JP2009011972A - 供給流路接続装置および機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機能液供給流路を機能液滴吐出ヘッドに簡単且つ迅速に離接させることができる供給流路接続装置および機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置を提供する。
【解決手段】キャリッジプレート３９上に下向きにセットされた機能液滴吐出ヘッド１に対し上方から臨んで、機能液供給手段３６に連通する機能液供給流路３７を接続する供給流路接続装置３８であって、機能液供給流路３７に連通し、機能液滴吐出ヘッド１の機能液導入口２に液密に接続される接続口７２と、接続口７２を保持する接続口ホルダ２００と、接続口ホルダ２００を、接続口７２が機能液導入口２に接続される接続位置と接続口７２が機能液導入口２から接続解除される接続解除位置との間で、上下方向に相対的に移動させる上下動手段７４と、を備えたものである。
【選択図】図６

Description

本発明は、キャリッジプレート上に下向きにセットされたインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに対し、機能液供給流路を接続するための供給流路接続装置および機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置に関するものである。

従来、この種の供給流路接続装置は存在しないが、インクジェットヘッドの接続部にインクチューブを直接接続するものが一般的である（特許文献１参照）。
特開平１０−２１１７２０号公報

このような従来の供給流路の接続方法では、ユーザやオペレータがインクジェットヘッドにインクチューブを接続することになるため、作業が煩雑で接続不良となるおそれがあった。特に、機能液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）の検査装置等では、機能液滴吐出ヘッドに対し機能液チューブ（インクチューブ）を頻繁に離接することになるため、検査効率が悪化する問題がある。

本発明は、機能液供給流路を機能液滴吐出ヘッドに簡単且つ迅速に離接させることができる供給流路接続装置および機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置を提供することを課題としている。

本発明の供給流路接続装置は、キャリッジプレート上に下向きにセットされたインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに対し上方から臨んで、機能液供給手段に連通する機能液供給流路を接続する供給流路接続装置であって、機能液供給流路に連通し、機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口に液密に接続される接続口と、接続口を保持する接続口ホルダと、接続口ホルダを、接続口が機能液導入口に接続される接続位置と接続口が機能液導入口から接続解除される接続解除位置との間で、上下方向に相対的に移動させる上下動手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、上下動手段を駆動して、接続口ホルダを接続解除位置から接続位置に移動させることにより、機能液供給流路に連通する接続口が機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口に液密に接続される。一方、上下動手段を駆動して、接続口ホルダを接続位置から接続解除位置に移動させることにより、機能液供給流路に連通する接続口が機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口から離れて接続解除される。このように、機能液供給流路に連通する接続口と機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口と、をワンアクションで離接させることができ、離接作業を迅速に行なうことができる。

この場合、接続口ホルダは、接続位置において機能液導入口の周囲に当接する当接部を有していることが、好ましい。

この構成によれば、機能液供給流路に連通する接続口と機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口とを接続した状態で、機能液滴吐出ヘッドをキャリッジプレートに押さえておくことができ、接続状態を安定させることができると共に、機能液滴吐出ヘッドの浮き上がりを有効に防止することができる。また、接続口と機能液導入口との接続深さを規制することができる。

これらの場合、上下動手段は、上下動機構と、接続口ホルダを支持すると共に上下動機構に対し上下方向にスライド自在に支持されたブラケットと、上下動機構とブラケットとの間に介設した押えばねと、を有し、押えばねは、接続位置における接続口ホルダを下方に付勢することが、好ましい。

この構成によれば、接続口と機能液導入口とを接続した状態で、押えばねのばね力により、機能液滴吐出ヘッドをキャリッジプレートに押さえておくことができ、接続状態を安定させることができると共に、機能液滴吐出ヘッドの浮き上がりを有効に防止することができる。

この場合、接続口ホルダは、ブラケットに着脱自在に装着され、且つ装着状態でロックピンにより装着ロックされていることが、好ましい。

この構成によれば、ブラケットに対し接続口ホルダを簡単に着脱することができ、接続口ホルダを簡単に交換することができる。

これらの場合、接続口ホルダは、接続口を内包すると共にブロック状に形成されていることが、好ましい。

この構成によれば、接続口廻りの取り扱いや取り回しを容易に行うことができる。

これらの場合、接続口には、機能液導入口に接続したときに機能液供給流路を開放し、接続解除したときに機能液供給流路を閉塞する自動開閉機構が組み込まれていることが、好ましい。

