JP5470919B2 - 吸引装置およびこれを備えた液滴吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対し、離接して機能液を吸引する吸引装置およびこれを備えた液滴吐出装置に関する。

従来、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に密接する吸引キャップと、吸引キャップを昇降させてノズル面に密接させる昇降機構と、ノズル面に密接する吸引キャップを介して機能液滴吐出ヘッドから機能液を吸引する吸引ポンプと、を備えた吸引ユニット（吸引装置）が知られている（引用文献１参照）。吸引キャップは、ノズル面に直接密接し、複数のノズル孔を囲むように形成されたシールパッキンおよびシールパッキンの内側底部に敷設された吸収材を有するキャップ本体と、キャップ本体をバネによりノズル面に付勢しつつ離接方向にスライド自在に支持するキャップホルダーと、から成り、キャップ本体は、吸引ポンプに連通している。
この吸引装置は、ノズル面に密着して封止し吸引ポンプを駆動して機能液滴吐出ヘッドの吸引を行う場合、ノズル面に密着して封止し機能液滴吐出ヘッドのノズルの乾燥を防止する（保全）場合、更には機能液滴吐出ヘッドからの捨て吐出（フラッシング）を受ける場合等、機能液滴吐出ヘッドに対し複数種のメンテナンス機能を有している。

特開２００４−３０５９７８号公報

このような、従来の吸引装置では、吸引やフラッシングの後、キャップ本体内に残った機能液を吸引するが、キャップ本体内の吸収材には僅かに機能液が残存する。一方、キャッピング時以外は、キャップ本体は開放された状態となるため、吸収材に残った機能液が乾燥・増粘し、目詰りを生ずる場合や、吸収材がキャップ本体に固着してしまう等の支障があり、定期的に吸収材の交換等の保守作業が必要となる等の問題があった。もっとも、キャップ本体に吸収材を設けない構成とすれば、かかる問題が解消される。しかし、このようにすると、特にノズル面を封止して機能液滴吐出ヘッドを保全する場合、キャップ本体内を飽和雰囲気に保てないため、ノズルの乾燥を防止できなくなる虞がある。

本発明は、機能液滴吐出ヘッドの保全に支障を生ずることがなく、且つ保守作業を簡略化することができる吸引装置およびこれを備えた液滴吐出装置を提供することを課題としている。

本発明の吸引装置は、機能液をインクジェット方式で吐出する機能液滴吐出ヘッドに離接自在に密接するシール部、およびシール部により囲繞された吸引溝を有する吸引キャップと、吸引キャップの吸引溝に連通する吸引手段と、吸引キャップの吸引溝に連通し、機能液の溶媒を供給する溶媒供給手段と、吸引手段および溶媒供給手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、機能液滴吐出ヘッドに吸引キャップを密接させて機能液滴吐出ヘッドの保全を行うときに、溶媒供給手段を駆動し、吸引溝に機能液滴吐出ヘッドを保湿するための溶媒を送り込み、溶媒と機能液滴吐出ヘッドのノズル面との間に間隙が形成されるように、吸引溝から溢れ出ない程度に溶媒が貯留したら溶媒の供給を停止することを特徴とする。

この構成によれば、溶媒供給手段により吸引キャップの吸引溝に送り込まれた溶媒が、吸引溝に貯留されて吸収材の役割を担うため、吸収材を省略することができる。特に、機能液滴吐出ヘッドに吸引キャップを密接させて機能液滴吐出ヘッドの保全を行うときには、吸引キャップにより閉止（封止）された吸引溝内が、溶媒の飽和雰囲気となるため、機能液滴吐出ヘッド（のノズル）の乾燥を有効に防止することができる。また、吸引溝内に付着した機能液は、送り込んだ溶媒に溶解されるため、吸引溝が機能液の固形成分により汚染されることがない。したがって、吸引キャップを頻繁にメンテナンスする必要がない。

この場合、制御手段は、機能液滴吐出ヘッドに吸引キャップを密接させて機能液滴吐出ヘッドに吸引処理を行うときに、吸引手段を駆動し、送り込んだ溶媒を吸引すると共に機能液滴吐出ヘッドから機能液を吸引することが好ましい。

この構成によれば、吸収材代わりに送り込んだ溶媒が汚れても、機能液の吸引処理と同時に排出することができる。これにより、溶媒の交換・排出のために、別途吸引手段等を設けることなく、吸引溝には、常に汚れのない溶媒を貯留しておくことができる。つまり、吸引溝内の溶媒の保守管理を容易に行うことができ（メンテナンス性の向上）、吸引溝を常に清浄に保つことができる。

また、この場合、制御手段は、機能液滴吐出ヘッドから吸引キャップを離間させて機能液滴吐出ヘッドから捨て吐出を実施するときに、溶媒供給手段を駆動し、吸引溝に捨て吐出を受けるための溶媒を送り込むことが好ましい。

