インクジェット用のワイプ装置およびこれを用いたワイプ方法
【課題】ノズルプレートに非接触で、ノズルプレートに対して平行でかつ安定したガス流を形成することができるワイプ装置を提供すること。
【解決手段】ガスを噴射するガス噴射孔と、頂点を有する凸状の曲面であって、前記ガス噴出孔から噴射されたガスが吹き付けられる曲面を有するガイド部と、を有するワイプ装置であって、前記ガイド部上に配置された、インクジェットヘッドのノズルプレートに付着した異物を、前記ガイド部の曲面に沿って誘導されたガスで吹き飛ばすワイプ装置。
【解決手段】ガスを噴射するガス噴射孔と、頂点を有する凸状の曲面であって、前記ガス噴出孔から噴射されたガスが吹き付けられる曲面を有するガイド部と、を有するワイプ装置であって、前記ガイド部上に配置された、インクジェットヘッドのノズルプレートに付着した異物を、前記ガイド部の曲面に沿って誘導されたガスで吹き飛ばすワイプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド用のワイプ装置、およびワイプ装置を用いてインクジェットヘッドのノズルプレートに付着したインクなどの異物を取り除くワイプ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子デバイスの製造の際に、インクジェットヘッドを用いて機能材料を含むインクを塗布する方法が広く採用されている。インクジェットヘッドは、ノズルプレートに設けられた微細孔（ノズル）を通して、インクを被塗布材に向けて吐出する。
【０００３】
このようなインクジェットヘッドでは、ノズルからインクを吐出すると、吐出されたインクの一部や、外気中のごみなどの異物がノズルプレートに付着することがあった。ノズルプレートに異物が付着すると、ノズルから適切にインクを吐出できなくなり、正確な塗布ができなくなる。
【０００４】
そこで、インクジェットヘッドを有する印刷装置は、通常、ノズルプレートに付着した異物を除去するためのワイプ装置を備える（例えば特許文献１参照）。異物を除去するためのワイプ装置としては、ノズルプレートに対して斜めにガスを吹き付けるワイプ装置が知られている（例えば特許文献２〜４参照）。
【０００５】
図１Ａは特許文献２に開示されたワイプ装置の斜視図であり、図１Ｂは、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１１をワイプ中の図１Ａに示されたワイプ装置の断面図である。また、図２は、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１１をワイプ中の特許文献３に開示されたワイプ装置の断面図である。
【０００６】
図１Ａ、図１Ｂおよび図２に示されるように、特許文献２および特許文献３に開示されたワイプ装置は、ガスを噴射するガス噴射孔１３０と、ガスを吸引するガス吸引孔１５０とを有する。また、図１Ｂおよび図２に示されるように、特許文献２および特許文献３に開示されたワイプ装置は、ノズルプレート１１に対して、ガス噴射孔１３０から斜めにガスを噴射し、ノズルプレート１１に付着した異物を吹き飛ばす。そして吹き飛ばされた異物が周囲に飛散しないよう、ガス吸引孔１５０が吹き飛ばされた異物を吸引する。
【０００７】
しかしながら、特許文献２および特許文献３のワイプ装置のように、ガス噴射孔１３０から斜めにガスを噴射すると、ノズルプレート１１のノズル孔１３の内部に向けてガスが噴射される。ノズル孔１３の内部に向けてガスが噴射されると、ノズル孔１３内のインク１５の乾燥が促進され、ノズル孔１３が詰り、ノズル孔１３からインクが吐出しなくなってしまう。
【０００８】
このように、ノズル孔の内部にガスが向かうことを防止するために、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ガス噴射孔１３０からノズルプレート１１に対して平行にガスを噴射する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００９】
また、ノズル孔の内部にガスが向かうことを防止するために、オリフィス効果を利用したワイプ装置も知られている（例えば特許文献５〜７参照）。
【００１０】
図４は、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１１をワイプ中の特許文献５に開示されたワイプ装置の断面図である。図４に示されるように特許文献５に開示されたワイプ装置は、ガス吸引孔１５０と、突起１２１を有するガスガイド部１２０を有する。
【００１１】
図４に示されるように特許文献５で開示されたワイプ装置と、ノズルプレート１１との間には、突起１２１によって、ガスガイド部１２０とノズルプレート１１と間隔が狭くなったオリフィス部１２３が形成される。オリフィス部１２３が形成された状態で、ガス吸引孔１５０からガスを吸引すると、オリフィス部１２３においてオリフィス効果によりガスの流速が速くなり、ノズルプレート１１の表面に付着した異物などが吹き飛ばされる。このように、オリフィス効果を利用したワイプ装置では、ノズルプレート１１に対して斜めにガスを噴射しないので、ガスがノズル孔の内部に向かうことがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１６９７３０号公報
【特許文献２】特開２０００−６２１９７号公報
【特許文献３】特開平成２−１０８５４９号公報
【特許文献４】米国特許４９７０５３５号明細書
【特許文献５】特開２００４−９０３６１号公報
【特許文献６】特開昭和６３−２４２６４３号公報
【特許文献７】米国特許４９０８６３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図３Ｂに示されるように、ガス噴射孔１３０からノズルプレート１１に対して平行にガスを噴射する場合、ガスの流速が速い領域と、ノズルプレート１１とが必然的に離間する。このため、ノズルプレート１１の近傍で、充分なガスの流速を確保できず、異物を吹き飛ばせなくなる恐れがある。このため、図３Ｂに示されたようなワイプ装置では、ノズルプレート１１の近傍におけるガスの流速を確保するために、ガス噴射孔１３０から噴射されるガスの流速を速くすることが求められる。
【００１４】
しかし、図３Ｂに示されたようなワイプ装置において、ガスの流速を上げると、ノズルプレートに対して斜めの成分を有するガス流が生じる。このため、図３Ｂに示されたようなワイプ装置では、ノズル孔１３の内部にガスが向かい、ノズル孔１３内のインク１５が乾燥するという問題を解決できない。
【００１５】
また、図３Ｂに示されたようなワイプ装置において、ワイプ装置とノズルプレート１１とを近づけることで、ノズルプレート１１の近傍におけるガスの流速を確保することも考えられる。しかしワイプ装置とノズルプレート１１とを近づけすぎると、ワイプ装置がノズルプレート１１に接触し、ノズルプレート表面の撥水膜を傷つけてしまう。
【００１６】
