JP2011104476A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の吸引方法では、吐出ヘッドにかかる外力を低減することが困難である。
【解決手段】液状体が液滴の状態で吐出されるノズルを有する吐出ヘッド３３と、平面視で吐出ヘッド３３に重なる空間のうち、前記ノズルから前記液滴が吐出される側の前記空間に向けて気体を噴射する噴射部８１と、を有する、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、液滴吐出装置等に関する。

液状体を液滴として吐出することができる液滴吐出装置の１つとして、インクジェット装置が知られている。インクジェット装置では、インクなどの液状体を吐出ヘッドのノズルから液滴として吐出することができる。このようなインクジェット装置では、従来から、吐出ヘッドにキャップを密着させた状態で、キャップ内の圧力を低下させることによって、ノズルからインクを吸引する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２７６６７１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された吸引方法では、キャップを吐出ヘッドに密着させるので、吐出ヘッドにかかる外力を低減することが困難であるという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。

［適用例１］液状体が液滴の状態で吐出されるノズルを有する吐出ヘッドと、平面視で前記吐出ヘッドに重なる空間のうち、前記ノズルから前記液滴が吐出される側の前記空間に向けて気体を噴射する気体噴射部と、を有する、ことを特徴とする液滴吐出装置。

この適用例の液滴吐出装置は、吐出ヘッドと、気体噴射部と、を有している。
吐出ヘッドは、ノズルを有する。液状体は、ノズルから液滴の状態で吐出される。
気体噴射部は、気体を噴射する。気体噴射部は、平面視で吐出ヘッドに重なる空間のうち、ノズルから液滴が吐出される側の空間に向けて気体を噴射する。
上記の構成により、平面視でノズルに重なる空間に気体の流動（以下、気流と呼ぶ）が発生する。このため、平面視でノズルに重なる空間の圧力が、ノズル内の圧力よりも下がる。これにより、ノズル内の液状体がノズルから空間側に吸い出され得る。つまり、上記の構成により、ノズル内の液状体を吸引することができる。
上記の構成では、例えば、キャップ等を吐出ヘッドに密着させる構成に比較して、吐出ヘッドにかかる外力を低く抑えやすくすることができる。

［適用例２］上記の液滴吐出装置であって、前記気体噴射部は、前記吐出ヘッドの前記ノズルが設けられている面であるノズル面に対して傾いた方向に向けて前記気体を噴射する、ことを特徴とする液滴吐出装置。

この適用例では、気体がノズル面に対して傾いた方向に向かって噴射されるので、例えば、ノズル面に向かって気流を発生させることができる。これにより、例えば、ノズル面に付着した液状体を気流で払いやすくすることができる。

［適用例３］上記の液滴吐出装置であって、前記気体噴射部は、前記吐出ヘッドの前記ノズルが設けられている面であるノズル面に向けて前記気体を噴射する、ことを特徴とする液滴吐出装置。

この適用例では、ノズル面に向けて気体を噴射するので、例えば、ノズル面に付着した液状体を空気で払いやすくすることができる。

［適用例４］上記の液滴吐出装置であって、前記気体噴射部から噴射される前記気体の流速を制御する流速制御部を有する、ことを特徴とする液滴吐出装置。

この適用例では、気体の流速を制御することができるので、ノズルからの液状体の吸引力を調整しやすくすることができる。

［適用例５］上記の液滴吐出装置であって、前記吐出ヘッドは、複数の前記ノズルが配列したノズル列を有しており、前記気体噴射部は、前記ノズル列を網羅する長さの吹き出し口から、平面視で前記ノズル列の延在方向とは交差する方向に前記気体を噴射する、ことを特徴とする液滴吐出装置。

この適用例では、吐出ヘッドは、ノズル列を有している。ノズル列では、複数のノズルが配列している。また、気体噴射部において、気体の吹き出し口は、ノズル列を網羅する長さを有している。そして、気体噴射部は、平面視で、ノズル列の延在方向とは交差する方向に気体を噴射する。
上記の構成により、ノズル列における複数のノズルのうちの一部のノズルから吸い出された液状体が、他のノズルに付着することを避けやすくすることができる。