この場合、機能液導入口は、接続時に接続口に挿入される接続用突起が形成されており、自動開閉機構は、接続時に接続用突起により突き上げられて開放する開閉弁で構成されていることが、好ましい。

これらの構成によれば、機能液導入口に対し接続口を離接（接続および接続解除）する際に、接続口からの液垂れや液漏れを有効に防止することができる。

本発明の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置は、上記した供給流路接続装置と、機能液滴吐出ヘッドの吐出特性を検査する吐出検査手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、機能液供給流路に連通する接続口と機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口と、をワンアクションで迅速に離接させることができるので、機能液滴吐出ヘッドの検査を効率良く迅速に行うことができる。

この場合、供給流路接続装置が複数設けられており、各供給流路接続装置に連通すると共に、それぞれが機能液供給手段を構成する複数の機能液タンクを、更に備えることが、好ましい。

この構成によれば、複数種の機能液を機能液滴吐出ヘッドに導入して、液滴吐出ヘッドの検査を行うことができる。例えば、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の機能液を導入して、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色専用の機能液滴吐出ヘッドの検査をそれぞれ行うことができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る供給流路接続装置を適用した機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置（以下、「ヘッド検査装置」という。）について説明する。このヘッド検査装置は、単体としての機能液滴吐出ヘッド（いわゆる、インクジェットヘッド）に対し、吐出確認検査、吐出重量検査、飛行速度検査および体積測定検査等の吐出性能検査を行うものである。また、供給流路接続装置は、機能液供給チューブを機能液滴吐出ヘッドにワンアクションで離接させるものである。そこで、ヘッド検査装置の説明に先立ち、検査対象となる機能液滴吐出ヘッドについて説明する。

図１に示すように、機能液滴吐出ヘッド１は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針７，７を有する機能液導入部２と、機能液導入部２の側方に連なる２連のヘッド基板３と、機能液導入部２の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体４と、機能液導入部２とヘッド本体４との間に介設した略方形のフランジ部５と、を備えている。機能液滴吐出ヘッド１には、実描画において、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の機能液のうち１色が導入されるが、この検査段階で、既に何色の機能液を導入するかを決定するようになっている。

各接続針７は、後述する機能液供給チューブ３７を介して機能液を貯留する機能液タンク６１に接続され、機能液導入部２は、機能液タンク６１から機能液の供給を受けるようになっている。また、ヘッド本体４は、ピエゾ素子等の圧電素子で構成される２連のポンプ部８と、多数の吐出ノズル９を形成したノズル面１０を有するノズルプレート１１と、を有している。

図１（ｂ）に示すように、ノズルプレート１１のノズル面１０に形成された多数の吐出ノズル９は、相互に平行に列設された２列のノズル列１２で構成されており、各ノズル列１２は、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル９で構成されている。この場合、１８０個の吐出ノズル９のうち、両外端に位置する各１０個の吐出ノズル９は、無効吐出ノズル（ダミーノズル）であり、実際の描画には使用しない。このため、ヘッド検査装置２０により機能液滴吐出ヘッド１を検査する場合は、無効吐出ノズルを考慮することなく検査が行われる。また、詳細は後述するが、吐出量測定ユニット４３により、機能液滴吐出ヘッド１から吐出される機能液滴の吐出重量を測定する場合は、ノズル列１２単位で行うようにしている。

ヘッド基板３には、２連のコネクタ１３，１３が設けられており、各コネクタ１３はフレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介してヘッド検査装置２０の制御装置２５（図４参照）に接続されるようになっている。そして、この制御装置２５から出力された駆動波形が各コネクタ１３を介して各ポンプ部８に印加されることで、各吐出ノズル９から機能液滴が吐出される。このようにして、制御装置２５により機能液滴吐出ヘッド１の駆動が制御される。

次に、図２ないし５を参照して、上記した機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査するヘッド検査装置２０について説明する。ヘッド検査装置２０は、キャビネット形式の機台２１と、機台２１上に載置され、機能液滴吐出ヘッド１を搭載した吐出検査装置２２と、同様に機台２１上に載置され、機能液滴吐出ヘッド１に対し保管および機能回復を行うメンテナンス装置２３と、吐出検査装置２２およびメンテナンス装置２３を内部に収容し、機台２１の上方空間を覆うようにして設けられたチャンバ装置２４と、を備えている。また、ヘッド検査装置２０には、チャンバ装置２４の装置カバー２６の背面側に設けた一対の電装ボックス２７，２７、および装置カバー２６の正面（前面）に設けた制御装置本体２８から成る制御装置２５が組み込まれている（図４および図５参照）。そして、制御装置２５は、上記の機能液滴吐出ヘッド１、吐出検査装置２２、メンテナンス装置２３およびチャンバ装置２４を統括制御する。

