JP2010264392A - 液滴吐出装置、ヘッドクリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液滴吐出ヘッドの吐出ノズルに液滴が残留することなく確実に払拭可能なヘッドクリーニング装置を提供する。
【解決手段】ヘッド回転装置(回転手段)15は、回転駆動部(モータ)15aと、この回転駆動部(モータ)15aから延びる回転軸15bとを備えている。そして、回転軸15bの一端には、液滴吐出ヘッド5が取り付けられる。これにより、ヘッド回転装置(回転手段)15は、水平面に沿って液滴吐出ヘッド5を回動自在させる。例えば、液滴吐出ヘッド5は、(a)に示す第一の位置から、水平面に沿って180°回転した第二の位置に向けて、(a)に示すように、ヘッド回転装置15によって回転する。即ち、液滴吐出ヘッド5は、ヘッド回転装置(回転手段)15によって、その一端側FSと、他端側BSとを逆転させることができる。
【選択図】図2
【解決手段】ヘッド回転装置(回転手段)15は、回転駆動部(モータ)15aと、この回転駆動部(モータ)15aから延びる回転軸15bとを備えている。そして、回転軸15bの一端には、液滴吐出ヘッド5が取り付けられる。これにより、ヘッド回転装置(回転手段)15は、水平面に沿って液滴吐出ヘッド5を回動自在させる。例えば、液滴吐出ヘッド5は、(a)に示す第一の位置から、水平面に沿って180°回転した第二の位置に向けて、(a)に示すように、ヘッド回転装置15によって回転する。即ち、液滴吐出ヘッド5は、ヘッド回転装置(回転手段)15によって、その一端側FSと、他端側BSとを逆転させることができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、液滴吐出装置、およびヘッドクリーニング方法に関し、詳しくは液滴吐出ヘッドのメンテナンスに関するものである。
液滴、例えばインクを吐出する液滴吐出装置として、例えばインクジェットプリンターが知られている。インクジェットプリンターは、ターゲットに向けて液滴(インク)を吐出し、文字や画像等を記録したり、薄膜層を形成する装置である。こうしたインクジェットプリンターは、液滴吐出ヘッド(記録ヘッド)に設けられた吐出ノズルからターゲットに向けて液滴を吐出させる構成になっている。
インクジェットプリンターの液滴吐出ヘッドは、微細な液滴を高密度に吐出させるために、極めて微細な吐出ノズルを複数配列している。こうした微細な吐出ノズルに付着、残留した液滴が乾燥すると、目詰まりや吐出方向の屈曲といった不具合が生じやすい。このため、インクジェットプリンターには、キャッピング部やワイピング部といったヘッドクリーニング装置が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
このうち、キャッピング部は、例えば液滴吐出ヘッドを凹状のキャップに挿入し、このキャップの内部を減圧することによって、吐出ノズルの途中に残留している液滴(インク)を吸引する。また、ワイピング部は、キャッピング部で液滴(インク)を吸引した後、吐出ノズルの開口端付近に残留(付着)している液滴(インク)を、例えば、布やスポンジなどの柔軟な払拭部材を用いて払拭する(擦り取る)。
従来、こうしたワイピング部では、液滴吐出ヘッドと払拭部材とを相対移動させ、液滴吐出ヘッドの吐出面に対して払拭部材が一方向に向けて払拭していた。
図12(a)は、従来のワイピング部での液滴吐出ヘッドの払拭の様子を示した側断面図であり、図12(b)は、図12(a)の吐出ノズルを開口端側から見たときの平面図である。
図12に示すように、液滴吐出ヘッド101の吐出面101aを払拭する際に、液滴吐出ヘッド101に対する払拭部材102の相対移動方向が常に一方向CPであると、吐出ノズル103の開口端付近において、払拭部材102の相対移動方向CPの端部側104に液滴(インク)105を擦り付けてしまい、拭き残りが生じるという課題があった。このような拭き残りの液滴(インク)105が乾燥、固化すると、次に液滴(インク)を吐出してプリントを行う際に、液滴(インク)の吐出方向が予期せぬ方向に屈曲したり、所定量の液滴(インク)が吐出しないなどの不具合が生じる懸念があった。
