JP2012055793A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体に塗布した紫外線硬化性機能液に対して十分な硬化を得る。
【解決手段】機能液を記録媒体に吐出する吐出ヘッド３３と、吐出ヘッド３３を保持するヘッド保持部材と、ヘッド保持部材の位置をＸ方向に変化させる第１変位装置と、記録媒体をＹ方向に間欠的に改行する第２変位装置と、記録媒体に吐出された機能液に紫外線を照射する第１紫外線照射装置１５及び第２紫外線照射装置１６と、を備え、吐出ヘッド３３と第１紫外線照射装置１５とはＸ方向に並んでおり、吐出ヘッド３３と第２紫外線照射装置１６とはＹ方向に並んでおり、第２紫外線照射装置１６は、記録媒体のＹ方向での改行方向において、吐出ヘッド３３よりも下流側に位置しており、第２紫外線照射装置１６のＹ方向における照射領域Ｄ２は、記録媒体の改行量よりも長いことを特徴とする液滴吐出装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、液滴吐出装置に関する。

紫外線の照射を受けることによって硬化する機能液を記録媒体に向けて吐出することによって記録媒体に機能液を塗布し、記録媒体に塗布された機能液を紫外線の照射により硬化させることができる液滴吐出装置がある。このような液滴吐出装置は、例えば、機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドを主走査方向に移動させるヘッド移動手段と、記録媒体を副走査方向に移動させる記録媒体移動手段と、機能液に紫外線を照射する紫外線照射装置等を備えている。このような液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドの主走査方向において、複数の液滴吐出ヘッドからなるヘッドユニットの両側と記録媒体の搬送方向でヘッドユニットの下流側とに紫外線照射装置を配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３１３４４５号公報

しかしながら、上記の液滴吐出装置では、記録媒体搬送方向下流側の紫外線照射装置の搬送方向における紫外線照射幅が開示されていない。このため、例えば機能液を塗布した後の記録媒体の搬送量が搬送方向下流側の紫外線照射装置の紫外線照射幅よりも大きい場合、記録媒体に塗布した機能液に十分な紫外線を照射することができなくなることがある。すなわち、上記の液滴吐出装置では、記録媒体に塗布した紫外線硬化性機能液に対して十分な硬化を得ることが困難となる場合があった。

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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る液滴吐出装置は、紫外線の照射を受けて硬化する性質を有する機能液を記録媒体に向けて吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを保持するヘッド保持部材と、前記ヘッド保持部材に対する前記記録媒体の位置を第１方向に変化させる第１変位装置と、前記ヘッド保持部材に対する前記記録媒体の位置を前記第１方向と交差する第２方向に間欠的に変化させる第２変位装置と、前記ヘッド保持部材に設けられ、前記記録媒体に吐出された前記機能液に紫外線を照射する第１紫外線照射装置と、前記ヘッド保持部材に設けられ、前記記録媒体に吐出された前記機能液に紫外線を照射する第２紫外線照射装置と、を備え、前記吐出ヘッドと前記第１紫外線照射装置とは前記第１方向に並んでおり、前記吐出ヘッドと前記第２紫外線照射装置とは前記第２方向に並んでおり、前記第２紫外線照射装置は、前記ヘッド保持部材を基準とする前記記録媒体の前記第２方向での変位方向において、前記吐出ヘッドよりも下流側に位置しており、前記第２紫外線照射装置の前記第２方向における紫外線照射幅は、前記ヘッド保持部材に対する前記記録媒体の前記第２方向における間欠的な変位量よりも長いことを特徴とする。

