JP2010260200A - ワイピングブレードおよびワイピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先端部が払拭した機能液を吸収すると共に、吸収された機能液を効率良く排出することができるワイピングブレードおよびワイピング装置を提供する。
【解決手段】インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッド５のノズル面６を払拭するワイピングブレード２であって、先端部で摺擦する払拭部７と、払拭部７の払拭方向前側に貼り合され、払拭部７が払拭した機能液を吸収する吸収部８と、を備え、吸収部８の先端に対し払拭部７の先端部は、オーバーハングするように形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、機能液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングブレードおよびワイピング装置に関するものである。

従来、この種のクリーニング装置（ワイピング装置）が備えるワイピングブレードとして、液体材料（機能液）を払拭する先端部（撥液性部分）と、先端部が拭い取った機能液を吸収するための先端部以外の部分（親液性部分）と、を上下に連結したものが知られている（特許文献１参照）。この連結構造のワイピングブレードでは、撥水性の先端部に付着した機能液が重力で容易に流れ落ち、親液性部分に吸収されるようになっている。また、このクリーニング装置では、ワイピングブレードの先端部に当接して機能液をクリーニングする独立のクリーニング手段を有している。このクリーニング手段は、金属等のローラーで構成された装置であり、回転させたローラーをワイピングブレードに摺接して、機能液滴吐出ヘッドから拭い取った機能液を除去する。さらに、このローラーが拭い取った機能液をクリーニングするためのクリーニングブレードも備える。これらの構成によって、長時間に亘って繰り返しワイピングブレードを使用した場合であっても、高い精度でノズル面から機能液を除去することができる。

特開２００８−２７３０６５号公報

しかしながら、上述した従来のワイピングブレードでは、ワイピングブレードの先端部をクリーニングするためのクリーニング機構（クリーニング手段）を設ける必要があるため、装置全体が複雑になると共に大型化してしまう問題があった。また、上記のワイピングブレードでは、機能液（液体材料）の粘性によっては先端部に機能液が残り、クリーニングを頻繁に行わないと、先端部で機能液が層状に固化して除去が不可能になる虞がある。

本発明は、掻き集めた機能液を効率良く吸収することができるワイピングブレードおよびワイピング装置を提供することを課題としている。

本発明のワイピングブレードは、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングブレードであって、先端部で摺擦する払拭部と、払拭部の払拭方向前側に貼り合され、払拭部が払拭した機能液を吸収する吸収部と、を備え、吸収部の先端に対し払拭部の先端部は、オーバーハングするように形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、払拭部と吸収部とが非常に近接して形成されているため、払拭部が機能液滴吐出ヘッドのノズル面から掻き集めた機能液は、下方に滴下される前に吸収部に接触して吸収される。これにより、粘性に関わらず払拭部の機能液は吸収部に素早く吸収され、払拭部の先端部に機能液が蓄積することがない。したがって、ワイピングブレードにより掻き集めた機能液を効率良く吸収することができ、ワイピングブレードを常に清浄に保つことができる。

また、本発明の他のワイピングブレードは、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングブレードであって、先端部で摺擦する払拭部と、払拭部の払拭方向後側に貼り合され、払拭部が払拭した機能液を吸収する吸収部と、を備え、払拭部は、先端近傍に吸収部に連なる払拭部貫通開口を有していることを特徴とする。

この構成によれば、払拭部が機能液滴吐出ヘッドのノズル面から掻き集めた機能液は、機能液の粘性に関わらず、先端近傍に形成された払拭部貫通開口を通って素早く吸収部に吸収されるため、払拭部の先端部に機能液が蓄積することがない。したがって、ワイピングブレードにより掻き集めた機能液を効率良く吸収することができ、ワイピングブレードを常に清浄に保つことができる。