図12に示すように、液滴吐出ヘッド101の吐出面101aを払拭する際に、液滴吐出ヘッド101に対する払拭部材102の相対移動方向が常に一方向CPであると、吐出ノズル103の開口端付近において、払拭部材102の相対移動方向CPの端部側104に液滴(インク)105を擦り付けてしまい、拭き残りが生じるという課題があった。このような拭き残りの液滴(インク)105が乾燥、固化すると、次に液滴(インク)を吐出してプリントを行う際に、液滴(インク)の吐出方向が予期せぬ方向に屈曲したり、所定量の液滴(インク)が吐出しないなどの不具合が生じる懸念があった。
本発明にかかるいくつかの態様は、上記事情に鑑みてなされたものであり、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルに液滴が残留することなく確実に払拭可能な液滴吐出装置を提供する。
また、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルに液滴を残留させることなく払拭できるヘッドクリーニング方法を提供する。
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のような液滴吐出装置、およびヘッドクリーニング方法を提供した。
すなわち、本発明の液滴吐出装置は、液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドと、前記吐出ノズルが露呈した吐出面を含む領域に当接して前記液滴吐出ヘッドに対して相対移動する払拭部材を備えたワイピング部と、前記払拭部材が相対移動する方向と前記液滴吐出ヘッドの長手方向とがなす角度を変更する回転手段と、該回転手段を制御する制御装置と、を少なくとも備え、前記払拭部材が前記吐出面に当接して相対移動する際は、前記払拭部材が相対移動する方向と前記液滴吐出ヘッドの長手方向とがなす角度を、少なくとも2以上設定することを特徴とする。
すなわち、本発明の液滴吐出装置は、液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドと、前記吐出ノズルが露呈した吐出面を含む領域に当接して前記液滴吐出ヘッドに対して相対移動する払拭部材を備えたワイピング部と、前記払拭部材が相対移動する方向と前記液滴吐出ヘッドの長手方向とがなす角度を変更する回転手段と、該回転手段を制御する制御装置と、を少なくとも備え、前記払拭部材が前記吐出面に当接して相対移動する際は、前記払拭部材が相対移動する方向と前記液滴吐出ヘッドの長手方向とがなす角度を、少なくとも2以上設定することを特徴とする。
前記回転手段は、前記液滴吐出ヘッドを回転させればよい。また、前記回転手段は、前記ワイピング部を回転させるのも好ましい。
前記制御装置は、前記払拭部材が前記液滴吐出ヘッドに対して当接して相対移動する際に、第一の角度で当接しつつ相対移動する第一の払拭工程と、第二の角度で当接しつつ相対移動する第二の払拭工程とを、交互に実行させればよい。
また、本発明のヘッドクリーニング方法は、液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを払拭部材を用いて払拭するヘッドクリーニング方法であって、
前記払拭部材が前記液滴吐出ヘッドに対して第一の角度で当接しつつ相対移動する第一の払拭工程と、前記払拭部材が前記液滴吐出ヘッドに対して第二の角度で当接しつつ相対移動する第二の払拭工程とを、交互に実行させることを特徴とする。
前記払拭部材が前記液滴吐出ヘッドに対して第一の角度で当接しつつ相対移動する第一の払拭工程と、前記払拭部材が前記液滴吐出ヘッドに対して第二の角度で当接しつつ相対移動する第二の払拭工程とを、交互に実行させることを特徴とする。
以下、本発明のヘッドクリーニング装置と、これを備えた液滴吐出装置の最良の形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
図1は、本発明のヘッドクリーニング装置を備えた液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
この液滴吐出装置は、液滴吐出法により液体(液滴)をターゲット、例えば被処理基板に配置するものである。配置される液体は、例えば、膜材料等の固形分を含有しており、乾燥させると固形分が残留するものである。すなわち、ここでいう液体は、固形分を分散媒(溶媒)に分散(溶解)させた分散液(溶液)等である。液体の具体例としては、顔料や染料等を含んだカラーフィルタ材料や、UVインク、金属配線等の導電膜パターンの形成材料である金属粒子を含んだコロイド溶液等が挙げられる。また、本実施形態における液体は、樹脂成分を含有し、且つ光硬化剤を含まないものから構成されている。
