、空気圧によりインク流動バルブ（図示せず）を開閉して、インク受容パン１２１ａが受容したインクを、後述する回収ビン１２１ｅへと流動させる。エアバルブは、例えば、電気的な開閉スイッチで操作される。また、エアオペレートバルブ１２１ｃの代わりに、ＤＣモータ等を用いて、直接、インク流動バルブを駆動するタイプのバルブ開閉装置を用いてもよい。
配管１２１ｄは、エアオペレートバルブ１２１ｃと後述する回収ビン１２１ｅとを接続する部材である。

回収ビン１２１ｅは、インク受容パン１２１ａが受容したインクを、配管１２１ｂ，１２１ｄ等を介して、貯留する部材である。回収ビン１２１ｅは、後述する真空源１２５と接続されており、インク受容パン１２１ａからインクを吸引して貯留する。回収ビン１２１ｅには、アタッチメント１２１ｆが例えばネジ結合等を用いて設けられ、これに配管１２１ｄ、後述する配管１２１ｇが接続されている。これにより、回収ビン１２１ｅは、簡単にアタッチメント１２１ｆと着脱することができ、フラッシング、パージのために吐出したインクを簡単に回収することができる。
配管１２１ｇは、回収ビン１２１ｅと後述する真空源１２５とを接続する部材である。

Ｇインク回収部１２２と、Ｒインク回収部１２３は、Ｂインク回収部１２１と同様に、それぞれ、エアオペレートバルブ１２２ｃ，１２３ｃと、回収ビン１２２ｅ，１２３ｅと、アタッチメント１２２ｆ，１２３ｆと，配管１２２ｇ，１２３ｇとを備え、緑色のインク、赤色のインクを回収する。

真空源１２５は、インク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａに受容されたインクを吸引するための吸引力を発生する真空吸引装置である。真空源１２５は、配管１２１ｇ，１２２ｇ，１２３ｇを介して、回収ビン１２１ｅ，１２２ｅ，１２３ｅと接続されている。

以上の構造により、インク回収装置１２０は、フラッシング、パージのために吐出したインクを色毎に回収することができる。例えば、青色のインクを回収するときは、エアオペレートバルブ１２１ｃを駆動することにより、真空源１２５の吸引力が、配管１２１ｄ、回収ビン１２１ｅ、配管１２１ｇ等を介して、インク受容パン１２１ａに伝達される。そして、インク受容パン１２１ａに受容された青色インクが吸引され、回収ビン１２１ｅに貯留する。同様にして、緑色のインク、赤色のインクは、回収ビン１２２ｅ，１２３ｅに貯留する。

インク飛散防止装置１２６は、霧状インクを吸引するための装置である。霧状インクとは、インクジェットヘッドユニット１００がフラッシングのためにインクを吐出した際に形成される微細なインク粒子である。霧状インクは、空中を浮遊し、パターン形成体にインクを塗布するときに、パターン形成体の表面に付着し、品質を低下させる可能性がある。また、霧状インクが他の色のインク受容パンに混入すると、インクが混色し、回収したインクを各色に分離する必要があるため好ましくない。そこで、本実施例のパターン形成装置１０は、インク飛散防止装置１２６を備え、霧状インクが浮遊することを防止する。

インク飛散防止装置１２６は、図２に示すようにインク吸引室１２６ａ（霧状インク吸引部）と、配管１２６ｂと、エアオペレートバルブ１２６ｃと、配管１２６ｄと、回収ビン１２６ｅと、アタッチメント１２６ｆと、配管１２６ｇと、真空源１２６ｈとを備えている。
インク吸引室１２６ａは、後述する真空源１２６ｈによる吸引力を用いて、インクの吐出穴１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂがフラッシングのためにインクを吐出したときに形成された霧状インクを吸引する。インク吸引室１２６ａは、移動ステージ１１４と一体で移動可能に、パターン形成装置１０に設けられている。インク吸引室１２６ａは、図２に示すように、吐出穴１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂと、パターン形成体１１９、移動ステージ１１４との間の範囲に設けられている。また、図３（ａ）に示すように、インク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの全周に設けられている。すなわち、インク吸引室１２６ａは、色毎に設けられたインク受容パンの間の範囲に設けられているので、霧状インクが他の色のインク受容パンに混入することを、効果的に防止することができる。