［適用例６］上記の液滴吐出装置であって、前記気体が、空気である、ことを特徴とする液滴吐出装置。

この適用例では、気体が空気であるので、気体を入手しやすくすることができる。

本実施形態における液滴吐出装置の概略の構成を示す斜視図。 本実施形態におけるキャリッジを図１中のＡ視方向に見たときの正面図。 本実施形態における吐出ヘッドの底面図。 図２中のＢ−Ｂ線における断面図。 本実施形態における吸引ユニット及びキャリッジを図１中のＡ視方向に見たときの正面図。 本実施形態における吐出ヘッド、噴射部及び回収部の底面図。 本実施形態における液滴吐出装置の概略の構成を示すブロック図。 本実施形態における描画処理の流れを示す図。 本実施形態における吸引処理の流れを示す図。 本実施形態における吸引ユニットの他の例を示す正面図。

図面を参照しながら、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。

実施形態における液滴吐出装置１は、概略の構成を示す斜視図である図１に示すように、ワーク搬送装置３と、ヘッドユニット５と、キャリッジ７と、キャリッジ搬送装置９と、メンテナンス装置１１と、とを有している。
液滴吐出装置１では、基板などのワークＷとヘッドユニット５との平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット５から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークＷに液状体で所望のパターンを描画することができる。なお、図中のＹ方向はワークＷの移動方向を示し、Ｘ方向は平面視でＹ方向とは直交する方向を示している。また、Ｘ方向及びＹ方向によって規定されるＸＹ平面と直交する方向は、Ｚ方向として規定される。

このような液滴吐出装置１は、例えば、液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルターの製造や、有機ＥＬ装置の製造などに適用され得る。
赤、緑及び青の３色のフィルターエレメントを有するカラーフィルターの場合、液滴吐出装置１は、例えば、基板に赤、緑及び青の各着色層を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット５から各着色層に対応する各液状体を、ワークＷに液滴として吐出させることによって、ワークＷに赤、緑及び青のそれぞれのフィルターエレメントのパターンが描画される。
また、有機ＥＬ装置の製造では、例えば、赤、緑及び青の画素ごとに、各色に対応する機能層（有機層）を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット５から各色の機能層に対応する各液状体を、ワークＷに液滴として吐出させることによって、ワークＷに赤、緑及び青のそれぞれの機能層のパターンが描画される。

ここで、液滴吐出装置１の各構成について、詳細を説明する。
ワーク搬送装置３は、図１に示すように、定盤２１と、ガイドレール２３ａと、ガイドレール２３ｂと、ワークテーブル２５と、テーブル位置検出装置２７と、を有している。
定盤２１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｙ方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、定盤２１の上面２１ａ上に配設されている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、それぞれ、Ｙ方向に沿って延在している。ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとは、互いにＸ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。

ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂを挟んで定盤２１の上面２１ａに対向した状態で設けられている。ワークテーブル２５は、定盤２１から浮いた状態でガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂ上に載置されている。ワークテーブル２５は、ワークＷが載置される面である載置面２５ａを有している。載置面２５ａは、定盤２１側とは反対側（上側）に向けられている。ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤２１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
テーブル位置検出装置２７は、定盤２１の上面２１ａに設けられており、Ｙ方向に延在している。テーブル位置検出装置２７は、ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとの間に設けられている。テーブル位置検出装置２７は、ワークテーブル２５のＹ方向における位置を検出する。

ワークテーブル２５は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル２５をＹ方向に沿って移動させるための動力源として、後述するワーク搬送モーターが採用されている。ワーク搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
ワーク搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル２５に伝達される。これにより、ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂに沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動することができる。つまり、ワーク搬送装置３は、ワークテーブル２５の載置面２５ａに載置されたワークＷを、Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。

ヘッドユニット５は、キャリッジ７を図１中のＡ視方向に見たときの正面図である図２に示すように、ヘッドプレート３１と、吐出ヘッド３３と、を有している。
吐出ヘッド３３は、底面図である図３に示すように、ノズル面３５を有している。ノズル面３５には、複数のノズル３７が形成されている。なお、図３では、ノズル３７をわかりやすく示すため、ノズル３７が誇張され、且つノズル３７の個数が減じられている。
複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って所定のピッチＰで配列形成されており、Ｙ方向に延在するノズル列３９を構成している。