この構成によれば、吸引溝に送り込んだ溶媒により、捨て吐出された機能液の跳ね返りを最小限に抑えつつ、捨て吐出を受けることができる。また、捨て吐出された機能液は、吸引溝内の溶媒に溶解されるため、吸引溝が機能液の固形成分により汚染されることがない。したがって、吸引キャップを頻繁にメンテナンスする必要がなく、吸引キャップのメンテナンス性を向上させることができる。

この場合、制御手段は、捨て吐出が終了した後、吸引手段を駆動し、送り込んだ溶媒を吸引することが好ましい。

この構成によれば、吸引溝内の機能液が混入した溶媒を、吸引により排出することができ、吸引溝を常に清浄に保つことができる。

また、この場合、吸引キャップは、吸引溝の外側にシール部を介して吸引溝からオーバーフローした溶媒を受けるドレン溝を、更に有し、制御手段は、溶媒供給手段を駆動し、吸引溝に溶媒を送り込みオーバーフローさせて吸引溝およびシール部を洗浄することが好ましい。

この構成によれば、吸引処理や捨て吐出の際に、吸引溝およびシール部に付着した機能液を、洗い流すようにして適切に除去することができる。これにより、吸引装置（吸引キャップ）の保守管理作業に係る手間を更に低減することができる（メンテナンスフリー）。

この場合、ドレン溝が、吸引手段に連通していることが好ましい。

この構成によれば、ドレン溝の溶媒の排出のために別途吸引手段等を設ける必要がなく、構造を単純化することができる。

また、この場合、吸引溝と溶媒供給手段とを接続する溶媒供給流路と、吸引溝に連通し、吸引溝内を大気に開放する大気開放流路と、溶媒供給流路と大気開放流路とを流路切り替えする流路切替手段と、を更に備えたことが好ましい。

この構成によれば、吸引溝から流路切替手段に至る流路を共通化することができる。これにより、吸引装置の流路構成を簡素にすることができるため、メンテナンス性が向上する。

さらに、この場合、吸引溝には、消波板が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、例えば、機能液滴吐出ヘッドに対し吸引装置が移動する場合であっても、吸引溝内に貯留した溶媒が、移動による反動により溢れ出してしまうことを防止することができる。

本発明の液滴吐出装置は、上記した吸引装置と、機能液滴吐出ヘッドと、を備え、ワークに対し機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、ワーク上に機能液を吐出して描画を行なうことを特徴とする。

この構成によれば、吸引処理等による機能液滴吐出ヘッドの保守を適切に行うことができるため、安定した吐出による高品質な描画を維持することができる。

本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の平面図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の側面図である。 機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットを模式的に表した平面図である。 機能液滴吐出ヘッドの表裏外観斜視図である。 吸引ユニットの側面図である。 キャップユニットの平面図である。 吸引ユニットの配管系統図である。 吸引キャップの断面図（ａ）および平面図（ｂ）である。 吸引ユニットによる吸引処理機能（ａ）およびキャッピング機能（ｂ）を説明する断面図である。 吸引ユニットによるフラッシング機能（ｃ）および洗浄処理機能（ｄ）を説明する断面図である。 他の形態にかかる吸引キャップの断面図（ａ）および平面図（ｂ）である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る吸引装置を適用した液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドを用い、有機ＥＬ装置の各画素となる発光層やカラーフィルターのフィルターエレメント等を形成するものである。また、吸引装置は、機能液滴吐出ヘッドの保全およびクリーニングに用いられる。

図１ないし図３に示すように、液滴吐出装置１は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース１２ａ上に配設され、主走査方向となるＸ軸方向に延在してワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル１２と、複数本の支柱１１を介してＸ軸テーブル１２を跨ぐように架け渡された一対のＹ軸支持ベース１３ａ上に配設され、副走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸テーブル１３と、Ｙ軸テーブル１３に移動自在に吊設され、複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド２５が搭載された１３個のキャリッジユニット１４と、から構成されている。さらに、液滴吐出装置１は、これらの装置を、温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバー１５と、チャンバー１５を貫通して、機能液滴吐出ヘッド２５に機能液を供給する機能液供給ユニット１６と、を備えており、チャンバー１５の側壁の一部には、機能液供給ユニット１６の主要部を為すメインタンク４０等を収納するタンクキャビネット４１が設けられている。液滴吐出装置１は、制御装置１７により装置全体が統括制御され、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３の駆動と同期して機能液滴吐出ヘッド２５を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット１６から供給された６色の機能液滴を吐出させ、ワークＷに所定の描画パターンが描画される。

