JP4622269B2 - ヘッドユニット - Google Patents

Description

工業用液状材料を吐出し、電気光学装置、電子放出装置等の各種装置を製造する液滴吐出装置（描画装置）のサブキャリッジ取付け方法、取付け機構、電気的配線処理、液状材料に係る配管処理に関する。電気光学装置として、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、ＰＤＰ装置、電気泳動表示装置等があり、電子放出装置としてＦＥＤ装置等がある。また、スペーサ形成、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成に関するものである。

従来、大型のプリンタでは、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）の歩留まりを考慮し、副走査方向の吐出ノズルの全並び（１ライン）を、単一の液滴吐出ヘッドではなく、複数の液滴吐出ヘッドで構成している。この場合、複数の液滴吐出ヘッドは、単一のキャリッジに搭載され、ヘッドユニットとしてプリンタの駆動系に取り付けられている。

また従来は、液滴吐出装置のキャリッジに取り付けるキャリッジ取付部に、サブキャリッジを取り付ける際に、位置決めピンとそれと勘合する孔で位置決めしていた。そのため、重いサブキャリッジを持ち上げて嵌合させるという上下方向の作業を行っていたため作業効率が良くなかった。また、持上げる際にサブキャリッジに撓みが生ずる等の不具合があった。また、サブキャリッジをキャリッジ取付部に取り付けた後、個別に電気的配線処理、液状吐出材料に係る配管処理を行う必要があった（特許文献１参照）。

特開２００３−１２７３４３号公報（第１４〜１５頁、第１６図）

ところで、この種の液滴吐出ヘッドは、そのノズル列から微小な液滴を精度良く且つ選択的に吐出することができるため、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等のカラーフィルタの製造に応用可能であると共に、各種の電子デバイスや光デバイス等の製造装置への応用も期待されている。このような応用技術を考慮すると、数多くの液滴吐出ヘッドを単一のサブキャリッジに搭載した大型のヘッドユニットが必要となると同時に、吐出対象となる液体等によっては、液滴吐出ヘッドの耐久性も問題となり、液滴吐出ヘッド（ヘッドユニット）の頻繁な交換も考慮する必要がある。すなわち、従来のものと異なり、頻繁な交換（取付け・取外し）を考慮した重量のある大型のヘッドユニットが必要となることが想定される。

本発明は、複数の液滴吐出ヘッドを搭載した大型のサブキャリッジを、効率良く運搬且つ取付けすることができるヘッドユニット、およびその取付け方法を提供することにある。また、このヘッドユニット、およびその取付け方法を用いて製造する液晶表示装置の製造方法、有機ＥＬ装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ装置の製造方法、電気泳動表示装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬの製造方法、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、複数の液滴吐出ヘッドと、複数の液滴吐出ヘッドが配設されたサブキャリッジと、サブキャリッジが脱着されるキャリッジ取付部と、サブキャリッジの外形とキャリッジ取付部に配設されたガイドとによって取り付けることを要旨とする。

この構成によれば、サブキャリッジの外形とキャリッジ取付部に配設されたガイドとによって、作業者が大型で重いサブキャリッジを上に持上げることをせずに、略水平にサブキャリッジをキャリッジ取付部に載せ込むことことができ、複数の液滴吐出ヘッドを搭載した大型のサブキャリッジを、効率良く取付けすることができる。

本発明では、ヘッドユニットにおいて、キャリッジ取付部に配設されたガイドの底部上面とサブキャリッジの下面とによって、キャリッジ取付部とサブキャリッジとの鉛直方向の相対位置が決まることを要旨とする。

この構成によれば、キャリッジ取付部に配設されたガイドの底部上面にサブキャリッジの下面が当接して、キャリッジ取付部がサブキャリッジを支えているため、作業者が大型で重いサブキャリッジを上に持上げることをせずに、略水平にサブキャリッジをキャリッジ取付部に載せ込むことことができる。

本発明では、ヘッドユニットにおいて、サブキャリッジの一部が、キャリッジ取付部に配設されたガイドの一端部にガイドと略垂直に配設された面に当接して、キャリッジ取付部とサブキャリッジとの相対位置が決まることを要旨とする。

