JP2008273066A - 液体材料吐出装置のクリーニング装置、及び該クリーニング装置にて実行されるローラー回転制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体材料吐出装置の吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができ、且つ、クリーニングによる吐出面の傷付きを無くし、安定した吐出性能を実現することができるクリーニング装置を提供する。
【解決手段】本発明の液体材料吐出装置４０に設けられたクリーニング機構１は、吐出面に付着しているインクを除去するブレード２１と、液体材料をブレード２１から除去するためのローラー３と、上記ブレード２１を、上記吐出面に当接する位置から上記ローラー３に当接する位置まで移動させるためのモーター８とを備えており、上記ローラー３は、上記ブレード２１が当接している間、ブレード２１に対して均一に当接するように構成されているとともに、制御手段によって、その回転を制御されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体材料吐出装置の吐出面に付着した液体材料を拭い取る（ワイピングする）ための吐出面用ブレードと、ワイピングされた液体材料を該吐出面用ブレードから除去するためのクリーニング手段とを有した、液体材料吐出装置のクリーニング装置、及び該クリーニング装置にて実行されるローラー回転制御方法に関し、詳細には、クリーニング手段が、吐出面用ブレードに当接している間、吐出面用ブレードに対して常に均一に当接しているクリーニング装置、及び該クリーニング装置にて実行されるローラー回転制御方法に関する。

インクジェット式をはじめとする液体材料吐出装置は、液体材料を噴射するための複数のノズルが形成されているノズルプレートを有しており、吐出口が配置されたノズルプレートの吐出面から液体材料（例えば、インク）を被吐出材へ飛翔させる。今日、印字効率の良さ、低コスト化、低ランニングコスト化に有利であるなどの点から印字時のみに必要なインクを吐出させるドロップ・オン・デマンド型が注目されており、サーマルジェット式や、圧電素子を用いたカイザー式が主流となっている。

このような液体材料吐出装置の場合、インク滴飛翔に伴うインクミストや被吐出材から跳ね返るインクミストなどが吐出面に付着することがある。このような付着物は、インク吐出を阻害したり、吐出方向を偏向させたりして吐出性能に悪影響が及ぼすことがある。従って、このような事態を防ぐためには、吐出面に付着したインクや水やほこり等の異物を除去するクリーニング動作が必要になる。

吐出面に付着したインクを取り除くクリーニング方法としては、吐出面に付着したインクを拭い取る（かき取る）ワイピングと、インクを吸収するという２つの方法が主として用いられている。

ワイピングによりインクを取り除く構成としては、薄いゴム製のブレードを用い、これを吐出面に接触させる方法がある。しかしながら、薄いゴム製のブレードを用いてワイピングを行うと、吐出面に付着したインクをかき取るだけでインクを吸収せず、かき取ったインクがブレードと吐出面との間に溜り、ブレードをくぐり抜けてしまう場合がある。そこで、ブレードの他にインクを吸収する部材、例えば、スポンジような多孔質の材料で作られた吸収ローラーをさらに設けた構成が知られている（特許文献１の図９参照）。

また、凹溝が形成されたローラーを吐出面に直接押し当てることによって、吐出面に付着したインクを取り除く構成がある（特許文献２参照）。この構成を、図１３を用いて説明する。図１３は、ローラー表面に、ローラー軸１０２と平行な方向に長い隆起部材１０３と、隆起部材１０３の間にありインクを保持する浅い凹溝１０４とが、交互にそして連続的に形成されており、図１３のように吐出面と平行にスライドしながら回転して、インクを取り除きながら吐出面をクリーニングするクリーニングローラー１１０を示している。図１３に示すように、吐出面１００に付着したインク１５０は、クリーニングローラ１１０のスライド動作によって、クリーニングローラ１１０の進行方向にかき集められる。それと同時に、一部のインク１５２は、クリーニングローラ１１０の凹溝１０４に毛細管現象により保持され、クリーニングローラ１１０の回転とともに吐出面１００より取り除かれる。この作用により、吐出面１００に付着したインクがかき集められて多量になった場合においても、凹溝１０４でインクを保持吸収することができるので、インクがクリーニングローラをくぐり抜けることなく完全にクリーニングすることができる。

また他にも、記録媒体ドラムに残留したトナー等からなる異物を除去するクリーニングブレードのブレードクリーニング装置がある（特許文献３参照）。この構成は、記録媒体ドラムのドラム表面に当接することができるとともに、当接を解除して所定の場所に移動できるように構成されたブレードを備えている。そして、そのブレードの移動経路の間に、ブレードに付着した異物を移し取るローラーが配設されている。このローラーは、スポンジのように異物を吸収できるような構成か、もしくはブラシのように異物を掃き取る構成となっている。この構成により、ブレードに付着した異物が再度ドラム表面に付着することを防止することができる。

また、ローラーを吐出面に当接させて吐出面に付着したインクを移し取り、さらに、このローラーにブレードを当接させて、移し取ったインクをローラーから除去する構成もある（特許文献４参照）。この構成を、図１４を用いて説明する。図１４に示すクリーニング装置２００は、インクジェットヘッド２０３のノズルプレート２０１（吐出面を備えている）と非接触状態で対向配置され、且つ、ノズルプレート２０１に形成されたノズル孔２０２以外の領域で最も近づくように配置された回転ローラー２０８を備えている。ノズルプレート２０１と回転ローラー２０８との間は、ノズル孔２０２から排出されたインクが満たされるように構成されている。回転ローラー２０８は、ノズルプレート２０１の下面（ノズル孔２０２近傍）のぬれ性よりも大きく構成されており、回転ローラー２０８とノズルプレート２０１との間に満たされたインクは、ノズルプレート２０１側から回転ローラ２０８側に向かうに従って、裾広になるように広がり、回転ローラー２０８の回転によって最終的には該インクを回転ローラー２０８側に移し取られる。クリーニング装置２００は、更に、回転ローラー２０８の表面に当接して回転ローラー２０８の表面に付着したインク２０４を除去することができるゴムブレード２１０を備えている。この構成により、クリーニング装置２００は、回転ローラー２０８に多量のインク２０４を移し取った場合や、回転ローラーによるクリーニング動作を長時間にわたって継続させた場合であっても、回転ローラー上のインクはゴムブレードに移し取られ、且つ、該インクはゴムブレードからも除去される構成となっているため、常にノズルプレート２０１の下面からインク等の異物を除去することができる。
特開２００５−２２１９３号公報（２００５年１月２７日公開） 特開平６−２５５１１７号公報（１９９４年９月１３日公開） 実開昭６３−９４４６８号公報（１９８６年６月１７日公開） 特開２００６−１９２７１１号公報（２００６年７月２７日公開）

しかしながら、上述した各構成の場合、安定したインク吐出を保障することができないという問題がある。

すなわち、例えば特許文献２のように、ノズルプレートの吐出面に対して凹凸のあるローラー表面を接触させる構成の場合、該凹凸によって吐出面が傷つけられる虞がある。ノズルプレートの吐出面は、その形状が吐出性能に大きく影響することから、上記のように吐出面に傷をつけてしまうと、吐出性能が著しく低下してしまう。

また、仮に、ノズルプレートの吐出面に特許文献３のようなブレードを当接させた場合であっても、ブレードをクリーニングするローラーがスポンジであったり、ブラシであれば、それによってブレードに傷がつく虞があり、傷がついたブレードによるワイプによって、結果的には吐出面に傷がつくことになる。

更に、ブレードをクリーニングする部材が、スポンジやブラシのように、ブレードに付着した液体材料を吸収する構造である場合、高頻度で該部材を交換する必要があり、コストパフォーマンスの向上を図ることが難しい。

一方、特許文献４のようにノズルプレートと非接触状態で対向配置された回転ローラーを配設した構成のものは、回転ローラーを精度よく吐出面に当接させることが難しく、特に、吐出面の面積が大きかったり、複数の吐出面に同時に当接させる場合には、回転ローラーを吐出面全体に均しく当接させなくてはならず、非常に高い精度を要求される。そのため、コストパフォーマンスが低く、よって、吐出面を完全にクリーニングすることが難しく、クリーニングの信頼性が劣ると言える。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体材料吐出装置（ノズルプレート）の吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができ、且つ、クリーニングによる吐出面の傷付きを無くし、安定した吐出性能を実現することができる、液体材料吐出装置のクリーニング装置を提供するものである。

本発明に係るクリーニング装置は、上述した課題を解決するために、液体材料吐出装置の吐出面に付着している液体材料を除去するクリーニング装置であって、上記吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去するための吐出面用ブレードと、上記吐出面用ブレードに当接して、上記吐出面から除去した液体材料を吐出面用ブレードから除去するためのローラーと、上記吐出面用ブレードを、上記吐出面に当接する位置から上記ローラーに当接する位置まで移動させるためのブレード駆動手段と、上記ローラーの回転を制御するローラー回転制御手段とを備えており、上記ローラーは、上記吐出面用ブレードが当接している間、吐出面用ブレードに対して均一に当接するように構成されており、上記ローラー回転制御手段は、上記ブレード駆動手段によって位置制御される上記吐出面用ブレードの位置に応じて、上記ローラーの回転を制御するように構成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、液体材料吐出装置（ノズルプレート）の吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができ、且つ、クリーニングによる吐出面の傷付きを無くし、安定した吐出性能を実現することができる。

