JP2009214415A - 吸引キャップおよびこれを備えた吸引ユニット、並びにヘッド洗浄装置、液滴吐出装置、機能液滴吐出ヘッドの洗浄方法および機能液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機能液滴吐出ヘッドを損傷せず、吐出不良を解消することができる吸引キャップ等を提供する。
【解決手段】インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッド２７のノズル面４４３に離接自在に密接し、ノズル面４４３に形成した吐出ノズル４４５に対し吸引処理を行うための吸引キャップ６２であって、真空吸引機構に連なるキャップ本体６２５と、キャップ本体６２５に装着され、ノズル面４４３に対し、ノズル面４４３に形成した全吐出ノズル４４５のうちの一部となる複数の吐出ノズル４４５についてのみ吸引可能に密接する密接シール６２１と、を備え、密接シール６２１は、吸引対象となる複数の吐出ノズル４４５に対応する吸引開口部６２２と、吸引対象外となる残りの吐出ノズル４４５を全て封止する密接封止部６２３と、を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面に密接し、吐出ノズルに対し吸引処理を行うための吸引キャップおよびこれを備えた吸引ユニット、並びにヘッド洗浄装置、液滴吐出装置、機能液滴吐出ヘッドの洗浄方法および機能液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法に関するものである。

従来の吸引ユニットは、吸引キャップと、吸引キャップを機能液滴吐出ヘッドに対し離接自在に支持する昇降機構と、吸引キャップに連通する吸引ポンプと、で構成されている（例えば、特許文献１参照）。吸引キャップは、弾性部材で形成され吸引ポンプに連なるキャップ本体と、キャップ本体の上縁部に環状に設けられノズル面に形成した全ての吐出ノズルを囲繞するシールパッキンと、キャップ本体の凹部に敷設した機能液吸収材と、を有している。
吸引ユニットは、吸引キャップの直上に移動した機能液滴吐出ヘッドに対し、昇降機構を駆動し吸引キャップを機能液滴吐出ヘッドのノズル面に密接した後、吸引ポンプを駆動する。これにより、全ての吐出ノズルから機能液の吸引が行われ、ノズル詰りが解消される。
特開２００６−２７２６７９号公報

ところで、機能液滴吐出ヘッドのノズル詰り（吐出不良）には、吐出ノズル内の機能液の単なる増粘によるものの他、増粘の繰り返しで吐出ノズルの内壁に機能液の固形成分がこびり付いたものや、機能液に混入した異物が吐出ノズルにつかえてしまったもの等があり、後者のものでは、通常の吸引処理では取り除くことができない場合がある。かかる場合、吸引ポンプによる吸引力を高め、強く吸引することが考えられる。しかし、このようにするためには、吸引ポンプを定格出力の高いものに替える必要があり、またノズル面に大きな吸引力が作用し、ノズルプレートの剥がれ等、機能液滴吐出ヘッドが損傷するおそれがある。

本発明は、吐出不良が機能液滴吐出ヘッドの一部の吐出ノズルにのみ発生することに着目してなされたものであり、機能液滴吐出ヘッドに損傷を生ずることなく、吐出不良を解消することができる吸引キャップおよびこれを備えた吸引ユニット、並びにヘッド洗浄装置、液滴吐出装置、機能液滴吐出ヘッドの洗浄方法および機能液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法を提供することを課題としている。

本発明の吸引キャップは、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面に離接自在に密接し、ノズル面に形成した吐出ノズルに対し吸引処理を行うための吸引キャップであって、真空吸引機構に連なるキャップ本体と、キャップ本体に装着され、ノズル面に対し、ノズル面に形成した全吐出ノズルのうちの一部となる複数の吐出ノズルについてのみ吸引可能に密接する密接シールと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、密接シールにより、吐出不良となった吐出ノズルを含む複数の吐出ノズルに対してのみ、吸引処理を行うことができる。このため、従来のように全ての吐出ノズルを吸引する場合に比べて、全体の吸引力と同じであっても、個々の吐出ノズルに対する吸引力を高めることができる。したがって、真空吸引機構を吸引力の大きなものすることなく、機能液滴吐出ヘッドの吐出不良を解消することができる。また、ノズル面に対し、吸引する面積が小さいため、吸引によりノズルプレートが撓むことがなく、機能液滴吐出ヘッドの破損を防止することができる。

この場合、密接シールは、吸引対象となる複数の吐出ノズルに対応する吸引開口部と、吸引対象外となる残りの吐出ノズルを全て封止する密接封止部と、を有していることが、好ましい。

この構成によれば、密接封止部により、吸引処理を行わない吐出ノズルを封止しておくことができるため、吸引に際し、吸引処理を行わない吐出ノズルからエアーが吸い込まれてしまうことがない。また、吸引処理を行わない吐出ノズルにおけるメニスカスを適切に維持することができる。