また、液滴吐出装置１は、フラッシングユニット２１、吸引ユニット２２（吸引装置）、ワイピングユニット２３、吐出性能検査ユニット２４から成るメンテナンス装置１８を備えており、これらユニットを機能液滴吐出ヘッド２５の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド２５の機能維持・機能回復を図るようになっている。本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｘ軸テーブル１２とＹ軸テーブル１３とが交わる部分にキャリッジユニット１４を臨ませてワークＷの描画を行い、Ｙ軸テーブル１３とメンテナンス装置１８（吸引ユニット２２、ワイピングユニット２３）が交わる部分にキャリッジユニット１４を臨ませて、機能液滴吐出ヘッド２５の機能維持・機能回復を行う。

図２および図３に示すように、Ｘ軸テーブル１２は、ワークＷを吸着セットすると共にθ軸方向に補正可能な機構を有するセットテーブル１２ｂと、セットテーブル１２ｂをＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第１スライダー１２ｃと、上記のフラッシングユニット２１および吐出性能検査ユニット２４をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第２スライダー１２ｄと、Ｘ軸方向に延在し、Ｘ軸第１スライダー１２ｃおよびＸ軸第２スライダー１２ｄをＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモーター（図示省略）と、を備えている。

Ｙ軸テーブル１３は、１３個のキャリッジユニット１４をそれぞれ吊設した１３個のブリッジプレート１３ｂと、１３個のブリッジプレート１３ｂを両持ちで支持する１３組のＹ軸スライダー（図示省略）と、一対のＹ軸支持ベース１３ａ上に設置され、ブリッジプレート１３ｂをＹ軸方向に移動させる一対のＹ軸リニアモーター（図示省略）と、を備えている。また、Ｙ軸テーブル１３は、各キャリッジユニット１４を介して描画時に機能液滴吐出ヘッド２５を副走査するほか、機能液滴吐出ヘッド２５を吸引ユニット２２およびワイピングユニット２３に臨ませる。この場合、各キャリッジユニット１４を独立させて個別に移動させることも可能であるし、１３個のキャリッジユニット１４を一体として移動させることも可能である。

各キャリッジユニット１４は、Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｃ・Ｍ・Ｙの６色、各２個（計１２個）の機能液滴吐出ヘッド２５と、１２個の機能液滴吐出ヘッド２５を６個ずつ２群に分けて支持するヘッドプレート１９ａと、から成るヘッドユニット１９を備えている（図４参照）。また、各キャリッジユニット１４は、ヘッドユニット１９をθ補正（θ回転）可能に支持するθ回転機構１４ａと、θ回転機構１４ａを介して、ヘッドユニット１９をブリッジプレート１３ｂに支持させる吊設部材１４ｂと、を備えている。加えて、各キャリッジユニット１４は、その上部にサブタンク４２が配設されており（実際には、ブリッジプレート１３ｂ上に配設）、このサブタンク４２から自然水頭を利用し、かつ圧力調整弁（図示省略）を介して各機能液滴吐出ヘッド２５に機能液が供給されるようになっている。なお、本実施形態においては、キャリッジユニット１４の個数および各キャリッジユニット１４に搭載される機能液滴吐出ヘッド２５の個数は任意である。また、本実施形態においては、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）の６色の機能液が供給される機能液滴吐出ヘッド２５を用いたものを使用しているが、供給される機能液の色数、色種は任意である。

図５に示すように、機能液滴吐出ヘッド２５は、いわゆる２連のインクジェットヘッドであり、２連の接続針３４を有する機能液導入部３１と、機能液導入部３１の側方に連なる２連のヘッド基板３２と、ヘッド基板３２の下方に連なる２連のポンプ部３３と、ポンプ部３３に連なるノズルプレート３５と、を備えている。機能液導入部３１は、２連の接続針３４を介してサブタンク４２から機能液の供給を受けるようになっている。ノズルプレート３５のノズル面ＮＦには、２列のノズル列ＮＬが相互に平行に列設されており、各ノズル列ＮＬは、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル３６で構成されている。ヘッド基板３２は、フレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介して上記の制御装置１７が接続されており、制御装置１７から出力された駆動波形が各ポンプ部３３（の圧電素子）に印加されることで、各吐出ノズル３６から機能液が吐出される。

次に、図６ないし図８を参照して、吸引ユニット２２（吸引装置）について説明する。吸引ユニット２２は、１２個の機能液滴吐出ヘッド２５に対応する１２個の吸引キャップ５８をキャッププレート５９に配置した１３台のキャップユニット５０と、支持部材６１を介して各キャップユニット５０を昇降させる１３台の昇降機構５１と、各キャップユニット５０に連なると共に機能液の流路を有する１３個の吸引流路系５２と、各吸引流路系５２に連なると共に２つの圧力水準の異なる（高圧・低圧）２つのエジェクター６６ｅに対応した２つの廃液タンク６６を有する吸引機構５３と、各キャップユニット５０の１２個の吸引キャップ５８に連通し、機能液の溶媒を供給する溶媒供給機構５４と、を備えている。また、吸引ユニット２２は、吸引機構５３等に制御用の圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給設備５５、各部から排気を行うための排気設備５６および廃液タンク６６に貯留された機能液を廃液する機能液廃液設備５７に、接続されている。