具体的には、本発明のクリーニング装置は、吐出面用ブレードを用いて、吐出面に付着している液体材料を除去している。そのため、ローラーを用いる場合と比較して、吐出面からの液体材料の除去効率を向上させることができる。すなわち、ローラーを吐出面に当接させる構成の場合、上述したように、吐出面から液体材料を完全に除去できるとは言い難く、クリーニングの信頼性が劣ると言える。これに対して、本発明のクリーニング装置は、ブレードを用いているため、このような問題を生じることなく、吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができる。

また、本発明のクリーニング装置は、上記吐出面用ブレードに当接して、吐出面用ブレードから液体材料を除去するための上記ローラーを備えている。そのため、吐出面用ブレードに液体材料が所定量以上に蓄積することはなく、よって、吐出面用ブレードを長時間にわたって繰り返し使用した場合であっても、高い信頼性に基づいて吐出面から液体材料を除去することができる。

更に、このローラーは、上記吐出面用ブレードが当接している間、吐出面用ブレードに対して均一に当接する構成となっている。従来構成のようにスポンジのような多孔質の構造であったり、隆起部材及び凹溝を有した構造のものに、ブレードを当接させると、該構造の凹凸形状によって、ブレードに傷が付いてしまう虞がある。これに対して、本発明のクリーニング装置のローラーは、吐出面用ブレードに対して均一に当接する、すなわち、吐出面用ブレードに傷を付ける原因となる凹凸形状が形成されておらず、平滑な面において吐出面用ブレードに当接している。そのため、吐出面用ブレードに傷を付けることなく、吐出面用ブレードから液体材料を除去することができ、安定した吐出性能を維持することができる。尚、「平滑」とは、完全に平滑である場合と、完全に平滑ではないものの、吐出面用ブレードを傷付けない程度に平滑である（つまり、実質的に平滑である）場合も含まれる。

具体的には、上記ローラーにおける上記吐出面用ブレードが当接する面の面粗度Ｒａは、０．１〜２．０であることが好ましい。これにより、吐出面用ブレードに傷を付けることなく、吐出面用ブレードに付着した液体材料を除去することができる。これにより、傷がついたブレードによってワイプされることなく、吐出面に傷が付くことはなく、安定した吐出性能を維持することができる。

また、上記の構成によれば、ローラーがスポンジやブラシのようにブレードに付着した液体材料を吸収する構造ではないため、ローラーからの液体材料の除去が容易である。具体的には、後述するようにローラーに当接するように構成された部材（ブレード）によって、ローラーに付着した液体材料を除去する構成が考えられる。そのため、従来のように高頻度でスポンジやブラシを交換する必要がなく、コストパフォーマンスの向上を図ることが可能となる。

このように本発明のクリーニング装置に設けられたローラーは、吐出面用ブレードに傷を付ける原因となる凹凸形状が形成されていない平滑な面を有しているため、吐出面用ブレードに傷を付けることを回避できる反面、上記ローラーの液体材料除去効率が、従来のようなスポンジ状のローラーや、凹溝が形成されているローラーに比べて劣ることが懸念される。しかしながら、本発明のクリーニング装置は、上記ブレード駆動手段によって位置制御される上記吐出面用ブレードの位置に応じて、上記ローラーの回転を制御するように構成されているローラー回転制御手段を備えていることから、吐出面用ブレードとローラーとの接触距離及び当接時間を長くするように、ローラーの回転を制御することができる。そのため、平滑な面を有したローラーであっても、充分な液体材料除去効率を確保することができる。

以上のことから、本発明の構成によれば、安定した吐出性能を実現した信頼性の高いクリーニング装置を提供することができる。

具体的には、本発明に係るクリーニング装置は、上記の構成に加えて、上記ローラー回転制御手段が、上記ローラーの回転を一方向のみに制限するように構成されていることが好ましい。

このようにローラーの回転方向を一方向に限定することにより、ローラーの回転制御を簡素化することができる。

また、後述するように、ローラーに付着した液体材料を除去するために、ローラーに、ローラーをクリーニングするためのブレードを当接させる構成を採用した場合、ローラーに当接せしめた該ブレードが、ローラー表面に付着したインクを除去するのに際して、ローラーの逆回転による該ブレードの巻き込みを考慮する必要がなくなる。そのため、該ブレードの取り付け機構を簡略化することができる。更に、該ブレードによって拭き取られたローラー表面に、インクが、ローラーの逆回転によって広がる虞もない。

また、本発明に係るクリーニング装置は、上記吐出面用ブレードが、上記吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去する第１面と、該第１面の裏面に位置する第２面とを有している。ところが、仮に、第１、第２面毎に回転制御を実施しない場合では、すなわちローラーが常時回転しているところへ、吐出面用ブレードを当接せしめると、吐出面用ブレードがローラーに巻き込まれてブレードの片面しかクリーニングできない状態が発生する。そこで、本発明に係るクリーニング装置は、上記の構成に加えて、上記ローラー回転制御手段が、上記第１面が上記ローラーに当接している間は、該ローラーを回転するように制御し、上記第２面が上記ローラーに当接している間は、該ローラーの回転を停止するように制御することから、上記のような状態が発生せず、良好なクリーニング動作を実行することができる。

また、本発明に係るクリーニング装置は、上記の構成に加えて、上記ローラー回転制御手段が、上記吐出面用ブレードと一体的に構成されたラックギアと、上記ローラーと連結しており、且つラックギアと咬合する回転ギア機構とを有していることが好ましい。

上記の構成によれば、吐出面用ブレードが上記駆動手段によって移動するのに応じて、ラックギアも一体的に移動するので、このラックギアと咬合する回転ギア機構を上記ローラーと連結させたことによって、吐出面用ブレードの移動と、ローラーの回転とを連動させることができる。

すなわち、上記駆動手段を、ローラーの回転駆動手段として兼用することができるため、部品点数を少なくすることができるとともに、ローラーの回転駆動手段を別途設けた場合と比較して、ローラーの回転駆動に係る消費電力が要らないため、消費電力を抑制することができる。

また、本発明に係るクリーニング装置は、上記の構成に加えて、上記ブレード駆動手段が、上記吐出面用ブレードが上記ローラーに当接している間の上記吐出面用ブレードの移動速度を、上記吐出面用ブレードが上記ローラーに当接していない間の上記吐出面用ブレードの移動速度よりも遅くなるように制御していることが好ましい。

上記の構成によれば、吐出面用ブレードの移動速度を、吐出面用ブレードがローラーと当接している間低速にすることによって、吐出面用ブレードとローラーとの接触距離及び当接時間を長くすることができる。よって、ローラーの液体材料除去効率を充分確保することができる。

また、本発明に係るクリーニング装置は、上記の構成に加えて、上記吐出面用ブレードから除去した液体材料を上記クリーニング手段から除去する除去機構を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記クリーニング手段から液体材料を除去することができるため、長時間にわたってクリーニング動作を行った場合であっても、上記クリーニング手段に付着した液体材料が、再び吐出面用ブレードに付着する虞はなく、吐出面用ブレードが吐出面から液体材料を良好に除去することができる状態を維持することができる。

具体的には、上記除去機構が、上記クリーニング手段に当接するブレードを有していることが好ましい。

これにより、クリーニング手段に付着した液体材料を上記ブレードに移し取ることができる。

また、本発明に係る液体材料吐出装置は、上記した構成のクリーニング装置と、吐出面から液体材料を吐出することができるように構成されたインクジェットヘッドとを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、安定した吐出性能を維持することができる信頼性の高い液体材料吐出装置を提供することができる。

また、本発明に係るクリーニング装置にて実行されるローラー回転制御方法は、液体材料吐出装置の吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去するための吐出面用ブレードと、上記吐出面用ブレードに当接して、上記吐出面から除去した液体材料を吐出面用ブレードから除去するためのローラーであって、上記吐出面用ブレードが当接している間、吐出面用ブレードに対して均一に当接するように構成されているローラーと、上記吐出面用ブレードを、上記吐出面に当接する位置から上記ローラーに当接する位置まで移動させるためのブレード駆動手段とを備えているクリーニング装置にて実行されるローラー回転制御方法であって、上記ブレード駆動手段によって位置制御される上記吐出面用ブレードの位置に応じて、上記ローラーの回転を制御することを特徴としている。

上記の構成によれば、液体材料吐出装置（ノズルプレート）の吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができ、且つ、クリーニングによる吐出面の傷付きを無くし、安定した吐出性能を実現することができる。

具体的には、本発明の方法によれば、まず、吐出面用ブレードを用いて、吐出面に付着している液体材料を除去している。そのため、ローラーを用いる場合と比較して、吐出面からの液体材料の除去効率を向上させることができる。すなわち、ローラーを吐出面に当接させる構成の場合、上述したように、吐出面から液体材料を完全に除去できるとは言い難く、クリーニングの信頼性が劣ると言える。これに対して、本発明のクリーニング装置は、ブレードを用いているため、このような問題を生じることなく、吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができる。