この液滴吐出装置は、液滴吐出法により液体(液滴)をターゲット、例えば被処理基板に配置するものである。配置される液体は、例えば、膜材料等の固形分を含有しており、乾燥させると固形分が残留するものである。すなわち、ここでいう液体は、固形分を分散媒(溶媒)に分散(溶解)させた分散液(溶液)等である。液体の具体例としては、顔料や染料等を含んだカラーフィルタ材料や、UVインク、金属配線等の導電膜パターンの形成材料である金属粒子を含んだコロイド溶液等が挙げられる。また、本実施形態における液体は、樹脂成分を含有し、且つ光硬化剤を含まないものから構成されている。
本実施形態では、前記のような液体を膜材料に用いる液滴吐出装置として、カラーフィルタ基板(吐出対象物)の所定領域にカラーフィルタ材料(機能液)の液滴を吐出してカラーフィルタ層を形成する場合を例示する。なお、以下の説明においては、図1中に示されたXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。図1におけるXYZ直交座標系は、X軸及びY軸がワークステージ2に対して平行となるよう設定され、Z軸がワークステージ2に対して直交する方向に設定されている。図1中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。
図1に示されるように、液滴吐出装置IJは、装置架台1、ワークステージ2、ステージ移動装置3、キャリッジ4、液滴吐出ヘッド5、キャリッジ移動装置6、チューブ7、第1タンク8、第2タンク9、第3タンク10、制御装置11、ヘッド回転装置(回転手段)15を備えている。また、キャッピング部12、及びワイピング部13からなるヘッドクリーニング装置16を備えている。
装置架台1は、ワークステージ2及びステージ移動装置3の支持台である。ワークステージ2は、装置架台1上においてステージ移動装置3によってX軸方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置(図示せず)から搬送されるカラーフィルタ基板Pを、真空吸着機構によりXY平面上に保持する。ステージ移動装置3は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置11から入力される、ワークステージ2のX座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ2をX軸方向に移動させる。
キャリッジ4は、液滴吐出ヘッド5を保持するものであり、キャリッジ移動装置6によってY軸方向及びZ軸方向に移動可能に設けられている。液滴吐出ヘッド5は、後述するように複数のノズルを備えており、制御装置11から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、カラーフィルタ材料の液滴を吐出する。この液滴吐出ヘッド5は、カラーフィルタ材料のR(赤)、G(緑)、B(青)に対応して設けられており、それぞれの液滴吐出ヘッド5はキャリッジ4を介してチューブ7と連結されている。
そして、R(赤)に対応する液滴吐出ヘッド5はチューブ7を介して第1タンク8からR(赤)用のカラーフィルタ材料の供給を受け、G(緑)に対応する液滴吐出ヘッド5はチューブ7を介して第2タンク9からG(緑)用のカラーフィルタ材料の供給を受け、また、B(青)に対応する液滴吐出ヘッド5はチューブ7を介して第3タンク10からB(青)用のカラーフィルタ材料の供給を受けるようになっている。
キャリッジ移動装置6は、例えば、装置架台1を跨ぐ橋梁構造をしており、Y軸方向及びZ軸方向に対してボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置11から入力される、キャリッジ4のY座標及びZ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいて、キャリッジ4をY軸方向及びZ軸方向に移動させる。