この構成によれば、サブキャリッジをキャリッジ取付部に配設されたガイドに載せ込み、サブキャリッジの一部がキャリッジ取付部に配設されたガイドと略垂直に配設された面に当接して、サブキャリッジとキャリッジ取付部との相対位置が決まるため、作業者は、キャリッジ取付部にサブキャリッジを押し込んで止まるまで押せば作業を終了することができ効率良く取付けすることができる。

本発明では、ヘッドユニットにおいて、サブキャリッジに配設された孔とキャリッジ取付部またはガイドに配設された孔とにピンを通すことによって、キャリッジ取付部とサブキャリッジとの相対位置が決まることを要旨とする。

この構成によれば、サブキャリッジに配設された孔とキャリッジ取付部またはガイドに配設された孔とにピンを通すことによって、キャリッジ取付部とサブキャリッジとの相対位置が決まるため、作業者は、サブキャリッジから一旦手を離すことができ、小さなピンを取り付けることによってキャリッジ取付部とサブキャリッジとの相対位置を決めることができるため、効率良く取付けすることができる。

本発明では、ヘッドユニットにおいて、サブキャリッジの一面に配設された雌ねじとキャリッジ取付部またはガイドに配設された孔とを使って螺合されて固定されることを要旨とする。

この構成によれば、サブキャリッジの一面に配設された雌ねじとキャリッジ取付部またはガイドに配設された孔とを使って螺合されて固定されるため、作業者は、ねじでサブキャリッジとキャリッジ取付部とを止めるだけで固定することができ、効率良く取付けすることができる。

本発明では、ヘッドユニットにおいて、サブキャリッジに配設された複数の電気的コネクタとキャリッジ取付部に配設された複数の電気的コネクタとがすべて一度に電気的に接続されることを要旨とする。

この構成によれば、サブキャリッジに配設された複数の電気的コネクタとキャリッジ取付部に配設された複数の電気的コネクタとの接続を個々に作業することがなくなるとともに、電気的接続作業でのミスが皆無となり、効率良く取付けすることができる。

本発明では、ヘッドユニットにおいて、サブキャリッジに配設された複数の液状材料用コネクタとキャリッジ取付部に配設された複数の液状材料用コネクタとが接続されることを要旨とする。

この構成によれば、サブキャリッジに配設された複数の液状材料用コネクタとキャリッジ取付部に配設された複数の液状材料用コネクタとの接続を個々に作業することがなくなるとともに、液状材料の接続作業でのミスが皆無となり、効率良く取付けすることができる。

本発明では、ヘッドユニットにおいて、サブキャリッジに配設された電気的コネクタまたは液状材料用コネクタと、キャリッジ取付部に配設された電気的コネクタまたは液状材料用コネクタとが接触する前に、サブキャリッジまたはキャリッジ取付部に配設された案内ピンの一端が、キャリッジ取付部またはサブキャリッジに配設された案内孔部材の平行孔部の一端に達することを要旨とする。

この構成によれば、サブキャリッジに配設された電気的コネクタまたは液状材料用コネクタと、キャリッジ取付部に配設された電気的コネクタまたは液状材料用コネクタとを一度に接続させるために、これらのコネクタが接触する前に、サブキャリッジまたはキャリッジ取付部のいずれかに配設されている案内ピンの一端が、サブキャリッジまたはキャリッジ取付部のいずれかに配設されている案内孔部材の平行孔部の一端に達し、サブキャリッジとキャリッジ取付部との相対位置が、案内ピンと案内孔部材の平行孔部とで決まるため、これらのコネクタの破損を防ぐとともに、効率良く取付けすることができる。

本発明では、ヘッドユニットにおいて、サブキャリッジに配設された案内ピンと、キャリッジ取付部に配設された案内孔部材との間に弾性部材が圧縮されて配設されたことを要旨とする。

この構成によれば、サブキャリッジに配設された案内ピンと、キャリッジ取付部に配設された案内孔部材との間に弾性部材が圧縮されて配設されているため、サブキャリッジをキャリッジ取付部から取り外す際に、この弾性部材の付勢により作業者が楽に取り外すことができる。

本発明では、サブキャリッジを液滴吐出装置のキャリッジに取り付けられたキャリッジ取付部に取り付けるヘッドユニットの取付け方法であって、サブキャリッジを仮置き台上にいったん載せ、サブキャリッジをキャリッジ取付部のガイドに向かって仮置き台上をスライドさせながら、サブキャリッジの先端部がガイドに案内されて略水平に載せ込むことを要旨とする。