図６および図７に示すように、各キャップユニット５０は、各色２個、計１２個の機能液滴吐出ヘッド２５に対応した吸引キャップ５８と、これらを一括して搭載したキャッププレート５９と、から成り、１２個の吸引キャップ５８は、１２個の機能液滴吐出ヘッド２５と同じ並びで、且つ同じ傾き姿勢で、キャッププレート５９に搭載されている。詳細は後述するが、吸引キャップ５８には、機能液滴吐出ヘッド２５のノズル面ＮＦに密着するシール部材７７と、シール部材７７に囲繞された吸引溝８２と、を有している（図９参照）。

図６に示すように、各昇降機構５１は、支持部材６１を介して吸引キャップ５８を直接昇降させる昇降シリンダー５１ａと、昇降シリンダー５１ａによる昇降をガイドする一対のリニアガイド５１ｂと、これらを支持するベース部５１ｃと、を有している。支持部材６１は、上端にキャップユニット５０を支持する支持フレーム６１ａを有している。昇降機構５１は、各吸引キャップ５８を機能液滴吐出ヘッド２５のノズル面ＮＦに密着させて吸引処理を行うための密接位置と、密接位置から僅かに下方の離間位置（フラッシング用も兼ねる）と、ヘッドユニット１９の交換やキャップユニット５０の消耗品交換（メンテナンス）用の交換位置との間でキャップユニット５０を３段階に昇降させる。

図８に示すように、各吸引流路系５２は、各キャップユニット５０に連なるキャップ側主流路６２およびキャップ側副流路６３と、キャップ側主流路６２等に連なるタンク側流路６４と、から構成されている。各キャップ側主流路６２および各キャップ側副流路６３は、それぞれ、後述する吸引キャップ５８の吸引溝８２およびドレン溝８４に連通している。各キャップ側主流路６２は、機能液の色別（６色）に合流接続して、吸引ユニット２２ごとに６本のキャップ側主流路６２の下流端が、一次マニホールド６２ａに接続されている。同様に、各キャップ側副流路６３は、機能液の色別（６色）に合流接続している。また、色別に合流した各キャップ側主流路６２には、吸引流路切替バルブ６５が介設されており、吸引流路切替バルブ６５には、色別に合流した各キャップ側副流路６３の下流端が接続されている。そして、吸引流路切替バルブ６５を切り替えることにより、キャップ側主流路６２またはキャップ側副流路６３を任意の一を開通させることができるようになっている。なお、各キャップ側主流路６２および各キャップ側副流路６３を、それぞれ一次マニホールド６２ａに接続するようにしてもよい。

タンク側流路６４は、上流端を一次マニホールド６２ａに接続し、２つの圧力水準に対応した各二次マニホールド６４ａを介して、各廃液タンク６６に接続されている。なお、キャップ側主流路６２およびタンク側流路６４には、流路を開閉するキャップ側流路開閉バルブ６２ｂおよびタンク側流路開閉バルブ６４ｂが、それぞれ介設されている。

吸引機構５３の廃液タンク６６は、高圧（第１水準）で使用する第１廃液タンク６６ａと、低圧（第２水準）で使用する第２廃液タンク６６ｂとで構成されている。さらに、第２廃液タンク６６ｂには、上記したフラッシングユニット２１が、フラッシング流路６６ｃを介して接続されている。なお、フラッシング流路６６ｃは、流路切替バルブ６６ｄを介して第１廃液タンク６６ａおよび第２廃液タンク６６ｂの両タンクに、それぞれ接続されていてもよい（図８中の２点鎖線参照）。また、エジェクター６６ｅは、圧縮エアー供給設備５５から一次側に圧縮エアーを導入すると共に、二次側を各廃液タンク６６の上部空間に連通流路６６ｆを介して接続している。上記の２つの圧力水準（高圧・低圧）は、エジェクター６６ｅに供給された圧縮エアーの随伴流によって、連通流路６６ｆ中のエアーが排気設備５６側に引っ張られる形で、廃液タンク６６の内部が減圧制御される。

溶媒供給機構５４は、機能液の溶媒を貯留する溶媒タンク６７と、溶媒タンク６７と吸引キャップ５８（正確には吸引溝８２）とを連通させる溶媒供給流路６８と、から構成されている。溶媒タンク６７には、圧空流路６７ａを介して圧縮エアー供給設備５５が接続されており、溶媒タンク６７内を加圧することで、溶媒供給流路６８を通して各吸引キャップ５８の吸引溝８２に溶媒を送液する。なお、溶媒タンク６７内を加圧する専用のコンプレッサーやエアーポンプ等を設けてもよい。