本発明の吸引ユニットは、上記した吸引キャップと、真空吸引機構と、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対し、吸引キャップを離接させる離接機構と、を備えたことを特徴とする。

また、他の吸引ユニットは、上記した吸引キャップと、真空吸引機構と、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対し、吸引キャップを離接させる離接機構と、吸引キャップを、密接面内において１８０°回転させる回転機構と、を備えたことを特徴とする。

これらの構成によれば、吸引開口部に対し、吸引対象となる複数の吐出ノズルを位置合せしておいて、離接機構により吸引キャップをノズル面に密着させ、真空吸引機構を駆動させることで、吸引キャップ内を負圧にして吸引を行う。吸引処理は、局所的に吸引を行えばよく、相対的に小さな吸引力を発生させれば足りる。このため、吸引力を発生させる真空吸引機構を大型化する必要がない。
また、回転機構を設けることで、吸引キャップをノズル面の長辺方向片側だけを吸引可能に形成しておけば、これを１８０°反転させることにより、ノズル面の全域を吸引可能範囲とすることができる。これにより、吸引キャップの大型化を抑制することができる。

本発明のヘッド洗浄装置は、上記した吸引ユニットと、機能液滴吐出ヘッドに洗浄液を供給する洗浄液供給機構と、機能液滴吐出ヘッドに対し吸引ユニットを相対的に移動させ、吸引対象となる複数の吐出ノズルに吸引キャップを合せ込む合込み機構と、吸引ユニット、洗浄液供給機構および合込み機構を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、機能液滴吐出ヘッドに吸引キャップを合せ込んだ後、機能液滴吐出ヘッドに洗浄液を供給すると共に機能液滴吐出ヘッドに対し吸引処理を行って、機能液滴吐出ヘッドの洗浄を実施することを特徴とする。

この構成によれば、一部の吐出ノズルのみを集中的に洗浄することができ、機能液滴吐出ヘッドの吐出不良を解消することができる。これにより、いったん吐出不良となった機能液滴吐出ヘッドを機能回復させることができ、その使用寿命を延ばすことができる。

この場合、洗浄対象となる機能液滴吐出ヘッドの全吐出ノズルに対する吐出検査結果を取得する検査結果取得手段、を更に備え、制御手段は、吐出検査結果により吐出不良と判定された吐出ノズルを含む複数の吐出ノズルに対し、機能液滴吐出ヘッドの洗浄を実施することが好ましい。

この構成によれば、検査と検査結果に基づく洗浄とを一連の処理として行うことができる。このため、より的確に且つ迅速に、機能液滴吐出ヘッドの洗浄を行うことができる。

本発明の液滴吐出装置は、ワークに対し、機能液滴を吐出して描画を行なう機能液滴吐出ヘッドと、上記した吸引ユニットと、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液供給機構と、機能液滴吐出ヘッドに対し吸引ユニットを相対的に移動させ、吸引対象となる複数の吐出ノズルに吸引キャップを合せ込む合込み機構と、吸引ユニット、機能液供給機構および合込み機構を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、機能液滴吐出ヘッドに吸引キャップを合せ込んだ後、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給すると共に機能液滴吐出ヘッドに対し吸引処理を行って、機能液滴吐出ヘッドのクリーニングを実施することを特徴とする。

この構成によれば、一部の吐出ノズルに対し、クリーニングを実施することにより、機能液滴吐出ヘッドを破損させることなく吐出不良を解消することができる。このため、機能液滴吐出ヘッドの交換頻度を減少でき、液滴吐出装置の生産性向上を達成できる。

この場合、機能液滴吐出ヘッドの全吐出ノズルに対する吐出検査結果を取得する検査結果取得手段、を更に備え、制御手段は、吐出検査結果により吐出不良と判定された吐出ノズルを含む複数の吐出ノズルに対し、機能液滴吐出ヘッドのクリーニングを実施することが、好ましい。

この構成によれば、検査と検査結果に基づくクリーニングとを一連の処理として行うことができる。このため、より的確に且つ迅速に、機能液滴吐出ヘッドのクリーニングを実施することができる。

本発明の機能液滴吐出ヘッドの洗浄方法は、上記した吸引キャップを用い、機能液滴吐出ヘッドに洗浄液を供給すると共に機能液滴吐出ヘッドに対し吸引処理を行って、機能液滴吐出ヘッドを洗浄することを特徴とする。

また、本発明の機能液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法は、上記した吸引キャップを用い、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給すると共に機能液滴吐出ヘッドに対し吸引処理を行って、機能液滴吐出ヘッドをクリーニングすることを特徴とする。

これらの方法によれば、吐出不良を的確に解消することができるため、機能液滴吐出ヘッドの交換頻度を減少できる。さらに、機能液滴吐出ヘッドの使用寿命を延ばすことができる。なお、これら洗浄方法およびメンテナンス方法は、吐出不良の予防策として、実施するようにしてもよい。