この構成によれば、サブキャリッジを仮置き台上にいったん載せ、サブキャリッジをキャリッジ取付部のガイドに向かって仮置き台上をスライドさせながら、サブキャリッジの先端部がガイドに案内されて略水平に載せ込むことができるため、サブキャリッジ５０を持上げることに起因するサブキャリッジ５０自体の撓みを防止し、サブキャリッジ５０に装着されている複数の液滴吐出ヘッド５１同士の相対位置ずれを防止するとともに、作業者が楽に効率良く取付けすることができる。

本発明では、ヘッドユニットの取付け方法であって、サブキャリッジに配設された液滴吐出ヘッドのノズル面を下方に向けて、略水平に位置された仮置き台上に取り付け、仮置き台を所望の角度に回動固定してヘッドユニットの調整作業を行い、調整作業が終了した際は仮置き台を略水平の位置に戻すことを要旨とする。

この構成によれば、液滴吐出ヘッドのノズル面を下方に向けて大型のサブキャリッジを略水平に位置された仮置き台上に取り付け、仮置き台を所望の角度に回動固定してヘッドユニットの調整作業を行えるため、サブキャリッジの調整作業が安全に楽にできるとともに、調整作業が終了した際は仮置き台を略水平の位置に戻し、サブキャリッジの向きをキャリッジ取付部への取付け姿勢にすることができるため、調整作業から取付け作業まで一貫して効率良くすることができる。

本発明では、ヘッドユニットの取付け方法であって、仮置き台の下方に配設された上下可動部によって仮置き台の高さ調整がなされ、仮置き台の一部またはサブキャリッジの一部が液滴吐出装置のキャリッジの一部またはキャリッジ取付部の一部に当接して仮置き台とキャリッジ取付部との相対位置が決まることを要旨とする。

この構成によれば、仮置き台の下方に配設された上下可動部によって仮置き台の高さ調整がなされ、大型のサブキャリッジを持上げる作業が皆無となるとともに、仮置き台の一部またはサブキャリッジの一部が液滴吐出装置のキャリッジの一部またはキャリッジ取付部の一部に当接して仮置き台とキャリッジ取付部との相対位置が決まるため、仮置き台のサブキャリッジを確実にキャリッジ取付部に移載することができる。

以下、本発明を具体化した一実施例を図面に従って説明する。

図１は、液滴吐出装置１の液滴吐出装置１の斜視図を示す。液滴吐出装置１は、液状材料１１を保持するタンク１２と、チューブ１３と、チューブ１３を介してタンク１２から液状材料１１が供給される吐出走査部２とを備える。吐出走査部２は、複数の液滴吐出ヘッド５１を保持するサブキャリッジ５０と、このサブキャリッジ５０を保持するキャリッジ取付部３０とこのキャリッジ取付部３０をさらに保持するキャリッジ３と、キャリッジ３の位置を制御する第２位置制御装置４と、被吐出部２１を有する基体１０Ａを保持するステージ５と、ステージ５の位置を制御する第１位置制御装置６と、制御部７と、メンテナンス装置８と、排液装置９とを備えている。タンク１２とキャリッジ３における複数の液滴吐出ヘッド５１とはチューブ１３で連結されており、タンク１２から複数の液滴吐出ヘッド５１のそれぞれに液状材料１１が供給される。液状材料１１は、例えば、液状の導電性薄膜材料、液状の蛍光材料、液状の発光材料、および液状のカラーフィルタ材料等である。ここで、ヘッドユニット５３とは、複数の液滴吐出ヘッド５１とサブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０およびキャリッジ３とを含めた総称として表記する。

基体１０Ａに被吐出部２１を設ける方法は、基体１０Ａの一面に公知のスクリーン印刷技術またはパターニング技術を用いて、液状材料１１が収まる複数の区画を製造する。基体１０Ａの材質はガラス、金属板、セラミックス、およびプラスチック等からなる。液状材料１１を基体１０Ａに設けられている複数の区画に均一に塗布するには基体１０Ａの表面を親液化することが好ましい。このため、大気圧下の酸素プラズマ処理またはアルコール系の洗浄液等で処理する。基体１０Ａの表面は親液性を呈するようになる。また、基体１０Ａによっては、部分的に撥液性を持たせ液状材料１１が付着することを防ぐために、例えば４フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理等を施している。なお、本明細書では、被吐出部２１を有する基体１０Ａを「受容基板」と表記することもある。