配管１２６ｂは、図２に示すように、インク吸引室１２６ａと後述するエアオペレートバルブ１２６ｃとを接続する部材である。配管１２６ｂは、インク吸引室１２６ａの吸引力を均一にするために、エアオペレートバルブ１２６ｃから数本に枝分かれしてインク吸引室１２６ａに接続している。
図２に示すように、エアオペレートバルブ１２６ｃ、配管１２６ｄ、回収ビン１２６ｅ、アタッチメント１２６ｆ、配管１２６ｇ、真空源１２６ｈは、それぞれ、前述したエアオペレートバルブ１２１ｃ、配管１２１ｄ、回収ビン１２１ｅ、アタッチメント１２１ｆ、配管１２１ｇと同様な部材である。
インク飛散防止装置１２６は、フラッシング等のためのインク吐出時に、エアオペレートバルブ１２１ｃのエアバルブを駆動して、真空源１２６ｈの吸引力をインク吸引室１２６ａに伝達し、インク吸引室１２６ａが霧状インクを吸引する。また、回収ビン１２１ｅは、アタッチメント１２１ｆに着脱可能に設けられているため、貯留したインクを簡単に回収することができる。

次に、パターン形成装置１０がインク回収装置１２０等を用いて、インクを色毎に回収する動作について説明する。
図４は、図１における正面（すなわちＺ−Ｘ平面）におけるインクジェットヘッドユニット１００、インク回収装置１２０等の動作を模式的に示す図である。
図５は、図１における平面（すなわちＸ−Ｙ平面）におけるインクジェットヘッドユニット１００、インク回収装置１２０等の動作を模式的に示す図である。
図４（１）、図５（ａ−１）は、インクジェットヘッドユニット１００がフラッシング、パージのためにインクを吐出する前の状態を示す図である。すなわち、パターン形成装置１０が、パターン形成体１１９にインクを塗布する工程内において、塗布されたパターン形成体がロボットによって搬出され、次にインクを塗布するパターン形成体１１９が移動ステージ１１４に載置された状態である。この状態から、移動ステージ１１４は、Ｘ軸方向におけるインクジェットヘッドユニット１００側（図４に示す矢印Ａ１方向）に移動する。

図４（２）、図５（ａ−２）は、インクジェットヘッドユニット１００が、フラッシング、パージのためにインク吐出を開始した状態を示す図である。図５（ｂ）は、この状態における一部拡大図である。図４（２）に示すように、吐出穴１０１ｂ−１，１０２ｂ−１，１０３ｂ−１は、それぞれ、青、緑、赤のインクを吐出する。このとき、インク吸引室１２６ａは、フラッシングのためにインクを吐出した際に形成された霧状インクを吸引して、他の色のインク受容パンへの混入と、パターン形成体１１９への付着を防止する。また、図５（ｂ）に示すように、Ｘ−Ｙ平面における位置関係において、複数（例えば、１２８個程度）設けられた吐出穴１０１ｂ−１，１０２ｂ−１，１０３ｂ−１は、それぞれ、インク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの内側で一斉に、フラッシング、パージのためにインクを吐出する。これにより、インクジェットヘッドユニット１００は、効率よくインク吐出を行うことができ、また、フラッシングのために吐出したインクが他の色のインク受容パンへ混入することを効率よく防止することができる。
この状態から、移動ステージ１１４は、さらにＸ軸方向（矢印Ａ１方向）に移動する。そして、吐出穴１０１ｂ−２，１０２ｂ−２，１０３ｂ−２は、吐出穴１０１ｂ−１，１０２ｂ−１，１０３ｂ−１と同様にフラッシング、パージのためにインクを吐出する。（図示せず）。