（第１実施形態）
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る吸引ユニット（部分吸引ユニット）を備えた液滴吐出装置について説明する。液滴吐出装置は、インクジェットヘッドである機能液滴吐出ヘッドを用いた印刷技術により、ワークである基板に対し機能液滴を吐出し、液晶ディスプレイのカラーフィルタ等を製造するものである。

図１に示すように、液滴吐出装置１は、機台１１と、機台１１に搭載されワークＷに対し機能液滴を吐出する機能液滴吐出ヘッド２７を搭載した描画装置１２と、機能液滴吐出ヘッド２７に機能液を供給する機能液供給機構１３と、全吐出ノズル４４５に対して吐出検査を行う吐出検査装置１４と、機台１１上に設けられたメンテナンス装置１５と、で構成されている。また、液滴吐出装置１には、各構成部品への駆動・制御用等の圧縮エアーを供給するエアー供給装置やパソコン等（図示省略）が構成され、液滴吐出装置１の各構成装置を制御する制御装置１６が組み込まれている。

描画装置１２は、Ｘ軸テーブル２２およびＸ軸テーブル２２に直交するＹ軸テーブル２３から成るＸＹ移動機構２１と、Ｙ軸テーブル２３に移動自在に取り付けられ、θ軸テーブル２８を有するメインキャリッジ２４と、メインキャリッジ２４に垂設したヘッドユニット２５と、を有している。そして、ヘッドユニット２５には、サブキャリッジ２６を介して、複数の機能液滴吐出ヘッド２７（図示では、１個のみ記載）が搭載されている。一方、ワークＷは、Ｘ軸テーブル２２に位置決めされた状態で搭載されている。

Ｘ軸テーブル２２は、モータ駆動のＸ軸スライダ３１を有し、これに吸着テーブル３３およびワークθ軸テーブル３４等から成るセットテーブル３２を移動自在に搭載して、構成されている。同様に、Ｙ軸テーブル２３は、モータ駆動のＹ軸スライダ３５を有し、これに上記のメインキャリッジ２４を介してヘッドユニット２５を移動自在に搭載して、構成されている。

Ｘ軸テーブル２２は、機台１１上に直接支持される一方、Ｙ軸テーブル２３は、機台１１上に立設した左右の支柱３６に支持されている。Ｘ軸テーブル２２とメンテナンス装置１５の移動テーブル５４（後述する）とは、Ｘ軸方向に相互に平行に配設されており、Ｙ軸テーブル２３は、Ｘ軸テーブル２２と移動テーブル５４とを跨ぐように延在している。そして、Ｙ軸テーブル２３は、これに搭載したヘッドユニット２５を、Ｘ軸テーブル２２の直上部に位置する描画エリア２９と、移動テーブル５４の直上部に位置するメンテナンスエリア３７との相互間で、適宜移動させる。すなわち、Ｙ軸テーブル２３は、Ｘ軸テーブル２２に導入したワークＷに描画を行う場合には、ヘッドユニット２５を描画エリア２９に臨ませる一方、機能液滴吐出ヘッド２７のメンテナンス処理を行う場合には、ヘッドユニット２５をメンテナンスエリア３７に臨ませる。

図２に示すように、機能液滴吐出ヘッド２７は、機能液滴を吐出するものであって、２本の接続針４２を有する機能液導入部４１と、機能液導入部４１の下側に連なるヘッド基板４３と、ヘッド基板４３の下側に連なり２本のノズル列４４４を有するヘッド本体４４と、で構成されている。接続針４２は、逆止弁を介して給液チューブ１３２により機能液供給機構１３（機能液タンク１３１）に接続され、機能液滴吐出ヘッド２７のヘッド内流路に機能液を供給する。

ヘッド基板４３には、制御用回路配線が形成されており、ヘッド基板４３の機能液導入部４１側の面には、制御ケーブルが接続される２つのコネクタ４３３が設けられている。ヘッド本体４４は、ヘッド基板４３の下側に連なり各ノズル列４４４に対応する２つのポンプ部４４１と、ポンプ部４４１の下側に接着され、複数の吐出ノズル４４５を形成したノズルプレート４４２と、で構成されている。各ポンプ部４４１内には、吐出ノズル４４５の数に対応する圧電素子および圧力室を有しており、各圧力室は、各吐出ノズル４４５に連通している。ノズルプレート４４２は、ステンレス板等で形成されおり、そのノズル面４４３には、２本のノズル列４４４が相互に平行に列設されている。各ノズル列４４４は、等ピッチで並べた１８０個（図２（ｂ）では模式的に表している）の吐出ノズル４４５で構成されており、２本のノズル列４４４は半ピッチずれた状態で配設されている。そして、コネクタ４３３に接続された制御ケーブルを介して、圧電素子に電力を印加することにより、各吐出ノズル４４５から機能液滴が吐出される。