ヘッド検査装置２０は、吐出検査装置２２に搭載した機能液滴吐出ヘッド１を１つずつ検査すべく、メンテナンス装置２３により機能液滴吐出ヘッド１の機能維持・回復を行いながら、吐出検査装置２２により機能液滴を吐出して、機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する。また、チャンバ装置２４は、装置カバー２６の内部雰囲気を温度管理する、いわゆるクリーンブースの形態を有している。なお、ヘッド検査装置２０の全体は、温度管理されたクリーンルーム内に設置されており、チャンバ装置２４による装置カバー２６内の温度管理は、チャンバ装置２４に付設した換気装置２９（図５参照）により内部を換気し、内部雰囲気をクリーンルームの雰囲気に置換することで行われる。すなわち、チャンバ装置２４は、装置カバー２６と換気装置２９とで構成されている。

メンテナンス装置２３は、機能液滴吐出ヘッド１に対しキャッピングおよび機能液吸引を行う吸引装置３１と、吸引後の機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１０を払拭するワイピング装置３２と、を備えている。吸引装置３１およびワイピング装置３２は、後述する各テーブル５２，５３によりＹ軸方向に移動する機能液滴吐出ヘッド１の移動軌跡の下方に臨むよう、機台２１上の右部に並べて配置されている（図３参照）。

図２および図３に示すように、吐出検査装置２２は、機台の前後中間部に配設した被検査部２２Ａと、前部に配設した検査部２２Ｂとから成り、被検査部２２Ａは、機能液滴吐出ヘッド１を搭載しこれを適宜、ＸＹ方向に移動させながら液滴吐出を行う検査描画装置３５と、機能液滴吐出ヘッド１にＲ・Ｇ・Ｂ３色の機能液を選択的に供給する機能液供給ユニット３６と、機能液供給ユニット３６の機能液供給チューブ３７を機能液滴吐出ヘッド１にワンタッチで接続するための供給流路接続装置３８（図６参照）と、機能液滴吐出ヘッド１を検査描画装置３５のキャリッジプレート３９に工具レスでセットするためのヘッドセット装置４０（図８参照）と、を備えている。

一方、検査部２２Ｂは、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の吐出確認や飛行速度等を検査する飛行検査ユニット４２と、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の吐出重量の測定を行う吐出量測定ユニット４３と、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された着弾ドットの体積測定のためのガラス基板Ｗをセットするターゲットステージ４４と、各種の部品等を仮置きするための仮置きステージ４５と、を備えている。飛行検査ユニット４２および吐出量測定ユニット４３は、Ｙ軸方向に移動する機能液滴吐出ヘッド１の移動軌跡の下方に臨むよう、機台２１上に並べて配設されている。

図２および図３に示すように、検査描画装置３５は、機台２１上に立設した一対の支柱５１，５１と、一対の支柱５１，５１に架け渡されたＹ軸メインテーブル５２と、Ｙ軸メインテーブル５２に移動自在に支持されと共に、Ｘ軸テーブル５４およびＹ軸サブテーブル５５から成るＸＹテーブル５３と、Ｘ軸テーブル５４に垂設されたキャリッジ５６と、キャリッジ５６に搭載されると共に、１の機能液滴吐出ヘッド１が工具レスでセットされるキャリッジプレート３９および上記のヘッドセット装置４０から成るヘッドホルダ５７と、を備えている（図８参照）。また、Ｙ軸メインテーブル５２に添設するように、ケーブル担持体（ケーブルベア（登録商標））５９が配設されており、ケーブル担持体５９には、ＸＹテーブル５３側に導かれる各種ケーブルやチューブが収容されている。

Ｙ軸メインテーブル５２は、主として機能液滴吐出ヘッド１をＹ軸方向に大きく移動させ、ＸＹテーブル５３は、主として機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向およびＹ軸方向に小さく移動させる。したがって、検査部２２Ｂの各構成装置やメンテナンス装置２３の各構成装置の間における機能液滴吐出ヘッド１の移動は、主にＹ軸メインテーブル５２により行われ、ガラス基板Ｗへの検査吐出に伴う機能液滴吐出ヘッド１の移動は、主にＸＹテーブル５３により行われる。なお、上記の機能液供給ユニット３６は、Ｙ軸メインテーブル５２の前方に固定的に配設され、供給流路接続装置３８は、ＸＹテーブル５３に搭載されている。