溶媒供給流路６８の下流側（キャップユニット５０の近傍）には、溶媒供給流路６８の開閉を行う供給開閉バルブ６８ａが介設されている。また、供給開閉バルブ６８ａとキャップユニット５０との間の溶媒供給流路６８には、２分岐継手６８ｂが介設されており、溶媒供給流路６８から分岐して、末端が大気に開放されている大気開放流路６８ｃが接続されている。この大気開放流路６８ｃには、流路の開閉を行うための大気開閉バルブ６８ｄが介設されている。これら、供給開閉バルブ６８ａと大気開閉バルブ６８ｄとの開閉を、相反するように切り替えることで、２分岐継手６８ｂからキャップユニット５０までの溶媒供給流路６８を、大気開放流路６８ｃとして用いるようになっている。具体的には、供給開閉バルブ６８ａを開き、大気開閉バルブ６８ｄを閉じることで、各吸引キャップ５８の吸引溝８２に溶媒を送液するための溶媒供給流路６８として機能する。一方、供給開閉バルブ６８ａを閉じ、大気開閉バルブ６８ｄを開くことで、各吸引キャップ５８内を大気開放することができ、ノズル面ＮＦに密接した各吸引キャップ５８内を無理なく引き離すことができるようになっている（詳細は後述する）。なお、請求項に言う「流路切替手段」とは、供給開閉バルブ６８ａおよび大気開閉バルブ６８ｄを指す。

なお、大気開放流路６８ｃを、溶媒供給流路６８とは別に直接吸引キャップ５８に接続するようにしてもよい。また、供給開閉バルブ６８ａを吸引キャップ５８毎に設けるようにしてもよい。かかる場合には、後述する吸引溝８２内に浸漬センサを設け、浸漬センサの検出結果に基づいて、個別の供給開閉バルブ６８ａを制御することが好ましい。

本実施形態では、液滴吐出装置１の稼動停止時には、Ｙ軸テーブル１３により１３個のキャリッジユニット１４が１３台の吸引ユニット２２の位置まで移動し、キャップユニット５０を昇降機構５１により密接位置に上昇させ、全機能液滴吐出ヘッド２５に対し、いわゆるキャッピング（ヘッド保全）が行われる。一方、稼動開始時には、各機能液滴吐出ヘッド２５に対し、キャッピングされた状態でエジェクター６６ｅを駆動して吸引処理が行なわれ、続いてキャリッジユニット１４単位でワイピング処理が行なわれる。そして、１３台のキャリッジユニット１４は順次、Ｘ軸テーブル１２にセットされたワークＷ上に移動する。すなわち、１３個のキャリッジユニット１４が個別に制御され、これに合わせて１３台のキャップユニット５０も個別に制御される。

次に、図９を参照して、吸引キャップ５８について詳細に説明する。各吸引キャップ５８は、機能液滴吐出ヘッド２５のノズル面ＮＦに密着して全ての吐出ノズル３６を封止するキャップ本体７１と、キャップ本体７１を保持するキャップホルダー７２と、を有している。また、キャップ本体７１の下面には、キャップ本体７１内に連通するキャップ側主流路６２およびキャップ側副流路６３が、それぞれ接続される吸引継手７３およびドレン吸引継手７４と、キャップ本体７１内に溶媒を供給すると共に、大気開放するために溶媒供給流路６８が接続される供給継手７５と、が取り付けられている。なお、キャップ本体７１（シール部材７７除く）およびキャップホルダー７２は、ステンレス等の耐食性材料で構成されている。

キャップ本体７１は、表面中央部に吸引溝８２を形成したシールホルダ７６と、機能液滴吐出ヘッド２５のノズル面ＮＦに密接するシール部材（シール部）７７と、を有している。また、キャップ本体７１の長辺方向両側には、平面視Ｕ字状の一対のスライド係合部７８が延設されており、キャップ本体７１は、後述するキャップホルダー７２に立設した一対のガイドピン９３にスライド自在に保持されている。

シールホルダ７６は、略矩形に作成されており、その表面中央部には、溶媒供給機構５４から供給された溶媒を貯留する吸引溝８２を形成するように吸引溝形成壁８１が平面視矩形の枠状に突設されている。また、吸引溝形成壁８１の外側には、吸引溝８２から溢れた溶媒を受けるドレン溝８４を形成するようにドレン溝形成壁８３が平面視矩形の枠状に突設されている。すなわち、ドレン溝８４は、吸引溝８２を外側から囲むように形成されている。なお、ドレン溝形成壁８３は、吸引溝形成壁８１よりも僅かに低く形成されている。

シール部材７７は、耐食性ゴムや樹脂等で構成されており、吸引溝形成壁８１の上端面に係合固定されている。このシール部材７７が、ノズル列ＮＬを包含するようにノズル面ＮＦに密着し、封止する。