図１に示すように、機能液供給機構１３は、機能液の供給源となる機能液タンク１３１と、機能液タンク１３１と機能液滴吐出ヘッド２７とを接続する供給チューブ１３２と、供給チューブ１３２に介設した圧力調整弁１３３と、を有している。この場合、図示では、１系統で表されているが、実際には、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色、３系統で構成されており、これに対応して機能液滴吐出ヘッド２７（ヘッドユニット２５）も、各色４個、３系統で構成されている。

吐出検査装置１４は、描画エリア２９とメンテナンスエリア３７との間に配設されており、ワークＷに対し描画処理を行う前に、全吐出ノズル４４５から機能液滴を吐出させ、吐出不良の吐出ノズル４４５の有無を検査すると共に、不良の吐出ノズル４４５の特定を行う。吐出検査装置１４は、吐出直後の機能液滴を撮影する観測カメラＣと、撮影の際の照明となるストロボＦとを有し、上記の制御装置１６により、機能液滴の吐出とストロボＦの発光との同期をとるようになっている。また、検査は、ＸＹ移動機構２１および移動テーブル５４により、ヘッドユニット２５を移動しながら行われ、一回の撮影で複数（７個程度）の吐出ノズル４４５を撮り込むようにしている。なお、吐出不良には、不吐出、飛行曲がり、不良吐出（ミスト状吐出や低い吐出速度等）がある。

メンテナンス装置１５は、全機能液滴吐出ヘッド２７に対しキャッピングおよび吸引を行う主吸引ユニット５１と、吐出検査装置１４により吐出不良と判定された吐出ノズル４４５を含む部分のみを吸引する部分吸引ユニット５２（吸引ユニット）と、洗浄液を染み込ませたワイピングシート５３３により機能液滴吐出ヘッド２７のノズル面４４３を払拭するワイピングユニット５３と、Ｘ軸方向に並べた主吸引ユニット５１、部分吸引ユニット５２およびワイピングユニット５３を、Ｘ軸方向に移動させる移動テーブル５４と、で構成されている。主吸引ユニット５１は、機能液滴吐出ヘッド２７の個数に対応する個数の吸引キャップ６２を有し、ヘッドユニット２５に搭載した全機能液滴吐出ヘッド２７に対し一括してキャッピング（封止）および吸引処理を行う。一方、部分吸引ユニット５２は、後述するように単一の吸引キャップ６２を有し、主吸引ユニット５１やワイピングユニット５３によっても機能回復しない機能液滴吐出ヘッド２７に対し、部分的に吸引処理を行う。なお、請求項に言う「合込み機構」は、上記のＹ軸テーブル２３とこの移動テーブル５４と、で構成されている。

このように構成された液滴吐出装置１は、メンテナンス装置１５により機能液滴吐出ヘッド２７に対し適宜メンテナンス処理を行うと共に、描画装置１２によりワークＷに描画処理を行うようにしている。すなわち、描画装置１２は、ワークＷをＸ軸テーブル２２によりＸ軸方向に往動させると共に、これに同期して機能液滴吐出ヘッド２７を選択的に駆動させて、ワークＷに対する機能液の主走査が行われる。そして、Ｙ軸テーブル２３によりヘッドユニット２５をＹ軸方向に副走査させた後、ワークＷをＸ軸方向に復動させると共に、これに同期して機能液滴吐出ヘッド２７を選択的に駆動させて、再度主走査が行われる。このようなワークＷの往復動に伴う主走査およびヘッドユニット２５の副走査を複数回繰り返すことで、ワークＷに所定の描画が行われる（例えば、カラーフィルタの画素を描画する）。

ここで、図３を参照して、特殊な構造を有する部分吸引ユニット５２について説明する。図３に示すように、部分吸引ユニット５２は、各機能液滴吐出ヘッド２７にそれぞれ密着可能な単一の吸引キャップ６２を有するキャップユニット６１と、吸引キャップ６２を介して機能液滴吐出ヘッド２７内の機能液を吸引する真空吸引ポンプ６３と、吸引キャップ６２と真空吸引ポンプ６３とを接続する吸引チューブ６４と、吸引チューブ６４の下流端に設けた廃液タンク６５と、を備えている。また、部分吸引ユニット５２は、キャップユニット６１を昇降させ、吸引キャップ６２を各機能液滴吐出ヘッド２７に対し離接させる離接機構６６と、これらを移動テーブル５４上に支持するキャップスタンド６９（図１参照）と、で構成されている。なお、真空吸引ポンプ６３に代えて、エジェクタを用いるようにしてもよい。

キャップユニット６１は、吸引キャップ６２と、これを支持するキャップベース６８と、で構成されている。また、離接機構６６は、キャップベース６８の下面に接続したエアーシリンダ６６１と、キャップベース６８の上下動を案内する一対の昇降ガイド（図示省略）と、で構成され、キャップベース６８を介して吸引キャップ６２を昇降させる。なお、離接機構６６は、モータとリードねじとで構成してもよい。