吐出ヘッド３３は、図２中のＢ−Ｂ線における断面図である図４に示すように、ノズルプレート４１と、キャビティープレート４３と、振動板４５と、複数の圧電素子４７と、を有している。
ノズルプレート４１は、ノズル面３５を有している。複数のノズル３７は、ノズルプレート４１に設けられている。
キャビティープレート４３は、ノズルプレート４１のノズル面３５とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート４３には、複数のキャビティー５１が形成されている。各キャビティー５１は、各ノズル３７に対応して設けられており、対応する各ノズル３７に連通している。各キャビティー５１には、図示しないタンクから機能液５３が供給される。

振動板４５は、キャビティープレート４３のノズルプレート４１側とは反対側の面に設けられている。振動板４５は、Ｚ方向に振動（縦振動）することによって、キャビティー５１内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子４７は、それぞれ、振動板４５のキャビティープレート４３側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４７は、各キャビティー５１に対応して設けられており、振動板４５を挟んで各キャビティー５１に対向している。各圧電素子４７は、駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板４５がキャビティー５１内の容積を縮小する。このとき、キャビティー５１内の機能液５３に圧力が付与される。その結果、ノズル３７から、機能液５３が液滴５５として吐出される。吐出ヘッド３３による液滴５５の吐出法は、インクジェット法の１つである。

上記の構成を有する吐出ヘッド３３は、図２に示すように、ノズル面３５がヘッドプレート３１から突出した状態で、ヘッドプレート３１に支持されている。
キャリッジ７は、図２に示すように、ヘッドユニット５を支持している。ここで、ヘッドユニット５は、ノズル面３５がＺ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ７に支持されている。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４７が採用されているが、機能液５３に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。

キャリッジ搬送装置９は、図１に示すように、架台６１と、ガイドレール６３と、キャリッジ位置検出装置６５と、を有している。
架台６１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置３及びメンテナンス装置１１をＸ方向にまたいでいる。架台６１は、ワークテーブル２５の定盤２１側とは反対側で、ワーク搬送装置３及びメンテナンス装置１１のそれぞれに対向している。架台６１は、支柱６７ａと支柱６７ｂとによって支持されている。支柱６７ａ及び支柱６７ｂは、定盤２１を挟んでＸ方向に互いに対峙する位置に設けられている。支柱６７ａ及び支柱６７ｂは、それぞれ、ワークテーブル２５よりもＺ方向の上方に突出している。これにより、架台６１とワークテーブル２５との間、及び架台６１とメンテナンス装置１１との間には、それぞれ隙間が保たれている。

ガイドレール６３は、架台６１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール６３は、Ｘ方向に沿って延在しており、架台６１のＸ方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ７は、ガイドレール６３に支持されている。キャリッジ７がガイドレール６３に支持された状態において、吐出ヘッド３３のノズル面３５は、Ｚ方向においてワークテーブル２５側に向いている。キャリッジ７は、ガイドレール６３によってＸ方向に沿って案内され、Ｘ方向に往復動可能な状態でガイドレール６３に支持されている。なお、平面視で、キャリッジ７がワークテーブル２５に重なっている状態において、ノズル面３５とワークテーブル２５の載置面２５ａとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
キャリッジ位置検出装置６５は、架台６１とキャリッジ７との間に設けられており、Ｘ方向に延在している。キャリッジ位置検出装置６５は、キャリッジ７のＸ方向における位置を検出する。

キャリッジ７は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｘ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ７をＸ方向に沿って移動させるための動力源として、後述するキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ７に伝達される。これにより、キャリッジ７は、ガイドレール６３に沿って、すなわちＸ方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置９は、キャリッジ７に支持されたヘッドユニット５を、Ｘ方向に沿って往復移動させることができる。