また、図４に示されたようなオリフィス効果を利用するワイプ装置では、ノズル孔１３の内部にガスが向かうことはないものの、オリフィス部１２３において、高速なガスの流れを実現するために、ワイプ装置とノズルプレート１１との間隔を正確に設定することが求められる。このため、例えばインクジェットヘッドの端部や、ノズルプレートの繋ぎ目など、ノズルプレートが段差や隙間を有する場合、ガスの流速が落ち、異物を吹き飛ばせなくなる。
【００１７】
また、図４に示されたようにオリフィス効果を利用するワイプ装置では、効果的にオリフィス効果を発生させるために、ガスガイド部１２０とノズルプレート１１との間に形成されるガス流路を外部から密閉することが求められる。このためオリフィス効果を利用するワイプ装置では、図５に示すように、ガスガイド部１２０の壁面１２５をノズルプレート１１に接触させることが求められる。このようにガスガイド部１２０の壁面１２５がノズルプレート１１に接触すると、ノズルプレート１１表面の撥水膜が磨耗されてしまう。
【００１８】
本発明の目的は、ノズルプレートに非接触で、ノズルプレートに対して平行でかつ安定したガス流を形成することができるワイプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者は、コアンダ効果によって曲面に沿ってガスを誘導することで、ノズルプレートに対して平行でかつ安定したガス流を形成すことができることを見出し、さらに検討を加え発明を完成させた。すなわち本発明の第１は以下に示すワイプ装置に関する。
【００２０】
［１］ガスを噴射するガス噴射孔と、頂点を有する凸状の曲面であって、前記ガス噴出孔から噴射されたガスが吹き付けられる曲面を有するガイド部と、を有するワイプ装置であって、前記ガイド部上に配置された、インクジェットヘッドのノズルプレートに付着した異物を、前記ガイド部の曲面に沿って誘導されたガスで吹き飛ばすワイプ装置。
［２］前記曲面の曲率半径は、５〜２００ｍｍである、［１］に記載のワイプ装置。
［３］前記ガス噴射孔から噴射されるガスの前記曲面に対する入射角度は、３０〜９０°である、［１］または［２］に記載のワイプ装置。
［４］前記曲面は、頂線を有する凸状の柱面であり、前記ガス噴射孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットである、［１］〜［３］のいずれか一つに記載のワイプ装置。
［５］前記吹き飛ばされた異物を吸引するガス吸引孔をさらに有し、前記ガス吸引孔は、前記ガイド部を挟んで、前記ガス噴射孔に対向する、［１］〜［３］のいずれか一つに記載のワイプ装置。
［６］前記曲面は、頂線を有する凸状の柱面であり、前記ガス噴射孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットであり、前記ガス吸引孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットである、［５］に記載のワイプ装置。
［７］前記ガイド部を収容するハウジングをさらに有し、前記ハウジングは、互いに離間し、前記ハウジングの天井を構成する噴射孔プレートおよび吸引孔プレートと、前記噴射孔プレートと吸引孔プレートとの間に形成され、かつ前記曲面の頂線が露出する開口部と、を有し、前記ガス噴射孔は、前記曲面と前記噴射孔プレートとの間の隙間であり、前記ガス吸引孔は、前記曲面と前記吸引孔プレートとの間の隙間である、［６］に記載のワイプ装置。
［８］前記噴射孔プレートおよび吸引孔プレートの前記ノズルプレートに対向する面のうち、前記開口部近傍の領域は、前記ノズルプレートに平行である、［７］に記載のワイプ装置。
［９］前記ガス噴射孔内に、前記ガスを分配する拡散板を有する、［１］〜［８］のいずれか一つに記載のワイプ装置。
【００２１】
本発明の第２は、以下に示すインクジェット装置に関する。
［１０］［１］〜［９］のいずれか一つに記載のワイプ装置を具備するインクジェット装置。
【００２２】
本発明の第３は、以下に示すノズルプレートのワイプ方法に関する。
［１１］［１］〜［９］のいずれか一つに記載のワイプ装置をワイプ装置を準備するステップと、前記曲面とノズルプレートとが対向するように、前記ワイプ装置上にインクジェットヘッドを配置するステップと、前記ガス噴射孔からガスを噴射させ、前記曲面と前記ノズルプレートとの間に一定間隔を保ちながら、前記ワイプ装置を前記ノズルプレートに対して相対移動させ、前記曲面に沿って誘導されたガスで、前記ノズルプレートに付着した異物を吹き飛ばすステップと、を有するノズルプレートのワイプ方法。
［１２］前記ガス噴射孔から噴射される前記ガスの流速は、１５ｍ／ｓ以上である、［１１］に記載のワイプ方法。
［１３］前記曲面と前記ノズルプレートとの間隔は、０．２〜１．５ｍｍである、［１１］または［１２］に記載のワイプ方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のワイプ装置によれば、ノズルプレートに非接触で、ノズルプレートの表面に対して平行でかつ安定したガス流を形成することができる。このため本発明によれば、ノズル孔内のインクの乾燥を防止し、かつノズルプレートの表面の撥水膜を傷つけることなく、ノズルプレートに付着した異物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のワイプ装置の模式図
【図２】従来のワイプ装置の断面図
【図３】従来のワイプ装置の模式図
【図４】従来のワイプ装置の断面図
【図５】従来のワイプ装置の側面図
【図６】実施の形態１のワイプ装置を示す図
【図７】実施の形態１のワイプ装置を用いたワイプ方法のフローを示す図
【図８】実施の形態１のワイプ装置を用いたワイプ方法のフローを示す図
【図９】実施の形態２のワイプ装置の断面図
【図１０】実施の形態３のワイプ装置の断面図
【図１１】実施の形態４のワイプ装置を示す図
【図１２】実施の形態５のワイプ装置の断面図
【図１３】実施の形態５のワイプ装置の断面の一部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
１．本発明のワイプ装置
本発明のワイプ装置は、少なくとも、ガスを噴射するガス噴射孔と、ガス噴出孔から噴射されたガスが吹き付けられる曲面を有するガイド部と、を有する。
【００２６】
本発明のワイプ装置は、インクジェットヘッドのノズルプレートに接触することなく、コアンダ効果によってガイド部の曲面によって誘導されたガスで、ノズルプレートに付着した異物を、吹き飛ばすことを特徴とする。以下、本発明の構成要素について説明する。
【００２７】
ガス噴射孔は、インクジェットヘッドのノズルプレートに付着した異物を吹き飛ばすためのガスを噴射するための孔である。ガス噴射孔から噴射されるガスは、空気や窒素、インクジェットヘッドに収容されたインクの溶媒蒸気などである。噴射するガスをインクの溶媒蒸気とすることで、本発明のワイプ装置でインクジェットヘッドをワイプする際にノズル内のインクが乾燥することを防止することができる。
【００２８】
ガス噴射孔から噴射されるガスの流速は、１５ｍ／ｓ以上であることが好ましい。噴射されるガスの流速が１５ｍ／ｓ未満であった場合、ノズルプレートに付着した異物を吹き飛ばせないからである。
【００２９】