この場合、吸収部は、払拭部貫通開口に連なる吸収部貫通開口を有していることが好ましい。

この構成によれば、吸収部において、払拭部貫通開口から流入する機能液との接触面積を大きくすることができ、吸収部貫通開口を介して、機能液を効率良く吸収することができる。また、払拭部および吸収部を張り合わせた後に、型抜きすると同時に貫通口を形成することができ、効率良くワイピングブレードを作成することができる。

この場合、吸収部は、フェルトで構成されていることが好ましい。

この構成によれば、払拭部および吸収部の張り合わせの加工性に優れ、低コストでワイピングブレードを作成することができる。

また、本発明のワイピング装置は、上記のワイピングブレードと、ワイピングブレードの基部に臨み、ワイピングブレードの払拭動作により吸収部が吸収保持した機能液を吸引する吸引手段と、を備えることを特徴とする。

この場合、吸収手段は、ワイピングブレードの基部に臨む密閉型の吸引タンクと、吸引タンク内のエアーを真空吸引するエアー吸引機構と、を有していることが好ましい。

これらの構成によれば、吸収部から機能液を真空吸引して排出することによって、吸収部が吸収できる機能液の容量以上に機能液を吸収させることができ、且つ吸収部の目詰りを防止することができる。これによって、従来技術のように、ワイピングブレードをクリーニングするための大掛かりな装置を設ける必要がなく、装置の簡略化および小型化が可能になる。

機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。 本実施形態に係るワイピング装置の断面図である。 第１実施形態に係るワイピングブレードの外観斜視図である。 本実施形態に係るワイピングブレードによる機能液滴吐出ヘッドのノズル面の拭き取り操作を示す説明図である。 第２実施形態に係るワイピングブレードの外観斜視図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係るワイピングブレードを適用したワイピング装置について説明する。このワイピング装置は、カラーフィルターや有機ＥＬ装置等の電気光学装置における、いわゆるフラットパネルディスプレイの製造装置に適用される液滴吐出装置に搭載され、機能液滴吐出ヘッドのノズル面をクリーニングするものである。そこで先ず、クリーニングの対象となる機能液滴吐出ヘッドについて簡単に説明し、その後、ワイピング装置について説明する。

図１に示すように、機能液滴吐出ヘッド５は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針３１を有する機能液導入部３２と、機能液導入部３２に連なる２連のヘッド基板３３と、機能液導入部３２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３４と、を備えている。接続針３１は、機能液供給ユニットに接続されており、機能液滴吐出ヘッド５を吐出駆動すると、圧電素子によるポンプ作用により、吐出ノズル３５から機能液滴が吐出される。なお、ノズル面６には、多数の吐出ノズル３５からなる２つのノズル列３５ａ、３５ｂが相互に平行に形成されている。そして、２つのノズル列３５ａ、３５ｂ同士は、相互に半ノズルピッチ分位置ずれしている。

次に、図２および図３を参照して、第１実施形態に係るワイピング装置１について説明する。
ワイピング装置１は、機能液滴吐出ヘッド５のノズル面６をワイピング処理するワイピングブレード２と、ワイピングブレード２の基部に臨み、ワイピングブレード２が払拭した機能液を吸引する吸引手段３と、で構成されている。さらに、ワイピングブレード２が機能液滴吐出ヘッド５のノズル面６に当接する位置まで、ワイピング装置１を移動させる駆動機構（図示省略）を備える。

ワイピングブレード２は、略長方形の板状に形成され、機能液滴吐出ヘッド５のノズル面６を弾性変形しながら先端部で摺接する払拭部７と、払拭部７の払拭方向前側に貼り合されて機能液を吸収する吸収部８と、を備えており、吸収部８の先端に対し払拭部７の先端部は、オーバーハングするように形成されている。ワイピングブレード２は、外圧が加わっていない状態では、ノズル面６に対して垂直になるよう後述する吸引タンク９に取付けられている。