また、本発明は、上記吐出面用ブレードに当接して、吐出面用ブレードから液体材料を除去するための上記ローラーを備えている。そのため、吐出面用ブレードに液体材料が所定量以上に蓄積することはなく、よって、吐出面用ブレードを長時間にわたって繰り返し使用した場合であっても、高い信頼性に基づいて吐出面から液体材料を除去することができる。

更に、このローラーは、上記吐出面用ブレードが当接している間、吐出面用ブレードに対して均一に当接する構成となっている。従来構成のようにスポンジのような多孔質の構造であったり、隆起部材及び凹溝を有した構造のものに、ブレードを当接させると、該構造の凹凸形状によって、ブレードに傷が付いてしまう虞がある。これに対して、上記ローラーは、吐出面用ブレードに対して均一に当接する、すなわち、吐出面用ブレードに傷を付ける原因となる凹凸形状が形成されておらず、平滑な面において吐出面用ブレードに当接している。そのため、吐出面用ブレードに傷を付けることなく、吐出面用ブレードから液体材料を除去することができ、安定した吐出性能を維持することができる。尚、「平滑」とは、完全に平滑である場合と、完全に平滑ではないものの、吐出面用ブレードを傷付けない程度に平滑である（つまり、実質的に平滑である）場合も含まれる。

また、上記の構成によれば、ローラーがスポンジやブラシのようにブレードに付着した液体材料を吸収する構造ではないため、ローラーからの液体材料の除去が容易である。具体的には、後述するようにローラーに当接するように構成された部材（ブレード）によって、ローラーに付着した液体材料を除去する構成が考えられる。そのため、従来のように高頻度でスポンジやブラシを交換する必要がなく、コストパフォーマンスの向上を図ることが可能となる。

このように本発明のクリーニング装置に設けられたローラーは、吐出面用ブレードに傷を付ける原因となる凹凸形状が形成されていない、平滑な面を有しているため。そのため、吐出面用ブレードに傷を付けることを回避できる反面、上記ローラーの液体材料除去効率が、従来のようなスポンジ状のローラーや、凹溝が形成されているローラーに比べて劣ることが懸念される。しかしながら、本発明によれば、上記ブレード駆動手段によって位置制御される上記吐出面用ブレードの位置に応じて、上記ローラーの回転を制御するように構成されていることから、吐出面用ブレードにとローラーとの接触距離及び当接時間を長くするように、ローラーの回転を制御することができる。そのため、平滑な面を有したローラーであっても、充分な液体材料除去効率を確保することができる。

以上のことから、本発明の構成によれば、安定した吐出性能を実現した信頼性の高いクリーニング装置を提供することができる。

また、本発明に係るクリーニング装置にて実行されるローラー回転制御方法は、上記ローラーの回転を、一方向のみに制限することが好ましい。

このようにローラーの回転方向を一方向に限定することにより、ローラーの回転制御を簡素化することができる。

また、後述するように、ローラーに付着した液体材料を除去するために、ローラーに、ローラーをクリーニングするためのブレードを当接させる構成を採用した場合、ローラーに当接せしめた該ブレードが、ローラー表面に付着したインクを除去するのに際して、ローラーの逆回転による該ブレードの巻き込みを考慮する必要がなくなる。そのため、該ブレードの取り付け機構を簡略化することができる。更に、該ブレードによって拭き取られたローラー表面に、インクが、ローラーの逆回転によって広がる虞もない。

本発明に係るクリーニング装置は、以上のように、液体材料吐出装置の吐出面に付着している液体材料を除去するクリーニング装置であって、上記吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去するための吐出面用ブレードと、上記吐出面用ブレードに当接して、上記吐出面から除去した液体材料を吐出面用ブレードから除去するためのローラーと、上記吐出面用ブレードを、上記吐出面に当接する位置から上記ローラーに当接する位置まで移動させるためのブレード駆動手段と、上記ローラーの回転を制御するローラー回転制御手段とを備えているクリーニング装置であって、上記ローラーは、上記吐出面用ブレードが当接している間、吐出面用ブレードに対して均一に当接するように構成されており、上記ローラー回転制御手段は、上記ブレード駆動手段によって位置制御される上記吐出面用ブレードの位置に応じて、上記ローラーの回転を制御するように構成されていることを特徴としている。また、本発明に係る液体材料吐出装置は、以上のように、上記した構成のクリーニング装置と、吐出面から液体材料を吐出することができるように構成されたインクジェットヘッドとを備えていることを特徴としている。また、本発明に係るクリーニング装置にて実行されるローラー回転制御方法は、液体材料吐出装置の吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去するための吐出面用ブレードと、上記吐出面用ブレードに当接して、上記吐出面から除去した液体材料を吐出面用ブレードから除去するためのローラーであって、上記吐出面用ブレードが当接している間、吐出面用ブレードに対して均一に当接するように構成されているローラーと、上記吐出面用ブレードを、上記吐出面に当接する位置から上記ローラーに当接する位置まで移動させるためのブレード駆動手段ととを備えているクリーニング装置にて実行されるローラー回転制御方法であって、上記ブレード駆動手段によって位置制御される上記吐出面用ブレードの位置に応じて、上記ローラーの回転を制御することを特徴としている。

以上の構成とすれば、液体材料吐出装置（ノズルプレート）の吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができ、且つ、クリーニングによる吐出面の傷付きを無くし、安定した吐出性能を実現することができる。

本発明の一実施形態を図１ないし図１２に基づいて説明する。尚、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が以下の実施形態および図面に限定されるものではない。

図１は、本実施形態のインクジェット式液体材料吐出装置（以下、液体材料吐出装置と記載する）の構成を示した図である。本実施形態の液体材料吐出装置４０は、例えば、赤（Ｒ）と、青（Ｂ）と、緑（Ｇ）の３原色のインクを１つの被吐出材に吐出して、Ｒ・Ｂ・Ｇの３種類のフィルタからなるカラーフィルタを製造する際に用いることができる。そこで、本実施形態では、Ｒ・Ｂ・Ｇの３種類のインクを吐出する液体材料吐出装置について説明する。

本実施形態の液体材料吐出装置４０は、図１に示すように、Ｒ・Ｂ・Ｇの各インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃと、インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃに設けられたノズルプレートのノズル面（吐出面）をクリーニングするためのクリーニング機構（クリーニング装置）１とを少なくとも備えている。

上記インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃには、被吐出材（不図示）に対向する位置にノズルプレート５１が設けられている。上記ノズルプレート５１は、従来公知の材料を用いて構成することができ、樹脂や金属を用いて構成することができる。金属の場合は、耐久性、耐磨耗性が高く、樹脂の場合は、ノズル孔加工が容易である。

各ノズルプレート５１には複数のノズル孔５２が設けられている。ノズル孔５２は、ノズルプレート５１の吐出面において開口しており、各吐出面内で所定の配列を形成している。本実施形態の場合は、各吐出面に形成されたノズル孔５２は図１に示すＸ軸及びＹ軸に対して所定の角度を有して傾斜した直線状に配列している。尚、ノズル孔５２の配列、大きさ、数は、図１に示すものに限定されるものではない。

尚、本実施形態では、インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃがノズルプレート５１のみを備えている構成について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、従来公知のインクジェットヘッドの構成部材を更に搭載することも可能である。例えば、インクジェットヘッドにインクを供給するためのインクタンクや、インクタンクとインクジェットヘッドとの間に設けられたインク供給管をインクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃに搭載することができる。

このようなインクジェットヘッドは、上述のように液状のインクを吐出したり、吐出を停止したりするため、長時間使用によりインクジェットヘッドのノズルプレートの吐出面にインクが付着してしまう。このようにインクが付着したまま使用し続けると、吐出されるインクの吐出角度が付着したインクによって変化してしまう。特に、液晶パネルに用いられるカラーフィルタの画素は高精細で幅は２００μｍ程度で、それを製造するためのインクジェット装置の吐出精度は１０μｍ以下が求められる。カラーフィルタの製造装置においてこの吐出精度を長期間保つためには、吐出面を常に正常に保つ必要があり、吐出面への液体材料の付着や、傷は吐出精度を劣化させてしまう。そこで、本実施形態では、以下に説明する構成を備えたクリーニング機構１を備え、ノズルプレートの吐出面に付着したインクを除去して上記の問題を解消している。

具体的には、上記クリーニング機構１は、図１に示すように、Ｘ−Ｙ平面と平行な上記ノズルプレート５１の吐出面をワイピングするノズルブレード機構２と、該ノズルブレード機構２に当接するように構成されているローラー３と、該ローラー３をクリーニングするクリーニングブレード４（除去機構、クリーニング手段用ブレード）と、該ローラー３に洗浄液を供給する洗浄液供給手段５（除去機構、滴下手段）とを少なくとも備えている。