第２位置制御装置４は、制御部７からの信号に応じて、キャリッジ３をＸ軸方向、およびＸ軸方向に直交するＺ軸方向に沿って相対位置を変更する。さらに、第２位置制御装置４は、Ｚ軸に平行な軸の回りでキャリッジ３を回転する機能も有する。本実施例では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）にほぼ平行な方向である。第１位置制御装置６は、制御部７からの信号に応じて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ５の相対位置を変更する。さらに、第１位置制御装置６は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ５を回転する機能も有する。なお、本明細書では、第２位置制御装置４および第１位置制御装置６を「走査部」と表記することもある。

ステージ５は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ５は、所定の液状材料１１を塗布すべき被吐出部２１を有する基体１０Ａをその平面上に着脱可能に載置、または保持できるように構成されている。

本明細書におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は、キャリッジ３およびステージ５のどちらか一方が他方に対して相対位置を変更する方向に一致している。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向を規定するＸＹＺ座標系の仮想的な原点は、液滴吐出装置１の基準部分に固定されている。本明細書において、Ｘ座標、Ｙ座標、およびＺ座標とは、このようなＸＹＺ座標系における座標である。なお、上記の仮想的な原点は、ステージ５に固定されていてもよいし、キャリッジ３に固定されていてもよい。

キャリッジ３およびステージ５は上記以外の平行相対位置を変更したりおよび回転の自由度をさらに有している。ただし、本実施例では、上記自由度以外の自由度に関する記載は説明を平易にする目的で省略されている。

制御部７は、液状材料１１を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置（図示せず）から受け取るように構成されている。

メンテナンス装置８において、いくつかの液滴吐出ヘッド５１のメンテナンスを行うユニットが設けられ、制御部７の制御によりユニットが選択され、キャリッジ３に対応するためにＹ軸方向に相対位置を変更して停止する。液滴吐出ヘッド５１のメンテナンスを実行する場合は、第２位置制御装置４によってキャリッジ３はＸ軸方向にメンテナンス装置８上に相対位置を変更し、所望のユニットがキャリッジ３の位置にくるようにメンテナンス装置８を移動して選択され、相対位置を変更されて成される。
排液装置９は、液滴吐出装置１の各ユニットで回収された液状材料１１を回収するようになっている。

図２は、ステージ５側から視察したサブキャリッジ５０と複数の液滴吐出ヘッド５１とを示す平面図である。同図の紙面に垂直な方向がＺ軸方向である。また、紙面の左右方向がＸ軸方向であり、紙面の上下方向がＹ軸方向である。サブキャリッジ５０のサブキャリッジプレート５４は、それぞれほぼ同じ構造を有する複数の液滴吐出ヘッド５１を保持している。本実施例では、サブキャリッジ５０に保持される液滴吐出ヘッド５１の数は２４個である。それぞれの液滴吐出ヘッド５１は、複数のノズル５２が設けられた底面を有している。それぞれの液滴吐出ヘッド５１のこの底面の形状は、２つの長辺と２つの短辺とを有する四角形である。サブキャリッジ５０に保持された液滴吐出ヘッド５１の底面はステージ５側を向いており、さらに、液滴吐出ヘッド５１の長辺方向と短辺方向とは、それぞれＸ軸方向とＹ軸方向とにほぼ平行である。

また、複数の液滴吐出ヘッド５１のノズル５２のそれぞれの相対位置は、サブキャリッジ組立装置等の装置により精度良く位置調整されている。サブキャリッジ５０には、２個の案内孔１０１，１０２がＡ面に沿って配設されている。また、Ｘ軸方向の対辺Ａ面およびＢ面には、雌ねじ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄが配設されている。このサブキャリッジ５０は、矢印１０３の方向に移載されてキャリッジ３に固定されているキャリッジ取付部３０に挿着される。液滴吐出ヘッド５１のノズル５２が構成しているノズル列（図示せず）を結んだ仮想線が、Ｘ軸方向を向いていれば、液滴吐出装置１（図１参照）に対して挿入される方向は、Ｘ方向またはＹ方向のどちらの方向でもよい。サブキャリッジプレート５４のＸ軸方向の対辺をＡ面およびＢ面と表記する。