図４（３）は、移動ステージ１１４がさらに移動して、吐出穴１０１ｂ−３，１０２ｂ−３，１０３ｂ−３が、フラッシング、パージのためにインクを吐出する状態を示す図である。移動ステージ１１４は、吐出穴１０１ｂ−３，１０２ｂ−３，１０３ｂ−３が、前述した吐出穴１０１ｂ−１，１０２ｂ−１，１０３ｂ−１と同様にフラッシング、パージのためにインクを吐出した後、さらにＸ軸方向（矢印Ａ１方向）に移動する。そして、図４（４）、図５（ａ−４）に示すように、インクジェットヘッドユニット１００は、パターン形成体１１９の上側に配置され、パターン形成体１１９へのインク塗布を開始する。

以上説明したように、本実施例のパターン形成装置１０は、色毎にインクを回収可能なインク回収装置１２０を備えている。インク回収装置１２０は、吐出穴１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂがフラッシング、パージ（予備吐出）のために吐出し、インク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ（インク受容部）が受容したインクを、そのインク回収部１２１，１２２，１２３が回収する。インク回収部１２１，１２２，１２３には、インク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａに受容されたインクを貯留する回収ビン１２１ｅ，１２２ｅ，１２３ｅ（インク貯留部）が、着脱可能に設けられている。
これにより、パターン形成装置１０は、フラッシング、パージのために吐出したインクを色毎に効率よく、かつ、簡単に回収可能であり、回収したインクを廃棄することなく、簡単な処理をすることにより、再利用することができる。

また、本実施例のインク回収装置１２０は、そのインク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａが、パターン形成体１１９を移動可能に載置する移動ステージ１１４と一体で移動可能に設けられている。
これにより、パターン形成装置１０は、パターン形成体１１９にインクを塗布する直前にフラッシング、パージのために吐出することができ、塗布工程におけるタクトタイムを短縮することができる。

さらに、本実施例のインク回収装置１２０は、色毎に設けられたインク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの間の範囲に、吐出穴１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂがフラッシングのためにインクを吐出した際に形成される霧状インクを吸引するインク吸引室１２６ａ（霧状インク吸引部）を備えている。
これにより、インク回収装置１２０は、霧状インクが他の色のインク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａに混入することを防止することができる。また、霧状インクがパターン形成体１１９に付着することを防止することができる。

（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）本実施例において、複数（例えば、１２８個程度）設けられた吐出穴１０１ｂ−１，１０２ｂ−１，１０３ｂ−１等が、フラッシング、パージのために、一斉にインクを吐出する例を示したが、これに限定されない。例えば、それぞれの吐出穴は、移動ステージ１１４の移動にともなって、Ｘ−Ｙ平面におけるインク受容パンの中心位置に移動したときに、順にインクを予備吐出してもよい。これにより、フラッシング、パージのために吐出したインクをより確実に回収でき、また、霧状インクが浮遊することを、より効果的に防止することができる。

（２）本実施例において、インク吸引室１２６ａは、インク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの全周に設けられた例を示したが、これに限定されない。例えば、インク吸引室１２６ａは、移動ステージ１１４の全周に設けても、同様な効果が得られる。また、霧状インクの浮遊経路等に応じて、インクの吐出穴とパターン形成体との間の範囲に、移動ステージ１１４又はインク受容パン１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの周囲の一部に設けてもよい。これによっても、霧状インクを効果的に吸引することができ、さらに、装置を小型にすることができる。

（３）本実施例において、インクジェットタイプのパターン形成装置が、フラッシング、パージのために吐出したインクを回収する例を示したが、これに限定されない。例えば、ディスペンサタイプの装置が、吐出したインクを回収してもよい。

本発明を適用した実施例のパターン形成装置の斜視図である。 本実施例のパターン形成装置の正面における位置関係を示す図である。 本実施例のパターン形成装置の平面における位置関係を示す図である。 本実施例のパターン形成装置の正面における動作を模式的に示す図である。 本実施例のパターン形成装置の平面における動作を模式的に示す図である。 従来のパターン形成装置の動作を模式的に示す図である。