図３ないし図５に示すように、吸引キャップ６２は、ノズル面４４３に密着して封止する密接シール６２１と、密接シール６２１を支持すると共に真空吸引ポンプ６３に連通する皿状の凹部Ｄを形成したキャップ本体６２５と、キャップ本体６２５の凹部Ｄに連通する大気開放弁６２６と、キャップ本体６２５を上方に付勢し且つ位置規制した状態で保持するキャップホルダ６２７と、で構成されている。各キャップ本体６２５には、凹部Ｄに嵌合し且つシール押え６２９により周縁部を押さえられるようにして、密接シール６２１が組み込まれている。なお、大気開放弁６２６は、図外のアクチュエータにより開閉動作される。

密接シール６２１は、機能液に対して耐薬品性を有するシリコンゴム等で構成されており、吸引対象となる複数（数個）の吐出ノズル４４５に対応する吸引開口部６２２と、吸引対象外となる残りの吐出ノズル４４５を全て封止する密接封止部６２３と、シール押え６２９により押えられる周縁部の被押え枠部６２４と、で矩形一体に形成されている（図４参照）。吸引開口部６２２は、密接シール６２１の中央に形成されており、真空吸引ポンプ６３に連通する凹部Ｄの連通口Ｈに臨んでいる。すなわち、吸引キャップ６２（密接封止部６２３）を、ノズル面４４３に密着すると、吸引開口部６２２と吸引対象となる複数の吐出ノズル４４５との間に、小さな吸引空間ＡＳが形成される（図５参照）。

図６（ａ）に示すように、密接封止部６２３は、ノズル面４４３のいかなる部分が吸引対象（吐出不良）となったとしても、吸引開口部６２２に、その吸引対象を位置合わせした際、吸引対象以外となる残りの吐出ノズル４４５を全て封止できるように、ノズルプレート４４２長の約２倍の長さに形成されている。すなわち、部分吸引ユニット５２の吸引キャップ６２は、主吸引ユニット５１の吸引キャップ６２に比べて略倍の長さを有している。

このように構成された部分吸引ユニット５２の吸引処理では、先ず、吐出検査装置１４による検査結果に基づいて、Ｙ軸テーブル２３および移動テーブル５４（合込み機構）を駆動して、吐出不良の吐出ノズル４４５が吸引キャップ６２の吸引開口部６２２の中心にくるように、機能液滴吐出ヘッド２７（ヘッドユニット２５）および吸引キャップ６２を移動させる。次いで、離接機構６６を駆動し、吸引キャップ６２を上昇させて密接シール６２１（密接封止部６２３）をノズル面４４３に押し付け密着させる。続いて、真空吸引ポンプ６３を駆動し、吸引開口部６２２を介して吐出不良の吐出ノズル４４５を含む複数の吐出ノズル４４５から機能液を吸引する。

この部分吸引では、機能液滴吐出ヘッド２７にダメージを与えることなく吸引圧を高めることができるため、主吸引ユニット５１により除去できなかった異物等も除去することが可能となる。また、吸引対象となる吐出ノズル４４５以外の吐出ノズル４４５を封止しておくことができるため、これらの吐出ノズル４４５を介して機能液滴吐出ヘッド２７にエアーが吸い込まれることがない。このようにして、所定時間、吸引処理を行ったら、大気開放弁６２６を開弁して吸引キャップ６２内の機能液を吸い出す。最後に再度、離接機構６６を駆動し、吸引キャップ６２を下降させ、一連の部分吸引処理を完了する。

なお、吸引キャップ６２を１８０°反転させる反転機構Ｒを別途設ければ、吸引キャップ６２の長さを最小限に抑えつつ、ノズル面全範囲を吸引可能範囲とすることができる。かかる場合には、図３の仮想線部に示すように、部分吸引ユニット５２をターンテーブルＴ上に載置し、ターンテーブルＴの下部に設置された反転機構Ｒにより吸引キャップ６２を１８０°反転させる構造とする。また、この場合の吸引キャップ６２（密接シール６２１）は、図６（ｂ）に示すように、ノズル面４４３の長辺方向中央から片側のみを吸引可能範囲として、密接封止部６２３を吸引対象範囲とは反対側に延設するように形成する。これにより、反転機構Ｒにより吸引キャップ６２を１８０°反転させることで、その反対側も吸引可能範囲とすることができ、吸引キャップ６２を小型化することが可能となる。

