JP2010017612A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミストをワークに付着させずに捨て吐出を行える液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】ワークＷがセットされたセットテーブル２２を、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッド１３に対し相対移動させながら、ワークＷに対して機能液滴吐出ヘッド１３から機能液を吐出して描画動作を行い、セットテーブル２２の相対移動方向の前方に近接して配設され、描画動作に移行する直前の相対移動中の機能液滴吐出ヘッド１３から機能液の捨て吐出を受けるフラッシングユニット１５と、フラッシングユニット１５の相対移動方向の前方に近接して配設され、フラッシングユニット１５と機能液滴吐出ヘッド１３との間の雰囲気が相対移動方向の前方に流れるように吸引する吸引手段と、を備えたものである。
【選択図】図９

Description

本発明は、セットテーブルにセットしたワークに対し、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出して描画動作を行う液滴吐出装置に関する。

従来、機能液滴吐出ヘッドに対しセットテーブルをＸ・Ｙ軸方向に相対移動しながら、セットテーブルに搭載したワークに、機能液滴吐出ヘッドを駆動して描画動作を行う液滴吐出装置において、セットテーブルをＸ軸方向に挟むように配設され、描画前の機能液滴吐出ヘッドからの機能液の捨て吐出を受ける一対のフラッシングユニットと、セットテーブルと各フラッシングユニットとの間隙からエアー吸引するエアー吸引口と、を備えた液滴吐出装置が知られている（特許文献１参照）。
この液滴吐出装置では、主走査の相対的な往動を開始した機能液滴吐出ヘッドが、描画動作に移行する直前に、移動しながら一方のフラッシングユニットに捨て吐出を行うと共に、主走査の相対的な復動を開始した機能液滴吐出ヘッドが、描画動作に移行する直前に、移動しながら他方のフラッシングユニットに捨て吐出を行うようになっている。その際、機能液滴（主滴）のフラッシングユニットへの捨て吐出に伴って発生する霧状に浮遊する微小機能液滴（副滴）、すなわちミストが、エアー吸引口から吸引除去され、ミストがワークに付着するのを防止している。
特開２００８−０８０２０８号公報

ところで、相対的に移動する機能液滴吐出ヘッドから吐出される機能液滴は、フラッシングユニット（ワークに対しても同様）に対し、相対的に斜め前方に飛行し着弾する。また、機能液滴吐出ヘッドのノズル面とフラッシングユニットの間の液滴吐出空間では、相対移動の影響を受けて気流が複雑に流れる。このため、上記の液滴吐出装置において、エアー吸引を強く行わないと、捨て吐出に伴うミストが舞い上がってワークに付着しこれを汚染することが考えられる。
しかし、液滴吐出空間のエアーを強く吸引すると、液滴吐出空間にエアー吸引口に向かう強いエアーの流れが発生し、捨て吐出から描画動作に移行する間に、機能液滴吐出ヘッドの吐出ノズル（のインク）が乾燥し、吐出不良となることが想定される。

本発明は、機能液滴吐出ヘッドのフラッシングユニットへの捨て吐出に伴って発生する機能液のミストが、相対的にワーク側に飛翔するのを防止することができる液滴吐出装置を提供することを課題とする。

本発明の液滴吐出装置は、ワークがセットされたセットテーブルを、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに対し相対的に移動させながら、ワークに対して機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して描画動作を行う液滴吐出装置であって、セットテーブルと共に相対的移動を行うと共にセットテーブルの相対的移動方向の前方に近接して配設され、描画動作に移行する直前の相対的移動中の機能液滴吐出ヘッドから機能液の捨て吐出を受けるフラッシングユニットと、フラッシングユニットの相対的移動方向の前方に近接して配設され、捨て吐出の際に、フラッシングユニットと機能液滴吐出ヘッドとの間の雰囲気を吸引する吸引手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、吸引手段が、フラッシングユニットの相対的移動方向の前方に近接して配設されているため、吸引を実施することによって、フラッシングユニットと機能液滴吐出ヘッドのノズル面との間の空間（液滴吐出空間）に存在する雰囲気は、相対的移動方向の前方に向かう流れの影響を大きく受ける。すなわち、フラッシングユニットと機能液滴吐出ヘッドとの相対的移動により生ずる、相対的移動方向の後方に向かう雰囲気の流れは、吸引手段の吸引による前方に向かう流れの影響を受ける。このため、フラッシング（捨て吐出）によって発生したミストは、その多くがフラッシングユニット上に落下し、ワーク側に飛翔することがない。これにより、ワークにミストが付着することがなく、ワークのミストによる汚染を有効に防止することができる。また、吸引手段は、ミストをフラッシングユニットに導く流れを発生させればよいため、ミストを積極的に吸引する場合に比して、小さな吸引力で足りる。このため、機能液滴吐出ヘッドの吐出ノズル（のインク）の乾燥や液滴の飛行曲がり等が生ずることがない。なお、吸引手段は、機能液滴吐出ヘッドによるワークへの描画が空気の雰囲気中で行なわれる場合には、この空気を吸引することになるが、窒素等の不活性ガスの雰囲気中で行なわれる場合には、この窒素等を吸引することになる。