メンテナンス装置１１は、図１に示すように、定盤７１と、ガイドレール７３ａと、ガイドレール７３ｂと、保守テーブル７５と、フラッシングユニット７７と、吸引ユニット７９と、を有している。
定盤７１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｘ方向に支柱６７ａを挟んで定盤２１と対峙する位置に設けられている。
ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂは、定盤７１の上面７１ａ上に配設されている。ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂは、それぞれ、Ｙ方向に沿って延在している。ガイドレール７３ａとガイドレール７３ｂとは、互いにＸ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂを挟んで定盤７１の上面７１ａに対向した状態で設けられている。保守テーブル７５は、定盤７１から浮いた状態でガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂ上に載置されている。

保守テーブル７５には、フラッシングユニット７７や吸引ユニット７９などの保守ユニットが載置される。本実施形態では、保守ユニットは、フラッシングユニット７７と、吸引ユニット７９と、を含んでいる。
保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤７１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
フラッシングユニット７７は、保守テーブル７５の定盤７１側とは反対側に設けられている。
ここで、ワークＷへのパターンの描画とは無関係に、吐出ヘッド３３から液状体を吐出させる動作は、フラッシング動作と呼ばれる。フラッシング動作には、例えば、ノズル３７内に滞留する液状体がノズル３７内で固化してしまうことを予防する効果がある。フラッシングユニット７７は、フラッシング動作のときに、吐出ヘッド３３から吐出される液状体を受ける装置である。

吸引ユニット７９は、吐出ヘッド３３のノズル３７から液状体を吐出ヘッド３３の外に吸引するための装置である。ノズル３７から液状体を吐出ヘッド３３の外に吸引する動作は、吸引動作と呼ばれる。吸引動作は、吐出ヘッド３３のノズル３７から液状体を強制的に排出させるときに実施される。
このような吸引動作は、例えば、ノズル３７における液滴５５を吐出する性能（以下、吐出性能と呼ぶ）を回復させるときなどに実施される。例えば、ノズル面３５に液状体や異物などが付着すると、吐出された液滴５５の飛行経路が曲がったり、液滴５５の吐出が阻害されたりすることがある。吸引動作を実施することによって、これらのような吐出性能の低下を回復させることができる。

保守テーブル７５は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、保守テーブル７５をＹ方向に沿って移動させるための動力源として、後述するテーブル搬送モーターが採用されている。テーブル搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
テーブル搬送モーターからの動力は、移動機構を介して保守テーブル７５に伝達される。これにより、保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂに沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動することができる。
つまり、メンテナンス装置１１は、フラッシングユニット７７や吸引ユニット７９などの保守ユニットを、Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。これにより、平面視で吐出ヘッド３３がメンテナンス装置１１に重なっている状態において、吐出ヘッド３３をフラッシングユニット７７及び吸引ユニット７９のそれぞれに対向させることができる。

ここで、吸引ユニット７９の構成について、詳細を説明する。
吸引ユニット７９は、吸引ユニット７９及びキャリッジ７を図１中のＡ視方向に見たときの正面図である図５に示すように、噴射部８１と、回収部８３と、供給管８５と、排気管８７と、バルブ８９と、バルブ９１と、を有している。
噴射部８１は、供給口９３と、吹き出し口９５と、を有している。供給口９３には、圧力が付与された空気（以下、圧空とよぶ）が供給される。噴射部８１において、供給口９３と吹き出し口９５とは、互いに連通している。このため、供給口９３を介して噴射部８１内に供給された圧空は、吹き出し口９５から噴射部８１外に吹き出す。
なお、本実施形態では、噴射部８１の吹き出し口９５は、図１に示すように、Ｘ方向において、ワーク搬送装置３側とは反対側に向けられている。

供給管８５は、図５に示すように、一端が噴射部８１の供給口９３に接続されている。供給管８５の噴射部８１側とは反対側の他端側には、圧空が供給される。つまり、供給管８５の噴射部８１側とは反対側の他端側は、図示しない圧空の供給源に接続されている。噴射部８１の供給口９３には、供給管８５を介して圧空が供給される。
供給管８５には、供給口９３に接続された一端と、図示しない圧空の供給源に接続された他端との間に、バルブ８９が設けられている。バルブ８９は、噴射部８１への圧空の供給路を遮断したり、開いたりする。つまり、噴射部８１への圧空の供給と供給の停止とは、バルブ８９の開閉によって達成される。