ガス噴射孔の形状は特に限定されないが、長軸を有するスリットであることが好ましい（図６参照）。また、ガス噴射孔内には、拡散板が設けられていてもよい（実施の形態５参照）。ガス噴射孔内に拡散板を設けることで、ガス噴射孔から噴出されるガスの流速を均一にすることができる。
【００３０】
ガイド部は、ガス噴射孔から噴射されたガスを誘導するための部材である。本発明では、ガイド部は、頂点を有する凸状の曲面を有することを特徴とする。曲面のうち少なくとも頂点近傍は、外部に露出している。曲面は、頂点を有すればよいが、頂線を有する柱面であってもよい（図６Ａ参照）。ここで「頂線」とは、柱面の母線のうち、頂点を通る母線を意味する。また、曲面が頂線を有する柱面である場合、曲面は頂線に関して線対称であってもよいが、曲面は頂線に関して非対称であってもよい。本発明のワイプ装置でインクジェットヘッドをワイプする際、曲面の頂点は、インクジェットヘッドのノズルプレートに対向する。
【００３１】
また、曲面が頂線を有する柱面である場合、曲面の頂線は、スリット状のガス噴射孔の長軸と平行であることが好ましい。このように、ワイプ装置が、頂線を有する柱面を有するガイド部と、柱面の頂線に平行な長軸を有するスリットであるガス噴射孔とを有することで、ワイプ装置がワイプできる幅が広がり、より広い領域を一度にワイプすることが可能になる。
【００３２】
本発明では、ガイド部がガス噴射孔から噴射されたガスをコアンダ効果によって曲面に沿って誘導することを特徴とする。ここで「コアンダ効果」とは、粘性を有する流体の中に物体を置いたときにその物体に沿って流体の向きが変わる現象を意味する。すなわち、本発明では、「コアンダ効果」を生じさせるために、ガイド部の曲面の形状を工夫したことを特徴とする。
【００３３】
「コアンダ効果」を生じさせるためのガイド部の曲面の構造は、ガス噴射孔が噴射するガスの種類および流速によって異なる。例えば、ガス噴射孔から流速１５ｍ／ｓの空気を噴射する場合、ガスが流れる方向の曲面の曲率半径が５〜２００ｍｍで、ガスを誘導する曲面の弦の長さ５〜６０ｍｍであれば、コアンダ効果によってガスを誘導することができる。
【００３４】
また、ガスが流れる方向の曲面の曲率半径が２００ｍｍ超であってもコアンダ効果は発現するが、ワイプ装置が大型になりすぎるため、曲率半径は２００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
また、コアンダ効果を生じさせるためには、曲面に対するガスの入射角度を３０〜９０°にすることが好ましい。ここで、「ガスの入射角度」とは、ガス噴射孔から最も近い曲面上の点における曲面の法線と、ガスが噴射される方向とがなす角度を意味する（図６Ｂ参照）。ガスの入射角度が３０°未満であると、曲面に沿ったガスの流れの成分が弱くなり、曲面に沿って効率よくガスが流れなくなる。
【００３６】
本発明のワイプ装置は、さらに噴射されたガスによって吹き飛ばされた異物を吸引するためのガス吸引孔を有していてもよい。
【００３７】
ガス吸引孔は、ガスの流れの下流方向に配置される。具体的には、ガス吸引孔は、ガイド部を挟んで、前記ガス噴射孔に対向する（図９参照）。ワイプ装置がガス吸引孔を有することで、吹き飛ばされた異物をガス吸引孔で回収することができ、吹き飛ばされた異物が飛散することを防止できる。
【００３８】
ガス吸引孔の形状は特に限定されないが、上述のようにガス噴射孔がスリット状である場合、ガス吸引孔もガイド部の柱面の頂線に平行な長軸を有するスリットであることが好ましい。
【００３９】
このようなワイプ装置を用いて、ノズルプレートをワイプするには、ガス噴射孔からガスをガイド部の曲面に吹き付けながら、ガイド部の曲面をノズルプレートに近づければよい。これにより、曲面に沿ったガス流が、ノズルプレートに接触し、ノズルプレートに付着した異物を、吹き飛ばすことができる。そしてガイド部の曲面とノズルプレートとの間で一定間隔を保ちながら、ワイプ装置をノズルプレートに対して相対移動させることで、ノズルプレート全体をワイプすることができる。
【００４０】
凸状の曲面に沿って誘導されるガス流は、同様に凸曲状になるので、ノズルプレートに接触するガス流は、ノズルプレートに対して平行になる。このため、従来のワイプ装置のように、ノズル孔の内部にガスが向かい、ノズル孔内のインクが乾燥することがない。
【００４１】
また、ガスの流量および流速は、ガス噴射孔から噴射されるガスの流量および流速によって制御される。このため本発明では、オリフィス効果を利用した従来のワイプ装置のように、ノズルプレートの形状等によってガスの流量および流速が不安定になることはない。このため、ノズルプレートが段差や隙間を有する場合であっても、ガスの流速が落ちることはなく、安定したガス流を維持できる。
【００４２】
２．本発明のインクジェット装置
本発明のインクジェット装置は、本発明のワイプ装置と、インクジェットヘッドを具備することを特徴とする。インクジェット装置は、２以上のインクジェットヘッドを有していてもよい。インクジェット装置は、ワイプ装置およびインクジェットヘッド以外に、被塗布材を移動させるためのステージや、ステージの移動を制御する制御機構などが含まれる。
【００４３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されない。
【００４４】
（実施の形態１）
図６Ａは、本発明の実施の形態１のワイプ装置１００の斜視図である。図６Ａに示されるように、ワイプ装置１００は、頂線Ｔを有する柱面からなる曲面１１１を有するガイド部１１０と、頂線Ｔと平行な長軸を有するスリット状のガス噴射孔１３０を有する。また、図６Ａに示されるようにガイド部１１０の曲面１１１は外部に露出している。図６Ｂは、図６Ａに示されたワイプ装置１００の一点鎖線Ａによる断面図である。一点鎖線Ａは、ガス噴射孔１３０から噴射されたガスの流れ方向に平行な線である。
【００４５】
図６Ｂに示される曲面１１１の曲率半径１１２は５〜２００ｍｍであり、弦１１３の長さは、５〜６０ｍｍである。曲面１１１の曲率半径１１２は、一定であってもよいが、変化してもよい。例えば、曲面１１１のうち、頂線Ｔよりもガス噴出孔１３０側の領域の曲率半径１１２が、曲面１１１のうち、頂線Ｔよりガス噴出孔１３０と反対側の領域の曲率半径１１２以下であっても、曲面１１１はコアンダ効果によってガスを誘導することができる。
【００４６】
また、ガス噴射孔１３０の幅１３１は、０．２〜１．５ｍｍである。また、ガス噴射孔１３０は、噴射されたガスの曲面１１１に対する入射角度θが３０°〜９０°になるように調整される。
【００４７】
次に、実施の形態１のワイプ装置を用いたノズルプレートのワイプ方法について、図７Ａ〜図８Ｂを参照しながら説明する。
【００４８】
図７Ａ〜図８Ｂに示されるように、本実施の形態のワイプ方法は、実施の形態１のワイプ装置１００を準備する第１ステップ（図７Ａ）と、２）曲面１１１とノズルプレート１１とが対向するように、ワイプ装置１００の上にインクジェットヘッド１０を配置する第２ステップ（図７Ｂ）と、３）ガス噴射孔１３０からガスを噴射させ、曲面１１１とノズルプレート１１との間に一定間隔Ｄ１を保ちながら、ワイプ装置１００をノズルプレート１１に対して相対移動させる第３ステップ（図８Ａ、図８Ｂ）とを有する。