上記ノズルブレード機構２は、ブレード２１と、該ブレード２１を取り付けるための取り付け台２２とを有している。上記ブレード２１は、外圧が加わっていない状態では図１のＺ軸に平行なワイプ面（鉛直面）を表裏両面２１ａ・２１ｂに設けており、取り付け台２２に離脱可能な状態で取り付けられている。ブレード２１は、Ｙ軸方向に沿って並ぶインクジェットヘッド５０ａ〜５０ｃにそれぞれ対応させて計３つ設けられている。ブレード２１同士は、互いにＹ軸方向に僅かに離間して配置されており、且つ、互いの位置がＸ軸方向に僅かにずれて取り付けられている。

上記ノズルブレード機構２は、後述する駆動手段によって図１のＸ軸に沿って駆動されるように構成されている。図２は、図１に示す切断線Ａ−Ａ´にてノズルブレード機構２を切断した状態を示した矢視断面図である。尚、説明の便宜上、インクジェットヘッド５０ａも示している。ノズルブレード機構２は、後述する駆動手段（モーター）の駆動によって図２に示すようにインクジェットヘッド５０ａに近づき、駆動手段による更なる駆動により、その一部分においてノズルプレート５１の吐出面に当接しながら吐出面に沿って一軸移動する。これにより、吐出面はブレード２１によってワイプされる。

図３は、ブレード２１のワイプ面を示した平面図である。ブレード２１のワイプ面は、表裏同一の構成となっており、同一面内に、撥液性を示す部分と、親液性を示す部分とを有している。具体的には、図３に示すように、ブレード２１の一つの面のうち、吐出面との当接部分は撥液性であり、当接部分以外の部分は親液性となっている。

ここで、図４（ａ）〜（ｃ）を用いて、同一面内に撥液性を示す部分（以下、撥液性部分と記載する）と親液性を示す部分（以下、親液性部分と記載する）とを有した基板を用いて、該基板上に液滴を乗せたときの液滴の状態を説明する。まず、図４（ａ）は、液滴を撥液性部分の上であって、且つ親液性部分の上に僅かに侵入した位置にのせた状態である。図中の矢印は重力方向を示している。液滴は、該位置に乗せられた直後から、図４（ｂ）に示すように親液性部分に移動し始める。そして、更に時間が経つと、該位置にあった液滴は、図４（ｃ）に示すように完全に親液性部分の上に位置する。このように、同一面内に撥液性部分と親液性部分とを形成しておくことによって、時間経過とともに撥液性部分の上の液滴が親液性部分に移動するという現象が見られる。

尚、撥液性部分と親液性部分とは、各々に乗せた液滴の接触角に、２０°以上の差があることが好ましい。接触角の差が２０°よりも小さいと、上記の現象が生じない虞がある。具体的には、親液性部分は、液滴の接触角が６０°〜８０°であることが好ましい。一方、撥液性部分は、液滴の接触角が１００°〜１２０°であることが好ましい。図５に、撥液性部分と親液性部分とにおける接触角を示す。

本実施形態では、ブレード２１の同一面内に撥液性部分２１ｃと親液性部分２１ｄとを設けて、上記の現象を利用している。すなわち、図３に示すブレード２１が、ワイプ面２１ａ・２１ｂをＺ軸と平行になるように取り付け台２２に取り付けられ、図２に示すようにインクが付着した吐出面に当接すると、撥液性部分であるブレード２１（ワイプ面２１ａ・２１ｂ）の当接部分２１ｃに吐出面のインクが移し取られる。このとき、移し取られたインクは撥液性の当接部分２１ｃで重力方向に流れ、親液性部分２１ｄに侵入する。すると、インクは、上記の現象によって時間経過とともに親液性部分２１ｄに移動する。ここで、本実施形態の液体材料吐出装置は、図２に矢印で示す方向を重力方向としているため、該インクの移動を促進させることができる。そして、親液性部分２１ｄに移動したインクの量が多かったり、インクの粘度が低いときには、該インクは、親液性部分から、更に取り付け台２２へ流れ落ちる。

ブレード２１は、図２に示すように、取り付け台２２に設けられた凹部２５の大きさと略同じ大きさの固定手段２４に固定されており、固定手段２４に固定された状態で上記凹部２５に挿入されている。そのため、親液性部分２１ｄに移動したインクのうち、取り付け台２２へ流れ落ちたインクは、上記固定手段２４に設けられた穴部２４´に流入する。該穴部２４´は、鉛直方向に形成された直径１ｍｍ程度の微小孔であるため、流入したインクは毛細管現象によって穴部２４´を通過して、取り付け台２２の凹部２５の底部へ移動する。

上記取り付け台２２の凹部２５の底部には、Ｘ−Ｙ平面に沿って吸収体２６が設けられている。そのため、取り付け台２２の凹部２５の底部へ移動したインクは、上記吸収体２６に吸収される。

更に、上記取り付け台２２の凹部２５の底部には、外部と連通する管部２７の一端が開口している。管部２７は、外部において廃液タンク６０に繋がっている。更に、廃液タンク６０に至るまでの間に、電磁弁６１とポンプ６２とが設けられている。従って、ポンプ６２を作動し、電磁弁６１が開けられると、吸収体２６に吸収されたインクを管部２７を介してノズルブレード機構２外部に排出することができる。

ブレード２１は、弾性材料から構成することができ、フッ素系ゴムが好適である。中でも、耐薬品性が高いパーフルオロゴム（ダイキン製パーフロ(商品名)）を用いることが特に好ましい。パーフロは炭素、フッ素、酸素の原子のみから構成されており、フッ素ゴムの中でも最も不活性の特性をもつ弾性体である。また、上記のように撥液性部分と親液性部分とを形成する手法としては、親液性を有する素材（例えばＤＬＣ(ダイヤモンド・ライク・カーボン：Diamond Like Carbon)、ＳｉＯ_２）等をスパッタ法やプラズマ・アッシング法で製膜することによって、所望の部分を得ることができる。

上述したように、本実施形態では、ブレード２１が固定手段２４に固定された状態で、凹部２５に挿入されている。そのため、ブレード２１を交換する必要が生じた場合には、固定手段２４ごと取り付け台２２から取り外し、予め固定手段２４に固定された新しいブレード２１を取り付けることができる。ワイプ動作は、ノズルプレート５１の吐出面に傷を付ける等、吐出面に対して悪影響を与えることなく実行する必要がある。そのためには、ノズルブレード機構２を調整する必要があり、ワイプ時に吐出面に与える圧力や、当接角度等、ブレード２１に対して高い精度が要求される。しかしながら、その一方で、ワイプ動作（メンテナンス作業）は、カラーフィルタ製造ラインの吐出動作の合間に、僅かな時間で行うことが要求され、その時間のなかでブレード２１の交換を行う必要がある。そのため、ブレード２１を、直接取り付け台２２に取り付けると、ブレード２１は弾性を有しているため、迅速かつ精度良く取り付けることができない虞がある。そこで、本実施形態では、上記したように、ブレード２１を予め固定手段２４に精度良く固定しておき、その固定手段２４を、取り付け台２２の凹部２５に取り付けるという簡易な動作で、ブレード２１を迅速、且つ精度良く取り付け台２２に取り付けることができる。

尚、図３に示したブレード２１は、当接部分以外の部分は全て親液性となっている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図６に示すブレード２１´であってもよい。図６に示すブレード２１´は、図３に示したブレード２１の親液性部分２１ｄの一部が撥液性になっている。具体的には、撥液性部分２１ｃ´と、親液性部分２１ｄとがブレード２１の上記当接部分から離れる方向に細長く形成されており、且つ、撥液性部分２１ｃ´と親液性部分２１ｄとが交互に配列している。このように構成した場合であっても、図３に示したブレード２１と同じく、ブレード２１の当接部分にインクの蓄積を生じさせず、ブレード２１による吐出面のクリーニング効果を維持することができる。

上記ローラー３は、ブレード２１が当接することができるように、ノズルブレード機構２の移動経路中に配置されている。具体的には、ローラー３は、ローラー３のローラー軸３２がノズルプレート５１の吐出面とほぼ同じ高さに位置しており、且つ、ノズルプレート５１からＸ軸方向に沿って所定の距離を隔て配置されている。これにより、吐出面をワイプしたことによってインクを移し取ったブレード２１が、Ｘ軸に沿って移動すると、ローラー軸より下方のローラー３表面に当接し、当接によって、ブレード２１のインクをローラー３表面に移すことができる、すなわち、ブレード２１からインクを除去することができる（図７参照）。本実施形態では、ローラー３は、図１に示すように円柱状であり、後述する駆動手段によって、上記ローラー軸３２を回転軸として回転することができるように構成されている。

ローラー３は、その表面が、ブレード２１の表面よりも高い親液性を呈しており、且つ、ブレード２１が当接する領域において凹凸がない構造となっている。凹凸がない構造とは、すなわち、ブレード２１が当接している状態でローラー３がローラー軸を回転軸として回転した場合に、ローラー３がブレード２１に均一に当接するように、ローラー３の表面には多孔質であったり、隆起部や凹溝が形成されていたりしない構造である。本実施形態におけるローラー３は、少なくともブレード２１が当接する領域において、ローラー軸からローラー３表面までの長さ（すなわち、ローラー３の半径）がいずれの箇所においても等しく、もしくは実質的に等しく構成されている。