回収部８３は、隙間を介して噴射部８１に対峙する位置に設けられている。回収部８３は、回収口９７と、排気口９９と、を有している。回収口９７は、隙間を介して噴射部８１の吹き出し口９５と対峙している。
排気管８７は、一端が回収部８３の排気口９９に接続されている。排気管８７の回収部８３側とは反対側の他端側は、図示しない吸気装置に接続されている。回収部８３内の気体は、排気管８７を介して吸気装置によって回収部８３外に排気される。
なお、吸気装置としては、吸気ファンや、エジェクター、ミストセパレーターなどが採用され得る。
排気管８７には、排気口９９に接続された一端と、図示しない吸気装置に接続された他端との間に、バルブ９１が設けられている。バルブ９１は、回収部８３からの排気路を遮断したり、開いたりする。つまり、回収部８３からの排気と排気の停止とは、バルブ９１の開閉によって達成される。

本実施形態では、噴射部８１と回収部８３との間に、隙間が設けられている。吸引動作のときには、吐出ヘッド３３は、Ｘ方向において、噴射部８１と回収部８３との間に位置する。吐出ヘッド３３が噴射部８１と回収部８３との間に位置した状態において、吹き出し口９５は、ノズル面３５に向いている。
本実施形態では、吹き出し口９５は、ノズル面３５のうち、ノズル列３９の位置よりも噴射部８１側の領域に向けられている。これにより、吹き出し口９５から吹き出した圧空は、ノズル面３５の下側を回収部８３に向かって流れる。この結果、ノズル面３５の下側に、噴射部８１から回収部８３に向かって気流１０１が発生する。

気流１０１は、ノズル面３５のうちでノズル列３９の位置よりも噴射部８１側の領域から、ノズル列３９の位置を越えて回収部８３に至る。気流１０１によって、ノズル面３５のうち、ノズル列３９の位置よりも噴射部８１側の領域と、ノズル列３９の位置よりも回収部８３側の領域とで、圧力差が発生する。この圧力差によって、ノズル３７内の機能液５３（図４）が、ノズル３７からノズル３７外に吸い出され得る。上記により、吐出ヘッド３３に対する吸引動作が達成され得る。
吸引動作によってノズル３７からノズル３７外に吸い出された機能液５３は、気流１０１によって回収部８３に運ばれる。回収部８３に運ばれた機能液５３は、回収部８３を介して回収される。これにより、吸引動作によってノズル３７からノズル３７外に吸い出された機能液５３が飛散することを抑えやすくすることができる。

なお、本実施形態では、吹き出し口９５のＹ方向における長さは、吐出ヘッド３３、噴射部８１及び回収部８３の底面図である図６に示すように、ノズル列３９を網羅する長さに設定されている。また、吹き出し口９５は、ノズル列３９とは交差する方向に向いている。このため、気流１０１がノズル３７の位置を越えるときの流速を、ノズル列３９内の複数のノズル３７間で均一にしやすくすることができる。
また、回収口９７のＹ方向における長さも、ノズル列３９を網羅する長さに設定されている。これにより、ノズル３７からノズル３７外に吸い出された機能液５３を、ノズル列３９内の複数のノズル３７間で均一に回収しやすくすることができる。

液滴吐出装置１は、図７に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部１１１を有している。制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３と、駆動制御部１１５と、メモリー部１１７と、を有している。駆動制御部１１５及びメモリー部１１７は、バス１１９を介してＣＰＵ１１３に接続されている。
また、液滴吐出装置１は、キャリッジ搬送モーター１２１と、ワーク搬送モーター１２３と、テーブル搬送モーター１２４と、バルブ駆動装置１２５と、バルブ駆動装置１２７と、入力装置１２９と、表示装置１３１と、を有している。キャリッジ搬送モーター１２１、ワーク搬送モーター１２３、及びテーブル搬送モーター１２４は、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。また、バルブ駆動装置１２５、バルブ駆動装置１２７、入力装置１２９、及び表示装置１３１も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。