【００４９】
１）図７Ａは第１ステップを示す。図７Ａに示されるように第１ステップでは、図６Ａおよび図６Ｂで示される実施の形態１のワイプ装置１００を準備する。
【００５０】
２）図７Ｂは、第２ステップを示す。図７Ｂに示されるように第２ステップでは、ワイプ装置１００の曲面１１１と、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１１とが対向するように、ワイプ装置１００の上にインクジェットヘッド１０を配置する。曲面１１１と、ノズルプレート１１とは離間し、両者の間には、間隔Ｄ１が形成される。
【００５１】
また、図７Ｂでは、ワイプ装置１００が、ノズルプレート１１に対して重力方向下方に配置された例を示したが、ワイプ装置１００は、ノズルプレート１１に対して重力方向上方に配置されていてもよい。上述したコアンダ効果は、重力の影響よりも強いからである。また、図７Ｂに示されるように、ノズルプレート１１には、異物としてインク滴１５が付着している。
【００５２】
３）図８Ａおよび図８Ｂは、第３ステップを示す。図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、第３ステップでは、ガス噴射孔１３０から噴射されたガスを曲面１１１に吹き付け、かつ曲面１１１とノズルプレート１１との間に一定間隔Ｄ１を保ちながら、移動機構（不図示）で、ワイプ装置１００をノズルプレート１１に対して相対移動させる。
【００５３】
ガス噴射孔１３０から噴射されたガスは、曲面１１１の一方の端部Ｅ１から曲面１１１の頂点に向けて、曲面１１１に吹きつけられる。
【００５４】
ワイプ装置１００をノズルプレート１１に対して相対移動させるには、インクジェットヘッド１０（ノズルプレート１１）を移動させてもよいし、ワイプ装置１００を移動させてもよいし、ワイプ装置１００およびインクジェットヘッド１０の両方を移動させてもよい。
【００５５】
図８Ａおよび図８Ｂに示されるようにガス噴射孔１３０から噴射されたガスは、コアンダ効果によって曲面１１１に沿って誘導される。曲面１１１と、ノズルプレート１１との間隔Ｄ１は、特に限定されないが、曲面１１１に沿ったガス流が、ノズルプレート１１に接触するように設定される。間隔Ｄ１は、具体的には約０．２〜１．５ｍｍである。間隔Ｄ１が、０．２ｍｍ未満であると、ワイプ装置の相対移動中に、曲面とノズルプレートとが接触してしまう恐れがある。一方、間隔Ｄ１が１．５ｍｍ超であると、ガス流とノズルプレート１１とが離れてしまい、インク滴１５を吹き飛ばすことが出来なくなる。
【００５６】
このように、ガス噴射孔１３０からガスを噴射させながら、ワイプ装置１００をノズルプレート１１に対して相対移動させることで、ノズルプレート１１に付着したインク滴１５は、曲面１１１に沿って誘導されたガスによって吹き飛ばされる。吹き飛ばされたインク滴１５は、そのまま、ガス流に乗ってノズルプレート１１の表面から排除される。
【００５７】
凸状の曲面１１１に沿ったガス流は、曲面１１１と同様に凸曲状になるので、ノズルプレート１１に接触するガス流は、ノズルプレート１１に平行になる。このため、従来のワイプ装置のように、ノズル孔の内部にガスが向かい、ノズル孔が乾燥することがない。
【００５８】
また、ノズルプレート１１に接触するガス流の流速は、ガス噴射孔１３０から噴射されるガスの流速によって制御される。このため、本実施の形態におけるノズルプレート１１に接触するガス流の流速は、オリフィス効果を利用した従来のワイプ装置のように、ノズルプレートの形状による影響を受けない。このため、ノズルプレートの端部や、ノズルプレートの繋ぎ目などで、ガスの流速が落ちることはない。これにより、インクジェット装置が複数のインクジェットヘッドからなる大型ヘッドを有する場合であっても、ノズルプレートを問題なくワイプすることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
実施の形態２では、ワイプ装置がガス吸引孔を有する形態について説明する。
【００６０】
図９は、ノズルプレート１１をワイプ中の実施の形態２のワイプ装置２００の断面図である。実施の形態１のワイプ装置１００と同一の構成要素は同一の符号を付し説明を省略する。図９に示されるように、実施の形態２のワイプ装置２００は、ガス吸引孔１５０を有する。
【００６１】
ガス吸引孔１５０は、コアンダ効果によって曲面１１１に沿って誘導されたガスが流入するようにガス流の下流方向に配置される。具体的には、ガス吸引孔１５０は、ガイド部１１０を挟んで、ガス噴射孔１３０と対向する。また、ガス吸引孔１５０は、ガス噴射孔１３０と同様に曲面１１１の頂線に平行な長軸を有するスリットである。ワイプ装置２００がガス吸引孔１５０を有することで、吹き飛ばされたインク滴１５をガス吸引孔１５０で回収することができ、吹き飛ばされたインク滴１５が飛散することを防止できる。
【００６２】
また、ガス吸引孔１５０の幅１５１は、ガス噴射孔１３０の幅１３１（図６Ｂ）よりも大きいことが好ましい。ガス吸引孔１５０の幅１５１は、ガス噴射孔１３０の幅１３１（図６Ｂ）よりも大きくすることで、吹き飛ばされたインク滴１５をより確実に回収することができる。具体的には、ガス吸引孔１５０の幅１５１は、０．５〜２．５ｍｍであることが好ましい。
【００６３】
このように実施の形態２によれば実施の形態１の効果に加えて、噴射ガスによって吹き飛ばされたインク滴１５をガス吸引孔１５０で回収することができ、吹き飛ばされたインク滴１５が飛散することを防止できる。
【００６４】
（実施の形態３）
実施の形態３では、ガス噴射孔、ガイド部およびガス吸引孔が一体化された形態について説明する。
【００６５】
図１０は、ノズルプレート１１をワイプ中の実施の形態３のワイプ装置３００の断面図である。実施の形態１および実施の形態２のワイプ装置と同一の構成要素については、同一の符号を付し説明を省略する。
【００６６】
図１０に示されるように、実施の形態３のワイプ装置３００は、ガイド部１１０を収容するハウジング３１０を有する。ハウジング３１０は、ハウジング３１０の天井を構成する噴射孔プレート３１１および吸引孔プレート３１３を有する。噴射孔プレート３１１および吸引孔プレート３１３は曲面１１１に接触せず、曲面１１１の一部を覆う。噴射孔プレート３１１と吸引孔プレート３１３とは、離間し、両者の間には開口部３１２が形成される。開口部３１２は、曲面１１１の頂線Ｔと平行な長軸を有することが好ましい（図１１Ａ参照）。
【００６７】
曲面１１１の頂点Ｔは、開口部３１２を通して外部に露出している。ガイド部１１０と、ハウジング３１０とは、締結、溶接またはロウ付などで接続されていてもよい。
【００６８】
本実施の形態では、ガス噴射孔１３０およびガス吸引孔１５０が曲面１１１と一体化されている。具体的には、ガス噴射孔１３０は、噴射孔プレート３１１と、曲面１１１との間の隙間によって構成され；ガス吸引孔１５０は、吸引孔プレート３１３と、曲面１１１との間の隙間によって構成される。
【００６９】