次に、図１および図７を参照して、制御装置１６による液滴吐出装置１における機能液滴吐出ヘッド２７のメンテナンス方法について説明する。機能液滴吐出ヘッド２７（ヘッドユニット２５）は、メンテナンスエリア３７内のホーム位置において、主吸引ユニット５１によりキャッピングされた状態で待機している。この状態から描画処理に移行する場合、先ず、吐出検査装置１４に臨ませて、全機能液滴吐出ヘッド２７の全吐出ノズル４４５に対して吐出検査を行う（Ｓ１）。吐出検査の結果、吐出不良がない場合（ＯＫ）、機能液滴吐出ヘッド２７（ヘッドユニット２５）を描画エリア２９に移動させて、描画処理を行う（Ｓ４）。一方、吐出不良と判定された吐出ノズル４４５が存在する場合（ＮＧ）、全機能液滴吐出ヘッド２７に対して吸引処理（全ノズル吸引処理）を行い（Ｓ２）、さらにワイピング処理を行う（Ｓ３）。なお、吐出検査の前に、別途、吸引処理およびワイピング処理を行うようにしてもよい。

ここで再度、上記と同様の吐出検査を行い（Ｓ１）、「ＯＫ」となった場合、描画処理に移行する（Ｓ４）。しかし、この吐出検査により「ＮＧ」となった場合、今度は、機能液滴吐出ヘッド２７を部分吸引ユニット５２に臨ませ、吐出不良の吐出ノズル４４５を含む複数の吐出ノズル４４５の部分吸引処理を行う（Ｓ５）。続いて、吸引処理（全ノズル吸引処理：Ｓ２）およびワイピング処理（Ｓ３）を行い、さらに吐出検査を行う（Ｓ１）。この吐出検査により、吐出不良が解消された場合（ＯＫ）は、描画処理に移行する（Ｓ４）。一方、吐出不良が解消されない場合（ＮＧ）は、機能液滴吐出ヘッド２７を廃棄処分とする（Ｓ６）。すなわち、ヘッドユニット２５を交換する。

以上の部分吸引ユニット５２を備えた液滴吐出装置１によれば、一部の吐出ノズル４４５を吸引するようにしているため、従来の全吐出ノズル４４５を吸引する場合に比べて、単位面積当りの吸引力を高めることができ、全吐出ノズル４４５を吸引の際には解消不可能であったノズル詰り等を解消することができる。しかも、部分吸引となるため、機能液滴吐出ヘッド２７の破損を防止することができる。また、従来の全吐出ノズル４４５を吸引する場合に比べて、機能液の吸引流量を最小限に止めることができ、高価な機能液を用いる場合には、機能液の無駄な消費を抑えることができる。また、上記吸引空間ＡＳに対してのみ吸引処理を行うため、全体として発生させる吸引力を低く抑えることができ、大きな真空吸引ポンプ６３を必要としない。その結果、機能液滴吐出ヘッド２７の交換頻度を減少でき、液滴吐出装置１の生産性向上を達成することができる。

（第２実施形態）
次に、図８および図９を参照して、本発明の一実施形態に係る吸引ユニット（部分吸引ユニット５２）を備えたヘッド洗浄装置７について説明する。ヘッド洗浄装置７は、機能液により単品で吐出検査された機能液滴吐出ヘッド２７に対し、そのヘッド内部流路４５に洗浄液を通液して、機能液滴吐出ヘッド２７を洗浄するものであり、洗浄後の機能液滴吐出ヘッド２７は、ヘッドユニット２５の組立装置に供給される。

ヘッド洗浄装置７は、セットされた機能液滴吐出ヘッド２７のヘッド内部流路４５に洗浄液を通液して機能液滴吐出ヘッド２７を洗浄する洗浄装置本体７１と、洗浄装置本体７１に洗浄液を供給する洗浄液供給機構７２と、各構成装置を制御する洗浄制御装置（図示省略）と、で構成されている。なお、機能液滴吐出ヘッド２７は、第１実施形態と同様の吐出検査装置１４により吐出検査される。

洗浄装置本体７１は、単一の機能液滴吐出ヘッド２７をセットすると共に、セットした機能液滴吐出ヘッド２７をＹ軸方向に移動させるヘッド移動テーブル７１１と、ヘッド移動テーブル７１１の下方に配置され、機能液滴吐出ヘッド２７のノズル面４４３全体から洗浄液を吸引する主吸引ユニット５１と、ヘッド移動テーブル７１１の下方に配置され、吐出検査により吐出不良と判定された機能液滴吐出ヘッド２７につい洗浄液の吸引を行う部分吸引ユニット５２（吸引ユニット）と、主吸引ユニット５１および部分吸引ユニット５２を搭載して、これらをＸ軸方向に移動させるユニット移動テーブル５５と、で構成されている。

主吸引ユニット５１は、単一の機能液滴吐出ヘッド２７に対応する吸引キャップ６２を有し、その他の基本構成・動作は第１実施形態で記載のものと同様である。部分吸引ユニット５２の構成・動作は、第１実施形態で記載のものと同様である。但し、この場合には、第１実施形態と異なり、主吸引ユニット５１と部分吸引ユニット５２とは、共有の廃液タンク６５を有し、吸引チューブ６４に介設した流路切替バルブＢにより、廃液の流れを切替え得るようになっている。