本適用例の液滴吐出装置では、ヘッド保持部材に対する記録媒体の位置を第１方向と第２方向とに変化させながら吐出ヘッドから記録媒体に向けて機能液を吐出することによって、記録媒体に機能液でパターンを描画することができる。
この液滴吐出装置では、機能液は、紫外線の照射を受けて硬化する性質を有する。また、この液滴吐出装置は、第１紫外線照射装置と、第２紫外線照射装置とを有している。第１紫外線照射装置と吐出ヘッドとは、第１方向に並んでいる。このため、ヘッド保持部材に対する記録媒体の位置を第１方向に変化させながら吐出ヘッドから記録媒体に向けて機能液を吐出するときに、記録媒体に吐出された機能液に、ヘッド保持部材に対する記録媒体の第１方向における変位に追従させて第１紫外線照射装置で紫外線を照射することができる。
また、第２紫外線照射装置と吐出ヘッドとは、第２方向に並んでいる。第２紫外線照射装置は、ヘッド保持部材を基準とする記録媒体の第２方向での変位方向において、吐出ヘッドよりも下流側に位置している。このため、ヘッド保持部材に対する記録媒体の位置が第２方向に間欠的に変化してから、ヘッド保持部材に対する記録媒体の位置が第１方向に変化するときに、吐出ヘッドよりも下流側に位置する機能液に第２紫外線照射装置で紫外線を照射することができる。
上記の通り、この液滴吐出装置では、第１紫外線照射装置と、第２紫外線照射装置とで機能液に紫外線を照射することができるので、記録媒体に吐出された機能液を十分に硬化させやすくすることができる。
さらに、この液滴吐出装置によれば、第２紫外線照射装置の第２方向における紫外線照射幅は、ヘッド保持部材に対する記録媒体の第２方向における間欠的な変位量よりも長いため、記録媒体の機能液が吐出された領域にわたって、第２紫外線照射装置で紫外線を照射しやすくすることができる。これによって、吐出ヘッドにより記録媒体に塗布された機能液を十分に硬化することが可能となる。

［適用例２］上記適用例に記載の液滴吐出装置において、前記第１紫外線照射装置の紫外線照射領域と、前記第２紫外線照射装置の紫外線照射領域とは、前記第１方向に見て互いにつながっていることを特徴とする。

本適用例によれば、第１紫外線照射装置の紫外線照射領域と、第２紫外線照射装置の紫外線照射領域とが、第１方向に見たときに、第２方向に連続することになる。このため、ヘッド保持部材に対する記録媒体の位置を第２方向に間欠的に変位させた場合においても、第１紫外線照射装置での紫外線の照射に引き続いて、第２紫外線照射装置で紫外線を照射することができる。つまり、第１紫外線照射装置での紫外線の照射と、第２紫外線照射装置での紫外線の照射との間において、紫外線が照射されない領域をなくしやすくすることができる。換言すれば、第１紫外線照射装置と第２紫外線照射装置との間の照射抜けを低く抑えやすくすることができる。

［適用例３］上記適用例に記載の液滴吐出装置において、前記第１紫外線照射装置の紫外線照射領域と、前記第２紫外線照射装置の紫外線照射領域とは、前記第１方向に見て互いに重複する領域を有することを特徴とする。

本適用例によれば、第１紫外線照射装置の紫外線照射領域と、第２紫外線照射装置の紫外線照射領域とが、第１方向に見て互いに重複する領域を有する。このため、第１紫外線照射装置の紫外線照射領域と、第２紫外線照射装置の紫外線照射領域との第２方向における境界が目立ちにくい。この結果、第１紫外線照射装置と第２紫外線照射装置との間の照射抜けを一層低く抑えやすくすることができる。

［適用例４］上記適用例に記載の液滴吐出装置において、前記第２紫外線照射装置の紫外線照度は、前記第１紫外線照射装置の紫外線照度よりも高いことを特徴とする。

本適用例によれば、第２紫外線照射装置の紫外線照度が、第１紫外線照射装置の紫外線照度よりも高いため、第１紫外線照射装置によって、機能液の表面が硬化した後でも、第２紫外線照射装置から照射される紫外線が機能液の内部まで届きやすくなる。これによって、記録媒体に吐出された機能液を十分に硬化させることが可能となる。

［適用例５］上記適用例に記載の液滴吐出装置において、前記第２紫外線照射装置の主となる紫外線波長は、前記第１紫外線照射装置の主となる紫外線波長よりも長いことを特徴とする。

本適用例によれば、第２紫外線照射装置の主となる紫外線波長が、第１紫外線照射装置の主となる紫外線波長よりも長いため、第１紫外線照射装置によって機能液の表面が硬化した後でも、第２紫外線照射装置から照射される紫外線が機能液の内部まで届きやすくなる。これによって、記録媒体に吐出された機能液を十分に硬化させることが可能となる。

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。 本実施形態におけるキャリッジの底面図。 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。

図面を参照しながら、記録装置の１つである液滴吐出装置を例に、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。