吸引溝８２は、吸引溝形成壁８１と、これに係合固定したシール部材７７とにより囲繞されて形成されている。吸引溝８２の底面には、長辺方向に並ぶように吸引用流路８５および供給用流路８６が開口しており、吸引用流路８５は、吸引継手７３に連通し、供給用流路８６は、供給継手７５に連通している。そして、詳細は後述するが、吸引溝８２には、溶媒供給機構５４から供給用流路８６を介して供給された溶媒が送液され、貯留される。また、吸引機構５３を駆動することで、吸引溝８２に貯留した溶媒（および機能液）は、吸引用流路８５を介して吸引される。

ドレン溝８４の底面には、短辺方向一方に寄せられ、且つ長辺方向略中央にドレン吸引用流路８７が開口しており（図９（ｂ）参照）、ドレン吸引用流路８７は、ドレン吸引継手７４に連通している。詳細は後述するが、吸引キャップ５８内を洗浄する際に、ドレン溝８４は、吸引溝８２から溢れ出した溶媒を受ける。そして、その溶媒は、ドレン吸引用流路８７を介して吸引機構５３により吸引される。なお、吸引溝８２の溝底は、吸引用流路８５の開口に向って排水勾配を有していることが好ましく、同様にドレン溝８４の溝底は、ドレン吸引用流路８７の開口に向って排水勾配を有していることが好ましい。

一方、キャップホルダー７２は、その平面中央に上記の吸引継手７３、ドレン吸引継手７４および供給継手７５を挿入する開口部９１を有しており、開口部９１の外側には、キャップホルダー７２を受けにして、キャップ本体７１を上方に付勢する一対の密接ばね９２が位置している。これにより、シール部材７７がノズル面ＮＦに倣って密着する。また、キャップホルダー７２の長辺方向両端部には、一対のガイドピン９３が立設されている。各ガイドピン９３は、いわゆる頭部９４付の丸ピンであり、その頭部９４に対してスライド係合部７８の上面が接触することで、キャップ本体７１の上側（ノズル面ＮＦ側）への移動が規制される。

また、片方のガイドピン９３の頭部９４とスライド係合部７８との間には、ワッシャー９５が介設されており、キャップ本体７１は、ワッシャー９５の厚み分だけ僅かに傾いた状態で、キャップホルダー７２に保持されている。このように、キャップ本体７１を僅かに傾けることで、吸引キャップ５８がノズル面ＮＦから引き離されるときに、ノズル面ＮＦに対しシール部材７７が片側から離れ、吸引キャップ５８内の機能液が飛散することがない。なお、吸引処理の後、吸引キャップ５８をノズル面ＮＦから引き離す際には、供給開閉バルブ６８ａを閉じ、大気開閉バルブ６８ｄを開くことで、大気開放流路６８ｃを大気開放し、吸引溝８２とノズル面ＮＦとの間隙の負圧を解除することで、各吸引キャップ５８を無理なく円滑に引き離すことができる。

次に、図９ないし図１１を参照して、吸引ユニット２２を用いた機能液滴吐出ヘッド２５のメンテナンス方法について説明する。この吸引ユニット２２は、機能液滴吐出ヘッド２５に対する複数種のメンテナンス機能を有しており、吸引キャップ５８をノズル面ＮＦに密着させ、吸引機構５３を駆動して機能液滴吐出ヘッド２５から機能液の吸引を行う吸引処理機能と、吸引キャップ５８をノズル面ＮＦに密着して機能液滴吐出ヘッド２５の吐出ノズル３６の乾燥を防止するキャッピング機能と、機能液滴吐出ヘッド２５から機能液の捨て吐出（フラッシング）を受けるフラッシング機能と、吸引キャップ５８内を洗浄する洗浄処理機能と、を有している。

吸引処理機能とは、機能液滴吐出ヘッド２５に対し、強制的な吸引処理を行うものである。吸引処理は、液滴吐出装置１によるワークＷに対して描画処理を実施するに際し、各機能液滴吐出ヘッド２５に機能液の初期充填を行う場合や、装置の稼働開始時、更には吐出性能検査ユニット２４により吐出不良と判断された際の機能回復を行う場合等に行われる。
図１０（ａ）に示すように、吸引処理は、先ず、対応するキャップユニット５０を、昇降機構５１を駆動して密接位置に上昇させ、吸引流路切替バルブ６５、キャップ側流路開閉バルブ６２ｂおよびタンク側流路開閉バルブ６４ｂを制御して、キャップ側主流路６２を開通させ、吸引溝８２と第１廃液タンク６６ａとを連通させる。また、供給開閉バルブ６８ａおよび大気開閉バルブ６８ｄを閉塞する。この状態で、吸引機構５３を駆動して高圧で吸引処理を実施する。なお、第２廃液タンク６６ｂに連通させ、低圧で吸引してもよいし、高圧・低圧を組み合わせて（例えば、交互に）吸引してもよい。