ガス噴射孔１３０は、ガス供給口３１５と接続される。また、ガス吸引孔１５０はガス排出口３１７に接続される。ガス供給口３１５およびガス排出口３１７の数は１つであってもよいが２以上であってもよい。また、本実施の形態では、ガス供給口３１５およびガス排出口３１７がハウジング３１０の底面に設けられているが、ガス供給口３１５およびガス排出口３１７はハウジング３１０の側面に設けられてもよい。
【００７０】
このようにガス噴射孔、ガイド部およびガス吸引孔を一体化することで、実施の形態２の効果に加えて、ワイプ装置をコンパクトにすることができる。また、ガス噴射孔、ガイド部およびガス吸引孔を一体化することで、ガス噴射孔、ガス吸引孔およびガイド部の相対位置を調整する作業を省略することができる。
【００７１】
また、ガス吸引孔を曲面と一体化することで、インク滴をより確実に吸引することができる。インク滴は、通常曲面に張り付いた状態で、ガス吸引孔に吸引されるからである。
【００７２】
（実施の形態４）
実施の形態４では、噴射孔プレートおよび吸引孔プレートのノズルプレートに対向する面の開口部近傍の領域が、ノズルプレートに平行である形態について説明する。
【００７３】
図１１Ａは、本実施の形態のワイプ装置４００の分解斜視図であり、図１１Ｂは、ノズルプレート１１をワイプ中の図１１Ａに示されたワイプ装置４００の一点鎖線Ａによる断面図である。実施の形態３のワイプ装置と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略する。
【００７４】
図１１Ｂおよび図１１Ａに示されるように、噴射孔プレート３１１のノズルプレート１１に対向する面のうち開口部３１２近傍の領域（以下、「平行領域」とも称する）４１１は、ノズルプレート１１に略平行である。同様に、吸引孔プレート３１３のノズルプレート１１に対向する面のうち開口部３１２近傍の領域（以下、「平行領域」とも称する）４１３は、ノズルプレート１１に略平行である。
【００７５】
このように、噴射孔プレート３１１および吸引孔プレート３１３に平行領域を設けることで、図１１Ｂに示されるようにノズルプレート１１と平行領域との間にガス流を形成することができる。ノズルプレート１１と平行領域と間隔Ｄ２は通常０．２〜１．５ｍｍである。
【００７６】
具体的には、本実施の形態では、平行領域４１１とノズルプレート１１との間に、開口部３１２に向かったガス流が生じ；平行領域４１３とノズルプレート１１との間に、開口部３１２に向かったガス流が生じる。これにより、ノズルプレート１１に付着したインク滴１５をガス流によって、開口部３１２に導くことができる。開口部３１２まで導かれたインク滴１５は、曲面１１１に沿って誘導されたガスによって吹き飛ばされガス吸引孔１５０に吸引される。このように、本実施の形態のワイプ装置４００は、インク滴１５を集める機能を有するので、インク滴１５を効果的に吹き飛ばすことができる。
【００７７】
また、平行領域が親液性である場合、平行領域は液体ワイプとしても機能しうる。すなわち、平行領域が親液性である場合、ノズルプレート１１に付着したインク滴１５が平行領域に接触すると、インク滴１５が撥液性処理が施されたノズルプレート１１から、親液性の平行領域に移動し、ノズルプレート１１からインク滴１５を除去することができる。
【００７８】
親液性の平行領域に移動した、インク滴１５は、ハウジング３１０の外部に沿って流れ落ちたり、ノズルプレート１１と平行領域との間のガス流によって、開口部３１２に導かれたりする。開口部３１２に導かれたインク滴１５は、曲面１１１に沿って誘導されたガスによって吹き飛ばされガス吸引孔１５０に吸引される。
【００７９】
このように、本実施の形態によれば、インク滴を開口部側に収集することができるので、実施の形態３の効果に加えて、少ないガスの流量で、ノズルプレートに付着したインク滴を除去できるというメリットを有する。
【００８０】
（実施の形態５）
実施の形態５では、ガス噴射孔およびガス吸引孔の内部に拡散板が設けられた形態について説明する。
【００８１】
図１２は、実施の形態５のワイプ装置５００の断面図である。実施の形態４のワイプ装置４００と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略する。図１２に示されるように、本実施の形態のワイプ装置５００は、ガス噴射孔１３０内部に拡散板５０１を有し、ガス吸引孔１５０の内部に拡散板５０３を有する。拡散板５０１、５０３は、多数の直径３〜１０ｍｍの穴を有する。拡散板５０１、５０３が有する穴は、拡散板５０１、５０３全体に亘って均一に分布していてもよいが、不均一に分布していてもよい。例えば、拡散板の中央部（ガス供給口３１５近傍）における穴の配置ピッチを、拡散板の端部（ハウジング３１０近傍）における穴の配置ピッチよりも小さくしてもよい。
【００８２】
図１３は、拡散板５０１の拡大図である。図１３に示されるように、ガス供給口３１５からは、ガス噴射孔１３０内に不均一にガスが供給されるが、拡散板５０１によって、ガス噴射孔１３０内のガスの分布が均一にされる。
【００８３】
拡散板５０１によってガス噴射孔１３０内のガスの分布が均一になることを示すため以下のシミュレーションを行った。シミュレーションのプログラムとしてＦＬＵＥＮＴ（アンシス・ジャパン株式会社）用いた。
【００８４】
シミュレーションでは、拡散板５０１の長さ５０１Ｌを１ｍとし、拡散板５０１の中央部（ガス供給口３１５近傍）における穴の配置ピッチを、拡散板５０１の端部（ハウジング３１０近傍）における穴の配置ピッチの、１／２とした。
【００８５】
シミュレーションの結果、ガス噴射孔１３０の中央部１３０ｃにおけるガスの流速を１としたとき、ガス噴射孔１３０の端部１３０ｅ（末端から３０ｍｍの内の領域）におけるガスの流速を０．８〜０．９内に抑えることができた。また、ガス噴射孔１３０の中央部１３０ｃと端部１３０ｅとの間の領域におけるガスの流速比を０．９〜１内に抑えることができた。
【実施例】
【００８６】
［実施例１］
実施例１では、図６〜８に記載された実施の形態１のワイプ装置１００で、ノズルプレートをワイプした例について説明する。
【００８７】
（ワイプ装置の寸法）
曲面１１１の曲率半径１１２を１０ｍｍとし、曲面の弦１１３の長さを５ｍｍとした。また、ガス噴射孔１３０であるスリットの幅１３１を、０．４ｍｍとした。また、曲面１１１に対するガスの入射角度θを７１°（水平面に対して、１９°）とした（図６Ｂ参照）。
【００８８】
（ワイプ条件）
ノズルプレートの表面には、予め直径３ｍｍ程度のインク滴を付着させた。ノズルプレートにおけるインクの接触角は、５０°程度である。そして、ガス噴射孔から、空気を噴射しながら、ワイプ装置をノズルプレートに対して相対移動させた。ガス噴射孔から噴射される空気の流速を、２５ｍ／ｓとした。また、ワイプ装置の移動速度を１０ｍｍ／ｓとした。そして、曲面１１１とノズルプレート１１との間隔Ｄ１を、０．５〜１．５ｍｍの範囲で変化させた（図８Ｂ参照）。そしてワイプ装置１００によるワイプの性能（ノズルプレートに残ったインク液滴３０５の大きさ）を評価した。
【００８９】
（結果）
間隔Ｄ１を１．５ｍｍとしたとき、最大で直径０．３５ｍｍインク滴がノズルプレートに残った。間隔Ｄ１を１．０ｍｍとしたとき、最大で直径０．２８ｍｍのインク滴がノズルプレートに残った。間隔Ｄ１を０．７ｍｍとしたとき最大で直径０．１６ｍｍのインク滴がノズルプレートに残った。そして間隔Ｄ１を０．５ｍｍ以下としたときインク滴をノズルプレートから完全に除去することができた。