キャリッジ搬送モーター１２１は、キャリッジ７を駆動するための動力を発生させる。ワーク搬送モーター１２３は、ワークテーブル２５を駆動するための動力を発生させる。テーブル搬送モーター１２４は、保守テーブル７５を駆動するための動力を発生させる。バルブ駆動装置１２５は、バルブ８９を駆動する装置である。バルブ駆動装置１２７は、バルブ９１を駆動する装置である。入力装置１２９は、各種の加工条件を入力する装置である。表示装置１３１は、加工条件や、作業状況を表示する装置である。液滴吐出装置１を操作するオペレーターは、表示装置１３１に表示される情報を確認しながら、入力装置１２９を介して種々の情報を入力することができる。
なお、キャリッジ位置検出装置６５、テーブル位置検出装置２７及び吐出ヘッド３３も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。

ＣＰＵ１１３は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部１１５は、各構成の駆動を制御する。メモリー部１１７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read-Only Memory）などを含んでいる。メモリー部１１７には、液滴吐出装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト１３５を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部１３７などが設定されている。データ展開部１３７に展開されるデータとしては、例えば、描画すべきパターンが示される描画データや、描画処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部１１５は、モーター制御部１４１と、位置検出制御部１４３と、吐出制御部１４５と、バルブ制御部１４７と、表示制御部１４９と、を有している。

モーター制御部１４１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動と、ワーク搬送モーター１２３の駆動と、テーブル搬送モーター１２４の駆動とを、個別に制御する。
位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置６５と、テーブル位置検出装置２７とを、個別に制御する。位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置６５にキャリッジ７のＸ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をＣＰＵ１１３に出力する。また、位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、テーブル位置検出装置２７にワークテーブル２５のＹ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をＣＰＵ１１３に出力する。
吐出制御部１４５は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、吐出ヘッド３３の駆動を制御する。
バルブ制御部１４７は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、バルブ駆動装置１２５の駆動と、バルブ駆動装置１２７の駆動とを、個別に制御する。
表示制御部１４９は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、表示装置１３１の駆動を制御する。

ここで、液滴吐出装置１における描画処理、及び吸引処理について説明する。
まず、描画処理について説明する。
液滴吐出装置１では、制御部１１１が入力装置１２９から入出力インターフェース１３３及びバス１１９を介して描画データを受け取ると、ＣＰＵ１１３によって図８に示す描画処理が開始される。
ここで、描画データは、機能液５３でワークＷに描画すべきパターンを指示するものであり、描画すべきパターンがビットマップ状に表現されている。ワークＷへのパターンの描画は、吐出ヘッド３３をワークＷに対向させた状態で、吐出ヘッド３３とワークＷとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド３３から液滴５５を所定周期で吐出させることによって行われる。

描画処理では、ＣＰＵ１１３は、まず、ステップＳ１において、キャリッジ搬送指令をモーター制御部１４１（図７）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ７を描画エリアの開始位置に移動させる。ここで、描画エリアは、図１に示すワークＷのＹ方向に沿った軌跡と、吐出ヘッド３３のＸ方向に沿った軌跡とが交差する領域である。開始位置は、描画エリアが始まる位置である。
次いで、ステップＳ２において、ＣＰＵ１１３は、ワーク搬送指令をモーター制御部１４１に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷを描画エリアに移動させる。

次いで、ステップＳ３において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ走査指令をモーター制御部１４１（図７）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ７の往復移動を開始させる。キャリッジ７の往復移動では、キャリッジ７は、描画エリアの開始位置と折り返し位置との間を往復移動する。折り返し位置は、描画エリアの開始位置とは反対側の終端に相当する位置である。
次いで、ステップＳ４において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図７）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、描画データに基づいて、各ノズル３７から液滴５５を吐出させる。
次いで、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が折り返し位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ７の位置が折り返し位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ６に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が折り返し位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ７の位置が折り返し位置に到達するまで処理が待機される。

ステップＳ６において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図７）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
次いで、ステップＳ７において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ７の位置が開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ８に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ７の位置が開始位置に到達するまで処理が待機される。

ステップＳ８において、ＣＰＵ１１３は、描画データが終了したか否かを判定する。このとき、描画データが終了した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理が終了する。他方で、描画データが終了していない（Ｎｏ）と判定されると、処理がステップＳ９に移行する。
ステップＳ９において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図７）に出力してから、処理をステップＳ５に移行させる。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。