キャッピング機能とは、液滴吐出装置１の稼動停止している場合に、各吐出ノズル３６内の機能液の乾燥を防止するべく、各機能液滴吐出ヘッド２５のノズル面ＮＦを吸引キャップ５８で封止（キャッピング）する機能である。
図１０（ｂ）に示すように、キャッピングは、先ず、キャップ側流路開閉バルブ６２ｂおよびタンク側流路開閉バルブ６４ｂを閉塞し、供給開閉バルブ６８ａを開放する（大気開閉バルブ６８ｄは閉塞）。そして、溶媒供給機構５４を駆動して吸引溝８２に溶媒を送液し、吸引溝８２から溢れ出ない程度に溶媒が貯留したら、溶媒の供給を停止する（供給開閉バルブ６８ａを閉塞）。この状態で、吸引処理時と同様に、対応するキャップユニット５０を密接位置に上昇させ、各機能液滴吐出ヘッド２５を対応する吸引キャップ５８により封止する。これにより、吸引溝８２とノズル面ＮＦとの間隙は、溶媒の飽和雰囲気となり、各吐出ノズル３６は、この飽和雰囲気内に曝されるため、各吐出ノズル３６内の機能液が乾燥することがない。したがって、描画処理を停止している際にも、各機能液滴吐出ヘッド２５（各吐出ノズル３６）内の機能液の増粘等を適切に防止することができ、もって、ノズル詰り等に起因する吐出不良を防止することができる。

フラッシング機能とは、吸引処理等の待機時に吐出ノズル３６内の機能液の増粘を防止するために、各吐出ノズル３６から吸引キャップ５８(吸引溝８２)に対して捨て吐出を行う機能である。
図１１（ｃ）に示すように、フラッシングは、上記のキャッピングの場合と同様に、吸引溝８２に溢れ出ない程度に溶媒を貯留する。そして、対応するキャップユニット５０を、昇降機構５１を駆動して離間位置に移動する。この離間位置において、吸引溝８２に貯留した溶媒に対して、各機能液滴吐出ヘッド２５から捨て吐出（フラッシング）を行う。なお、キャップ側流路開閉バルブ６２ｂ、タンク側流路開閉バルブ６４ｂおよび供給開閉バルブ６８ａは、いずれも閉塞されている。捨て吐出された機能液滴は、吸引溝８２内の溶媒に着弾するため、シールホルダ７６自体や機能液の吸収部材等の固体上に対して着弾した場合に比して、機能液滴が着弾の衝撃で霧状（ミスト）に飛散することがない。したがって、機能液のミストが浮遊してノズル面ＮＦに付着することがなく、この後に行われるワイピングユニット２３によるノズル面ＮＦの拭き取り（ワイピング）を簡潔に行える。そして、フラッシングが終了した場合、または、定期的に、キャップ側主流路６２を開通させ、吸引機構５３を駆動して吸引処理を行い吸引溝８２内の溶媒および機能液を排出する。これにより、溶媒の交換・排出のためだけに、別途吸引手段等を設ける必要がなく、また、吸引溝８２には、常に汚れのない溶媒を貯留しておくことができ、吸引溝８２の清浄化を容易に行うことができる。さらに、捨て吐出された機能液は、吸引溝８２内の溶媒に溶解されるため、吸引溝８２内で、こびり付くことなく円滑に排出される。

洗浄処理機能は、吸引溝８２内の溶媒を意図的に溢れさせ、シール部材７７や吸引溝８２内等を洗浄する機能である。
図１１（ｄ）に示すように、洗浄処理は、先ず、吸引流路切替バルブ６５、キャップ側流路開閉バルブ６２ｂおよびタンク側流路開閉バルブ６４ｂを制御して、キャップ側副流路６３を開通させ、ドレン溝８４と第１廃液タンク６６ａ（または第２廃液タンク６６ｂ）とを連通させる。そして、溶媒供給機構５４を駆動して吸引溝８２に溶媒の送液を開始すると共に、吸引機構５３を駆動して高圧（または低圧）で吸引処理を実施する。これにより、吸引溝８２からドレン溝８４へと溶媒が溢れだし、この溶媒の流れによって、シール部材７７や吸引溝８２に付着した機能液を洗い流すことができる。なお、洗浄処理は、ユーザーから操作により、任意のタイミングで実施してもよいが、定期的に実施することが好ましい。また、吸引機構５３は、溶媒供給機構５４の供給動作に遅れて駆動してもよい。

なお、吸引処理またはキャッピングの際に、各吸引溝８２内の溶媒の貯留量を意図的に増加させ、溶媒表面にノズル面ＮＦを接触させるようにしてもよい。これにより、ノズル面ＮＦに付着した機能液を緩ませた状態で、ワイピングユニット２３により拭き取ることができるため、より確実に汚れ（機能液）を除去することができる。また、この場合、吸引溝８２の表面に撥水処理を施しておくことが好ましい。これにより、吸引溝８２に貯留した溶媒は、自身の表面張力により盛り上がるように貯留されるため、容易に溶媒をノズル面ＮＦに接触させることができる。