チューブ7は、第1タンク8、第2タンク9及び第3タンク10とキャリッジ4(液滴吐出ヘッド5)とを連結するカラーフィルタ材料の供給用チューブである。第1タンク8は、R(赤)用のカラーフィルタ材料を貯蔵すると共に、チューブ7を介してR(赤)に対応する液滴吐出ヘッド5にカラーフィルタ材料を供給する。第2タンク9は、G(緑)用のカラーフィルタ材料を貯蔵すると共に、チューブ7を介してG(緑)に対応する液滴吐出ヘッド5にカラーフィルタ材料を供給する。第3タンク10は、B(青)用のカラーフィルタ材料を貯蔵すると共に、チューブ7を介してB(青)に対応する液滴吐出ヘッド5にカラーフィルタ材料を供給する。
ヘッド回転装置(回転手段)15は、図2(a)に示すように、回転駆動部(モータ)15aと、この回転駆動部(モータ)15aから延びる回転軸15bとを備えている。そして、回転軸15bの一端には、液滴吐出ヘッド5が取り付けられる。こうした構成によって、ヘッド回転装置(回転手段)15は、水平面に沿って液滴吐出ヘッド5を回動自在させる。例えば、液滴吐出ヘッド5は、図2(a)に示す第一の位置から、水平面に沿って180°回転した第二の位置に向けて、図2(a)に示すように、ヘッド回転装置15によって回転する。即ち、液滴吐出ヘッド5は、ヘッド回転装置(回転手段)15によって、その一端側FSと、他端側BSとを逆転させることができる。
制御装置11は、ステージ移動装置3にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置6にキャリッジ位置制御信号を出力すると共に、液滴吐出ヘッド5の駆動回路基板30に描画データ及び駆動制御信号を出力して、液滴吐出ヘッド5による液滴吐出動作、ワークステージ2の移動によるカラーフィルタ基板Pの位置決め動作、キャリッジ4の移動による液滴吐出ヘッド5の位置決め動作の同期制御を行うことにより、カラーフィルタ基板P上の所定の位置にカラーフィルタ材料の液滴を吐出する。また、制御装置11は、ヘッド回転装置(回転手段)15の動作、およびヘッドクリーニング装置16の動作を制御する。
キャッピング部12、およびワイピング部13は、キャリッジ4に保持された液滴吐出ヘッド5のメンテナンスを行うためのものである。キャッピング部12は、液滴吐出ヘッド5におけるホームポジション(待機位置)に配設されている。このホームポジションは、非吐出動作時又は保管時等、液滴吐出装置IJが吐出動作休止状態にあるときにキャリッジ4が配置される領域である。
このキャッピング部12は、例えば、凹状のキャップ18内に液滴吐出ヘッド5の少なくとも吐出面(ノズルプレート)を挿入し、このキャップ18内をポンプ等で減圧することによって、吐出ノズルの内部に残留しているカラーフィルタ材料(液体)を排出させる吸引処理を行うものである。また、ワイピング部13は、キャッピング部12による吸引処理後に、吐出面(ノズルプレート)に付着、残留している液滴を払拭するものである。なお、これらキャッピング部12、およびワイピング部13は、制御装置11からの制御信号により駆動される。
なお、ワイピング部13の詳細な構成、および液滴吐出ヘッド5をクリーニングする際の動作、作用は後ほど述べる。
なお、ワイピング部13の詳細な構成、および液滴吐出ヘッド5をクリーニングする際の動作、作用は後ほど述べる。
図3は液滴吐出ヘッド5の概略構成図である。図3(a)は液滴吐出ヘッド5をワークステージ2側から見た平面図、図3(b)は液滴吐出ヘッド5の部分斜視図、図3(c)は液滴吐出ヘッド5の1ノズル分の部分断面図である。
図3(a)に示すように、液滴吐出ヘッド5は、Y軸方向に配列された複数(例えば180個)の吐出ノズル(以下、単にノズルと称する)Nを備えている。複数のノズルNによってノズル列NAが形成されている。図3(a)では1列分のノズルを示したが、液滴吐出ヘッド5に設けるノズル数及びノズル列数は任意に変更可能であり、Y軸方向に配列した1列分ノズルをX軸方向に複数列設けても良い。また、キャリッジ4内に配置する液滴吐出ヘッド5の数も任意に変更可能である。さらに、キャリッジ4をサブキャリッジ単位で複数設ける構成としても良い。
図3(b)に示すように、液滴吐出ヘッド5は、チューブ7と連結される材料供給孔20aが設けられた振動板20と、ノズルNの開口端を成すノズルプレート(吐出面)21と、振動板20とノズルプレート21との間に設けられたリザーバ(液溜まり)22と、複数の隔壁23と、複数のキャビティ(液室)24とを備えている。ノズルプレート21は、例えば、SUSから構成されるものである。振動板20上には、各ノズルNに対応して圧電素子(駆動素子)PZが配置されている。圧電素子PZは、例えばピエゾ素子である。