図２および図３に示すように、機能液供給ユニット３６は、Ｒ・Ｇ・Ｂ色の機能液をそれぞれ貯留する３つの機能液タンク６１と、３つの機能液タンク６１を収容するタンクボックス６２と、３つの機能液タンク６１に接続されて３本の機能液供給チューブ３７と、を備えている。タンクボックス６２は、上部を開放すると共に、内部に「Ｕ」字状の３つの切欠き部を有するセットプレート６３を設けたものであり、各機能液タンク６１は、この切欠き部に嵌め入れるようにしてセットされている。また、各機能液供給チューブ３７は、Ｙ軸メインテーブル５２の上側に配設したフレキシブルな配管支持プレート６４を介して、供給流路接続装置３８に接続されている。

各機能液タンク６１は、機能液滴吐出ヘッド１の上方に配設され、セットした機能液滴吐出ヘッド１の色別に応じて選択的に使用される。このため、機能液は、自然水頭により各機能液タンク６１から各機能液供給チューブ３７を介して機能液滴吐出ヘッド１へ機能液が供給される。なお、機能液滴吐出ヘッド１直近の機能液供給チューブ３７には、水頭圧を調整する自己封止弁（減圧弁：図２参照）６５が設けられており、機能液滴吐出ヘッド１には機能液が適正圧力で供給される。

図２、図６および図７に示すように、供給流路接続装置３８は、各機能液供給チューブ３７の下流端が接続されると共に、機能液滴吐出ヘッド１への一対の接続口７２，７２を有するＲ・Ｇ・Ｂ色の３つの接続口ユニット７１と、３つの接続口ユニット７１をストックするユニットストッカ７３と、ユニットストッカ７３から持ち出されて装着された１の接続口ユニット７１を、機能液滴吐出ヘッド１に対し接続および接続解除させる上下動ユニット７４と、を備えている。

上下動ユニット７４は、装着した接続口ユニット７１を、ヘッドセット装置４０により位置決めセットされた機能液滴吐出ヘッド１の直上部に臨ませると共に、接続口ユニット７１を下動（下降）させてその一対の接続口７２，７２を機能液滴吐出ヘッド１の２連の接続針７，７に接続する（図７参照）。これにより、機能液タンク６１と対応する機能液滴吐出ヘッド１が接続され、機能液滴吐出ヘッド１への機能液の供給が可能になる。なお、接続口ユニット７１を機能液滴吐出ヘッド１に接続した直後には、上記の吸引装置３１により、機能液滴吐出ヘッド１のヘッド内流路に機能液を充填する初期充填動作が行われる。

図２および図８に示すように、ヘッドセット装置４０は、キャリッジプレート３９に、機能液滴吐出ヘッド１を位置決めセットするものであり、機能液滴吐出ヘッド１のフランジ部５を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に同時に押圧して位置決めを行う位置決め機構８１と、位置決め機構８１を作動させる単一のエアーシリンダ８２と、を備えている。オペレータは、キャリッジプレート３９に形成した開口部３９ａに機能液滴吐出ヘッド１を投入し、エアーシリンダ８２を駆動させるだけで、機能液滴吐出ヘッド１を位置決めセットできるようになっている（詳細は、後述する）。

図２、図３および図９に示すように、飛行検査ユニット４２は、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の吐出不良（ドット抜け）、飛行曲りおよび不良吐出を検査すると共に、飛行速度等を検査するものであり、吐出された機能液滴を高速度撮影する。飛行検査ユニット４２は、パルス光源であるパルスレーザを有する照明部８５と、照明部８５に対向して配置され、パルスレーザによるパルス光を受光する顕微鏡カメラ８６と、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴を受ける円形の機能液受け部８７と、を備えている。

機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴は、照明部８５と顕微鏡カメラ８６との間のパルス光を遮って、機能液受け部８７に着弾するよう構成されている。飛行検査ユニット４２により高速度撮影された機能液滴は、その撮影結果に基づいて、機能液滴吐出ヘッド１からの飛行速度が計測されると共に、吐出不良、飛行曲りおよび不良吐出があるか否かを検査する。なお、図示は省略するが、上記の機能液受け部８７は、機能液滴吐出ヘッド１からの捨て吐出を受けるフラッシング部を兼ねており、機能液受け部８７に貯留した機能液は、廃液チューブを介して機能液受け部８７に接続されたイジェクターにより吸引されることで、廃液タンク８８（図２参照）に回収される。