また、複数の液滴吐出ヘッド５１のそれぞれには、液状材料１１を吐出するための液滴吐出装置１との電気的接続および液状材料用の配管としてのチューブ１３と接続する必要がある。本実施例では、後述するようにこれらの接続を一度に行うようにしている。

また、サブキャリッジプレート５４の四隅に配設されている４個の孔１０９は、後述する反転作業台５００の仮置き台５０１に止めねじ５０２によって固定されるための孔である。

図３は、サブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０と関係を示す斜視図である。キャリッジ取付部３０は、液滴吐出装置１のキャリッジ３に案内孔３１ａ，３１ｂとでキャリッジ３（図１参照）に配設されている２本のピン（図示せず）で位置決めされ、４本の雌ねじ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを使用して固定されている。

キャリッジ取付部３０の底面の近傍のＹ軸方向に沿う両側には、ガイドとしての２本のガイドレール（１本は図示せず）３３が配設されている。また、ガイドレール３３に対して略垂直方向の面にねじ止め用の４個の孔３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ（３４ｃおよび３４ｄは図示せず）が配設されている。ガイドレール３３のサブキャリッジ５０が挿入される一端には、度当たりピン３５ａ，３５ｂ（３５ｂは図示せず）が２本のガイドレールのそれぞれに配設されている。

また、キャリッジ取付部３０のサブキャリッジ５０が挿入される反対の面には、コネクタボード固定側３６が、キャリッジ取付部３０に固定されている。このコネクタボード固定側３６には、複数の電気コネクタ３７ａと複数の液状材料用コネクタ３８ａが、Ｙ軸方向に平行な面で接続するように配設されている。また、平行孔部を有する案内孔部材５８ａ，５８ｂ（５８ｂは図示せず）が配設されている。

この複数の電気コネクタ３７ａは、液滴吐出装置１の制御回路（図示せず）と電気的に接続され、液滴吐出ヘッド５１からの液状材料１１の吐出が制御される。また、複数の液状材料用コネクタ３８ａは配管およびチューブ１３を介してタンク１２に接続され、このタンク１２の中に貯留されている液状材料１１が液滴吐出ヘッド５１に供給される。

サブキャリッジ５０の外形としてのサブキャリッジプレート５４のＡ面およびＢ面には、キャリッジ取付部３０の孔３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄに対応した雌ねじ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ（１０４ｃ，１０４ｄは図示せず）が配設されている。また、サブキャリッジプレート５４の上面には、度当たり５５がＡ面およびＢ面に対応して配設され、キャリッジ取付部３０に配設されている度当たりピン３５ａ，３５ｂに当接する位置となっている。

サブキャリッジ５０の上部には、液滴吐出ヘッド用回路部５６が配設され、サブキャリッジプレート５４に配設されている複数の液滴吐出ヘッド５１を駆動制御している。また、サブキャリッジ５０のキャリッジ取付部３０に挿入されるＺ軸−Ｘ軸を含む面にコネクタボード３９が配設されている。

コネクタボード３９には、キャリッジ取付部３０に配設されている複数の電気コネクタ３７ａおよび複数の液状材料用コネクタ３８ａとそれぞれ対応する、複数の電気コネクタ３７ｂおよび複数の液状材料用コネクタ３８ｂが配設されている。複数の電気コネクタ３７ｂは、液滴吐出ヘッド用回路部５６と電気的に接続している。また、複数の液状材料用コネクタ３８ｂは、複数の液滴吐出ヘッド５１とチューブ等の配管部材を介して配管されている。

また、コネクタボード３９には、一対の案内ピン５７ａ，５７ｂ（５７ｂは図示せず）が配設され、キャリッジ取付部３０のコネクタボード固定側３６に配設されている平行孔部を有する案内孔部材５８ａ，５８ｂと係合するようになっている。この関係については、後述する。