払拭部７は、撥液性を示すゴム（例えば、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、およびアクロニトリルゴム等）や樹脂等の可撓性材料で形成されている。一方、吸収部８は親液性を示すフェルトで構成されている。フェルトで構成した吸収部８は、払拭部７との張り合わせが良く、且つ加工性に優れている。この場合、払拭部７のオーバーハング部分は、その払拭方向の端面（前端面）がフェルトの前端面と面一に形成されている（図３参照）。そして、実際の払拭動作では、ワイピングブレード２がノズル面６に摺接して幾分反った状態となり、オーバーハング部分の上角部がノズル面６に接触（摺接）することになる。このため、この上角部がノズル面６の機能液を掻き集めると、掻き集められた機能液がその重力で滴下される前に、吸収部８の上端部に接触しこれに吸収される（図４（ｂ）参照）。なお、吸収部８に対し、払拭部７の先端部が幾分セットバックしたオーバーハング状態であってもよい。また、フェルトに代えて、高発泡ウレタン（スポンジ）等の発泡材を用いてもよい。

一方、ワイピングブレード２の下端中央部には、払拭部７および吸収部８を貫通して取付穴１１が設けられており、ワイピングブレード２は取付穴１１を介して、後述する吸引タンク９に固定ねじ３６によって固定されている。すなわち、ワイピングブレード２は、吸引タンク９に支持されて、吸引タンク９と共に駆動機構により昇降されるようになっている。なお、ワイピングブレード２は、１の機能液滴吐出ヘッド５に対応して、１つ設けるようにしてもよいし、複数の機能液滴吐出ヘッド５に対応して、１つ設けるようにしてもよい。但し、吸引タンク９は、単一のものとすることが好ましい。

吸引手段３は、ワイピングブレード２の基部に臨む密閉型の吸引タンク９と、吸引タンク９内のエアーを真空吸引するエアー吸引機構１２と、を備えている。
吸引タンク９は、略直方体に形成された密閉型のタンク本体１３と、タンク本体１３の満液を検出する満液センサー１４と、を有している。

タンク本体１３の上面には、ワイピングブレード２を挿入して設置するための挿入口１５が形成され、挿入口１５の直下に位置してタンク本体１３内には、ワイピングブレード２を支持する仕切り板１６が設けられている。挿入口１５は、仕切り板１６に支持したワイピングブレード２を、払拭部７を上にして十分に撓むことができる程度に露出させている。仕切り板１６の上部には、ワイピングブレード２の取付穴１１を貫通して、ワイピングブレード２を仕切り板１６に固定する固定ねじ３６（複数）が設けられている。また、タンク本体１３の上面には、挿入口１５を囲繞するように囲い壁１７が立設され、この部分にワイピングブレード２から漏れた機能液を貯留するドレンパンの機能を持たせている。そして、この囲い壁１７内の機能液は、エアー吸引機構１２が駆動することで、ワイピングブレード２の吸引部を介してタンク本体１３内に吸引される。なお、仕切り板１６の下端部には複数の穴（図示省略）が形成されており、仕切り板１６に仕切られた２つのタンク内空間は、連通している。

タンク本体１３の側面には、貯留された機能液の満液を検出する満液センサー１４が取り付けられ、満液センサー１４は制御装置１８に接続されている。また、タンク本体１３の底面には、貯留された機能液を排出するための排出口１９が形成され、排出口１９には、開閉バルブ２１を介設した廃液流路２２に接続されている。そして、廃液流路２２は、その下流端を図外の廃液タンクに接続されている。タンク本体１３の機能液が満液状態になると、満液センサー１４がこれを検出し、この検出結果に基づいて、制御装置１８が開閉バルブ２１を所定時間（タイマー制御）開放する。開閉バルブ２１が「開」となると、タンク本体１３の機能液が廃液タンクに送られる。