【００９０】
また、ノズルプレートの端部においても、ワイプ性能が低下しないことを確認できた。この結果は、本発明のワイプ装置がノズルプレートの形状（段差や隙間）に依存せず、曲面に沿ってコアンダ効果により安定したガスの流れを形成できることを示唆する。
【００９１】
［実施例２］
実施例２では、ガス噴射孔１３０であるスリットの幅１３１を、０．８ｍｍとした以外は、実施例１と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。
【００９２】
（結果）
ガス噴射孔１３０であるスリットの幅１３１を０．８ｍｍとすると、間隔Ｄ１が１．０ｍｍ以下のときにインク滴をノズルプレートから完全に除去することができた。
【００９３】
［実施例３］
実施例３では、噴射孔１３０から噴射される空気の流速を５０ｍ／ｓとした以外は、実施例１と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。
【００９４】
（結果）
噴射孔１３０から噴射される空気の流速を５０ｍ／ｓとすると、間隔Ｄ１が１．０ｍｍ以下のときにインク滴をノズルプレートから完全に除去することができた。
【００９５】
［実施例４］
実施例４では、曲面１１１に対するガスの入射角度θを６０°（水平面に対して、３０°）とした（図６Ｂ参照）以外は、実施例１と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。
【００９６】
（結果）
ガス噴射孔１３０からのガスの噴射角度を、水平面に対して、３０°とすると、間隔Ｄ１が０．５ｍｍ以下のときにインク滴をノズルプレートから完全に除去することができた。
【００９７】
実施例１〜４の結果を以下の表１にまとめて示す。
【表１】
【００９８】
実施例１〜４の結果は、除去するインクや設備の制約条件に応じて、ガス噴射孔の角度や供給する空気の流速を適宜設計することにより、所望のワイプ性能を得ることができることを示唆する。
【００９９】
［実施例５］
実施例５では、図９に示された実施の形態２のワイプ装置を用いて、ノズルプレートをワイプした例を説明する。
【０１００】
実施例５では、ガス吸引孔１５０を設け、曲面１１１とノズルプレート１１との間隔Ｄ１を、１ｍｍとした以外は、実施例１と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。ガス吸引孔１５０の幅１５１は、０．４ｍｍとした（図９参照）。
【０１０１】
（結果）
ガス吸引孔１５０の幅１５１が０．４ｍｍである場合、吹き飛ばされたインク滴１５は、ガス吸引孔１５０の上面にも付着し、ガス吸引孔がインク滴３０６を全て回収することができなかった。これは、曲面１１１のガス吸引孔１５０側ではガス流の幅が１．０ｍｍ程度まで広がっていることに起因すると考えられる。
【０１０２】
［実施例６］
実施例６では、ガス吸引孔１５０の幅１５１を１．２ｍｍとし、ガス噴射孔１３０からのガスの噴射角度を、水平面に対して、３０°とした以外は、実施例５と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。
【０１０３】
（結果）
ガス吸引孔１５０の幅１５１を１．２ｍｍとし、ガス噴射孔１３０からのガスの噴射角度を、水平面に対して、３０°とすると、吹き飛ばされたインク滴１５を全てガス吸引孔１５０で吸引することができた。
【０１０４】
この結果は、ガス吸引孔の幅をガス噴射孔の幅よりも大きくすることで、吹き飛ばされたインク滴１５の回収がより確実になることを示唆する。
【０１０５】
［実施例７］
実施例７では、図１１に示された実施の形態４のワイプ装置を用いて、ノズルプレートをワイプした例を説明する。
【０１０６】
（ワイプ装置の寸法）
図１１Ｂにおけるφ１、φ２、δ１、δ２を以下のように設定した。
φ１＝１９°、φ２＝３０°、δ１＝δ２＝９０°
【０１０７】
ガス噴射孔１３０の幅１３１を０．４ｍｍとし、ガス噴射孔１３０からのガスの噴射角度を、水平面に対して、１９°とした。ガス吸引孔１５０の幅１５１を１．２ｍｍとし、ガス吸引孔１５０へのガスの吸引角度の水平面に対して３０°とした。
【０１０８】
（ワイプ条件）
ガス噴射孔から噴射される空気の流速を２５ｍ／ｓとし、ガス吸引孔へ吸引される空気の流速を５０ｍ／ｓと、曲面１１１とノズルプレート１１と間隔Ｄ１を、１ｍｍとした以外は、実施例１と同じ条件でノズルプレートをワイプした。
【０１０９】
（結果）
平行領域４１１とノズルプレート１１との間に、開口部３１２に向かったガス流が生じ；平行領域４１３とノズルプレート１１との間に、開口部３１２に向かったガス流が生じたことが確認された。またインク滴１５がこのガス流によって、開口部３１２に導かれ、そして最終的に曲面１１１に沿って誘導されたガスによって吹き飛ばされガス吸引孔１５０に吸引される様子が確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明のワイプ装置は、被ワイプ材の形状に依存せず、かつノズル内のインクを乾燥させることなく、非接触方式で被ワイプ材をワイプすることができる。本発明のワイプ装置は、インクジェットヘッドやスリットダイヘッド、マルチノズル方式のディスペンサー塗布装置等のヘッドのワイピングに用いられうる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ インクジェットヘッド
１１ ノズルプレート
１３ ノズル孔
１５ インク
１００、２００、３００、４００、５００ ワイプ装置
１１０ ガイド部
１１１ 曲面
１３０ ガス噴射孔
１３１ ガス噴射孔の幅
１５０ ガス吸引孔
１５１ ガス吸引孔の幅
３１０ ハウジング
３１１ 噴射孔プレート
３１２ 開口部
３１３ 吸引孔プレート
３１５ ガス供給口
３１７ ガス排気口
４１１ 噴射孔プレートの平行領域
４１３ 吸引孔プレートの平行領域
５０１ ガス噴射孔の拡散板
５０３ ガス吸引孔の拡散板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド用のワイプ装置、およびワイプ装置を用いてインクジェットヘッドのノズルプレートに付着したインクなどの異物を取り除くワイプ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子デバイスの製造の際に、インクジェットヘッドを用いて機能材料を含むインクを塗布する方法が広く採用されている。インクジェットヘッドは、ノズルプレートに設けられた微細孔（ノズル）を通して、インクを被塗布材に向けて吐出する。
【０００３】
このようなインクジェットヘッドでは、ノズルからインクを吐出すると、吐出されたインクの一部や、外気中のごみなどの異物がノズルプレートに付着することがあった。ノズルプレートに異物が付着すると、ノズルから適切にインクを吐出できなくなり、正確な塗布ができなくなる。
【０００４】