リザーバ22には、材料供給孔20aを介して供給される液状のカラーフィルタ材料(液体、液滴)が充填されるようになっている。キャビティ24は、振動板20と、ノズルプレート21と、1対の隔壁23とによって囲まれるようにして形成されおり、各ノズルNに1対1に対応して設けられている。また、各キャビティ24には、一対の隔壁23の間に設けられた供給口24aを介して、リザーバ22からカラーフィルタ材料が導入されるようになっている。
図3(c)に示すように、圧電素子PZは、圧電材料25を一対の電極26で挟持したものであり、一対の電極26に駆動信号を印加すると圧電材料25が収縮するよう構成されたものである。そして、このような圧電素子PZが配置されている振動板20は、圧電素子PZと一体になって同時に外側(キャビティ24の反対側)へ撓曲するようになっており、これによってキャビティ24の容積が増大するようになっている。
したがって、キャビティ24内に増大した容積分に相当するカラーフィルタ材料が、液溜まり22から供給口24aを介して流入する。また、このような状態から圧電素子PZへの駆動信号の印加を停止すると、圧電素子PZと振動板20はともに元の形状に戻り、キャビティ24も元の容積に戻ることから、キャビティ24内のカラーフィルタ材料の圧力が上昇し、ノズルNからカラーフィルタ基板Pに向けてカラーフィルタ材料の液滴Lが吐出(吐出)される。
続いて、液滴吐出装置IJのプリント時における動作について説明する。
図4は、液滴吐出ヘッド5を用いて、ターゲットの一例であるカラーフィルタ基板P上にカラーフィルタを形成する際の説明図である。図4(a)は、液体の吐出対象物であるカラーフィルタ基板Pの概略平面図である。図4(b)は、カラーフィルタ基板Pの部分拡大平面図である。
図4は、液滴吐出ヘッド5を用いて、ターゲットの一例であるカラーフィルタ基板P上にカラーフィルタを形成する際の説明図である。図4(a)は、液体の吐出対象物であるカラーフィルタ基板Pの概略平面図である。図4(b)は、カラーフィルタ基板Pの部分拡大平面図である。
図4(a)において、例えば、ガラス、プラスチック等によって形成された大面積のカラーフィルタ基板Pの表面には複数のパネル領域CAが設定されている。各パネル領域CAは、互いに分離(切断)されて個々のカラーフィルタ基板として提供される。各パネル領域CAの内部には、図4(b)に示すように、ドット状に配列された複数の画素PX(所定領域)が設けられている。画素PXは各パネル領域CA内にマトリクス状に配列されており、それぞれの画素PX毎にカラーフィルタ層(着色層)CFが形成される。
本実施形態では、図4(b)の図示上下方向(矢印A1及び矢印A2で示す方向)を主走査方向とし、主走査方向と直交する方向(図示左右方向)を副走査方向として、液滴吐出ヘッド5をカラーフィルタ基板P上に配置する。そして、カラーフィルタ基板Pを液滴吐出ヘッド5に対して主走査方向及び副走査方向に相対的に移動(走査)させながら、液滴吐出ヘッド5の複数のノズルNから着色材料を含む液体(カラーフィルタ材料)を吐出させ、カラーフィルタ基板P上の各画素PXにカラーフィルタ層CFを形成する。
液滴吐出ヘッド5の走査は、1つのパネル領域CAに関して複数回行う。例えば、主走査方向に液滴吐出ヘッド5を走査した後、副走査方向に液滴吐出ヘッド5を移動(走査)し、再度主走査方向に走査を行う。1つのパネル領域CAの左端から右端まで移動(副走査)したら、再びパネル領域CAの左端に戻り、既に吐出を行った位置とは若干異なる位置で主走査方向に走査を行う。そして、このような走査を複数回行うことによって、パネル領域CA内の全ての画素PXに所望の膜厚のカラーフィルタ層CFを形成する。
なお、図4(b)において液滴吐出ヘッド5が副走査方向に対して斜めに傾いているのは、液滴吐出ヘッド5のノズルNのピッチを画素PXのピッチに合わせるためである。ノズルNのピッチと画素PXのピッチとが所定の対応関係を満たして設定されていれば、液滴吐出ヘッド5を斜めに傾ける必要はない。