具体的には、ローラー３の表面は、面粗度Ｒａが０．１以上で、２．０以下であることが好ましい。Ｒａが０．１よりも小さくなると、ローラー３の表面の親液性がブレード２１の表面のそれよりも低くなり、ブレード２１からインクを移し取ることが出来ない。一方、Ｒａが２．０よりも大きくなると、当接させたブレード２１に傷を付ける。上述したように、ブレード２１に傷を付けてしまうと、結果的にノズルプレート５１の吐出面に傷が付き、吐出面の形状変化（劣化）を引き起こして、安定した吐出性能が得られなくなる。よって、ローラー３の表面は、Ｒａが０．１〜２．０の範囲であることが好ましい。また、ブレード２１がパーフルオロゴムのようなフッ素系ゴムの場合には、Ｒａが０．４以上であることがより好ましく、１．２以下であることがより好ましい。なかでも、Ｒａが０．８前後であることが最も好ましい。

ローラー３の表面の材質としては、ＰＴＦＥ等の樹脂を用いることができる。樹脂を用いることによって、切削加工により面粗度の小さいローラが切削加工で安価で入手できる。耐薬品性の強い樹脂もあり、金型成型が必要なゴム製ローラに比べて、コストも性能も高いローラが実現できる。樹脂を用いた場合は、所望の親液性を得るために、親液化処理（プラズマ処理やアッシング等）を行う必要がある。

また、本発明は、ローラー３の表面の材質として、樹脂に限定されるものではなく、ステンレス（例えば、ＳＵＳ304）、アルミ、真鍮等の金属を用いて構成することもできる。金属を用いることによって、切削加工により鏡面仕上げ等の面粗度の小さいローラが切削加工で安価で入手できる上に、耐薬品性の面からみても材質の選択の範囲が広い。液体材料吐出装置で吐出する液体材料は多種多様であり、金属製のローラーであれば様々な液体材料に対応でき、消耗されないので交換頻度も抑えることができる。

尚、上記ではＲａが０．１よりも小さくなると親液性に問題が生じると述べたが、ローラー３の表面を親液化処理する場合であれば、Ｒａは０．１より小さくてもよく、鏡面状に仕上げられたものであってもよい。Ｒａが０．１より小さい場合や、鏡面状に仕上げられている場合であれば、Ｒａが上記の範囲のものを採用する場合と比較して、ブレード２１の傷付きをより一層抑制することができる。

ローラー３の長さ（ローラー軸方向の長さ）は、取り付け台２２上の３つのブレード２１全てが当接することができる長さを有している。これにより、互いにＸ軸方向にずれて配置された３つのブレード２１は、ローラー３に順次当接する。

ローラー３の表面における、取り付け台２２上のブレード２１とブレード２１との間にＹ軸方向に設けられた間隙に対応する位置には、凸型の混色防止部３１が設けられている。本実施形態は、Ｒ・Ｂ・Ｇの３種類のインクを吐出する構成となっているため、仮にローラー３の軸長の全てにわたってローラー３の半径が均一である場合は、ローラー３表面において、Ｒ・Ｂ・Ｇの３種類のインクが混色する可能性があり、混色したインクが何かしらの理由でブレード２１に付くと、結果的に、各インクジェットヘッドの吐出面に混色したインクが付着して、インクドットの色精度を著しく低下させてしまう。そこで、上記混色防止部３１を設けることによって、ローラー３の表面に付着した各色のインクが混じり合って混色することを防止することができる。ローラー３の表面（ブレード２１が当接する領域部分）からの混色防止部３１の高さ（隆起長）は、各インクが混色しない程度であれば特に限定されるものではない。

上記クリーニングブレード４は、ローラー３の表面に付着したインクを除去するために設けられており、ローラー３によるブレード２１のクリーニング動作の妨げにならない位置において、ローラー３に常時当接している。具体的には、クリーニングブレード４は、図１に示すように、ローラー軸よりも上方においてローラー３表面に当接していることが好ましい。クリーニングブレード４は、上記ブレード２１と同じく、弾性材料から構成され、ローラー３表面における上記混色防止部３１以外の領域に当接するように構成されている。これにより、ローラー３表面に傷を付けること無く、ローラー３の表面に付着したインクを除去することができる。

また、ローラー軸３２に沿ったクリーニングブレード４の長さ（幅）は、ブレード２１のそれよりも長く（広く）構成されている。これを図７に示す。図７に示すように、クリーニングブレード４の幅４Ｈは、ブレード２１の幅２１Ｈよりも大きく構成されている。このように構成することにより、ブレード２１からローラー３に移し取られたインクがローラー３の表面上で広がったとしても、幅広のクリーニングブレード４によって、インクを効率的にローラー３から除去することができる。

本実施形態では、クリーニングブレード４は、図１に示すように、ブレード面がＸ−Ｙ面に平行になるように設置されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、上下の該ブレード面のうちの下のブレード面にローラー３のインクを移し取る構成である場合には、クリーニングブレード４は、ローラー３表面に当接した状態において、クリーニングブレード４におけるローラー３表面との当接箇所がクリーニングブレード４における他の箇所よりも重力方向において最上部に位置するように、所定の角度を有して傾斜していてもよい。このようにクリーニングブレード４を傾斜させることによって、クリーニングブレード４によって移し取られたインクが、重力に従ってローラー３表面との当接箇所から離れる方向に移動し易い。そのため、クリーニングブレード４に移し取られたインクがローラー３表面に戻る虞がなく、好ましい。

上記洗浄液供給手段５は、図１に示すように、ローラー３のローラー軸よりも上方から、ローラー３の表面に洗浄液を滴下することができるように構成されている。ローラー３の表面に滴下された洗浄液は、ローラー３の表面に拡がり、ローラー３の表面に付着したインクの付着力を低下させ、クリーニングブレード４による除去効率を高める効果を有する。

洗浄液としては、インクの溶媒等を用いることができる。滴下量は、洗浄液の揮発性等を考慮して、洗浄液がブレードに移らない程度の量であればよく、例えば、０．０５ｃｃを、後述するローラー洗浄工程毎に滴下する構成とすればよい。

洗浄液供給手段５について、図８を用いて詳述する。図８は、洗浄液供給手段５の滴下位置について説明した斜視図である。図８に示すように、洗浄液供給手段５は、ローラー３表面における、上記混色防止部３１以外の領域であって、且つクリーニングブレード４が当接しない領域に洗浄液を滴下できるように配設されている。この領域に滴下された洗浄液は、図８の斜線で示した領域に広がる。この斜線で示した領域は、クリーニングブレード４によって除去できなかったインクが残留する可能性が高い部分である。クリーニングブレード４の当接によって、僅かではあるが、ローラー３表面のインクがクリーニングブレード当接領域の外に広がる可能性がある。このクリーニングブレード当接領域の外に広がったインクが長時間かけて蓄積されると、蓄積されたインクがクリーニングブレード当接領域に侵入してしまう虞がある。このように長時間かけて蓄積されたインクは、乾燥し、クリーニングブレード４では除去できない程度にローラー３表面上で固化してしまっている。そのため、ローラー３の回転に伴って、クリーニングブレード４は、固化したインク塊に乗り上げてしまい、ローラー３表面に正確に当接することができない状態を招いてしまう。そこで、図８の灰色で示した領域に洗浄液供給手段５によって洗浄液を滴下することで、上記のような固化したインクを除去することができ、クリーニングブレード４をローラー３表面に正確に当接させ、クリーニングブレード４のクリーニング動作を正常に実現させることができるようになる。

クリーニングブレード４に付着したインクは、図１に示すように除去手段６によってクリーニングブレード４から除去される。除去手段６は、例えば、スポンジのような多孔質の吸収体から構成することができ、この吸収体に、クリーニングブレード４の表面に付着・蓄積したインクを吸収させることによって、クリーニングブレード４から除去することができる。吸収体に吸収させたインクは、図１に示す吸引手段７によって吸引し、廃液として液体材料吐出装置外に排出することができる。尚、吸引手段７として、図２に示したポンプ６２を兼用してもよい。

以下に、ノズルブレード機構２の駆動機構及びローラー３の回転機構について、図９に基づいて説明する。図９は、液体材料吐出装置４０のＸ−Ｚ面図である。尚、図９では、ノズルブレード機構２の構造を簡素化して示している。

ノズルブレード機構２は、図９に示すように、一軸（Ｘ軸）上を移動することによって、ブレード２１でノズルプレート５１の吐出面をワイプし、ワイプ後に、インクが付着した状態のブレード２１をローラー３に当接させる。そこで、クリーニング機構１は、ノズルブレード機構２を上記のように移動させるための駆動手段として、モーター８（ブレード駆動手段、ローラー回転制御手段）を備えている。

上記モーター８は、ボールネジ機構によりモータの回転力（回転運動）を直線の推進力（水平運動）に変換して一軸移動を実現する。ノズルブレード機構２は、モーター８による駆動により、クリーニング機構１に設けられたガイドレール９に沿って一軸移動する。詳細は後述する。モーター８には、駆動制御を行う制御部が設けられている。モーター８による駆動制御については後述する。