次に、吸引処理について説明する。
液滴吐出装置１では、制御部１１１が入力装置１２９から入出力インターフェース１３３及びバス１１９を介して吸引処理の実施指示を受けると、ＣＰＵ１１３によって、図９に示す吸引処理が開始される。
吸引処理では、ＣＰＵ１１３は、まず、ステップＳ２１において、キャリッジ搬送指令をモーター制御部１４１（図７）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ７を保守エリアに移動させる。ここで、保守エリアは、図１に示す保守テーブル７５のＹ方向に沿った軌跡と、吐出ヘッド３３のＸ方向に沿った軌跡とが交差する領域である。
次いで、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１１３は、テーブル搬送指令をモーター制御部１４１（図７）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、テーブル搬送モーター１２４の駆動を制御して、保守ユニットのうち吸引ユニット７９（図１）を保守エリアに移動させる。
これにより、吐出ヘッド３３と吸引ユニット７９とが互いに対向した状態になる。

次いで、ステップＳ２３において、ＣＰＵ１１３は、バルブ開指令をバルブ制御部１４７（図７）に出力する。このとき、バルブ制御部１４７は、バルブ駆動装置１２７の駆動を制御して、バルブ９１を開状態にする。これにより、回収部８３（図５）内の気体が、排気管８７を介して吸気装置によって回収部８３外に排気される。
次いで、ステップＳ２４において、ＣＰＵ１１３は、バルブ開指令をバルブ制御部１４７（図７）に出力する。このとき、バルブ制御部１４７は、バルブ駆動装置１２５の駆動を制御して、バルブ８９を開状態にする。これにより、噴射部８１（図５）への圧空の供給が開始される。前述したように、噴射部８１に圧空が供給されると、気流１０１が発生する。これにより、ノズル３７内の機能液５３（図４）が、ノズル３７からノズル３７外に吸引され得る。

次いで、ステップＳ２５において、ＣＰＵ１１３は、所定時間が経過したか否かを判定する。このとき、所定時間が経過した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ２６に移行する。他方で、所定時間が経過していない（Ｎｏ）と判定されると、所定時間が経過するまで処理が待機される。
ステップＳ２６において、ＣＰＵ１１３は、バルブ閉指令をバルブ制御部１４７（図７）に出力する。このとき、バルブ制御部１４７は、バルブ駆動装置１２５の駆動を制御して、バルブ８９を閉状態にする。これにより、噴射部８１（図５）への圧空の供給が停止する。つまり、これにより、ノズル３７からの機能液５３の吸引が停止する。
次いで、ステップＳ２７において、ＣＰＵ１１３は、バルブ閉指令をバルブ制御部１４７（図７）に出力してから、処理を終了させる。このとき、バルブ制御部１４７は、バルブ駆動装置１２７の駆動を制御して、バルブ９１を閉状態にする。これにより、回収部８３（図５）内の気体の排気が停止する。

本実施形態において、機能液５３が液状体に対応し、噴射部８１が気体噴射部に対応している。
本実施形態では、平面視でノズル面３５に重なる空間のうち、ノズル３７から液滴５５が吐出される側の空間に向けて空気を噴射することによって、ノズル３７から機能液５３が吸引される。このため、例えば、キャップ等を吐出ヘッド３３に密着させる構成に比較して、吐出ヘッド３３にかかる外力を極めて低く抑えやすくすることができる。この結果、吐出ヘッド３３の精度を高く維持しやすくすることができる。

また、本実施形態では、噴射部８１の吹き出し口９５がノズル面３５に向けられているので、ノズル面３５に向けて空気を噴射することができる。これにより、例えば、ノズル面３５に付着した機能液５３を空気で払いやすくすることができる。つまり、本実施形態では、吸引ユニット７９にワイピング動作を実施させることができる。ワイピング動作は、ノズル面３５に付着した機能液５３などを払拭する動作である。ワイピング動作により、吐出性能を良好に保ちやすくすることができる。本実施形態では、ノズル面３５に空気を噴射することによってワイピング動作が達成され得る。このため、例えば、払拭部材でノズル面３５をこする構成に比較して、吐出ヘッド３３にかかる外力を極めて低く抑えやすくすることができる。この結果、吐出ヘッド３３の精度を一層高く維持しやすくすることができる。