この場合、吸引手段は、フラッシングユニットの相対的移動方向の前方近接位置において、雰囲気を下方、斜め下方および前方のいずれかの方向に向って吸引することが、好ましい。

この構成によれば、液滴吐出空間での雰囲気の流れは、フラッシングユニットの相対的移動方向の前方に向かうことになるが、前方に向って吸引する場合には、この前方に向かう流れを直接的に作ることができる。一方、下方および斜め下方に吸引する場合には、吸引手段の構造に制約を受けることなく、機能液滴吐出ヘッドとの干渉を防止することができる。

本発明の他の液滴吐出装置は、ワークがセットされたセットテーブルを、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに対し相対的に移動させながら、ワークに対して機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して描画動作を行う液滴吐出装置であって、セットテーブルと共に相対的移動を行うと共にセットテーブルの相対的移動方向の前方に近接して配設され、描画動作に移行する直前の相対的移動中の機能液滴吐出ヘッドから機能液の捨て吐出を受けるフラッシングユニットと、フラッシングユニットの相対的移動方向の前部に組み込まれ、捨て吐出の際に、フラッシングユニットと機能液滴吐出ヘッドとの間の雰囲気を吸引する吸引手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、吸引手段が、フラッシングユニットの相対的移動方向の前部に組み込まれているため、吸引を実施することによって、フラッシングユニットと機能液滴吐出ヘッドのノズル面との間の空間（液滴吐出空間）に存在する雰囲気は、フラッシングユニットの相対的移動方向の前部に向かう流れの影響を大きく受ける。すなわち、フラッシングユニットと機能液滴吐出ヘッドとの相対的移動により生ずる、相対的移動方向の後方に向かう雰囲気の流れは、吸引手段の吸引によるフラッシングユニットの前部に向かう流れの影響を受ける。このため、フラッシング（捨て吐出）によって発生したミストは、その多くがフラッシングユニット上に落下し、ワーク側に飛翔することがない。これにより、ワークにミストが付着することがなく、ワークのミストによる汚染を有効に防止することができる。また、吸引手段は、ミストをフラッシングユニットに導く流れを発生させればよいため、小さな吸引力で足りる。このため、機能液滴吐出ヘッドの吐出ノズル（のインク）の乾燥や液滴の飛行曲がり等が生ずることがない。さらに、吸引手段が、フラッシングユニットに組み込まれるため、スペース効率の向上と装置の小型化を図ることができる。なお、吸引手段は、機能液滴吐出ヘッドによるワークへの描画が空気の雰囲気中で行なわれる場合には、この空気を吸引することになるが、窒素等の不活性ガスの雰囲気中で行なわれる場合には、この窒素等を吸引することになる。

この場合、吸引手段は、フラッシングユニットの相対的移動方向の前部組み込み位置において、雰囲気を下方、斜め下方および前方のいずれかの方向に向って吸引することが、好ましい。

この構成によれば、液滴吐出空間での雰囲気の流れは、フラッシングユニットの相対的移動方向の前部に向かうことになるが、前方に向って吸引する場合には、この前部に向かう流れを直接的に作ることができる。一方、下方および斜め下方に吸引する場合には、吸引手段に対し組み込み易い構造にすることができる。

一方、フラッシングユニットは、捨て吐出を受けるフラッシングボックスと、フラッシングボックス内に敷設され捨て吐出された機能液を吸収する吸収材と、フラッシングボックスに捨て吐出された機能液を吸引する吸引機構と、フラッシングボックスと吸引機構とを接続する吸引配管と、を有し、吸引機構は吸引手段を兼ねると共に、捨て吐出の直前から駆動を開始し、吸引配管の上流端は、フラッシングボックスの相対的移動方向の前部に接続されていることが、好ましい。

この構成によれば、廃液吸引用の吸引機構が吸引手段を兼ねているため、装置の構成を単純化することができる。また、吸収材の下側から吸引することで、機能液の廃液とエアー吸引とを同時に実施することができる。