クリーニング機構１は、ローラー３を回転させる機構として、ラックギア１０と、第１の回転ギア１１と、第２の回転ギア１２とを備えている。

上記ラックギア１０は、図９に示すように、ノズルブレード機構２と一体的に構成されており、ノズルブレード機構２の一軸（Ｘ軸）移動に伴って、Ｘ軸上を移動するように構成されている。

上記第２の回転ギア１２は、その回転軸が、図９に示すように、支持体（不図示）に支持されたローラー３のローラー軸３２と同軸上に位置するように配置されている。第２の回転ギア１２は、その回転軸を中心に回転することによってローラー３を回転させることができる。

上記第１の回転ギア１１は、図９に示すように、ラックギア１０と第２の回転ギア１２とに咬合するように構成されており、図示しない部材によって位置固定されている。すなわち、第１の回転ギア１１は、ラックギア１０と咬合して、ラックギア１０の一軸移動に伴って回転するが、一方向のみに回転するように構成されている。具体的には、第１の回転ギア１１は、後述するように、ノズルブレード機構２が、ローラー３から吐出面に向けて移動する場合のみ回転して、回転を上記第２の回転ギア１２に伝える。一方、ノズルブレード機構２が吐出面をワイプした後にローラー３に向けて移動する場合は、第１の回転ギア１１は回転せず、よって、上記第２の回転ギア１２も回転しない。このように、本実施形態の構成では、ローラー３の回転方向を一方向に限定することにより、ローラー３の回転制御を簡素化することができる。また、ローラー３に当接せしめたクリーニングブレード４が、ローラー３表面に付着したインクを除去するのに際して、ローラー３の逆回転によるクリーニングブレード４の巻き込みを考慮する必要がなくなる。そのため、クリーニングブレード４の取り付け機構を簡略化することができる。更に、クリーニングブレード４によって拭き取られたローラー３表面に、インクが、ローラー３の逆回転によって広がる虞もない。

また、上記ラックギア１０は、図９に示すように、ブレード２１における表裏双方のワイプ面側に設けられている。そのため、ノズルブレード機構２は、吐出面をワイプした後に、ローラー軸３２を通る中心線Ｃよりもヘッド５０側の表面にブレード２１を当接させた後、中心線Ｃを越えて、中心線Ｃを挟んでヘッド５０側とは反対側（クリーニングブレード４側）にブレード２１を移動させることができる。

以下に、上記モーター８による駆動制御の機構を、図９と共に図１０を用いて説明する。

図１０の（ａ）は、ノズルブレード機構２のブレード２１が、吐出面をワイプした後に、ローラー３の、ローラー軸３２を通る中心線Ｃよりもヘッド５０側の表面に当接している状態を示している。モーター８は、図１０の（ａ）のようにブレード２１がローラー３の表面に当接する直前、もしくは当接を開始した時点で、ブレード２１の一軸移動速度を落とすように制御する。具体的には、モーター８は、ブレード２１がローラー３の表面に当接する直前、もしくは当接を開始した時点でのブレード２１の一軸移動速度を、ブレード２１が吐出面をワイプしている間のブレード２１の一軸移動速度の５０％以下とする。

図１０の（ｂ）は、ブレード２１が、中心線Ｃよりもクリーニングブレード４側に移動した状態である。ブレード２１が、図１０の（ａ）に示す状態から、図１０の（ｂ）に示す状態まで移動する間、ローラー３は回転していない。ブレード２１は、その間に、上記裏面２１ａに付着していたインクを、図１０の（ａ）に示すように、ローラー３に移し取らせる（図１０の（ａ）中のＰ１）。

図１０の（ｂ）のように、ブレード２１が中心線Ｃよりもクリーニングブレード４側に移動すると、上記モーター８は、次に、ブレード２１を、再度、中心線Ｃよりもヘッド５０側に移動させるようノズルブレード機構２を駆動制御する。この駆動により、ブレード２１の上記表面２１ｂが、ローラー３における、中心線Ｃを挟んでヘッド５０側とは反対側の表面に当接し、表面２１ｂに付着していたインクが該表面に移し取られる（図１０の（ｃ）中のＰ２）。このブレード２１の移動中、第１の回転ギア１１がラックギア１０と咬合して、ラックギア１０の一軸移動に伴って回転し、回転を上記第２の回転ギア１２に伝える。そのため、ローラー３は、図１０の（ｃ）に示す方向に回転する。また、上記同じく、上記モーター８は、ブレード２１がローラー３の表面に当接する直前、もしくは当接を開始した時点で、ブレード２１の一軸移動速度を落とすように制御する。具体的には、モーター８は、ブレード２１がローラー３の表面に当接する直前、もしくは当接を開始した時点でのブレード２１の一軸移動速度を、ブレード２１が吐出面をワイプしている間のブレード２１の一軸移動速度の５０％以下とする。

本実施形態におけるローラー３は、ノズルブレード機構２のブレード２１が当接した際に、ブレード２１に傷が付くことを避けるため、上記したように、面粗度を小さく構成している。そのため、ブレード２１に傷が付くことを回避できる反面、ローラー３のインク除去効率が、従来のようなスポンジ状のローラーや、凹溝が形成されているローラーに比べて劣ることが懸念される。しかしながら、上記したように、ブレード２１の移動速度をローラー３と当接する時点で低速にすることによって、ブレード２１とローラー３表面との接触距離及び当接時間を長くすることができるので、ローラー３のインク除去効率を充分確保することができる。

中心線Ｃよりもヘッド５０側にブレード２１が移動した状態を、図１１に示す。図１１に示すように、ブレード２１の裏面２１ａ及び表面２１ｂからインクが除去され、ブレード２１がローラー３とヘッド５０との間に来たところで、上記モーター８は、図中矢印で示すようにノズルブレード機構２がＸ軸上で往復移動するよう駆動制御する。このとき、第１の回転ギア１１は、ノズルブレード機構２が一方向（図１０の（ｃ）で示した方向）に移動する度に第２の回転ギア１２に回転を伝えて、ローラー３を一方向に回転させる（ローラー洗浄工程）。洗浄液供給手段５は、ローラー３が一方向に回転し始める際、及び／または一方向に回転している間、図８に示すように、ローラー３のローラー軸よりも上方から、ローラー３の表面に洗浄液を滴下する。これにより、ローラー３に当接しているクリーニングブレード４が、上記洗浄液によって粘度が低下したインクをローラー３表面から除去することができる。

このモーター８による駆動制御、及びローラー洗浄工程における洗浄液供給手段５の動作との関係を図１２に示す。図１２は、図１０の（ａ）から図１０の（ｃ）までの間の状態を示しており、モーター８は、図１０の（ａ）の状態と図１０の（ｃ）の状態とで、駆動制御の方向（回転方向）を反転にしている。そして、図１１の状態になると、モーター８は、図１２に示すように、駆動制御の方向を反転を短時間に繰り返す。この反転の繰り返しの初期に、洗浄液供給手段５が、洗浄液をローラー３の表面に滴下する。反転の繰り返しが行われている間、ノズルブレード機構２はＸ軸上で往復移動し、ローラー３は少なくとも１回転する。

ここで、モーター８によるローラー３の回転制御について説明する。下記表１は、ローラー３表面の親液性（撥液性）と、ローラー３の線速度と、クリーニングブレード４によるローラー３表面のクリーニング効果、との相関関係を示したものである。

表１において、ローラー３表面をＳＵＳ３０４で構成することにより、ローラー３表面のＲａが２．０で、且つ接触角１９°を実現している。また、ローラー３表面をアルミで構成することにより、ローラー３表面のＲａが１．５で、且つ接触角２５°を実現している。ローラー３表面をアルミで構成することにより、ローラー３表面のＲａが０．８で、且つ接触角３３°を実現している。ローラー３表面をＳＵＳ３０４で構成することにより、ローラー３表面のＲａが０．８で、且つ接触角４８°を実現している。各接触角のローラー３（２０ｍｍ径）について、２４ｍｍ／秒、及び５ｍｍ／秒の線速度で回転させて、各々の条件下でのクリーニングブレード４（図１）によるローラー３表面のクリーニング効果を検証した。このとき、使用したクリーニングブレード４は、ダイキン製パーフロゴムで構成されており、接触角は５０°である。また、クリーニングブレード４は、ローラー３に対して、ローラー３の回転方向に０．５ｍｍ幅ほど当接させた。クリーニング効果は、目視による確認、及びエージング実験中の不吐出やインクだれの発生頻度により、３段階評価している。また、クリーニングブレード４のクリーニング効果と併せて、ローラー３表面上のインクのクリーニングブレード４への移り易さ（液移りの程度）を検証した。

この検証から、ローラー３表面の接触角が小さいほど、ローラーを早く回転させても所望のクリーニング効果を得ることができることがわかる。言い換えれば、上記の検証から、本実施形態では、ローラー３の回転（ローラー３の線速度）を、ローラー３表面の接触角に基づいて設定することができることが示された。