本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、キャリッジ７と、キャリッジ搬送装置１１と、を有している。
キャリッジ７には、ヘッドユニット１３と、２個の第１紫外線照射装置１５と、第２紫外線照射装置１６と、が設けられている。
液滴吐出装置１では、ヘッドユニット１３と基板などのワークＷ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１３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、樹脂フィルムなどのように、液状体が浸透しにくい記録媒体への描画に適用され得る。
また、液滴吐出装置１を、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（Electro Luminescence）装置の製造などに適用することもできる。
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１３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１３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、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。
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、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。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、図示しない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。以下において、Ｙ（−）側の向きをヘッドユニット１３の上流側、Ｙ（＋）側の向きをヘッドユニット１３の下流側とする。

ヘッドユニット１３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。
吐出ヘッド３３において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って配列する４本のノズル列３９を構成している。４本のノズル列３９は、Ｘ方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列３９において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って所定のノズル間隔Ｐで形成されている。
以下において、４本のノズル列３９のそれぞれが識別される場合に、ノズル列３９ａ、ノズル列３９ｂ、ノズル列３９ｃ及びノズル列３９ｄという表記が用いられる。
吐出ヘッド３３において、ノズル列３９ａとノズル列３９ｂとは、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。ノズル列３９ｃ及びノズル列３９ｄも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。

２個の第１紫外線照射装置１５は、図４に示すように、それぞれ、Ｘ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。以下において、２個の第１紫外線照射装置１５のそれぞれを識別する場合に、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂという表記が用いられる。
第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂは、それぞれ、紫外光４１を発する光源４３を有している。光源４３からの紫外光４１は、吐出ヘッド３３から吐出された機能液５３（液状体）の硬化を促進させる。機能液５３は、紫外光４１の照射を受けると、硬化が促進する。
光源４３としては、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源４３が採用され得る。
なお、本実施形態では、光源４３のＹ方向における長さは、吐出ヘッド３３のノズル列３９よりもヘッドユニット１３の下流側すなわちＹ（＋）側に長くなるように設定されている。

第２紫外線照射装置１６は、図４に示すように、ヘッドユニット１３のＹ（＋）側の端部に設けられている。第２紫外線照射装置１６は、紫外光４４を発する光源４５を有している。光源４５からの紫外光４４は、吐出ヘッド３３から吐出された機能液５３（液状体）の硬化を促進させる。機能液５３は、紫外光４４の照射を受けると、硬化が促進する。
第２紫外線照射装置１６は、第１紫外線照射装置１５よりも下流側（Ｙ（＋）側）に延びている。このため、第１紫外線照射装置１５から紫外光４１の照射を受けた機能液５３（液状体）に、第１紫外線照射装置１５よりも下流側で紫外光４４を照射することができる。この結果、吐出ヘッド３３から吐出された機能液５３の硬化を一層促進させることができる。

光源４５としては、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源４５が採用され得る。なお、本実施形態では、光源４５のＹ方向における長さは、ワークＷを間欠的にＹ（＋）側に変位（改行）させる長さよりも長くなるように設定されている。
また、光源４３と光源４５とは、Ｘ方向から見て、互いに重複する領域Ｄを有している。このため、光源４３の照射領域Ｄ１と光源４５の照射領域Ｄ２とは、Ｘ方向から見て、互いにつながっている。

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５に示すように、ノズルプレート４６と、キャビティープレート４７と、振動板４８と、複数の圧電素子４９と、を有している。
ノズルプレート４６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４６に設けられている。
キャビティープレート４７は、ノズルプレート４６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４７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４８は、キャビティープレート４７のノズルプレート４６側とは反対側の面に設けられている。振動板４８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４９は、それぞれ、振動板４８のキャビティープレート４７側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４９は、各キャビティー５１に対応して設けられており、振動板４８を挟んで各キャビティー５１に対向している。各圧電素子４９は、駆動信号に基づいて、伸長する。これにより、振動板４８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。インクジェット法は、塗布法の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１３を支持している。ここで、ヘッドユニット１３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。
上記により、ワークＷには、吐出ヘッド３３から機能液５３が塗布され得る。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４９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。