また、描画動作は、機能液滴吐出ヘッドに対するセットテーブルの相対的な往動および復動のそれぞれにおいて行われ、セットテーブルの相対的な往動方向前方および復動方向前方に、フラッシングユニットおよび吸引手段の一対が配設されていることが好ましい。

この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドに対するセットテーブルの相対的な往動および復動のそれぞれにおいて、フラッシングユニットに対する捨て吐出とミストの吸引とを行うことができる。このため、機能液滴吐出ヘッドの吐出機能を常に良好な状態に維持しておくことができ、ワークへの描画品質の向上とワークへのミストによる汚染防止とを同時に達成することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドを用い、有機ＥＬ装置の各画素となる発光層やカラーフィルタのフィルタエレメント等を形成するものである。

図１ないし図３に示すように、液滴吐出装置１は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース２１上に配設され、主走査方向となるＸ軸方向に延在してワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル２と、複数本の支柱１１を介してＸ軸テーブル２を跨ぐように架け渡された１対のＹ軸支持ベース３１上に配設され、副走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸テーブル３と、Ｙ軸テーブル３に移動自在に吊設され、複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド１３が搭載された１３個のキャリッジユニット４と、から構成されている。さらに、液滴吐出装置１は、これらの装置を、温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバ５と、チャンバ５を貫通して、機能液滴吐出ヘッド１３に機能液を供給する機能液供給ユニット６と、を備えており、チャンバ５の側壁の一部には、機能液供給ユニット６の主要部を為すメインタンク６０等を収納するタンクキャビネット５０が設けられている。液滴吐出装置１は、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３の駆動と同期して機能液滴吐出ヘッド１３を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット６から供給された６色の機能液滴を吐出させ、ワークＷに所定の描画パターンが描画される。

また、液滴吐出装置１は、フラッシングユニット１５、クリーニングユニット１６、ワイピングユニット１７、吐出性能検査ユニット１８、エアー吸引ユニット１９から成るメンテナンス装置７を備えており、これらユニットを機能液滴吐出ヘッド１３の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド１３の機能維持・機能回復を図るようになっている。なお、メンテナンス装置７を構成する各ユニットのうち、フラッシングユニット１５および吐出性能検査ユニット１８は、Ｘ軸テーブル２に搭載され、クリーニングユニット１６およびワイピングユニット１７は、Ｘ軸テーブル２から直角に延び、かつＹ軸テーブル３によりキャリッジユニット４が移動可能である位置に配設された架台上に配設されている。

図２または図３に示すように、Ｘ軸テーブル２は、ワークＷをセットするセットテーブル２２と、セットテーブル２２をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第１スライダ２３と、上記のフラッシングユニット１５および吐出性能検査ユニット１８をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第２スライダ２４と、Ｘ軸方向に延在し、Ｘ軸第１スライダ２３を介してセットテーブル２２（ワークＷ）をＸ軸方向に移動させると共に、Ｘ軸第２スライダ２４を介してフラッシングユニット１５および吐出性能検査ユニット１８をＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモータ（図示省略）と、Ｘ軸リニアモータに並設され、Ｘ軸第１スライダ２３およびＸ軸第２スライダ２４の移動を案内する一対（２本）のＸ軸共通支持ベース２７と、を備えている。なお、以下では、セットテーブル２２（ワークＷ）は、キャリッジユニット４に対し、Ｘ軸第１スライダ２３を介してＸ軸方向に往復移動でき、このうち、図２の上側から下側への移動を「往動」といい、下側から上側への移動を「復動」という。

セットテーブル２２は、ワークＷを吸着セットする吸着テーブル２５と、吸着テーブル２５を支持しワークＷの位置をθ軸方向に補正するためのθテーブル２６等を有している。吸着テーブル２５は、真空吸引機構（図示省略）の上側に連なり、その上面に多数（マトリックス状）の吸着孔を有しており、載置されたワークＷを吸着セットする。また、セットテーブル２２のＹ軸方向と平行な一対の辺には、後述する、それぞれの描画前フラッシングユニット７０およびエアー吸引ユニット１９が添設されている。