カラーフィルタ層CFは、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色をいわゆるストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等といった適宜の配列形態で配列することによって形成される。したがって、図3(b)に示す液体の吐出工程においては、R、G、Bのカラーフィルタ材料を吐出する液滴吐出ヘッド5を、R、G、Bの3色分だけ予め用意する。
そして、これらの液滴吐出ヘッド5を順次に用いて1つのカラーフィルタ基板P上にR、G、Bの3色のカラーフィルタ層CFの配列を形成する。
そして、これらの液滴吐出ヘッド5を順次に用いて1つのカラーフィルタ基板P上にR、G、Bの3色のカラーフィルタ層CFの配列を形成する。
次に、ワイピング部13の構成を説明をする。図5は、ワイピング部の構成を示す断面図である。ワイピング部13は、繰出しローラ31、巻取りローラ32、圧接ローラ33、および搬送ローラ34,34を備えている。また、繰出しローラ31から圧接ローラ33を経て巻取りローラ32に至る経路には、例えば、長尺のシート材からなる払拭部材35が配される。
払拭部材35は、例えば、不織布、紙、樹脂シートなど、柔軟で、かつ液滴吐出ヘッド5から吐出(吐出)される液滴(液滴)を吸収可能なものが好ましい。こうした払拭部材35は、繰出しローラ31と巻取りローラ32との間で、巻取り方向R1に移動(巻上げ)可能とされる。
払拭部材35は、ワイピング部13の筐体38の一部に形成した開口部37から露呈される。そして、払拭部材35は、この開口部37において、圧接ローラ33によって、液滴吐出ヘッド5のノズルプレート(吐出面)21に押し付けられる。
繰出しローラ31、および巻取りローラ32には、モータ36が接続される。このモータ36によって、繰出しローラ31と巻取りローラ32は回転が可能にされる。これら繰出しローラ31、巻取りローラ32、およびモータ36から払拭部材移動機構39が構成される。以上のような構成によって、ワイピング部13は、液滴吐出ヘッド5に対して、相対方向P1に向けて摺動可能とされる。
上述した構成の本発明の液滴吐出装置の作用、即ち、本発明のヘッドクリーニング方法を図5、および図6〜図11を用いて説明する。
図6〜10は、本発明のヘッドクリーニング装置の作用、本発明のヘッドクリーニング方法を段階的に示した図である。なお、図6〜10の各図における(a)は液滴吐出ヘッドの側断面図であり、(b)はノズルの開口端側から見た平面図である。
図6〜10は、本発明のヘッドクリーニング装置の作用、本発明のヘッドクリーニング方法を段階的に示した図である。なお、図6〜10の各図における(a)は液滴吐出ヘッドの側断面図であり、(b)はノズルの開口端側から見た平面図である。
図1に示すように、例えば、キャッピング部12でノズル(吐出ノズル)内の液体(例えばカラーフィルタ材料)が吸引された後の液滴吐出ヘッド5は、一端側を前(先頭)にして(第一の位置、第一の角度)、ワイピング部13に移動する。図6に示すように、一端側FSを前(先頭)にしてワイピング部13に移動した直後の液滴吐出ヘッド5のノズルNは、吐出面S付近、即ち開口端の周囲に液体Lが付着している。ワイピング部13では、液滴吐出ヘッド5の吐出面Sに払拭部材35が押し付けられる。
そして、制御装置(図1参照)11は、ノズルN1,N2に払拭部材35が圧接された状態で、モータ36によって繰出しローラ31と巻取りローラ32とを回転させる。これにより、払拭部材35が液滴吐出ヘッド5に対して相対方向P1(液滴吐出ヘッド5に対する払拭部材35の相対的な動き方向)に向けて相対移動する(第一の払拭工程)。そして、ノズルN1,N2の開口端の周囲に付着していた液体Lは、開口端における相対方向P1寄りに押し付けられるように払拭される。
続いて、図7に示すように、例えば、液滴吐出ヘッド5がノズルN3,N4に対面する位置まで移動し、払拭部材35がノズルN3,N4圧接された状態で、繰出しローラ31と巻取りローラ32がモータ36によって回転し、払拭部材35が液滴吐出ヘッド5に対して相対方向P1に向けて相対移動する(第一の払拭工程)。これによって、ノズルN3,N4の開口端の周囲に付着していた液体Lは、開口端における相対方向P1寄りに押し付けられるように払拭される。