図２および図３に示すように、吐出量測定ユニット４３は、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の重量を測定するものであり、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴を受ける容器９１と、容器９１内の機能液の重量を測定する電子天秤９２と、を備えている。この吐出量測定ユニット４３により機能液滴の吐出量を測定する場合は、機能液滴吐出ヘッド１を容器９１に臨ませた後、ノズル列１２単位で数万発の機能液滴を吐出し、電子天秤９２により機能液の吐出重量を測定する。機能液の吐出重量が測定されると、測定された吐出重量から、１の吐出ノズル９あたりの吐出量を、吐出回数と吐出ノズル９の数分、除算して算出する。そして、この測定された機能液滴の吐出重量に基づいて、機能液滴吐出ヘッド１に印加する駆動電圧（ノズル列１２単位）が決定されている。

図２、図３および図１０に示すように、ターゲットステージ４４は、ガラス基板Ｗ等の検査吐出を受けるターゲットを載置するいわゆる吸着テーブルであり、載置されたガラス基板Ｗには、上方に臨んだ機能液滴吐出ヘッド１から、所定の検査パターンに基づいて機能液滴が吐出される。この場合、ターゲットステージ４４は、左半部に検査シート用の補助ステージ９８を搭載したベースステージ９５と、ベースステージ９５の右部に搭載されガラス基板Ｗを直接吸着セットする第１セットステージ９６と、第１セットステージ９６より一回り大きく形成され、第１セットステージ９６を吸着する第２セットステージ９７と、で構成されている。

すなわち、第１セットステージ９６および第２セットステージ９７は、図外の真空吸引設備に個々に接続されており、第２セットステージ９７がこれに重ねるように配設した第１セットステージ９６を吸着し、且つ第１セットステージ９６がガラス基板Ｗを吸着するようになっている。機能液滴が着弾したガラス基板Ｗは、装置外に持ち出されて、着弾した機能液滴を自然乾燥（或いはホットプレート上で乾燥させる）させる。乾燥後のガラス基板Ｗは、さらに図示しない別体の体積測定装置に移送され、着弾した機能液滴の個々の吐出量（体積）が測定される。

上記の補助ステージ９８は、機能液滴吐出ヘッド１から検査吐出を受けるシートをセットするものであり、これもいわゆる吸着テーブルで構成されている。そして、上記の第１セットステージ９６、第２セットステージ９７および補助ステージ９８のそれぞれ吸引動作をＯＮ−ＯＦＦさせる３つの手動エアーバルブ９９が、上記の仮置きステージ４５の端部に取り付けられている。

図２、図３および図１１に示すように、ワイピング装置３２は、ノズル面１０に当接するワイピングシート１０１と、ワイピングシート１０１に洗浄液を噴霧する噴霧ヘッド１０２とを有しており、ワイピングシート１０１は、繰出しリール１０３に巻回された状態から繰り出され、押圧ローラ１０４を経由して巻取りリール１０５に巻き取られる。ワイピング動作では、繰り出されたワイピングシート１０１に対し、噴霧ヘッド１０２から洗浄液を噴霧すると共に、洗浄液を含侵したワイピングシート１０１を、押圧ローラ１０４により機能液滴吐出ノズル１のノズル面１０に押し当てる。次に、この状態で、機能液滴吐出ノズル１をＹ軸サブテーブル５５によりＹ軸方向に移動させることで、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１０が払拭（ワイピング）される。

図２、図３および図１２に示すように、吸引装置３１は、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１０に密接すると共に、Ｘ軸方向に並んだＲ・Ｇ・Ｂ色の３つのキャップ部１１２を有するキャップユニット１１１と、キャップユニット１１１を昇降させる昇降機構１１３と、吸引チューブを介して３つのキャップ部１１２に接続された図示しないイジェクターと、を備えている。また、吸引装置３１は、手動でＸ軸方向に移動するための手動Ｘ軸テーブル１１４を備えており、手動Ｘ軸テーブル１１４は、色別の機能液滴吐出ヘッド１に対応して、キャップユニット１１１をＸ軸方向に移動させて、該当するキャップ部１１２を機能液滴吐出ヘッド１の直下に位置決めする。昇降機構１１３により、位置決めした１のキャップ部１１２を機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１０に密接させ、この状態で、イジェクターにより機能液の吸引を行なうことで、吐出ノズル９の目詰まり等を解消する（機能回復）。なお、吸引された機能液は、上記した廃液タンク８８に回収される。