すなわち、ローラー３表面の材質を考慮することによって、ローラー３の回転速度が２４ｍｍ／秒と速い場合であっても、ローラー３表面上のインクをクリーニングブレード４によって除去することができる。これにより、カラーフィルタ製造ラインの吐出動作の合間に、僅かな時間で行うことが要求されるワイプ動作（メンテナンス作業）の時間短縮化に貢献することができ、カラーフィルタのコストパフォーマンスの向上を図ることが可能となる。

以上のように、本実施形態における液体材料吐出装置４０に設けられたクリーニング機構１は、上記吐出面に当接して、吐出面に付着しているインクを除去するためのブレード２１と、上記ブレード２１に当接して、上記吐出面から除去した液体材料をブレード２１から除去するためのローラー３と、上記ブレード２１を、上記吐出面に当接する位置から上記ローラー３に当接する位置まで移動させるためのモーター８とを備えており、上記ローラー３は、上記ブレード２１が当接している間、ブレード２１に対して均一に当接している。そのため、吐出面に付着している液体材料をローラーを用いて除去する構成と比較して、吐出面からの液体材料の除去効率を向上させることができる。すなわち、ローラーを吐出面に当接させる構成の場合、上述したように、吐出面から液体材料を完全に除去できるとは言い難く、クリーニングの信頼性が劣ると言える。これに対して、本実施形態における液体材料吐出装置４０に設けられたクリーニング機構１は、ブレード２１を用いているため、このような問題を生じることなく、吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができる。

また、本実施形態における液体材料吐出装置４０に設けられたクリーニング機構１は、上記ブレード２１に当接して、ブレード２１からインクを除去するための上記ローラー３を備えている。そのため、ブレード２１にインクが所定量以上に蓄積することはなく、よって、ブレード２１を長時間にわたって繰り返し使用した場合であっても、高い信頼性に基づいて吐出面からインクを除去することができる。

更に、このローラー３は、上記ブレード２１が当接している間、ブレード２１に対して均一に当接する構成となっている。従来構成のようにスポンジのような多孔質の構造であったり、隆起部材及び凹溝を有した構造のものに、ブレードを当接させると、該構造の凹凸形状によって、ブレードに傷が付いてしまう虞がある。これに対して、ローラー３は、ブレード２１に対して均一に当接する、すなわち、ブレード２１に傷を付ける原因となる凹凸形状が形成されておらず、平滑な面においてブレード２１に当接している。そのため、ブレード２１に傷を付けることなく、ブレード２１からインクを除去することができ、安定した吐出性能を維持することができる。尚、「平滑」とは、完全に平滑である場合と、完全に平滑ではないものの、ブレード２１を傷付けない程度に平滑である（つまり、実質的に平滑である）場合も含まれる。

また、上記の構成によれば、ローラー３が、スポンジやブラシのように、ブレードに付着した液体材料を吸収する構造ではないため、従来のようなスポンジやブラシによって構成されたものと比較して、ローラー３からのインクの除去が容易である。よって、従来の構成と比較して、コストパフォーマンスの向上を図ることが可能となる。

このように本実施形態のローラー３は、ブレード２１に傷を付ける原因となる凹凸形状が形成されていない平滑な面を有しているため。そのため、ブレード２１に傷を付けることを回避できる反面、上記ローラーの液体材料除去効率が、従来のようなスポンジ状のローラーや、凹溝が形成されているローラーに比べて劣ることが懸念される。しかしながら、本実施形態のクリーニング機構１は、上記モーター８によって、ブレード２１の位置に応じて、ローラー３の回転を制御するように構成されていることから、ブレード２１とローラー３との接触距離及び当接時間を長くするように、ローラー３の回転を制御することができる。そのため、平滑な面を有したローラーであっても、充分な液体材料除去効率を確保することができる。

また、上記の構成によれば、ローラー３の回転方向を一方向に限定しているので、ローラーの回転制御を簡素化することができる。更に、ローラー３にクリーニングブレード４を当接させる構成であるため、ローラー３に当接せしめたクリーニングブレード４が、ローラー３表面に付着したインクを除去するのに際して、ローラー３の逆回転によるクリーニングブレード４の巻き込みを考慮する必要がない。そのため、クリーニングブレード４の取り付け機構を簡略化することができる。更に、クリーニングブレード４によって拭き取られたローラー３表面に、インクが、ローラー３の逆回転によって広がる虞もない。

また、本実施形態のブレード２１には、上記吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去する表面２１ｂと、裏面２１ａとが設けられている。仮に、表面２１ｂ、裏面２１ａ毎に回転制御を実施しない場合、すなわちローラーが常時回転しているところへブレード２１を当接せしめると、ブレード２１がローラー３に巻き込まれてブレード２１の片面（表面２１ｂもしくは裏面２１ａ）しかクリーニングできない状態が発生する。しかしながら、本実施形態によれば、ローラー３は、裏面２１ａがローラー３に当接している間は回転するように制御されており、表面２１ｂがローラー３に当接している間は、ローラー３は停止するように制御することから、上記のような状態が発生せず、良好なクリーニング動作を実行することができる。

また、上記の構成に加えて、本実施形態は、上記モーター８が、ブレード２１が上記ローラー３に当接している間のブレード２１の移動速度を、ブレード２１がローラー３に当接していない間のブレード２１の移動速度よりも遅くなるように制御している。これにより、ブレード２１とローラー３との接触距離及び当接時間を長くすることができる。よって、ローラー３のインク除去効率を充分確保することができる。

また、本実施形態における液体材料吐出装置４０に設けられたクリーニング機構１は、上記ブレード２１から除去したインクを上記ローラー３から除去する除去機構を備えている。具体的には、除去機構として、ローラー３に当接するクリーニングブレード４を備えている。

上記の構成によれば、上記ローラー３から液体材料を除去することができるため、長時間にわたってクリーニング動作を行った場合であっても、上記ローラー３に付着した液体材料が、再びブレード２１に付着する虞はなく、ブレード２１が吐出面から液体材料を良好に除去することができる状態を維持することができる。

また、更に、上記除去機構として、ローラー３に、ローラー３に付着したインクを除去する成分を含有する洗浄液を滴下する洗浄液供給手段５を有しているので、ローラー３に付着したインクを、洗浄液供給手段５から滴下される洗浄液によって除去することができる。更に、本実施形態では、クリーニングブレード４に移し取られたインクを吸収する吸収体を有しているので、ローラー３に付着した液体材料をクリーニングブレード４に移し取ることができるとともに、クリーニングブレード４に移し取られたインクを吸収体によって吸収させることによって、クリーニングブレード４に移し取られたインクがローラー３に戻ることを防止することができる。

また、上記クリーニングブレード４は、上記ブレード２１と比較して、ローラー軸３２の延びる方向における幅が広いことから、ローラー３表面にインクを残留させることなく、ローラー３表面から良好にインクを除去することができる。

また、上記洗浄液供給手段５は、上記クリーニングブレード４における上記幅の両端の位置に洗浄液を滴下することから、ローラー３上で、インクが、クリーニングブレード４の上記幅よりも外側に拡がり、クリーニングブレード４によって除去できない状態になったとしても、クリーニングブレード４の上記幅よりも外側の位置に、洗浄液が滴下されるので、インクをローラー３に残留させることなく、信頼性の高いクリーニングを提供することができる。

また、本実施形態における液体材料吐出装置４０に設けられたクリーニング機構１は、ブレード２１と一体的に構成されたラックギア１０と、ローラー３と連結しており、且つラックギア１０と咬合する回転ギア機構（第１の回転ギア１１及び第２の回転ギア１２）とを備えているので、ブレード２１がモーター８によって駆動されるのに応じて、ラックギア１０も一体的に移動する。よって、ラックギア１０と咬合する回転ギア機構をローラー３と連結させたことによって、ブレード２１の移動と、ローラー３の回転とを連動させることができる。これにより、モーター８をローラーの回転駆動手段として兼用することができるため、部品点数を少なくすることができるとともに、ローラーの回転駆動手段を別途設けた場合と比較して、ローラーの回転駆動に係る消費電力が要らないため、消費電力を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、ローラー３におけるブレード２１が当接する面の接触角が、ブレード２１におけるローラー３が当接する面の接触角よりも小さい、すなわち、ローラー３におけるブレード２１が当接する面が、ブレード２１におけるローラー３が当接する面よりも親液性を有している。そのため、ローラー３によってブレード２１に付着している液体材料を除去する際、ブレード２１からローラー３への液移りが良く、除去を効率的に行うことができる。

尚、本実施形態では、赤（Ｒ）と、青（Ｂ）と、緑（Ｇ）の３原色のインクを吐出する構成の液体材料吐出装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、単色のインクを吐出する液体材料吐出装置であってもよく、４色以上のインクを吐出液体材料吐出装置であってもよい。

また、本実施形態では、ローラー３に表面２１ｂと裏面２１ａとが１回ずつ当接した時点でローラー洗浄工程を行っている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ローラー３の径や、第１の回転ギア１１と第２の回転ギア１２とのギア比を調整することによって、表面２１ｂと裏面２１ａとがそれぞれ複数回ローラー３に当接した時点でローラー洗浄工程を行う構成であってもよい。