符号の説明

１０ パターン形成装置
１００ インクジェットヘッドユニット
１０１，１０１−１〜１０１−３ Ｂインクヘッド
１０１ａ 吐出面
１０１ｂ，１０１ｂ−１〜１０１ｂ−３ 吐出穴
１０２，１０２−１〜１０２−３ Ｇインクヘッド
１０２ａ 吐出面
１０２ｂ，１０２ｂ−１〜１０２ｂ−３ 吐出穴
１０３，１０３−１〜１０３−３ Ｒインクヘッド
１０３ａ 吐出面
１０３ｂ，１０３ｂ−１〜１０３ｂ−３ 吐出穴
１１４ 移動ステージ
１２０ インク回収装置
１２１ Ｂインク回収部
１２２ Ｇインク回収部
１２３ Ｒインク回収部
１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ インク受容パン
１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃ エアオペレートバルブ
１２１ｅ，１２２ｅ，１２３ｅ 回収ビン
１２１ｆ，１２２ｆ，１２３ｆ アタッチメント
１２５ 真空源
１２６ インク飛散防止装置
１２６ａ インク吸引室
１２６ｃ エアオペレートバルブ
１２６ｅ 回収ビン
１２６ｆ アタッチメント
１２６ｈ 真空源
１３２ アライメント用カメラ

Claims (10)

1. インクを吐出する吐出穴を有するヘッド部を備え、インクをステージ上のパターン形成体に吐出して所定のパターンを形成するパターン形成装置に設けられるインク回収装置であって、
   前記吐出穴が予備吐出のために吐出したインクを受容するインク受容部と、
   前記インク受容部が受容したインクを回収するインク回収部と、
   を備えたインク回収装置。
2. 請求項１に記載のインク回収装置において、
   前記インク受容部は、前記ステージに設けられていること、
   を特徴とするインク回収装置。
3. 請求項１に記載のインク回収装置において、
   前記インク受容部及び前記インク回収部は、前記吐出穴が吐出するインクの色毎にそれぞれ設けられ、色毎にインクを回収可能であること、
   を特徴とするインク回収装置。
4. 請求項３に記載のインク回収装置において、
   色毎に設けられた前記インク受容部の間の範囲に、前記吐出穴が予備吐出した際に形成される霧状インクを吸引する霧状インク吸引部を備えること、
   を特徴とするインク回収装置。
5. 請求項１に記載のインク回収装置において、
   前記インク回収部は、着脱可能に設けられ、前記受容部が受容したインクを貯留するインク貯留部を備えること、
   を特徴とするインク回収装置。
6. インクを吐出する吐出穴を有するヘッド部と、
   パターン形成体を載置するステージと、
   前記ヘッド部と前記ステージとを相対移動させる移動機構とを備え、
   パターン形成体にインクを吐出して所定のパターンを形成するパターン形成装置において、
   前記吐出穴が、予備吐出のために吐出したインクを受容するインク受容部と、
   前記インク受容部が、受容したインクを回収するインク回収部と、
   を備えたパターン形成装置。
7. 請求項６に記載のパターン形成装置において、
   前記インク受容部は、前記ステージと一体で移動すること、
   を特徴とするパターン形成装置。
8. 請求項６に記載のパターン形成装置において、
   前記インク受容部及び前記インク回収部は、前記吐出穴が吐出するインクの色毎にそれぞれ設けられ、色毎にインクを回収可能であること、
   を特徴とするパターン形成装置。
9. 請求項８に記載のパターン形成装置において、
   色毎に設けられた前記インク受容部の間の範囲に、前記吐出穴が予備吐出した際に形成される霧状インクを吸引する霧状インク吸引部を備えること、
   を特徴とするパターン形成装置。
10. 請求項６に記載のパターン形成装置において、
    前記インク回収部は、着脱可能に設けられ、前記インク受容部が受容したインクを貯留するインク貯留部を備えること、
    を特徴とするパターン形成装置。
    
    

Images