図４および図５に示すように、制御装置２５は、吐出検査装置２２、メンテナンス装置２３およびチャンバ装置２４を制御しており、制御装置本体２８と一対の電装ボックス２７，２７とで構成されている。制御装置本体２８には、データを入力するキーボード１１６およびマウス１１７と、入力結果等を表示するディスプレイ１１８と、が設けられている。制御装置本体２８には、ヘッド検査装置２０を制御する各種プログラムや、各ユニットを駆動させるデバイスドライバ等が記憶されており、キーボード１１６や各ユニット等から各種検出信号、各種指令、各種データ等が入力されると、制御装置２５は、各種プログラムおよびデバイスドライバ等に従って、各種データを処理し、ヘッド検査装置２０全体を制御する。

ここで、図６および図７を参照して、本発明の主体を為す供給流路接続装置３８について、詳細に説明する。上述のように、供給流路接続装置３８は、各機能液供給チューブ３７の下流端が接続されると共に、機能液滴吐出ヘッド１への一対の接続口７２，７２を有するＲ・Ｇ・Ｂ色の３つの接続口ユニット７１と、３つの接続口ユニット７１をストックするユニットストッカ７３（図２参照）と、ユニットストッカ７３から持ち出されて装着された１の接続口ユニット７１を、機能液滴吐出ヘッド１に対し接続および接続解除させる上下動ユニット（上下動手段）７４と、を備えている。また、接続口ユニット７１は、一対の接続口７２，７２と、これを保持する接続口ホルダ２００と、構成されている。

図６および図１３に示すように、上下動ユニット７４は、エアーシリンダ２０１と、エアーシリンダ２０１に設けたホルダプレート２０２と、ホルダプレート２０２に対し上下方向にスライド自在に支持されたブラケット２０３と、ホルダプレート２０２とブラケット２０３との間に介設した押圧ばね２０４と、を備えている。エアーシリンダ２０１は、復動シリンダであり、方形薄型のシリンダ本体２０６と、シリンダ本体２０６の前面に配設され、ピストンロッドに相当する断面「Ｌ」字状の出力プレート２０７と、で構成されている。エアーシリンダ２０１は上下方向に延在しており、出力プレート２０７は上下方向に昇降（往復動）する。

ホルダプレート２０２は、エアーシリンダ２０１の出力プレート２０７の前面に固定したプレート本体２１１と、プレート本体２１１の上部前面に固定したばね受けプレート２１２と、を有している。ばね受けプレート２１２は、「Ｌ」字状に屈曲形成されており、二股に形成した一対の下部取付片２１３，２１３により、プレート本体２１１の上部にねじ止めされている。この場合、一対の下部取付片２１３，２１３のそれぞれのねじ止め部分は、上下方向に延在する長孔２１４となっており、この部分で上記押圧ばね２０４のばね力を調整できるようになっている。

ブラケット２０３は、ホルダプレート２０２の前面に固定されたスライドガイド２１６と、スライドガイド２１６に対し上下方向にスライド自在に支持されたブラケット本体２１７と、ブラケット本体２１７の上端から上方に延びるばね支持ピン２１８と、ブラケット本体２１７の下部前面に形成したユニット取付部２１９と、を有している。ばね支持ピン２１８は、頭部２１８ａおよび軸部２１８ｂを有し、上方からホルダプレート２０２のばね受けプレート２１２を挿通して、その先端部がブラケット本体２１７の上端部に螺合している。そして、このばね支持ピン２１８に巻回するようにしてばね受けプレート２１２とブラケット本体２１７との間に押圧ばね２０４が介設されている。

ブラケット本体２１７は、下動端位置を規制されるようにしてスライドガイド２１６にスライド自在に支持されている。エアーシリンダ２０１が上昇端位置に移動し、接続口ユニット７１が機能液滴吐出ヘッド１から離間している状態では、スライドガイド２１６に対しブラケット本体２１７は、押圧ばね２０４のばね力を受けて下動端位置に移動している。この状態から、エアーシリンダ２０１が下動（下降）してゆくと、接続口ユニット７１が機能液滴吐出ヘッド１に接続され、さらにエアーシリンダ２０１が停止するまで、スライドガイド２１６に対しブラケット本体２１７は、押圧ばね２０４に抗して相対的に上動する。すなわち、押圧ばね２０４は、接続口ユニット７１の機能液滴吐出ヘッド１への接続時の衝撃を吸収すると共に、機能液滴吐出ヘッド１に接続した接続口ユニット７１を、ブラケット本体２１７を介して下方に押圧する。