なお、請求項に言う「合込み機構」は、上記のヘッド移動テーブル７１１とユニット移動テーブル５５と、で構成されている。したがって、部分吸引ユニット５２の吸引処理では、吐出検査による検査結果に基づいて、ヘッド移動テーブル７１１およびユニット移動テーブル５５（合込み機構）を駆動して、吐出不良の吐出ノズル４４５が吸引キャップ６２の吸引開口部６２２の中心にくるように、機能液滴吐出ヘッド２７および吸引キャップ６２を移動させる。

洗浄液供給機構７２は、洗浄液の供給源となる洗浄液タンク７２１と、洗浄液タンク７２１と機能液滴吐出ヘッド２７との接続部材であるジョイント７２４と、洗浄液タンク７２１から機能液滴吐出ヘッド２７に洗浄液を導く洗浄液供給チューブ７２５と、洗浄液タンク７２１とジョイント７２４との間に介設された大気開放切替バルブ７２６と、大気開放切替バルブ７２６の上流に介設された開閉バルブ７２７と、で構成されている。洗浄液タンク７２１は、第１洗浄液（機能液溶媒）を貯留する第１洗浄タンク７２２と、第２洗浄液（アルコール（エタノール））を貯留する第２洗浄タンク７２３と、で構成されている。また、洗浄液タンク７２１は、洗浄パターンに応じ、洗浄液供給チューブ７２５に介設された開閉バルブ７２７で洗浄液を切替えるようになっている。

本実施形態の洗浄パターンは、先ず真空吸引ポンプ６３を駆動して、第１洗浄タンク７２２から第１洗浄液を導入し、機能液滴吐出ヘッド２７に通液する。そして、大気開放切替バルブ７２６を大気開放して第１洗浄液を完全に抜き取った後、再度、真空吸引ポンプ６３駆動して、第２洗浄タンク７２３から第２洗浄液を導入し、機能液滴吐出ヘッド２７に通液する。最後に、大気開放切替バルブ７２６を大気開放し、第２洗浄液を完全に抜き取って、洗浄作業を完了する。

次に図８および図９を参照して、洗浄制御装置によるヘッド洗浄装置７における機能液滴吐出ヘッド２７の洗浄方法について説明する。実施形態のヘッド洗浄装置７は、２つの洗浄機能を有している。すなわち、ヘッドユニット２５の組立装置に供給するために、吐出検査（Ｓ１）により良品とされた機能液滴吐出ヘッド２７に、主吸引ユニット５１を用いて洗浄を行う機能（Ｓ２）と、吐出検査（Ｓ１）により不良品（吐出不良）とされた機能液滴吐出ヘッド２７の機能回復を図るために、部分吸引ユニット５２を用いて洗浄を行う機能（Ｓ５）とがある。後者の洗浄では、洗浄後に再度吐出検査を行い、機能回復を確認する。

この部分吸引ユニット５２による洗浄では、上述のように、ヘッド移動テーブル７１１およびユニット移動テーブル５５（合込み機構）を駆動して、吐出不良の吐出ノズル４４５が吸引キャップ６２の吸引開口部６２２の中心にくるように、機能液滴吐出ヘッド２７および吸引キャップ６２を移動させる。次に、吸引キャップ６２を上昇させ機能液滴吐出ヘッド２７に密接させた後、部分吸引ユニット５２に臨ませ、吐出不良の吐出ノズル４４５を含む複数の吐出ノズル４４５の部分吸引処理を行う（Ｓ５）。

続いて、吐出検査を行い（Ｓ１）、吐出不良が解消された場合（ＯＫ）は、機能液滴吐出ヘッド２７に対して吸引処理（全ノズル吸引処理）を行い（Ｓ２）、その後、機能液滴吐出ヘッド２７は、ヘッドユニット２５の組立装置に供給される。一方、吐出不良が解消されない場合（ＮＧ）は、機能液滴吐出ヘッド２７を廃棄処分とする（Ｓ６）。

以上の部分吸引ユニット５２を備えたヘッド洗浄装置７によれば、一部の吐出ノズル４４５のみを集中的に洗浄することができ、機能液滴吐出ヘッド２７の吐出不良を解消することができる。これにより、いったん吐出不良となった機能液滴吐出ヘッド２７の機能を回復させることができ、その使用寿命を延ばすことができる。

本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置の平面模式図である。 液滴吐出装置に搭載した機能液滴吐出ヘッドの表裏外観斜視図である。 部分吸引ユニットの概念断面図である。 部分吸引ユニットの吸引キャップの外観斜視図である。 部分吸引ユニットの吸引キャップの概念断面図である。 機能液滴吐出ヘッドと部分吸引ユニットの吸引キャップの密接シールとの位置関係を模式的に表した図である。 機能液滴吐出ヘッドのクリーニング方法のフローチャートである。 ヘッド洗浄装置の洗浄液供給機構、主吸引ユニットおよび部分吸引ユニットの概念図である。 ヘッド洗浄装置による機能液滴吐出ヘッドの洗浄方法のフローチャートである。