このように、第一の払拭工程においては、図11(a)に示すように、液滴吐出ヘッド5のノズルN,N・・・は、払拭部材35がノズルN,N・・・に圧接された状態で、払拭部材35が液滴吐出ヘッド5に対して相対方向P1に向けて相対移動する。この時、相対方向P1に向けて液滴吐出ヘッド5の一端側FSが前側となるように液滴吐出ヘッド5は固定される。
こうして、第一の払拭工程が完了した後、例えば、再び液滴吐出ヘッド5によって液体の吐出(プリント)を行った後、液滴吐出ヘッド5がワイピング部13(図1参照)に達すると、図2に示すように、ヘッド回転装置(回転手段)15が動作して液滴吐出ヘッド5を回動させる。例えば、液滴吐出ヘッド5に対する払拭部材35の相対的な動き方向(相対方向)P1の前方向を一端側FSとした位置から、相対方向P1の前方向を他端側BSとした位置(第二の位置、第二の角度)まで、液滴吐出ヘッド5を180°半回転させる。
次に、図8に示すように、制御装置(図1参照)11は、ノズルN1,N2に払拭部材35が圧接された状態で、モータ36によって繰出しローラ31と巻取りローラ32とを回転させる。これにより、払拭部材35が液滴吐出ヘッド5に対して相対方向(液滴吐出ヘッド5に対する払拭部材35の相対的な動き方向)P1に向けて相対移動する(第二の払拭工程)。この時、前回の払拭工程とは逆に、相対方向P1の前方向を他端側BSとした位置に液滴吐出ヘッド5が反転しているので、ノズルN1,N2の開口端における相対方向P2(液滴吐出ヘッド5に対する払拭部材35の相対的な動きと逆の方向)寄りに拭き残っていた液体Lは、ノズルN1,N2の一方の開口端から引き離されるように払拭される。
更に、図9に示すように、ノズルN3,N4に払拭部材35が圧接された状態で、払拭部材35が圧接された状態で、モータ36によって繰出しローラ31と巻取りローラ32とを回転させる。これにより、払拭部材35が液滴吐出ヘッド5に対して相対方向(液滴吐出ヘッド5に対する払拭部材35の相対的な動き方向)P1に向けて相対移動する(第二の払拭工程)。この時、前回の払拭工程とは逆に、相対方向P1の前方向を他端側BSとした位置に液滴吐出ヘッド5が反転しているので、ノズルN3,N4の開口端における相対方向P2(液滴吐出ヘッド5に対する払拭部材35の相対的な動きと逆の方向)寄りに拭き残っていた液体Lは、ノズルN3,N4の一方の開口端から引き離されるように払拭される。
このように、第二の払拭工程においては、図11(b)に示すように、液滴吐出ヘッド5のノズルN,N・・・は、払拭部材35がノズルN,N・・・に圧接された状態で、払拭部材35が液滴吐出ヘッド5に対して相対方向P1に向けて相対移動する。この時、相対方向P1に向けて液滴吐出ヘッド5の他端側BSが前側となるように液滴吐出ヘッド5が固定されるので、ノズルN3,N4の開口端に付着していた液体Lは、ノズルN,N・・・の開口端から拭き残りなく完全に除去される(図10参照)。
なお、こうした第一の払拭工程と第二の払拭工程とは、一工程(1回)のプリントが完了して液滴吐出ヘッド5がワイピング部13の位置に到来する度に、交互に実施されればよい。また、数回のワイピング工程の実行ごとに第一の払拭工程と第二の払拭工程とを切り替えで実行しても良い。
以上のように、本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッド5に対する払拭部材35の相対角度を、少なくとも2以上設定し、液滴吐出ヘッド5に対する払拭部材35の相対的な動き方向と液滴吐出ヘッド5との角度を変化させた第一の払拭工程と第二の払拭工程とを交互に実行することによって、図10に示すように、ノズルNの開口端に付着した液体を拭き残りなく完全に除去することができる。これにより、ノズルNの開口端に拭き残った液体Lが乾燥、固化するなどして、再び液体を吐出(プリント)する際に、目詰まりや吐出(吐出)方向の曲がりといった不具合を確実に防止することが可能になる。
なお、上記実施形態は一例であり、他にも様々な実施形態をとることができる。
上述した実施形態では、回転手段として液滴吐出ヘッド5を回転させているが、逆に、払拭工程が実行される度にワイピング部を2以上の角度に回転させる構成であっても良い。また、液滴吐出ヘッドとワイピング部の双方に回転手段を形成することも好ましい。さらに、一回の払拭工程中に回転手段によって液滴吐出ヘッドを任意の回数だけ回転させつつノズルを払拭する構成であっても良い。