ブラケット２０３の下部に形成したユニット取付部２１９は、接続口ユニット７１を水平方向（左方）から着脱自在に装着する装着係合部２２１と、接続口ユニット７１の装着状態をロック・アンロックするロックピン２２２を有している。ロックピン２２２は、頭部付のピン本体２２３に、戻しばね（図示省略）を組み込んだ手動式のものであり、戻しばねに抗してピン本体２２３を引き上げておいて、接続口ユニット７１を装着係合部２２１に装着し、ピン本体２２３を離すことにより、ピン本体２２３の先端（尖塔形状）が、接続口ユニット７１の上面に形成した係止穴（図示省略）に係止される。これにより、接続口ユニット７１がユニット取付部（装着係合部２２１）２１９に装着ロックされる。一方、この状態から、戻しばねに抗してピン本体２２３を引き上げると、接続口ユニット７１がユニット取付部（装着係合部２２１）２１９に対しアンロック状態となり、ユニット取付部２１９から接続口ユニット７１を外すことができる。

上述したように、ホルダストッカ７３には、Ｒ・Ｇ・Ｂ色の３つの接続口ユニット７１がストックされており、キャリッジプレート３９にセットした機能液滴吐出ヘッド１の色分けにあわせて、接続口ユニット７１をユニットストッカ７３から持ち出し、ブラケット２０３に装着するようにしている。なお、各接続口ユニット７１は、機能液供給チューブ３７を接続したまま、ストックされている。

図６および図１４に示すように、接続口ユニット７１を構成する接続口ホルダ２００は、ブラケット２０３に着脱自在に装着される取付プレート２２５、取付プレート２２５の下側に固定され、一対の接続口７２，７２を内包するように設けたプロテクトブロック（当接部）２２６と、を有している。プロテクトブロック２２６は、ポリプロピレン等の樹脂で構成され、取付プレート２２５の下面にねじ止めされている。プロテクトブロック２２６の下面は、接続時に機能液滴吐出ヘッド１の２連の接続針（接続用突起）７，７の周囲に当接する平坦な当接面２２６ａとなっている。すなわち、上記の押圧ばね２０４のばね力を受けて、このプロテクトブロック２２６の当接面２２６ａが、一対の接続口７２，７２の２連の接続針７，７への接続深さを規制すると共に、機能液滴吐出ヘッド１を押圧する。

取付プレート２２５には、図示しないが、中間部の奥側に上記の係止穴が形成されると共に、その四隅には、プロテクトブロック２２６を固定するための４本の固定ねじ２２７が設けられている。そして、取付プレート２２５には、プロテクトブロック２２６に包含された状態で、下方に延在するように一対の接続口７２，７２が取り付けられている。

一対の接続口７２，７２は、機能液滴吐出ヘッド１の２連の接続針７，７に対応しており、各接続口７２は、上端部に機能液供給チューブ３７を接続するための接続ポート２３１を有すると共に、下部に接続シール部２３２および自動開閉機構２３３が組み込まれている。接続シール部２３２は、接続針７に接合される部分であり、図示では省略したが、接合した状態で接続針７の周囲に液密に接触する上下２つのＯリングを有している。

自動開閉機構２３３は、接続シール部２３２の直上部に配設され、図示では省略したが、ボール状の弁体と、内部流路（機能液供給流路）に形成され弁体を受ける弁座と、から成る開閉弁を組み込んで、構成されている。各接続口７２が接続針７に接合すると、接続針７の先端が相対的に弁体を突き上げて内部流路を開放する（開弁）。一方、接続針７から接続口７２を引き抜くようにして接合が解除されると、弁体が弁座に着座して、内部流路が閉塞される（閉弁）。これにより、各接続口７２の各接続針７に対する離接動作に連動して、内部流路が開閉されるようになっている。

図６および図１３に示すように、接続口ユニット７１を上下動ユニット７４にセットした後、ヘッドセット装置４０によりキャリッジプレート３９上にセットした機能液滴吐出ヘッド１に対し、接続口ユニット７１を接続位置まで下動（下降）させてその一対の接続口７２，７２を機能液滴吐出ヘッド１の２連の接続針７，７に接続する（図７および図８参照）。これにより、機能供給チューブ３７と機能液滴吐出ヘッド１とが接続され、機能液滴吐出ヘッド１への機能液の供給が可能になる。ここで、機能液滴吐出ヘッド１は、各種の検査に供される。検査が完了すると、機能液滴吐出ヘッド１に対し、接続口ユニット７１を接続解除位置まで上動（上昇）させて、その一対の接続口７２，７２を２連の接続針７，７から離間させる。これにより、接続口７２と接続針７との接続が解除され、続いて機能液滴吐出ヘッド１が交換される。