そこで、インクジェットヘッドを有する印刷装置は、通常、ノズルプレートに付着した異物を除去するためのワイプ装置を備える（例えば特許文献１参照）。異物を除去するためのワイプ装置としては、ノズルプレートに対して斜めにガスを吹き付けるワイプ装置が知られている（例えば特許文献２〜４参照）。
【０００５】
図１Ａは特許文献２に開示されたワイプ装置の斜視図であり、図１Ｂは、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１１をワイプ中の図１Ａに示されたワイプ装置の断面図である。また、図２は、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１１をワイプ中の特許文献３に開示されたワイプ装置の断面図である。
【０００６】
図１Ａ、図１Ｂおよび図２に示されるように、特許文献２および特許文献３に開示されたワイプ装置は、ガスを噴射するガス噴射孔１３０と、ガスを吸引するガス吸引孔１５０とを有する。また、図１Ｂおよび図２に示されるように、特許文献２および特許文献３に開示されたワイプ装置は、ノズルプレート１１に対して、ガス噴射孔１３０から斜めにガスを噴射し、ノズルプレート１１に付着した異物を吹き飛ばす。そして吹き飛ばされた異物が周囲に飛散しないよう、ガス吸引孔１５０が吹き飛ばされた異物を吸引する。
【０００７】
しかしながら、特許文献２および特許文献３のワイプ装置のように、ガス噴射孔１３０から斜めにガスを噴射すると、ノズルプレート１１のノズル孔１３の内部に向けてガスが噴射される。ノズル孔１３の内部に向けてガスが噴射されると、ノズル孔１３内のインク１５の乾燥が促進され、ノズル孔１３が詰り、ノズル孔１３からインクが吐出しなくなってしまう。
【０００８】
このように、ノズル孔の内部にガスが向かうことを防止するために、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ガス噴射孔１３０からノズルプレート１１に対して平行にガスを噴射する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００９】
また、ノズル孔の内部にガスが向かうことを防止するために、オリフィス効果を利用したワイプ装置も知られている（例えば特許文献５〜７参照）。
【００１０】
図４は、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１１をワイプ中の特許文献５に開示されたワイプ装置の断面図である。図４に示されるように特許文献５に開示されたワイプ装置は、ガス吸引孔１５０と、突起１２１を有するガスガイド部１２０を有する。
【００１１】
図４に示されるように特許文献５で開示されたワイプ装置と、ノズルプレート１１との間には、突起１２１によって、ガスガイド部１２０とノズルプレート１１と間隔が狭くなったオリフィス部１２３が形成される。オリフィス部１２３が形成された状態で、ガス吸引孔１５０からガスを吸引すると、オリフィス部１２３においてオリフィス効果によりガスの流速が速くなり、ノズルプレート１１の表面に付着した異物などが吹き飛ばされる。このように、オリフィス効果を利用したワイプ装置では、ノズルプレート１１に対して斜めにガスを噴射しないので、ガスがノズル孔の内部に向かうことがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１６９７３０号公報
【特許文献２】特開２０００−６２１９７号公報
【特許文献３】特開平成２−１０８５４９号公報
【特許文献４】米国特許４９７０５３５号明細書
【特許文献５】特開２００４−９０３６１号公報
【特許文献６】特開昭和６３−２４２６４３号公報
【特許文献７】米国特許４９０８６３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図３Ｂに示されるように、ガス噴射孔１３０からノズルプレート１１に対して平行にガスを噴射する場合、ガスの流速が速い領域と、ノズルプレート１１とが必然的に離間する。このため、ノズルプレート１１の近傍で、充分なガスの流速を確保できず、異物を吹き飛ばせなくなる恐れがある。このため、図３Ｂに示されたようなワイプ装置では、ノズルプレート１１の近傍におけるガスの流速を確保するために、ガス噴射孔１３０から噴射されるガスの流速を速くすることが求められる。
【００１４】
しかし、図３Ｂに示されたようなワイプ装置において、ガスの流速を上げると、ノズルプレートに対して斜めの成分を有するガス流が生じる。このため、図３Ｂに示されたようなワイプ装置では、ノズル孔１３の内部にガスが向かい、ノズル孔１３内のインク１５が乾燥するという問題を解決できない。
【００１５】
また、図３Ｂに示されたようなワイプ装置において、ワイプ装置とノズルプレート１１とを近づけることで、ノズルプレート１１の近傍におけるガスの流速を確保することも考えられる。しかしワイプ装置とノズルプレート１１とを近づけすぎると、ワイプ装置がノズルプレート１１に接触し、ノズルプレート表面の撥水膜を傷つけてしまう。
【００１６】
また、図４に示されたようなオリフィス効果を利用するワイプ装置では、ノズル孔１３の内部にガスが向かうことはないものの、オリフィス部１２３において、高速なガスの流れを実現するために、ワイプ装置とノズルプレート１１との間隔を正確に設定することが求められる。このため、例えばインクジェットヘッドの端部や、ノズルプレートの繋ぎ目など、ノズルプレートが段差や隙間を有する場合、ガスの流速が落ち、異物を吹き飛ばせなくなる。
【００１７】
また、図４に示されたようにオリフィス効果を利用するワイプ装置では、効果的にオリフィス効果を発生させるために、ガスガイド部１２０とノズルプレート１１との間に形成されるガス流路を外部から密閉することが求められる。このためオリフィス効果を利用するワイプ装置では、図５に示すように、ガスガイド部１２０の壁面１２５をノズルプレート１１に接触させることが求められる。このようにガスガイド部１２０の壁面１２５がノズルプレート１１に接触すると、ノズルプレート１１表面の撥水膜が磨耗されてしまう。
【００１８】
本発明の目的は、ノズルプレートに非接触で、ノズルプレートに対して平行でかつ安定したガス流を形成することができるワイプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者は、コアンダ効果によって曲面に沿ってガスを誘導することで、ノズルプレートに対して平行でかつ安定したガス流を形成すことができることを見出し、さらに検討を加え発明を完成させた。すなわち本発明の第１は以下に示すワイプ装置に関する。
【００２０】
［１］ガスを噴射するガス噴射孔と、頂点を有する凸状の曲面であって、前記ガス噴出孔から噴射されたガスが吹き付けられる曲面を有するガイド部と、を有するワイプ装置であって、前記ガイド部上に配置された、インクジェットヘッドのノズルプレートに付着した異物を、前記ガイド部の曲面に沿って誘導されたガスで吹き飛ばすワイプ装置。
［２］前記曲面の曲率半径は、５〜２００ｍｍである、［１］に記載のワイプ装置。
［３］前記ガス噴射孔から噴射されるガスの前記曲面に対する入射角度は、３０〜９０°である、［１］または［２］に記載のワイプ装置。