本実施形態では、機能液５３として、光の照射を受けることによって硬化が促進する機能液５３が採用されている。本実施形態では、機能液５３の硬化を促進させる光として紫外光４１及び紫外光４４が採用されている。
機能液５３は、樹脂材料、光重合開始剤及び溶媒を、成分として含んでいる。これらの成分に、顔料や染料等の色素や、親液性や撥液性等の表面改質材料などの機能性材料を添加することによって固有の機能を有する機能液５３を生成することができる。顔料や染料等の色素を含有する機能液５３は、例えば、ワークＷに描画する画像を形成するための機能液５３として採用され得る。以下において、ワークＷに描画する画像を形成するための機能液５３は、画像塗料と呼ばれる。

また、機能液５３の成分としての樹脂材料に、例えば、アクリル系の樹脂材料などの光透過性を有する樹脂材料を採用することによって、光透過性を有する機能液５３を構成することができる。このような光透過性を有する機能液５３は、例えば、クリアインクとしての用途が考えられる。以下において、光透過性を有する機能液５３は、透光塗料と呼ばれる。
クリアインクの用途としては、例えば、画像を被覆するオーバーコート層としての用途や、画像を形成する前の下地層としての用途などが考えられる。以下において、下地層として適用される機能液５３は、下地塗料と呼ばれる。
下地塗料としては、透光塗料だけでなく、透光塗料に種々の顔料を添加した機能液５３を採用することもできる。例えば、白色を呈する機能液５３や、金属的な光沢（メタリック）を示す機能液５３なども、下地塗料として採用され得る。

機能液５３における樹脂材料は、樹脂膜を形成する材料である。このような樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによってポリマーとなる材料であれば特に限定されない。樹脂材料としては、粘性が小さいものが好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。さらに、樹脂材料としては、モノマーの形態であることが一層好ましい。
光重合開始剤は、ポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤である。光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが採用され得る。本実施形態では、光重合開始剤として、ラジカル型の光重合開始剤が採用されている。ラジカル型の光重合開始剤としては、例えば、チバ・ジャパン（株）社製のイルガキュア８１９などが採用され得る。
溶媒は、樹脂材料の粘度を調整するためのものである。

キャリッジ搬送装置１１は、図１に示すように、架台１０１と、ガイドレール１０３と、を有している。
架台１０１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置３をＸ方向にまたいでいる。架台１０１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に対向している。架台１０１は、一対の支柱１０７によって支持されている。一対の支柱１０７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。
なお、以下においては、一対の支柱１０７のそれぞれを識別する場合に、支柱１０７ａ及び支柱１０７ｂという表記が用いられる。支柱１０７ａ及び支柱１０７ｂ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１０１とワークテーブル２５との間には、隙間が保たれている。

ガイドレール１０３は、架台１０１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール１０３は、Ｘ方向に沿って延在しており、架台１０１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１０３に支持されている。キャリッジ７がガイドレール１０３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１０３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１０３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、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。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、図示しない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１０３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１１は、キャリッジ７に支持されたヘッドユニット１３を、Ｘ方向に沿って往復移動させることができる。
上記の構成を有する液滴吐出装置１では、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を吐出させることによって、ワークＷへのパターンの描画が行われる。

液滴吐出装置１は、図６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、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、及びワーク搬送モーター１２３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、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。
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、吐出ヘッド３３、第１紫外線照射装置１５ａ、第１紫外線照射装置１５ｂ、及び第２紫外線照射装置１６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、吐出制御部１４５と、第１照射制御部１４７と、第２照射制御部１４９と、表示制御部１５１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の駆動とを、個別に制御する。
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。
第１照射制御部１４７は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂのそれぞれにおける光源４３の発光状態を個別に制御する。
第２照射制御部１４９は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、第２紫外線照射装置１６の光源４５の発光状態を制御する。
表示制御部１５１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７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（液状体）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６）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を往路開始位置に移動させる。
ここで、液滴吐出装置１では、描画エリアが設定されている。描画エリアは、図１に示すワークテーブル２５によってＹ方向に沿って描かれる軌跡と、吐出ヘッド３３によってＸ方向に沿って描かれる軌跡とが重なり合う領域である。
そして、往路開始位置は、キャリッジ７をＸ方向に沿って往復移動させるときの往路が開始する位置である。本実施形態では、往路開始位置は、平面視で、描画エリアの外側に位置している。本実施形態では、往路開始位置は、平面視で、描画エリアの支柱１０７ａ側に位置している。
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（図６）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６）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。
ここで、キャリッジ７の往復移動では、キャリッジ７は、上述した往路開始位置と復路開始位置との間を往復移動する。つまり、往路開始位置から復路開始位置で折り返して往路開始位置に戻る経路がキャリッジ７の１往復である。このため、本実施形態では、往路開始位置から復路開始位置に向かう経路がキャリッジ７の往路である。他方で、復路開始位置から往路開始位置に向かう経路がキャリッジ７の復路である。
なお、復路開始位置は、Ｘ方向に描画エリアを挟んで往路開始位置に対峙する位置である。復路開始位置は、平面視で、描画エリアの外側に位置している。このため、往路開始位置と復路開始位置とは、平面視で、描画エリアをＸ方向に挟んで互いに対峙している。本実施形態では、復路開始位置は、平面視で、描画エリアの支柱１０７ｂ側に位置している。