以上のように、本実施形態によれば、機能液供給チューブ３７に連通する一対の接続口７２，７２と機能液滴吐出ヘッド１の２連の接続針７，７と、を上下動ユニット７４によるワンアクションで離接させることができ、離接作業を簡単且つ迅速に行なうことができる。

実施形態に係る機能液滴吐出ヘッド単体の全体斜視図である。 実施形態に係るヘッド検査装置の装置カバーを取り去った状態の外観斜視図である。 実施形態に係るヘッド検査装置を模式的に表した平面図である。 実施形態に係るヘッド検査装置の斜め前方から見た外観斜視図である。 実施形態に係るヘッド検査装置の斜め後方から見た外観斜視図である。 供給流路接続装置における主要部の斜視図である。 供給流路接続装置における接続口ホルダの接続状態を示す斜視図である。 ヘッドセット装置廻りの斜め前方から見た斜視図である。 飛行検査ユニットの斜視図である。 ターゲットテーブルの斜視図である。 実施形態に係るワイピング装置の斜視図である。 吸引装置の斜視図である。 実施形態に係る供給流路接続装置の接続状態を表した斜視図である。 供給流路接続装置の接続口を表した斜視図である。

符号の説明

１ 機能液滴吐出ヘッド、２ 機能液導入部、７ 接続針、２０ ヘッド検査装置、２２ 吐出検査装置、３６ 機能液供給ユニット、３７ 機能液供給チューブ、３８ 供給流路接続装置、３９ キャリッジプレート、７１ 接続口ユニット、７２ 接続口、７３ ユニットストッカ、７４ 上下動ユニット、２００ 接続口ホルダ、２０１ エアーシリンダ、２０２ ホルダプレート、２０３ ブラケット、２０４ 押圧ばね、２１６ スライドガイド、２１７ ブラケット本体、２１９ ユニット取付部、２２２ ロックピン、２２６ プロテクトブロック、２３２ 接続シール部、２３３ 自動開閉機構

Claims (9)

1. キャリッジプレート上に下向きにセットされたインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに対し上方から臨んで、機能液供給手段に連通する機能液供給流路を接続する供給流路接続装置であって、
   前記機能液供給流路に連通し、前記機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口に差込み接続される接続口と、
   前記接続口を保持する接続口ホルダと、
   前記接続口ホルダを、前記接続口が前記機能液導入口に液密に接続される接続位置と前記接続口が前記機能液導入口から接続解除される接続解除位置との間で、上下方向に相対的に移動させる上下動手段と、を備えたことを特徴とする供給流路接続装置。
2. 前記接続口ホルダは、接続位置において前記機能液導入口の周囲に当接する当接部を有していることを特徴とする請求項１に記載の供給流路接続装置。
3. 前記上下動手段は、上下動機構と、前記接続口ホルダを支持すると共に前記上下動機構に対し上下方向にスライド自在に支持されたブラケットと、前記上下動機構と前記ブラケットとの間に介設した押えばねと、を有し、
   前記押えばねは、接続位置における前記接続口ホルダを下方に付勢することを特徴とする請求項１または２に記載の供給流路接続装置。
4. 前記接続口ホルダは、前記ブラケットに着脱自在に装着され、且つ装着状態でロックピンにより装着ロックされていることを特徴とする請求項３に記載の供給流路接続装置。
5. 前記接続口ホルダは、前記接続口を内包すると共にブロック状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の供給流路接続装置。
6. 前記接続口には、前記機能液導入口に接続したときに前記機能液供給流路を開放し、接続解除したときに前記機能液供給流路を閉塞する自動開閉機構が組み込まれていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の供給流路接続装置。
7. 前記機能液導入口は、接続時に前記接続口に挿入される接続用突起が形成されており、
   前記自動開閉機構は、接続時に前記接続用突起により突き上げられて開放する開閉弁で構成されていることを特徴とする請求項６に記載の供給流路接続装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の供給流路接続装置と、
   前記機能液滴吐出ヘッドの吐出特性を検査する吐出検査手段と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。
9. 前記供給流路接続装置が複数設けられており、
   前記各供給流路接続装置に連通すると共に、それぞれが前記機能液供給手段を構成する複数の機能液タンクを、更に備えたことを特徴とする請求項８に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。

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