符号の説明

１・・・液滴吐出装置 ７・・・ヘッド洗浄装置 １３・・・機能液供給機構 １４・・・吐出検査装置 １６・・・制御装置 ２３・・・Ｙ軸テーブル ２７・・・機能液滴吐出ヘッド ５２・・・部分吸引ユニット ５４・・・移動テーブル ５５・・・ユニット移動テーブル ６２・・・吸引キャップ ６３・・・真空吸引ポンプ ６６・・・離接機構 ７２・・・洗浄液供給機構 ４４３・・・ノズル面 ４４５・・・吐出ノズル ６２１・・・密接シール ６２２・・・吸引開口部 ６２３・・・密接封止部 ６２５・・・キャップ本体 ７１１・・・ヘッド移動テーブル Ｒ・・・反転機構 Ｗ・・・ワーク

Claims (10)

1. インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面に離接自在に密接し、前記ノズル面に形成した吐出ノズルに対し吸引処理を行うための吸引キャップであって、
   真空吸引機構に連なるキャップ本体と、
   前記キャップ本体に装着され、前記ノズル面に対し、前記ノズル面に形成した全吐出ノズルのうちの一部となる複数の吐出ノズルについてのみ吸引可能に密接する密接シールと、を備えたことを特徴とする吸引キャップ。
2. 前記密接シールは、吸引対象となる前記複数の吐出ノズルに対応する吸引開口部と、吸引対象外となる残りの吐出ノズルを全て封止する密接封止部と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の吸引キャップ。
3. 請求項１に記載の吸引キャップと、
   前記真空吸引機構と、
   前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対し、前記吸引キャップを離接させる離接機構と、を備えたことを特徴とする吸引ユニット。
4. 請求項２に記載の吸引キャップと、
   前記真空吸引機構と、
   前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対し、前記吸引キャップを離接させる離接機構と、
   前記吸引キャップを、密接面内において１８０°回転させる回転機構、とを更に備えたことを特徴とする吸引ユニット。
5. 請求項３または４に記載の吸引ユニットと、
   前記機能液滴吐出ヘッドに洗浄液を供給する洗浄液供給機構と、
   前記機能液滴吐出ヘッドに対し前記吸引ユニットを相対的に移動させ、吸引対象となる前記複数の吐出ノズルに前記吸引キャップを合せ込む合込み機構と、
   前記吸引ユニット、前記洗浄液供給機構および前記合込み機構を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドに前記吸引キャップを合せ込んだ後、前記機能液滴吐出ヘッドに洗浄液を供給すると共に前記機能液滴吐出ヘッドに対し吸引処理を行って、前記機能液滴吐出ヘッドの洗浄を実施することを特徴とするヘッド洗浄装置。
6. 洗浄対象となる機能液滴吐出ヘッドの全吐出ノズルに対する吐出検査結果を取得する検査結果取得手段、を更に備え、
   前記制御手段は、前記吐出検査結果により吐出不良と判定された吐出ノズルを含む前記複数の吐出ノズルに対し、前記機能液滴吐出ヘッドの洗浄を実施することを特徴とする請求項５に記載のヘッド洗浄装置。
7. ワークに対し、機能液滴を吐出して描画を行なう機能液滴吐出ヘッドと、
   請求項３または４に記載の吸引ユニットと、
   前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液供給機構と、
   前記機能液滴吐出ヘッドに対し前記吸引ユニットを相対的に移動させ、吸引対象となる前記複数の吐出ノズルに前記吸引キャップを合せ込む合込み機構と、
   前記吸引ユニット、前記機能液供給機構および前記合込み機構を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドに前記吸引キャップを合せ込んだ後、前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給すると共に前記機能液滴吐出ヘッドに対し吸引処理を行って、前記機能液滴吐出ヘッドのクリーニングを実施することを特徴とする液滴吐出装置。
8. 前記機能液滴吐出ヘッドの全吐出ノズルに対する吐出検査結果を取得する検査結果取得手段、を更に備え、
   前記制御手段は、前記吐出検査結果により吐出不良と判定された吐出ノズルを含む前記複数の吐出ノズルに対し、前記機能液滴吐出ヘッドのクリーニングを実施することを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置。
9. 請求項１または２に記載の吸引キャップを用い、
   前記機能液滴吐出ヘッドに洗浄液を供給すると共に前記機能液滴吐出ヘッドに対し吸引処理を行って、前記機能液滴吐出ヘッドを洗浄することを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの洗浄方法。
10. 請求項１または２に記載の吸引キャップを用い、
    前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給すると共に前記機能液滴吐出ヘッドに対し吸引処理を行って、前記機能液滴吐出ヘッドをクリーニングすることを特徴とする機能液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。

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