次いで、ステップＳ４において、ＣＰＵ１１３は、第１紫外線照射装置１５ａに対する第１照射指令を第１照射制御部１４７（図６）に出力する。このとき、第１照射制御部１４７は、第１紫外線照射装置１５ａの光源４３の駆動を制御して、第１紫外線照射装置１５ａの光源４３を点灯させる。
次いで、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１３は、吐出ヘッド３３の位置が往路における描画開始位置に到達したか否かを判定する。
ここで、描画開始位置は、描画エリア内で吐出ヘッド３３から液滴５５の吐出を開始させる位置である。
このとき、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ６に移行する。他方で、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ６において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図６）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。これにより、往路での描画が開始される。

次いで、ステップＳ７において、ＣＰＵ１１３は、吐出ヘッド３３の位置が往路における描画停止位置に到達したか否かを判定する。
ここで、描画停止位置は、描画エリア内で吐出ヘッド３３から液滴５５の吐出を停止させる位置である。
このとき、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ８に移行する。他方で、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ８において、ＣＰＵ１１３は、吐出停止指令を吐出制御部１４５（図６）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を停止して、各ノズル３７からの液滴５５の吐出を停止させる。これにより、往路での描画が終了する。
次いで、ステップＳ９において、ＣＰＵ１１３は、第１紫外線照射装置１５ａに対する第１照射停止指令を第１照射制御部１４７（図６）に出力する。このとき、第１照射制御部１４７は、第１紫外線照射装置１５ａの光源４３の駆動を制御して、第１紫外線照射装置１５ａの光源４３を消灯させる。

次いで、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が復路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の位置が復路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１１に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が復路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の位置が復路開始位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図６）に出力する。このとき、改行指令を受けたモーター制御部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（＋）側に移動（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。
このとき、ワークＷのＹ（＋）側への移動量（改行量）は、第２紫外線照射装置１６の光源４５のＹ方向における幅寸法（照射領域Ｄ２）よりも小さい。
次いで、ステップＳ１２において、第２紫外線照射装置１６の光源４５が消灯しているか否かを判定する。このとき、光源４５が消灯している（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１３に移行する。他方で、光源４５が消灯していない（Ｎｏ）と判定されると、処理がステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１３では、ＣＰＵ１１３は、第２紫外線照射装置１６に対する第２照射指令を第２照射制御部１４９（図６）に出力する。第２照射制御部１４９は、第２紫外線照射装置１６の光源４５の駆動を制御して、第２紫外線照射装置１６の光源４５を点灯させる。

ステップＳ１４では、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、処理がステップＳ１５に移行する。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Ｓ１６に移行する。
ステップＳ１５では、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が往路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の位置が往路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ２６に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が往路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の位置が往路開始位置に到達するまで処理が待機される。

次いで、ステップＳ１６において、ＣＰＵ１１３は、第１紫外線照射装置１５ｂに対する第１照射指令を第１照射制御部１４７（図６）に出力する。このとき、第１照射制御部１４７は、第１紫外線照射装置１５ｂの光源４３の駆動を制御して、第１紫外線照射装置１５ｂの光源４３を点灯させる。
次いで、ステップＳ１７において、ＣＰＵ１１３は、吐出ヘッド３３の位置が復路における描画開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１８に移行する。他方で、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ１８において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図６）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。これにより、復路での描画が開始される。