エアー吸引機構１２は、エアーの吸引源となる真空吸引装置（図示省略）と、真空吸引装置に連通するエアー吸引チューブ２３と、で構成されている。これによって、タンク本体１３内部が真空吸引され、ワイピングブレード２（吸収部８）に吸収された機能液がタンク本体１３内に吸引排出される。この場合、吸収部８に吸収された機能液は、自身の重さと真空吸引装置の吸引力とにより、エアー混じりでタンク本体１３内に流入する。その際、エアー吸引チューブ２３がタンク本体１３の上面に接続されているため、機能液は気−液分離してタンク本体１３内に貯留される。なお、専用の吸引源（真空吸引装置）を設けずに、エアー吸引チューブ２３を真空吸引機構（例えば、工場内の真空吸引設備）に連通させてもよい。

ここで、図４を参照して、ワイピングブレード２による機能液滴吐出ヘッド５のノズル面６の払拭動作について説明する。機能液滴吐出ヘッド５のノズル面６には、図４（ａ）で示すように、機能液滴吐出ヘッド５から吐出された機能液の一部が残留する。この状態で、先ず、ワイピング装置１をその待機位置から機能液滴吐出ヘッド５の移動経路内に突出する位置に駆動機構によって移動させ、払拭部７がノズル面６に当接する位置に前進させる。このとき、先端部に払拭部７がオーバーハングした吸収部８側をノズル面６に向けて近づける。一方、機能液滴吐出ヘッド５が移動してワイピングブレード２に接触すると、ワイピングブレード２は撓み、払拭部７のオーバーハング部分の上角部がノズル面６に摺接する。これによって、払拭部７が適度な圧力で押し付けられて弾性変形し、ノズル面６を払拭する（図４（ｂ）参照）。このとき、ノズル面６に摺接するのは払拭部７のみであるが、吸収部８上端は払拭部７に近接して設けられているため、掻き集められた機能液がその重力で滴下される前に、吸収部８の上端部に接触しこれに吸収される（図４（ｃ）参照）。

ワイピングブレード２は、上記払拭動作で掻き集められた機能液を吸収する一方で、ワイピングブレード２が設置されている吸引タンク９における吸引手段３によって、吸収した機能液が真空吸引される。吸引された機能液は、タンク本体１３に設置された満液センサー１４が満液状態になるまで貯留される。満液状態となった場合、開閉バルブ２１を開き、排出口１９から廃液流路２２を通って廃液タンク（図示省略）に送られる。このように、ワイピングブレード２によるワイピング動作と共に、吸引手段３による機能液吸引が行われることによって、ワイピングブレード２の機能液吸収性を長時間に亘り維持させることができる。これによって、ワイピングブレード２を繰り返し使用しても、信頼性の高いワイピングを行うことができる。

次に、第２実施形態に係るワイピング装置１について説明する。第１実施形態と重複した記載を避けるべく、異なる特徴部分であるワイピングブレード２についてのみ説明する。
図５に示すように、ワイピングブレード２は略長方形の板状に形成され、機能液滴吐出ヘッド５のノズル面６を弾性変形しながら先端部で摺接する払拭部７と、払拭部７の払拭方向後側に貼り合された吸収部８と、を備えており、払拭部７の払拭方向の前面には、断面円弧状を為す複数の溝部（図５では、上下に２つ）２７が形成されている。各溝部２７には、吸収部８に連なる複数（図５では、横並びに２つ）払拭部貫通開口２４が形成されている。また、吸収部８には、払拭部７に連なる吸収部貫通開口２６が形成され、払拭部貫通開口２４および吸収部貫通開口２６は連続してワイピングブレード２を貫通するように延びている。なお、払拭部貫通開口２４および吸収部貫通開口２６は、横長の方形に形成されていてもよく、スリット状の単一のものであってもよい。

この場合、各溝部２７は、払拭部７を横断するように水平に延び、且つ略半円状に窪入形成されている。このため、溝部２７に流れ込んだ機能液は、この部分に留まりやすく且つ吸収部８に接近し、払拭部貫通開口２４および吸収部貫通開口２６を介して、吸収部８に円滑に吸収される。なお、この実施形態でも、ワイピングブレード２は、外圧が加わっていない状態では、ノズル面６に対して垂直になるよう吸引タンク９に取付けられている。