このように構成されている、キャリッジ取付部３０にサブキャリッジ５０を挿入する。先ず、サブキャリッジプレート５４のＡ面およびＢ面の先端部が、キャリッジ取付部３０に配設されている２本のガイドレール３３に接触して係合する。なおも、サブキャリッジプレート５４を付勢して押し込むと、サブキャリッジプレート５４に配設されている度当たり５５が、２本のガイドレール３３の少なくとも一本に配設されている度当たりピン３５ａ，３５ｂに当接して止まる。この時点で、サブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０との相対位置はＺ軸方向だけ決定されている。

次に、Ｘ軸およびＹ軸方向の相対位置を決定する方法について説明する。サブキャリッジプレート５４に配設されている案内孔１０１，１０２と対応する案内孔１０５，１０６が２本のガイドレール３３にも配設されている。２本の段付きの位置決めピン１０７，１０８を上方から差し込む。これにより、サブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０との相対位置が決定される。

次に、サブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０とが、液滴吐出装置１で液状材料１１を吐出する際に、振動等の発生が予測されるため、ガイドレール３３に配設されているねじ止め用の４個の孔３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ（３４ｃおよび３４ｄは図示せず）と、サブキャリッジプレート５４のＡ面およびＢ面に配設されている雌ねじ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄとでねじ止めして固定される。

次に、サブキャリッジ５０がキャリッジ取付部３０に挿入される場合のコネクタボード固定側３６とコネクタボード３９との関係について詳述する。
図４は、サブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０とを取り付ける過程を示す断面図である。キャリッジ取付部３０に固定されているコネクタボード固定側３６には、複数の電気コネクタ３７ａ（図示は１個）と複数の液状材料用コネクタ３８ａ（図示は１個）と一対の案内孔部材５８ａ，５８ｂとが配設されている。複数の電気コネクタ３７ａは、液滴吐出装置１の液滴吐出ヘッド５１の制御部７（図１参照）に電気的に接続されている。また、複数の液状材料用コネクタ３８ａは、チューブ１３を介してタンク１２に接続され液状材料１１が液滴吐出ヘッド５１に供給される。また、一対の案内孔部材５８ａ，５８ｂには、サブキャリッジ５０側に開口した斜面部５９と平行孔部６０とを有している。

サブキャリッジ５０に固定されているコネクタボード３９には、一対の案内ピン５７ａ，５７ｂが配設されている。案内ピン５７ａ，５７ｂは、案内ピンガイド６１，６２によって案内されている。案内ピン５７ａ，５７ｂは、案内ピンガイド６１，６２の中を長手方向に摺動する。案内ピン５７ａ，５７ｂと案内ピンガイド６１，６２との間には、弾性体としての例えばコイルバネ６３，６４が配設され、案内ピン５７ａ，５７ｂはコネクタボード固定側３６の方向に付勢されている。また、案内ピン５７ａ，５７ｂが案内ピンガイド６１，６２から飛び出さないように、Ｅリング６５，６６が長手方向を規制している。

また、サブキャリッジ５０に固定されているコネクタボード３９には、複数の電気コネクタ３７ｂ（図示は１個）と複数の液状材料用コネクタ３８ｂ（図示は１個）とが配設されている。

次に、サブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０とが取り付けられる順序を説明する。
サブキャリッジ５０は、キャリッジ取付部３０に配設されているガイドレール３３によってＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの方向に規制されているが、複数の電気コネクタ３７ａと複数の電気コネクタ３７ｂ、および複数の液状材料用コネクタ３８ａと複数の液状材料用コネクタ３８ｂとの接続を確実にするほどに精度良く案内されてはいない。

そこで、コネクタボード３９に配設されている案内ピン５７ａ，５７ｂの先端部が、コネクタボード固定側３６に配設されている案内孔部材５８ａ，５８ｂが有する平行孔部６０の入口に達した時点で、複数の電気コネクタ３７ａと複数の電気コネクタ３７ｂ、および複数の液状材料用コネクタ３８ａと複数の液状材料用コネクタ３８ｂは接していない位置関係にされている。