Ｙ軸テーブル３は、１３個のキャリッジユニット４をそれぞれ吊設した１３個のブリッジプレート３２と、１３個のブリッジプレート３２を両持ちで支持する１３組のＹ軸スライダ（図示省略）と、一対のＹ軸支持ベース３１上に設置され、ブリッジプレート３２をＹ軸方向に移動させる一対のＹ軸リニアモータ（図示省略）と、を備えている。また、Ｙ軸テーブル３は、各キャリッジユニット４を介して描画時に機能液滴吐出ヘッド１３を副走査するほか、機能液滴吐出ヘッド１３をクリーニングユニット１６およびワイピングユニット１７に臨ませる。この場合、各キャリッジユニット４を独立させて個別に移動させることも可能であるし、１３個のキャリッジユニット４を一体として移動させることも可能である。

各キャリッジユニット４は、Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｃ・Ｍ・Ｙの６色、各２個（計１２個）の機能液滴吐出ヘッド１３と、１２個の機能液滴吐出ヘッド１３を６個ずつ２群に分けて支持するヘッドプレート４１と、から成るヘッドユニット４２を備えている（図４参照）。また、各キャリッジユニット４は、ヘッドユニット４２をθ補正（θ回転）可能に支持するθ回転機構４３と、θ回転機構４３を介して、ヘッドユニット４２をブリッジプレート３２に支持させる吊設部材４４と、を備えている。加えて、各キャリッジユニット４は、その上部にサブタンク４５が配設されており（実際には、ブリッジプレート３２上に配設）、このサブタンク４５から自然水頭を利用し、かつ圧力調整弁（図示省略）を介して各機能液滴吐出ヘッド１３に機能液が供給されるようになっている。なお、本実施形態においては、キャリッジユニット４の個数および各キャリッジユニット４に搭載される機能液滴吐出ヘッド１３の個数は任意である。

図５に示すように、機能液滴吐出ヘッド１３は、いわゆる２連のインクジェットヘッドであり、２連の接続針５４を有する機能液導入部５１と、機能液導入部５１に連なる２連のヘッド基板５２と、ヘッド基板５２の下方に連なり機能液を吐出するヘッド本体５３と、を備えている（図５（ａ）参照）。

機能液導入部５１は、一対の接続針５４を有しており、サブタンク４５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５３は、ピエゾ素子等で構成される２連のポンプ部５５と、複数の吐出ノズル５７が形成されたノズル面５８を有するノズルプレート５６と、を有している。ノズルプレート５６のノズル面５８に形成された多数の吐出ノズル５７は、相互に平行且つ半ノズルピッチ位置ズレして列設された２列のノズル列ＮＬを構成しており、各ノズル列ＮＬは、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル５７で構成されている（図５（ｂ）参照）。ヘッド基板５２には、２連のコネクタ５９が設けられており、各コネクタ５９は、フレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介して上記の制御装置に接続されている。そして、この制御装置から出力された駆動波形が各コネクタ５９を介して各ポンプ部５５（圧電素子）に印加されることで、各吐出ノズル５７から機能液が吐出される。

図６に示すように、クリーニングユニット１６は、各機能液滴吐出ヘッド１３の吐出ノズル５７から機能液を強制的に吸引すると共に、キャッピングを行うものであり、１２個の機能液滴吐出ヘッド１３に対応する１２個のヘッドキャップ６４をキャッププレート６５に配置した１３台のキャップユニット６１と、各キャップユニット６１を昇降させる１３台の昇降機構（図示省略）と、各キャップユニット６１に連なると共に機能液の吸引流路を有する１３個の吸引流路系６２と、各吸引流路系６２に連なると共に圧力水準の異なる（高圧・低圧）２つのエジェクタ６７に連通した２つの廃液タンク６６を有する吸引機構６３と、を備えている。

次に、図１ないし図３、図６および図７を参照して、フラッシングユニット１５およびフラッシングユニット１５廻りの構造について説明する。フラッシングユニット１５は、機能液滴吐出ヘッド１３からの機能液の捨て吐出（フラッシング）を受けるものである。フラッシングとは、機能液滴吐出ヘッド１３内で増粘した機能液を、機能液滴吐出ヘッド１３の各吐出ノズル５７から多数発の機能液滴を吐出させ、機能液吐出状態を安定させるものである。フラッシングユニット１５は、セットテーブル２２のＸ軸方向の両外側に近接して設けられた一対の描画前フラッシングユニット７０と、Ｘ軸第２スライダ２４に搭載されＸ軸方向に移動可能に構成された定期フラッシングユニット７１と、両ユニット７０，７１にフラッシングされた機能液を排出する排出機構７２と、で構成されている。なお、両フラッシングユニット７０，７１は、描画動作時に整列した１３個のキャリッジユニット４の全幅（Ｙ軸方向の寸法）に対応させて、長辺（Ｙ軸方向）の長さが設計されている（図１または図２参照）。