第１実施形態と同様に、払拭部７は、撥液性を示すゴム（例えば、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、およびアクロニトリルゴム等）や樹脂等の可撓性材料で形成されている。一方、吸収部８は親液性を示すフェルトや高発泡ウレタン（スポンジ）等の発泡材で構成されている。実際の払拭動作では、ワイピングブレード２がノズル面６に摺接して幾分反った状態となり、払拭部７がノズル面６の機能液を掻き集めると、掻き集められた機能液がその重力で滴下される前に、各溝部２７から払拭部貫通開口２４および吸収部貫通開口２６に入り込み、吸収部８に吸収される。なお、払拭部貫通開口２４および吸収部貫通開口２６は、ワイピングブレード２の作製に際して、払拭部７および吸収部８を張り合わせて型抜きを行うとき、同時に打抜かれて形成されたものである。また、吸引手段３の構成については、第１実施形態と同様である。

ここで、第２実施形態に係るワイピングブレード２による機能液滴吐出ヘッド５のノズル面６の払拭動作について説明する。第１実施形態と同様に、機能液滴吐出ヘッド５のノズル面６に吐出された機能液の一部が残留した状態で、先ず、ワイピング装置１をその待機位置から機能液滴吐出ヘッド５の移動経路内に突出する位置に駆動機構によって移動させ、払拭部７がノズル面６に当接する位置に前進させる。このとき、払拭部７側をノズル面６に向けて近づける。一方、機能液滴吐出ヘッド５が移動してワイピングブレード２に接触すると、払拭部７の先端部がノズル面６に摺接する。これによって、払拭部７が適度な圧力で押し付けられて弾性変形し、ノズル面６を払拭する。このとき、ノズル面６に摺接するのは払拭部７のみであるが、掻き集められた機能液が払拭部７の上端に設けられた溝部２７に接触し、その重力で滴下される前に、吸収部８に接触して、これに吸収される。

以上の構成によれば、機能液滴吐出ヘッド５に当接して払拭部７が掻き集めた機能液を、迅速に吸収部８によって吸収させることに加えて、吸引手段３によって機能液を吸引排出することで、ワイピングブレード２の機能液吸収性を長く維持させることができる。

１…ワイピング装置 ２…ワイピングブレード ３…吸引手段 ５…機能液滴吐出ヘッド ６…ノズル面 ７…払拭部 ８…吸収部 ９…吸引タンク １２…エアー吸引機構 ２４…払拭部貫通開口 ２６…吸収部貫通開口

Claims (6)

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を払拭するワイピングブレードであって、
   先端部で摺擦する払拭部と、
   前記払拭部の払拭方向前側に貼り合され、前記払拭部が払拭した機能液を吸収する吸収部と、を備え、
   前記吸収部の先端に対し前記払拭部の先端部は、オーバーハングするように形成されていることを特徴とするワイピングブレード。
2. インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングブレードであって、
   先端部で摺擦する払拭部と、
   前記払拭部の払拭方向後側に貼り合され、前記払拭部が払拭した機能液を吸収する吸収部と、を備え、
   前記払拭部は、先端近傍に前記吸収部に連なる払拭部貫通開口を有していることを特徴とするワイピングブレード。
3. 前記吸収部は、前記払拭部貫通開口に連なる吸収部貫通開口を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のワイピングブレード。
4. 前記吸収部は、フェルトで構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のワイピングブレード。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のワイピングブレードと、
   前記ワイピングブレードの基部に臨み、ワイピングブレードの払拭動作により前記吸収部が吸収保持した機能液を吸引する吸引手段と、を備えることを特徴とするワイピング装置。
6. 前記吸収手段は、前記ワイピングブレードの基部に臨む密閉型の吸引タンクと、
   前記吸引タンク内のエアーを真空吸引するエアー吸引機構と、を有していることを特徴とする請求項５に記載のワイピング装置。

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