このことは、先ず案内ピン５７ａ，５７ｂと案内孔部材５８ａ，５８ｂが有する平行孔部６０とで、キャリッジ取付部３０に対するサブキャリッジ５０の位置が修正されて、相対位置が決まる。この後、さらにサブキャリッジ５０がキャリッジ取付部３０に近づくと、案内ピン５７ａ，５７ｂは案内孔部材５８ａ，５８ｂが有する平行孔部６０の中に充分挿入される。その後に、複数の電気コネクタ３７ａと複数の電気コネクタ３７ｂとが電気的に接続されるとともに、複数の液状材料用コネクタ３８ａと複数の液状材料用コネクタ３８ｂとが接続される。

この接続により、電気的には液滴吐出装置１の液滴吐出ヘッド５１を駆動制御している制御部７（図１参照）と接続される。また、各液滴吐出ヘッド５１は、タンク１２とチューブ１３を介して接続される。

図５は、サブキャリッジ５０を取り付けた反転作業台５００の斜視図である。４個のローラを四隅に配設された脚５１０より上方に立設する２本の支柱５２０が配設されている。それぞれの支柱５２０の先端部には、仮置き台５０１が配設されている。仮置き台５０１は、一対の軸５０３により支えられ、この軸５０３を中心に回動することができる。この一対の軸５０３には、回転止めレバー５０４がそれぞれに配設されている。

この仮置き台５０１の上にサブキャリッジ５０が４本の止めねじ５０２（１本は図示せず）によって固定されて、サブキャリッジ５０の電気的な補修および点検を行うとともに液滴吐出ヘッド５１周りの点検を行う。液滴吐出ヘッド５１を点検する場合は、回転止めレバー５０４を反時計回り方向に回転し、円板５３０に配設されている多数の小さい穴と回転止めレバー５０４に配設されているロックピン（図示せず）とによって、仮置き台５０１とともにサブキャリッジ５０が回転され所望の角度に位置決めされる。下方にあった液滴吐出ヘッド５１が上方に位置するようになる。

また、２本の支柱５２０の中央部には、付勢部材としてのエアシリンダ（図示せず）またはコイルバネ（図示せず）が内蔵され仮置き台５０１を上下に可動することができるようになっている。サブキャリッジ５０の補修および点検をする場合は、仮置き台５０１を上下して、作業者の体型に合った位置で作業することができる。

サブキャリッジ５０の補修および点検が終了すると、サブキャリッジ５０を液滴吐出装置１のキャリッジ取付部３０に挿着する。先ず、サブキャリッジ５０が固定されている反転作業台５００を液滴吐出装置１の近傍に移動する。４本の止めねじ５０２を外し、脚５１０には二箇所に突起部５４０が配設されていて、液滴吐出装置１の脚部には、凹部５５０が二箇所に突起部５４０に対応して配設されている。反転作業台５００の二箇所の突起部５４０を液滴吐出装置１の二箇所の凹部５５０に係合させて、反転作業台５００と液滴吐出装置１との相対位置を決める。

次に、支柱５２０に内蔵されているエアシリンダ等を作動させ、サブキャリッジ５０が固定されている仮置き台５０１を下方から上方に向けて移動する。仮置き台５０１の先端部５０１ｂは、サブキャリッジ５０より前方に突出してキャリッジ３に固定されているキャリッジ取付部３０のガイドレール３３に当接し、上下方向の位置決めをする。しかも、仮置き台５０１の先端部５０１ａの両側は略垂直に屈曲して一対を成し、ガイドレール３３に対して水平方向の位置決めもすることができるようになっている。

次に、サブキャリッジ５０を固定している４本の止めねじ５０２を外す。サブキャリッジ５０に配設されている２本のハンドル５６０を握って前方（キャリッジ取付部３０の方向）にスライドさせる。前述したように、キャリッジ取付部３０のガイドレール３３は略水平に配設され、サブキャリッジ５０を装着する場合にはガイドレール３３には案内ピンのような障害物がないため、サブキャリッジ５０は略水平に載せ込むことができる。

以下、本実施例の効果を記載する。
（１）サブキャリッジ５０の外形とキャリッジ取付部３０に配設されたガイドとによって、大型なユニットであるサブキャリッジ５０の液滴吐出装置１への脱着する際に、作業者が上に持上げる動作をなくして楽に効率良く取付けすることができる。

（２）サブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０に配設されている複数の電気的コネクタ３７ａ，３７ｂおよび複数の液状材料用コネクタ３８ａ，３８ｂでの接続が、サブキャリッジ５０をキャリッジ取付部３０に押し込むだけで接続され、接続ミスも皆無となり効率良く取付けすることができる。