図６に示すように、排出機構７２は、上流から、両ユニット７０，７１に上流側を接続する上流側流路７７と、下流側を上記したクリーニングユニット１６の２つの廃液タンク６６に接続する下流側流路７８と、上流流路を合流させると共に、任意の１の下流側流路７８を選択可能な流路切替機構を有する流路切替バルブ７９と、から構成されている。２つの廃液タンク６６の圧力水準は、互いに高圧・低圧切替設定可能に構成されており、流路切替バルブ７９は、圧力水準に変更があっても、フラッシングユニット１５が、圧力水準が低い廃液タンク６６に接続されるように切り替えられる。これにより、両ユニット７０，７１にフラッシングされた機能液を適切に排出することができる。なお、両ユニット７０，７１に連なる各上流側流路７７には、流路の開閉を行う開閉バルブ８０が介設されている。

図１ないし図３に示すように、定期フラッシングユニット７１は、ワークＷの載せ換え時等のように、描画処理を一時的に休止する時に、ヘッドユニット４２の全機能液滴吐出ヘッド１３を吐出駆動して行う捨て吐出（定期フラッシング）の機能液を受けるためのものであり、機能液を受ける定期フラッシングボックス７５と、上記のＸ軸第２スライダ２４に搭載され、定期フラッシングユニット７１の両端を高さ調整可能に支持する一対のボックス支柱部材７６と、を有している。これにより、描画休止時の機能液滴吐出ヘッド１３の乾燥およびノズル詰まりを防止することができる。

図３および図７に示すように、描画前フラッシングユニット７０は、ワークＷに機能液を吐出させる直前に、ヘッドユニット４２の全機能液滴吐出ヘッド１３を吐出駆動して、ヘッドユニット４２をワークＷ上へと移動しながら行う捨て吐出（描画前フラッシング）の機能液を受けるためのものであり、セットテーブル２２を挟んで配設され、吐出された機能液を受ける一対の描画前フラッシングボックス７３と、一対の各描画前フラッシングボックス７３をセットテーブル２２に支持させる一対のボックス支持部材（図示省略）と、描画前フラッシングボックス７３内に敷設され吐出された機能液を吸収する吸収材７４と、で構成されている。これにより、描画直前の機能液滴吐出ヘッド１３の吐出を安定させることができ、ワークＷに対して精度良い描画処理を行うことができる。また、描画前フラッシングボックス７３は、その縁部上面と、セットテーブル２２上にセットされたワークＷの上面とが、面一になるように配設されている。なお、吸収材７４は、描画前フラッシングボックス７３の縁部上面と、略面一になっている。

次に、図３および図７を参照して、エアー吸引ユニット１９について説明する。上述のように、セットテーブル２２のＸ軸方向の両外側には、これに添設（近接）するようにして一対の描画前フラッシングユニット７０が配設されており、さらにそのＸ軸方向の両外側に添設（近接）するようにして一対のエアー吸引ユニット１９が設けられている。各エアー吸引ユニット１９は、エアーの吸い込み口となる複数のエアー吸引口８１と、複数のエアー吸引口８１が開口したエアー吸引ボックス８２と、エアーの吸引源となる真空吸引装置８３と、真空吸引装置８３に連通するエアー吸引チューブ８４と、で構成されている。エアー吸引ボックス８２は、Ｙ軸方向において上記の描画前フラッシングボックス７３と略同長に形成され、上記のボックス支持部材に描画前フラッシングボックス７３と共に支持されている。また、エアー吸引ボックス８２は、その縁部上面が、セットテーブル２２上にセットされたワークＷの上面と同一高さか或いは若干低くなるように配設されている。

なお、エアー吸引ユニット１９専用の吸引源（真空吸引装置８３）を設けずに、エアー吸引チューブ８４を上記した吸着テーブル２５の真空吸引機構（例えば、工場内の真空吸引設備）に連通させてもよい。また、詳しくは後述するが、上記したクリーニングユニット１６の２つの廃液タンク６６のうち高圧に設定された方に切り替え可能なバルブ等を介して連通させてもかまわない。いずれにしても、エアー吸引口８１からミストＭを多少なりとも吸い込む場合には、ミストＭ（機能液）をトラップするタンクを介して真空吸引装置８３に接続することが、好ましい。