次いで、ステップＳ１９において、ＣＰＵ１１３は、吐出ヘッド３３の位置が復路における描画停止位置に到達したか否かを判定する。このとき、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ２０に移行する。他方で、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ２０において、ＣＰＵ１１３は、吐出停止指令を吐出制御部１４５（図６）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を停止して、各ノズル３７からの液滴５５の吐出を停止させる。これにより、復路での描画が終了する。
次いで、ステップＳ２１において、ＣＰＵ１１３は、第１紫外線照射装置１５ｂに対する第１照射停止指令を第１照射制御部１４７（図６）に出力する。このとき、第１照射制御部１４７は、第１紫外線照射装置１５ｂの光源４３の駆動を制御して、第１紫外線照射装置１５ｂの光源４３を消灯させる。

次いで、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が往路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の位置が往路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ２３に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が往路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の位置が往路開始位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ２３において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図６）に出力する。このとき、改行指令を受けたモーター制御部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（＋）側に移動（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。
このとき、ワークＷのＹ（＋）側への移動量（改行量）は、第２紫外線照射装置１６の光源４５のＹ方向における幅寸法（照射領域Ｄ２）よりも小さい。
次いで、ステップＳ２４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、処理がステップＳ２５に移行する。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Ｓ４に移行する。

ステップＳ２５では、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が復路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の位置が復路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ２６に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が復路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の位置が復路開始位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ２６において、ＣＰＵ１１３は、第２紫外線照射装置１６に対する第２照射停止指令を第２照射制御部１４９（図６）に出力する。このとき、第２照射制御部１４９は、第２紫外線照射装置１６の光源４５の駆動を制御して、第２紫外線照射装置１６の光源４５を消灯させる。
次いで、ステップＳ２７において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ走査停止指令をモーター制御部１４１（図６）に出力してから、処理を終了させる。このとき、キャリッジ走査停止指令を受けたモーター制御部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の往復移動を停止させる。

本実施形態において、ワークＷが記録媒体に対応し、キャリッジ７がヘッド保持部材に対応し、Ｘ方向が第１方向に対応し、キャリッジ搬送装置１１が第１変位装置に対応し、Ｙ方向が第２方向に対応し、ワーク搬送装置３が第２変位装置に対応し、紫外光４１及び紫外光４４のそれぞれが紫外線に対応している。
本実施形態では、２個の第１紫外線照射装置１５が吐出ヘッド３３を挟んでＸ方向に並んでいる。また、第２紫外線照射装置１６が、ワークＷの搬送方向で吐出ヘッド３３よりも下流側（Ｙ（＋）側）に設置されている。ワークＷを搬送方向下流側（Ｙ（＋）側）に改行を行いながら、ワークＷに機能液５３でパターンを描画するとき、キャリッジ７のＸ方向における往復移動に追従して２個の第１紫外線照射装置１５で機能液５３に紫外光４１を照射することができる。また、ワークＷが改行されると、吐出ヘッド３３よりも下流側（Ｙ（＋）側）に設置されている第２紫外線照射装置１６からワークＷの機能液５３に紫外光４４を照射することができる。この結果、ワークＷに塗布された機能液５３に対して紫外光を複数回にわたって照射することができるので、ワークＷに塗布された機能液５３を十分に硬化させやすくすることができる。
さらに、この液滴吐出装置によれば、第２紫外線照射装置１６における第２紫外線照射幅は、吐出ヘッド３３に対するワークＷの改行量よりも長いため、ワークＷの機能液５３が塗布された領域にわたって、第２紫外線照射装置１６で紫外光４４を照射しやすくすることができる。これによって、吐出ヘッド３３によりワークＷに塗布された機能液５３を十分に硬化させることが可能となる。

また、本実施形態では、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂによる紫外光４１の照射領域と第２紫外線照射装置１６による紫外光４４の照射領域がＹ方向につながっている。これにより、ワークＷを改行したときに、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂによる紫外光４１の照射と、第２紫外線照射装置１６による紫外光４４の照射とを切れ目なく行うことができる。つまり、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂでの紫外光４１の照射と、第２紫外線照射装置１６での紫外光４４の照射との間において、紫外光が照射されない領域をなくしやすくすることができる。これによって、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂと、第２紫外線照射装置との間の照射抜けを低く抑えやすくすることができる。