また、本実施形態では、ローラー３として円柱構造のものを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、無端ベルトを代用してもよい。無端ベルトとしては、樹脂から構成することができ、ブレード２１と当接する面に親液化処理が施されたものを用いることができる。

また、本発明に係る液体材料吐出装置は、以下の構成を特徴としていると換言することができる。
すなわち、本発明に係る液体材料吐出装置は、液体材料を除去する第１ワイパーブレードと、上記第１ワイバーブレードに付着した上記液体材料を拭き取る非多孔質材料からなるローラと、上記ローラの回転を制御するローラ回転制御機構と、上記第１ワイパーブレードを上記インク吐出面に沿って移動させると共に上記ローラと当接させクリーニングする位置まで移動させるブレード駆動機構と、上記ローラに当接して上記ローラ表面の上記液体材料を拭き取る第２ワイパーブレードとを有し、上記ブレード駆動機構によって位置制御される上記第１ワイパーブレードの位置に連動して上記ローラ回転制御機構が上記ローラを回転制御することを特徴としていると換言することができる。
また、上記の構成において、上記ローラ回転制御機構は、上記ローラを一方向に回転制御する機構を有することが好ましい。
更に、上記の構成において、上記第１ワイパーブレードは上記インク吐出面を拭き取る第１面および第２面を有し、上記ローラ回転制御機構は、上記第１ワイパーブレードの第１面がローラに当接する際には上記ローラを停止状態にすると共に、上記第１ワイパーブレードの第２面が上記ローラに当接する際には上記ローラを回転するように駆動することが好ましい。
更に、上記の構成において、上記ブレード駆動機構は、上記第１ワイパーブレードが上記インク吐出面をワイプする第１位置と、上記第１ワイパーブレードが上記ローラに当接している第２位置と、上記第１ワイパーブレードが上記インク吐出面にも上記ローラにも当接していない第３位置において、上記第１ワイパーブレードの移動速度を異ならせ、上記第２位置では上記第１ワイパーブレードの移動速度を低速にしてクリーニングを行うことが好ましい。
更に、上記の構成において、上記ブレード駆動機構によって、上記第１ワイパーブレードを上記ローラに当接せしめる前に、上記ローラ回転制御機構により上記ローラを回転させ、上記第２ワイパーブレードにより上記ローラ表面の上記液体材料を除去した後、上記ブレード駆動機構によって上記第１ワイパーブレードを上記ローラに当接せしめることが好ましい。

本発明のクリーニング装置は、液体材料吐出装置の吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができ、且つ、クリーニングによる吐出面の傷付きを無くし、安定した吐出性能を実現することができる。

従って、カラーフィルタ製造装置をはじめとする液体材料吐出装置に適用することができるほか、液体材料を除去するためのあらゆるクリーニング装置に適用することができる。

本発明に係るクリーニング装置を備えた液体材料吐出装置の一実施形態の構成を示した図である。 図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示しており、図１に示した切断線Ａ−Ａ´にて、該主要部を切断した状態を示した矢視断面図である。 本発明に係るクリーニング装置に設けられたブレードの構成を示した平面図である。 同一面に撥液性部分と親液性部分とを有する面に液滴を滴下した直後から、液滴の状態を経時的に観察した結果を示した図である。 撥液性を有する面と、親液性を有する面とにそれぞれ液滴を形成した場合の接触角を示した断面図である。 本発明に係るクリーニング装置に設けられたブレードの他の構成を示した平面図である。 図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した斜視図である。 図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した斜視図である。 図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図である。 （ａ）・（ｂ）・（ｃ）はともに、図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図であり、（ａ）はクリーニング装置に設けられたブレードの裏面に付着したインクを、クリーニング装置に設けられたローラーによって除去する段階を示した断面図あり、（ｂ）はブレードの裏面に付着したインクの除去が完了した段階を示した断面図であり、（ｃ）はブレードの表面に付着したインクの除去をローラーによって除去する段階を示した断面図である。 ブレードの表裏両面に付着したインクの除去が完了した段階を示した断面図である。 クリーニング装置に設けられたモーターによる駆動制御と洗浄液供給手段の動作との関係を示した図である。 従来技術を示した図である。 従来技術を示した図である。

符号の説明

１ クリーニング機構（クリーニング装置）
２ ノズルブレード機構（吐出面用ブレード）
３ ローラー（クリーニング手段）
４ クリーニングブレード
４Ｈ クリーニングブレードの幅
５ 洗浄液供給手段（滴下手段）
６ 除去手段
７ 吸引手段
８ モーター（駆動手段）
９ ガイドレール
１０ ラックギア
１１ 第１の回転ギア
１２ 第２の回転ギア
２１ ブレード（吐出面用ブレード）
２１ａ 裏面
２１ｂ 表面
２１ｃ 撥液性部分（当接部分）
２１ｄ 親液性部分（当接部分以外の部分）
２１Ｈ ブレードの幅
２４ 固定手段
２４´ 穴部
２５ 凹部
２６ 吸収体
２７ 管部
３１ 混色防止部
４０ 液体材料吐出装置
５０ａ・５０ｂ・５０ｃ インクジェットヘッド
５１ ノズルプレート
５１ａ 吐出面
５２ ノズル孔
６０ 廃液タンク
６１ 電磁弁
６２ ポンプ

Claims (12)

1. 液体材料吐出装置の吐出面に付着している液体材料を除去するクリーニング装置であって、
   上記吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去するための吐出面用ブレードと、
   上記吐出面用ブレードに当接して、上記吐出面から除去した液体材料を吐出面用ブレードから除去するためのローラーと、
   上記吐出面用ブレードを、上記吐出面に当接する位置から上記ローラーに当接する位置まで移動させるためのブレード駆動手段と、
   上記ローラーの回転を制御するローラー回転制御手段とを備えており、
   上記ローラーは、上記吐出面用ブレードが当接している間、吐出面用ブレードに対して均一に当接するように構成されており、
   上記ローラー回転制御手段は、上記ブレード駆動手段によって位置制御される上記吐出面用ブレードの位置に応じて、上記ローラーの回転を制御するように構成されていることを特徴とするクリーニング装置。
2. 上記ローラー回転制御手段は、上記ローラーの回転を一方向のみに制限するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 上記吐出面用ブレードは、上記吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去する第１面と、該第１面の裏面に位置する第２面とを有しており、
   上記ローラー回転制御手段は、上記第１面が上記ローラーに当接している間は、該ローラーを回転するように制御し、上記第２面が上記ローラーに当接している間は、該ローラーの回転を停止するように制御することを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
4. 上記ローラー回転制御手段は、
   上記吐出面用ブレードと一体的に構成されたラックギアと、
   上記ローラーと連結しており、且つラックギアと咬合する回転ギア機構とを有していることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のクリーニング装置。
5. 上記ブレード駆動手段は、上記吐出面用ブレードが上記ローラーに当接している間の上記吐出面用ブレードの移動速度を、上記吐出面用ブレードが上記ローラーに当接していない間の上記吐出面用ブレードの移動速度よりも遅くなるように制御していることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のクリーニング装置。
6. 上記吐出面用ブレードから除去した液体材料を上記ローラーから除去する除去機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
7. 上記除去機構は、上記ローラーに当接するブレードを有していることを特徴とする請求項６に記載のクリーニング装置。
8. 上記ローラーにおける上記吐出面用ブレードが当接する面の面粗度Ｒａが、０．１〜２．０であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のクリーニング装置。
9. 請求項１から８の何れか１項に記載の液体材料吐出装置のクリーニング装置と、
   吐出面から液体材料を吐出することができるように構成されたインクジェットヘッドとを備えていることを特徴とする液体材料吐出装置。
10. 液体材料吐出装置の吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去するための吐出面用ブレードと、
    上記吐出面用ブレードに当接して、上記吐出面から除去した液体材料を吐出面用ブレードから除去するためのローラーであって、上記吐出面用ブレードが当接している間、吐出面用ブレードに対して均一に当接するように構成されているローラーと、
    上記吐出面用ブレードを、上記吐出面に当接する位置から上記ローラーに当接する位置まで移動させるためのブレード駆動手段とを備えているクリーニング装置にて実行されるローラー回転制御方法であって、
    上記ブレード駆動手段によって位置制御される上記吐出面用ブレードの位置に応じて、上記ローラーの回転を制御することを特徴とするローラー回転制御方法。
11. 上記ローラーの回転を、一方向のみに制限することを特徴とする請求項１０に記載のローラー回転制御方法。
12. 上記吐出面用ブレードは、上記吐出面に当接して、吐出面に付着している液体材料を除去する第１面と、該第１面の裏面に位置する第２面とを有しており、
    上記第１面が上記ローラーに当接している間は、該ローラーを回転するように制御し、上記第２面が上記ローラーに当接している間は、該ローラーの回転を停止するように制御することを特徴とする請求項１０または１１に記載のローラー回転制御方法。

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