複数のエアー吸引口８１は、エアー吸引ボックス８２の長さに対応すると共にＹ軸方向に等間隔に配設され、それぞれ上方に向けて開口している。これにより、描画前フラッシングボックス７３と、これに臨んだ１３個のキャリッジユニット４（に搭載された各機能液滴吐出ヘッド１３のノズル面５８）との間の液滴吐出空間ＳＰのエアーを吸引するようになっている。なお、エアー吸引口８１を１つのスリット状の開口で構成してもよい。

次に、図８を参照して、液滴吐出装置１の主制御系について説明する。同図に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッドユニット４２を有する液滴吐出部９１と、Ｘ軸テーブル２によりワークＷを移動させるワーク移動部９２と、Ｙ軸テーブル３によりキャリッジユニット４を移動させるヘッド移動部９３と、メンテナンス装置７を有するメンテナンス部９４と、機能液供給ユニット６を有する機能液供給部９５と、各種センサ検出を行う検出部９６と、各部を駆動制御する駆動部９７と、各部に接続され、液滴吐出装置１全体の制御を行う制御部９８と、を備えている。

制御部９８には、各手段を接続するためのインタフェース１０１と、制御処理の作業領域であるＲＡＭ１０２と、制御プログラムやデータ等を記憶するＲＯＭ１０３と、描画データ等の処理プログラム等を記憶するハードディスク１０４と、ＲＯＭ１０３やハードディスク１０４に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するＣＰＵ１０５と、これらを互いに接続するバス１０６と、が備えられている。そして、制御部９８は、各手段からの各種データを、インタフェース１０１を介して入力すると共に、ハードディスク１０４に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ１０５に演算処理させ、その処理結果を、駆動部９７を介して各手段に出力する。これにより、装置全体が制御され、液滴吐出装置１の各種処理が行われる。

ここで、図９を参照して、上記の主制御系による機能液滴吐出ヘッド１３による描画前フラッシングと、その後のワークＷに対する描画処理への移行について説明する。この液滴吐出装置１では、機能液滴（主滴Ｄ）の捨て吐出に伴って、霧状の機能液滴（副滴）、すなわちミストＭが発生するが、このミストＭが、ワークＷ（特に縁部上面）に付着することを防止できるようになっている。なお、以下では、セットテーブル２２の往動時を例にして説明するが、復動時にも同様にして捨て吐出および描画動作への移行が行われる。また、捨て吐出は、描画データに付加した機能液滴吐出ヘッド１３の吐出制御データにより実施される。

Ｘ軸第１スライダ２３に搭載されたセットテーブル２２、一対の描画前フラッシングユニット７０および一対のエアー吸引ユニット１９は、ホーム位置にある１３個のキャリッジユニット４から幾分離れた位置にあり、この状態からＸ軸テーブル２（Ｘ軸第１スライダ２３）および手前のエアー吸引ユニット１９の駆動を開始する。Ｘ軸テーブル２を駆動しセットテーブル２２を往動させると、手前のエアー吸引ユニット１９および描画前フラッシングユニット７０が、キャリッジユニット４（機能液滴吐出ヘッド１３）直下を通過することになる。この描画前フラッシングユニット７０を通過するタイミングで、機能液滴吐出ヘッド１３が駆動され、この移動していく描画前フラッシングユニット７０に対してフラッシング（捨て吐出）が行われる（図９（ａ）参照）。

このとき、描画前フラッシングユニット７０と、機能液滴吐出ヘッド１３との相対的移動に伴って、液滴吐出空間ＳＰに存在する雰囲気は、描画前フラッシングユニット７０から見て相対的に後方へ向かう流れとなるが、一方でエアー吸引ユニット１９の駆動により液滴吐出空間ＳＰに存在する雰囲気は、相対的に前方にも引かれる。すなわち、移動する描画前フラッシングユニット７０の上側においては、上記の後方へ向かうエアーの流れと前方に向うエアーの流れとが相殺され、液滴吐出空間ＳＰのエアーの相対的な流れが静止することとなる。これにより、雰囲気中のミストＭは、描画前フラッシングボックス７３に落ち、吸収材７４に吸収される（図９（ｂ）参照）。

このため、ミストＭをワークＷに付着させることなく、描画前フラッシングを行うことができる。この場合、エアー吸引ユニット１９は、ミストＭを含む雰囲気の移動速度と、描画前フラッシングユニット７０の移動速度との差を相殺する程度の吸引流を発生させればよく、ミストＭを強制的に吸引除去する場合に比して、小さな吸引力で足りる。なお、エアー吸引ユニット１９の停止は、キャリッジユニット４が描画前フラッシングユニット７０を通過した直後に行うようにする。