上述した実施形態では、回転手段として液滴吐出ヘッド5を回転させているが、逆に、払拭工程が実行される度にワイピング部を2以上の角度に回転させる構成であっても良い。また、液滴吐出ヘッドとワイピング部の双方に回転手段を形成することも好ましい。さらに、一回の払拭工程中に回転手段によって液滴吐出ヘッドを任意の回数だけ回転させつつノズルを払拭する構成であっても良い。
上述した実施形態では、払拭部材35を動かしているが、払拭部材を固定し、液滴吐出ヘッドを動かすことによって、払拭部材を液滴吐出ヘッドに対して相対移動させる構成でもよい。この場合、払拭部材を移動させる機構が不要となり、ヘッドクリーニング装置(ワイピング部)の構成をより簡易にすることができる。また、払拭部材をゴムブレードなど繰り返し使用可能な材料で構成することもできる。
払拭部材と液滴吐出ヘッドの相対移動方向は、必ずしも180°互いに反転した2方向に限定されない。例えば、第一の方向と、この第一の方向に対して90°で直交する第二の方向の2方向に払拭部材と液滴吐出ヘッドとを相対移動させるなどの構成であっても良い。
5…液滴吐出ヘッド、11…制御装置、13…ワイピング部、15…ヘッド回転装置(回転手段)、21…ノズルプレート(吐出面)、35…払拭部材、39…払拭部材移動機構、N…吐出ノズル(ノズル)、IJ…液滴吐出装置。
Claims (5)
- 液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
前記吐出ノズルが露呈した吐出面を含む領域に当接して前記液滴吐出ヘッドに対して相対移動する払拭部材を備えたワイピング部と、
前記払拭部材が相対移動する方向と前記液滴吐出ヘッドの長手方向とがなす角度を変更する回転手段と、
該回転手段を制御する制御装置と、
を少なくとも備え、
前記払拭部材が前記吐出面に当接して相対移動する際は、前記払拭部材が相対移動する方向と前記液滴吐出ヘッドの長手方向とがなす角度を、少なくとも2以上設定することを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記回転手段は、前記液滴吐出ヘッドを回転させることを特徴とする請求項1記載の液滴吐出装置。
- 前記回転手段は、前記ワイピング部を回転させることを特徴とする請求項1記載の液滴吐出装置。
- 前記制御装置は、前記払拭部材が前記液滴吐出ヘッドに対して当接して相対移動する際に、第一の角度で当接しつつ相対移動する第一の払拭工程と、第二の角度で当接しつつ相対移動する第二の払拭工程とを、交互に実行させることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の液滴吐出装置。
- 液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを払拭部材を用いて払拭するヘッドクリーニング方法であって、
前記払拭部材が前記液滴吐出ヘッドに対して第一の角度で当接しつつ相対移動する第一の払拭工程と、前記払拭部材が前記液滴吐出ヘッドに対して第二の角度で当接しつつ相対移動する第二の払拭工程とを、交互に実行させることを特徴とするヘッドクリーニング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009118344A JP2010264392A (ja) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 液滴吐出装置、ヘッドクリーニング方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112549774A (zh) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 喷墨装置 |
-
2009
- 2009-05-15 JP JP2009118344A patent/JP2010264392A/ja not_active Withdrawn
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CN112549774B (zh) * | 2019-09-26 | 2024-06-11 | 松下知识产权经营株式会社 | 喷墨装置 |
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