また、本実施形態では、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂによる紫外光４１の照射領域と第２紫外線照射装置１６による紫外光４４の照射領域とがＹ方向に重複するように配置されている。このため、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂでの紫外光４１の照射領域と、第２紫外線照射装置１６での紫外光４４の照射領域との境界が目立ちにくくなる。これによって、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂと、第２紫外線照射装置１６との間の照射抜けを一層低く抑えやすくすることができる。

なお、本実施形態では、第２紫外線照射装置１６による紫外光４４の照度を第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂによる紫外光４１の照度よりも高くする構成が採用され得る。これによって、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂによって、機能液５３の表面が硬化した後でも、第２紫外線照射装置１６から照射される紫外光４４が機能液５３の内部まで届きやすくなる。この結果、ワークＷに塗布された機能液５３を十分に硬化させることが可能となる。

また、本実施形態では、第２紫外線照射装置１６の主となる紫外光４４の波長を、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂの主となる紫外光４１の波長よりも長くする構成が採用され得る。これによって、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂによって、機能液５３の表面が硬化した後でも、第２紫外線照射装置１６から照射される紫外光４４が機能液５３の内部まで届きやすくなる。この結果、ワークＷに塗布された機能液５３を十分に硬化させることが可能となる。

また、本実施形態では、描画処理において、キャリッジ７の往路と復路とで、第１紫外線照射装置１５ａと第１紫外線照射装置１５ｂとを交互に点灯させたり消灯させたりしている。しかしながら、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂの動作態様としては、これに限定されず、第１紫外線照射装置１５ａ及び第１紫外線照射装置１５ｂの双方を点灯させたままの状態に維持する態様も採用され得る。この動作態様は、光源４３や光源４５としてランプが採用されているときに有効である。ランプの場合、点灯させてから十分な光量が得られるまでにかかる時間によって、描画処理にかかる時間を短縮することが困難となることがあるためである。

１…液滴吐出装置、３…ワーク搬送装置、７…キャリッジ、１１…キャリッジ搬送装置、１５…第１紫外線照射装置、１６…第２紫外線照射装置、３３…吐出ヘッド、４１…紫外光、４３…光源、４４…紫外光、４５…光源、Ｄ…領域、Ｄ１，Ｄ２…照射領域、Ｗ…ワーク。

Claims (5)

1. 紫外線の照射を受けて硬化する性質を有する機能液を記録媒体に向けて吐出する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドを保持するヘッド保持部材と、
   前記ヘッド保持部材に対する前記記録媒体の位置を第１方向に変化させる第１変位装置と、
   前記ヘッド保持部材に対する前記記録媒体の位置を前記第１方向と交差する第２方向に間欠的に変化させる第２変位装置と、
   前記ヘッド保持部材に設けられ、前記記録媒体に吐出された前記機能液に紫外線を照射する第１紫外線照射装置と、
   前記ヘッド保持部材に設けられ、前記記録媒体に吐出された前記機能液に紫外線を照射する第２紫外線照射装置と、を備え、
   前記吐出ヘッドと前記第１紫外線照射装置とは前記第１方向に並んでおり、
   前記吐出ヘッドと前記第２紫外線照射装置とは前記第２方向に並んでおり、
   前記第２紫外線照射装置は、前記ヘッド保持部材を基準とする前記記録媒体の前記第２方向での変位方向において、前記吐出ヘッドよりも下流側に位置しており、
   前記第２紫外線照射装置の前記第２方向における紫外線照射幅は、前記ヘッド保持部材に対する前記記録媒体の前記第２方向における間欠的な変位量よりも長いことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記第１紫外線照射装置の紫外線照射領域と、前記第２紫外線照射装置の紫外線照射領域とは、前記第１方向に見て互いにつながっていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記第１紫外線照射装置の紫外線照射領域と、前記第２紫外線照射装置の紫外線照射領域とは、前記第１方向に見て互いに重複する領域を有することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記第２紫外線照射装置の紫外線照度は、前記第１紫外線照射装置の紫外線照度よりも高い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. 前記第２紫外線照射装置の主となる紫外線波長は、前記第１紫外線照射装置の主となる紫外線波長よりも長い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。

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