なお、往動のみ、復動のみに対応するようにフラッシングユニット１５およびエアー吸引ユニット１９を設けてもかまわない。もっとも、本実施形態のように、往復動に対応できるように両ユニット１５，１９を設けることにより、描画直前の機能液滴吐出ヘッド１３の吐出を安定させることができ、ワークＷに対して精度良い描画処理を行うことができる。

上記のように、本実施形態では、液滴吐出空間ＳＰのエアーを吸引するようにエアー吸引口８１を上方に向けて開口しているが、図１０（ａ）に示すように、エアー吸引ボックス８２を、描画前フラッシングボックス７３側に傾けて、エアー吸引口８１を斜め上に向けることにより、移動方向の斜め下前方に向かってエアーを吸引してもよい（第２実施形態）。この場合、図１０（ｂ）に示すように、エアー吸引口８１を上方に向けて開口したエアー吸引ボックス８２内に、Ｙ軸方向に設けて傾動可能なギャラリ様のエアー偏向板８５を設け、これを任意の向きに傾けることで吸引の向きを変更するようにしてもよい（第３実施形態）。他にも、図１０（ｃ）に示すように、エアー吸引口８１を、描画前フラッシングボックス７３側に向けることにより、移動方向に平行且つ前方に吸引してもよい（第４実施形態）。但し、この場合には、機能液滴吐出ヘッド１３に干渉しないように、エアー吸引口８１を吸引ノズルの形態とすることが、好ましい。これらのようにエアー吸引口８１の向きを設定することにより、移動方向の前方に向って吸引する場合には、この前方に向かう流れを直接的に作ることができ、一方、斜め下方に吸引する場合には、吸引手段の構造に制約を受けることなく、機能液滴吐出ヘッド１３との干渉を防止することができる。

また、上記の各実施形態では、エアー吸引ユニット１９が描画前フラッシングユニット７０の両外側に近接して設けられていたが、図１１（ａ）に示すように、描画前フラッシングユニット７０にエアー吸引ユニット１９（エアー吸引ボックス８２）を組み込む構成としてもよい（第５実施形態）。この場合、描画前フラッシングボックス７３内の移動方向前部にエアー吸引ボックス８２を配設することが好ましい。これにより、上記の各実施形態（第１〜４実施形態）と同様の効果が得られると共に、装置の小型化を図ることができる。なお、描画前フラッシングボックス７３内において、上記した第２実施形態、第３実施形態または第４実施形態と同様の向きにエアー吸引口８１を構成してもかまわない。

他にも、図１１（ｂ）に示すように、描画前フラッシングボックス７３内にＹ軸方向に延在する仕切板８６を設けて、Ｘ軸方向（移動方向）に２つに仕切られたボックスのうち移動方向前部のボックスの底面にエアー吸引チューブ８４を接続するようにしてもよい（第６実施形態）。すなわち、描画前フラッシングボックス７３と仕切板８６により、エアー吸引口８１とエアー吸引ボックス８２とを兼ねたスリット状吸引部８７を構成するようにしてもよい。

また、図１１（ｃ）に示すように、上記したクリーニングユニット１６における吸引機構６３のエジェクタ６７を、真空吸引装置８３として用いてもよい（第７実施形態）。この場合、エアー吸引ユニット１９のエアー吸引チューブ８４は、吸引機構６３の２つの廃液タンク６６のうち高圧に設定された方に連通させ、描画前フラッシングユニット７０に連なる下流側流路７８は、通常使用時と同様に、低圧に設定された廃液タンク６６に連通するようにする。これにより、描画前フラッシングユニット７０にフラッシングされた機能液を吸引・排出することができると共に、吸引流を発生させるためのエアー吸引を行うことができる。

更に、図１２に示すように、上記の排出機構７２がエアー吸引ユニット１９を兼ねる構成としてもよい（第８実施形態）。この場合には、排出機構７２の上流側流路７７を描画前フラッシングボックス７３内の移動方向前部に接続して構成し、排出機構７２の駆動開始を、捨て吐出の直前、好ましくはＸ軸テーブル２の駆動と同時に開始する。なお、これら第５ないし第８実施形態において、描画前フラッシングボックス７３の吸収材７４を省略してもよい。