なお、本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｙ軸テーブル１３に沿って、各キャリッジユニット１４が移動（副走査）し、吸引ユニット２２に臨むようになっていたが、吸引ユニット２２を移動させ、各キャリッジユニット１４に臨むように構成してもよい。この場合、各吸引溝８２内に、複数の消波板９６が設けられていることが好ましい（図１２参照）。この各消波板９６は、吸引ユニット２２の移動方向に対して直交する方向に設ける。また、各消波板９６は、吸引溝８２の底面に間隙を設け、吸引溝８２の両側面に固定されている。これにより、吸引溝８２に貯留した溶媒の液位を一定に保つと共に、吸引ユニット２２の移動による反動で、各吸引溝８２内に貯留した溶媒がこぼれることがない。なお、図１２では、２枚の消波板９６を図示したが、消波板９６の配設枚数は任意である。

以上の構成によれば、溶媒供給機構５４により吸引溝８２に送液され、貯留した溶媒が、吸収材の役割を担うため、吸収材を省略することができると共に、吸引キャップ５８（吸引溝８２）内に残存する機能液は、溶媒に溶解され、乾燥による変質を起こすことがない。これにより、吸収材を定期的に交換する等の保守作業が不要となり、そのための費用と手間を削減することができる。また、特に液滴吐出装置１の稼動停止時における機能液滴吐出ヘッド２５のキャッピングにより、機能液滴吐出ヘッド２５（吐出ノズル３６）の保全を適切に行えることから、この液滴吐出装置１では、安定した吐出による高品質な描画を維持することができる。

１：液滴吐出装置、１７：制御装置、２２：吸引ユニット、２５：機能液滴吐出ヘッド、５３：吸引機構、５４：溶媒供給機構、５８：吸引キャップ、６８：溶媒供給流路、６８ａ：供給開閉バルブ、６８ｃ：大気開放流路、６８ｄ：大気開閉バルブ、７７：シール部材、８２：吸引溝、８４：ドレン溝、９６：消波板、Ｗ：ワーク

Claims (9)

1. 機能液をインクジェット方式で吐出する機能液滴吐出ヘッドに離接自在に密接するシール部、および前記シール部により囲繞された吸引溝を有する吸引キャップと、
   前記吸引キャップの前記吸引溝に連通する吸引手段と、
   前記吸引キャップの前記吸引溝に連通し、前記機能液の溶媒を供給する溶媒供給手段と、
   前記吸引手段および前記溶媒供給手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドに前記吸引キャップを密接させて前記機能液滴吐出ヘッドの保全を行うときに、前記溶媒供給手段を駆動し、前記吸引溝に前記機能液滴吐出ヘッドを保湿するための前記溶媒を送り込み、前記溶媒と前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面との間に間隙が形成されるように、前記吸引溝から溢れ出ない程度に前記溶媒が貯留したら前記溶媒の供給を停止することを特徴とする吸引装置。
2. 前記制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドに前記吸引キャップを密接させて前記機能液滴吐出ヘッドに吸引処理を行うときに、前記吸引手段を駆動し、送り込んだ前記溶媒を吸引すると共に前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を吸引することを特徴とする請求項１に記載の吸引装置。
3. 前記制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドから前記吸引キャップを離間させて前記機能液滴吐出ヘッドから捨て吐出を実施するときに、前記溶媒供給手段を駆動し、前記吸引溝に前記捨て吐出を受けるための前記溶媒を送り込むことを特徴とする請求項１または２に記載の吸引装置。
4. 前記制御手段は、前記捨て吐出が終了した後、前記吸引手段を駆動し、送り込んだ前記溶媒を吸引することを特徴とする請求項３に記載の吸引装置。
5. 前記吸引キャップは、前記吸引溝の外側に前記シール部を介して前記吸引溝からオーバーフローした前記溶媒を受けるドレン溝を、更に有し、
   前記制御手段は、前記溶媒供給手段を駆動し、前記吸引溝に前記溶媒を送り込みオーバーフローさせて前記吸引溝および前記シール部を洗浄することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の吸引装置。
6. 前記ドレン溝が、前記吸引手段に連通していることを特徴とする請求項５に記載の吸引装置。
7. 前記吸引溝と前記溶媒供給手段とを接続する溶媒供給流路と、
   前記吸引溝に連通し、前記吸引溝内を大気に開放する大気開放流路と、
   前記溶媒供給流路と前記大気開放流路とを流路切り替えする流路切替手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の吸引装置。
8. 前記吸引溝には、消波板が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の吸引装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の吸引装置と、
   前記機能液滴吐出ヘッドと、を備え、
   ワークに対し前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記ワーク上に前記機能液を吐出して描画を行なうことを特徴とする液滴吐出装置。

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