（３）反転作業台５００により、サブキャリッジ５０の撓みを防止することができるため、高精度に位置決めされた複数の液滴吐出ヘッド５１の位置ずれを防止することができる。

（４）反転作業台５００に固定されたサブキャリッジ５０を回動することができるため、作業者が所望するサブキャリッジ５０の角度を調節して作業することができる。

（５）反転作業台５００の支柱５２０に内蔵されているエアシリンダ等の付勢部材により、サブキャリッジ５０の上下移動がされるため、安全な作業をすることができる。

液滴吐出装置１の液滴吐出装置１の斜視図を示す。 ステージ５側から視察したサブキャリッジ５０と複数の液滴吐出ヘッド５１とを示す平面図である。 サブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０と関係を示す斜視図である。 サブキャリッジ５０とキャリッジ取付部３０とを取り付ける過程を示す断面図である。 サブキャリッジ５０を取り付けた反転作業台５００の斜視図である。

符号の説明

１…液滴吐出装置、２…吐出走査部、３…キャリッジ、４…第２位置制御装置、５…ステージ、６…第１位置制御装置、７…制御部、８…メンテナンス装置、１０Ａ…基体、１１…液状材料、１２…タンク、１３…チューブ、２１…被吐出部、３０…キャリッジ取付部、３１ａ，３１ｂ…案内孔、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…雌ねじ、３３…ガイドレール、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ…孔、３５ａ，３５ｂ…度当たりピン、３６…コネクタボード固定側、３７ａ…電気コネクタ、３７ａ，３７ｂ…電気的コネクタ、３７ｂ…電気コネクタ、３８ａ…液状材料用コネクタ、３８ａ，３８ｂ…液状材料用コネクタ、３８ｂ…液状材料用コネクタ、３９…コネクタボード、５０…サブキャリッジ、５１…液滴吐出ヘッド、５２…ノズル、５３…ヘッドユニット、５４…サブキャリッジプレート、５５…度当たり、５６…液滴吐出ヘッド用回路部、５７ａ，５７ｂ…案内ピン、５８ａ，５８ｂ…案内孔部材、５９…斜面部、６０…平行孔部、６１，６２…案内ピンガイド、６３，６４…コイルバネ、６５，６６…Ｅリング、１０１，１０２…案内孔、１０３…矢印、１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ…雌ねじ、１０５，１０６…案内孔、１０７，１０８…位置決めピン、５００…反転作業台、５０１…仮置き台、５０１ａ，５０１ｂ…先端部、５０２…止めねじ、５０３…軸、５０４…回転止めレバー、５１０…脚、５２０…支柱、円板…５３０、５４０…突起部、５５０…凹部、５６０…ハンドル。

Claims (1)

1. 取付部に配置されたガイドに案内されて、取付部に対して第１の方向に相対移動させ、所定の位置で脱着可能に固定されるヘッドユニットであって、
   前記ヘッドユニットは、液体吐出ヘッド、液状材料用コネクタ、電気的コネクタ、および前記液体吐出ヘッドが配設されたサブキャリッジを有し、
   さらに前記ヘッドユニットは、前記第１の方向を長手方向とする案内ピンおよび前記案内ピンの周囲に配置される弾性部材を有し、
   前記相対移動において、前記ガイドの底部上面と前記サブキャリッジの下面とによって、前記取付部と前記サブキャリッジとの鉛直方向の相対位置を決めながら前記サブキャリッジを案内すると共に、前記案内ピンが、前記取付部に配置されている案内孔に挿入されることにより、前記ヘッドユニットの前記液状材料用コネクタと前記電気的コネクタが、前記取付部の液状材料用コネクタと電気的コネクタにそれぞれ位置決めされ、
   前記ヘッドユニットが前記相対移動して前記所定の位置に達したときに、前記ヘッドユニットの前記液状材料用コネクタと前記電気的コネクタが、前記取付部の前記液状材料用コネクタと前記電気的コネクタにそれぞれ接続されると共に、前記弾性部材が圧縮されて、前記ヘッドユニットと前記取付部が離れる方向に付勢することを特徴とするヘッドユニット。

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