以上の構成によれば、吸引を実施することによって、液滴吐出空間ＳＰに存在する雰囲気は、フラッシングユニット１５の相対的移動方向の前部に向かう流れの影響を大きく受け、フラッシングによって発生したミストＭは、その多くが描画前フラッシングユニット７０上に落下し、ワークＷ側に飛翔することがない。これにより、ワークＷにミストＭが付着することがなく、ワークＷのミストＭによる汚染を有効に防止することができる。また、エアー吸引ユニット１９は、ミストＭを描画前フラッシングユニット７０に導く流れを発生させればよいため、小さな吸引力で足りる。このため、機能液滴吐出ヘッド１３の吐出ノズル５７（のインク）の乾燥や液滴の飛行曲がり等が生ずることがない。さらに、エアー吸引ユニット１９が、描画前フラッシングユニット７０に組み込まれている場合には、スペース効率の向上と装置の小型化を図ることもできる。

本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の平面図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の側面図である。 機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットを模式的に表した平面図である。 機能液滴吐出ヘッドの表裏外観斜視図である。 クリーニングユニットの配管系統図である。 セットテーブル、描画前フラッシングユニットおよびエアー吸引ユニット廻りの側面図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の主制御系について説明したブロック図である。 液滴吐出装置の捨て吐出から描画動作への移行について説明する図である。 第２実施形態（ａ）、第３実施形態（ｂ）および第４実施形態（ｃ）のエアー吸引ユニット廻りの側面図である。 第５実施形態（ａ）、第６実施形態（ｂ）および第７実施形態（ｃ）のエアー吸引ユニット廻りの側面図である。 第８実施形態のエアー吸引ユニット廻りの側面図である。

符号の説明

１：液滴吐出装置、１３：機能液滴吐出ヘッド、１５：フラッシングユニット、１９：エアー吸引ユニット、２２：セットテーブル、６６：廃液タンク、６７：エジェクタ、７０：描画前フラッシングユニット、７３：描画前フラッシングボックス、７４：吸収材、８１：エアー吸引口、８２：エアー吸引ボックス、８３：真空吸引装置、８４：エアー吸引チューブ、Ｗ：ワーク

Claims (6)

1. ワークがセットされたセットテーブルを、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに対し相対的に移動させながら、前記ワークに対して前記機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して描画動作を行う液滴吐出装置であって、
   前記セットテーブルと共に相対的移動を行うと共に前記セットテーブルの前記相対的移動方向の前方に近接して配設され、前記描画動作に移行する直前の前記相対的移動中の前記機能液滴吐出ヘッドから機能液の捨て吐出を受けるフラッシングユニットと、
   前記フラッシングユニットの前記相対的移動方向の前方に近接して配設され、前記捨て吐出の際に、前記フラッシングユニットと前記機能液滴吐出ヘッドとの間の雰囲気を吸引する吸引手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記吸引手段は、前記フラッシングユニットの前記相対的移動方向の前方近接位置において、前記雰囲気を下方、斜め下方および前方のいずれかの方向に向って吸引することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. ワークがセットされたセットテーブルを、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに対し相対的に移動させながら、前記ワークに対して前記機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して描画動作を行う液滴吐出装置であって、
   前記セットテーブルと共に相対的移動を行うと共に前記セットテーブルの前記相対的移動方向の前方に近接して配設され、前記描画動作に移行する直前の前記相対的移動中の前記機能液滴吐出ヘッドから機能液の捨て吐出を受けるフラッシングユニットと、
   前記フラッシングユニットの前記相対的移動方向の前部に組み込まれ、前記捨て吐出の際に、前記フラッシングユニットと前記機能液滴吐出ヘッドとの間の雰囲気を吸引する吸引手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
4. 前記吸引手段は、前記フラッシングユニットの前記相対的移動方向の前部組み込み位置において、前記雰囲気を下方、斜め下方および前方のいずれかの方向に向って吸引することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記フラッシングユニットは、前記捨て吐出を受けるフラッシングボックスと、
   前記フラッシングボックス内に敷設され前記捨て吐出された機能液を吸収する吸収材と、
   前記フラッシングボックスに捨て吐出された機能液を吸引する吸引機構と、
   前記フラッシングボックスと前記吸引機構とを接続する吸引配管と、を有し、
   前記吸引機構は前記吸引手段を兼ねると共に、前記捨て吐出の直前から駆動を開始し、
   前記吸引配管の上流端は、前記フラッシングボックスの前記相対的移動方向の前部に接続されていることを特徴とする請求項３または４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記描画動作は、前記機能液滴吐出ヘッドに対する前記セットテーブルの相対的な往動および復動のそれぞれにおいて行われ、
   前記セットテーブルの相対的な往動方向前方および復動方向前方に、前記フラッシングユニットおよび前記吸引手段の一対が配設さ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液滴吐出装置。

Images