また、本実施形態では、噴射部８１の吹き出し口９５（図６）のＹ方向における長さが、ノズル列３９を網羅する長さに設定されている。さらに、吹き出し口９５は、ノズル列３９とは交差する方向に向いている。このため、ノズル列３９における複数のノズル３７のうちの一部のノズル３７から吸い出された機能液５３が、他のノズル３７に付着することを避けやすくすることができる。
例えば、吹き出し口９５がノズル列３９の延在方向に向いていると、１つのノズル３７から吸い出された機能液５３が、ノズル面３５をつたって他のノズル３７にかかりやすくなる。この結果、吐出性能が低下しやすくなる。これに対して、本実施形態では、一部のノズル３７から吸い出された機能液５３が、他のノズル３７に付着することを避けやすくすることができるので、吐出性能の低下を極めて低く抑えやすくすることができる。

なお、本実施形態では、吸引ユニット７９において、図１０に示すように、流速制御装置１５１を設けた構成も採用され得る。図１０に示す例では、バルブ８９と供給口９３との間に流速制御装置１５１が設けられている。流速制御装置１５１は、気流１０１の速度を制御する装置である。これにより、ノズル３７からの機能液５３の吸引力を調整しやすくすることができる。なお、流速制御装置１５１を設ける位置は、バルブ８９と供給口９３との間に限定されず、バルブ８９の上流側すなわちバルブ８９の噴射部８１側とは反対側も採用され得る。

また、本実施形態では、吸引ユニット７９において、吹き出し口９５がノズル面３５に向けられているが、吹き出し口９５の向きは、これに限定されず、ノズル面３５に平行な向きも採用され得る。この場合でも、ノズル３７から機能液５３を吸引することができる。
また、本実施形態では、圧力が付与された気体として圧空が採用されているが、気体は、空気に限定されず、他の任意の種類の気体が採用され得る。しかしながら、空気を採用することは、他の種類の気体よりも入手しやすい点で、好ましい。なお、他の種類の気体としては、例えば、窒素や、アルゴンなどの不活性ガスなどが挙げられる。不活性ガスを採用することによって、機能液５３の酸化を低く抑えやすくすることができる。

１…液滴吐出装置、３…ワーク搬送装置、５…ヘッドユニット、７…キャリッジ、９…キャリッジ搬送装置、１１…メンテナンス装置、２５…ワークテーブル、３３…吐出ヘッド、３５…ノズル面、３７…ノズル、３９…ノズル列、４１…ノズルプレート、５３…機能液、５５…液滴、７５…保守テーブル、７９…吸引ユニット、８１…噴射部、８３…回収部、８５…供給管、８７…排気管、８９…バルブ、９１…バルブ、９３…供給口、９５…吹き出し口、９７…回収口、９９…排気口、１０１…気流、１２４…テーブル搬送モーター、１２５…バルブ駆動装置、１２７…バルブ駆動装置、１４７…バルブ制御部、１５１…流速制御装置。

Claims (6)

1. 液状体が液滴の状態で吐出されるノズルを有する吐出ヘッドと、
   平面視で前記吐出ヘッドに重なる空間のうち、前記ノズルから前記液滴が吐出される側の前記空間に向けて気体を噴射する気体噴射部と、を有する、
   ことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記気体噴射部は、前記吐出ヘッドの前記ノズルが設けられている面であるノズル面に対して傾いた方向に向けて前記気体を噴射する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記気体噴射部は、前記吐出ヘッドの前記ノズルが設けられている面であるノズル面に向けて前記気体を噴射する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記気体噴射部から噴射される前記気体の流速を制御する流速制御部を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
5. 前記吐出ヘッドは、複数の前記ノズルが配列したノズル列を有しており、
   前記気体噴射部は、前記ノズル列を網羅する長さの吹き出し口から、平面視で前記ノズル列の延在方向とは交差する方向に前記気体を噴射する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
6. 前記気体が、空気である、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。

Images