［４］前記曲面は、頂線を有する凸状の柱面であり、前記ガス噴射孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットである、［１］〜［３］のいずれか一つに記載のワイプ装置。
［５］前記吹き飛ばされた異物を吸引するガス吸引孔をさらに有し、前記ガス吸引孔は、前記ガイド部を挟んで、前記ガス噴射孔に対向する、［１］〜［３］のいずれか一つに記載のワイプ装置。
［６］前記曲面は、頂線を有する凸状の柱面であり、前記ガス噴射孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットであり、前記ガス吸引孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットである、［５］に記載のワイプ装置。
［７］前記ガイド部を収容するハウジングをさらに有し、前記ハウジングは、互いに離間し、前記ハウジングの天井を構成する噴射孔プレートおよび吸引孔プレートと、前記噴射孔プレートと吸引孔プレートとの間に形成され、かつ前記曲面の頂線が露出する開口部と、を有し、前記ガス噴射孔は、前記曲面と前記噴射孔プレートとの間の隙間であり、前記ガス吸引孔は、前記曲面と前記吸引孔プレートとの間の隙間である、［６］に記載のワイプ装置。
［８］前記噴射孔プレートおよび吸引孔プレートの前記ノズルプレートに対向する面のうち、前記開口部近傍の領域は、前記ノズルプレートに平行である、［７］に記載のワイプ装置。
［９］前記ガス噴射孔内に、前記ガスを分配する拡散板を有する、［１］〜［８］のいずれか一つに記載のワイプ装置。
【００２１】
本発明の第２は、以下に示すインクジェット装置に関する。
［１０］［１］〜［９］のいずれか一つに記載のワイプ装置を具備するインクジェット装置。
【００２２】
本発明の第３は、以下に示すノズルプレートのワイプ方法に関する。
［１１］［１］〜［９］のいずれか一つに記載のワイプ装置をワイプ装置を準備するステップと、前記曲面とノズルプレートとが対向するように、前記ワイプ装置上にインクジェットヘッドを配置するステップと、前記ガス噴射孔からガスを噴射させ、前記曲面と前記ノズルプレートとの間に一定間隔を保ちながら、前記ワイプ装置を前記ノズルプレートに対して相対移動させ、前記曲面に沿って誘導されたガスで、前記ノズルプレートに付着した異物を吹き飛ばすステップと、を有するノズルプレートのワイプ方法。
［１２］前記ガス噴射孔から噴射される前記ガスの流速は、１５ｍ／ｓ以上である、［１１］に記載のワイプ方法。
［１３］前記曲面と前記ノズルプレートとの間隔は、０．２〜１．５ｍｍである、［１１］または［１２］に記載のワイプ方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のワイプ装置によれば、ノズルプレートに非接触で、ノズルプレートの表面に対して平行でかつ安定したガス流を形成することができる。このため本発明によれば、ノズル孔内のインクの乾燥を防止し、かつノズルプレートの表面の撥水膜を傷つけることなく、ノズルプレートに付着した異物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のワイプ装置の模式図
【図２】従来のワイプ装置の断面図
【図３】従来のワイプ装置の模式図
【図４】従来のワイプ装置の断面図
【図５】従来のワイプ装置の側面図
【図６】実施の形態１のワイプ装置を示す図
【図７】実施の形態１のワイプ装置を用いたワイプ方法のフローを示す図
【図８】実施の形態１のワイプ装置を用いたワイプ方法のフローを示す図
【図９】実施の形態２のワイプ装置の断面図
【図１０】実施の形態３のワイプ装置の断面図
【図１１】実施の形態４のワイプ装置を示す図
【図１２】実施の形態５のワイプ装置の断面図
【図１３】実施の形態５のワイプ装置の断面の一部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
１．本発明のワイプ装置
本発明のワイプ装置は、少なくとも、ガスを噴射するガス噴射孔と、ガス噴出孔から噴射されたガスが吹き付けられる曲面を有するガイド部と、を有する。
【００２６】
本発明のワイプ装置は、インクジェットヘッドのノズルプレートに接触することなく、コアンダ効果によってガイド部の曲面によって誘導されたガスで、ノズルプレートに付着した異物を、吹き飛ばすことを特徴とする。以下、本発明の構成要素について説明する。
【００２７】
ガス噴射孔は、インクジェットヘッドのノズルプレートに付着した異物を吹き飛ばすためのガスを噴射するための孔である。ガス噴射孔から噴射されるガスは、空気や窒素、インクジェットヘッドに収容されたインクの溶媒蒸気などである。噴射するガスをインクの溶媒蒸気とすることで、本発明のワイプ装置でインクジェットヘッドをワイプする際にノズル内のインクが乾燥することを防止することができる。
【００２８】
ガス噴射孔から噴射されるガスの流速は、１５ｍ／ｓ以上であることが好ましい。噴射されるガスの流速が１５ｍ／ｓ未満であった場合、ノズルプレートに付着した異物を吹き飛ばせないからである。
【００２９】
ガス噴射孔の形状は特に限定されないが、長軸を有するスリットであることが好ましい（図６参照）。また、ガス噴射孔内には、拡散板が設けられていてもよい（実施の形態５参照）。ガス噴射孔内に拡散板を設けることで、ガス噴射孔から噴出されるガスの流速を均一にすることができる。
【００３０】
ガイド部は、ガス噴射孔から噴射されたガスを誘導するための部材である。本発明では、ガイド部は、頂点を有する凸状の曲面を有することを特徴とする。曲面のうち少なくとも頂点近傍は、外部に露出している。曲面は、頂点を有すればよいが、頂線を有する柱面であってもよい（図６Ａ参照）。ここで「頂線」とは、柱面の母線のうち、頂点を通る母線を意味する。また、曲面が頂線を有する柱面である場合、曲面は頂線に関して線対称であってもよいが、曲面は頂線に関して非対称であってもよい。本発明のワイプ装置でインクジェットヘッドをワイプする際、曲面の頂点は、インクジェットヘッドのノズルプレートに対向する。
【００３１】
また、曲面が頂線を有する柱面である場合、曲面の頂線は、スリット状のガス噴射孔の長軸と平行であることが好ましい。このように、ワイプ装置が、頂線を有する柱面を有するガイド部と、柱面の頂線に平行な長軸を有するスリットであるガス噴射孔とを有することで、ワイプ装置がワイプできる幅が広がり、より広い領域を一度にワイプすることが可能になる。
【００３２】
本発明では、ガイド部がガス噴射孔から噴射されたガスをコアンダ効果によって曲面に沿って誘導することを特徴とする。ここで「コアンダ効果」とは、粘性を有する流体の中に物体を置いたときにその物体に沿って流体の向きが変わる現象を意味する。すなわち、本発明では、「コアンダ効果」を生じさせるために、ガイド部の曲面の形状を工夫したことを特徴とする。
【００３３】
「コアンダ効果」を生じさせるためのガイド部の曲面の構造は、ガス噴射孔が噴射するガスの種類および流速によって異なる。例えば、ガス噴射孔から流速１５ｍ／ｓの空気を噴射する場合、ガスが流れる方向の曲面の曲率半径が５〜２００ｍｍで、ガスを誘導する曲面の弦の長さ５〜６０ｍｍであれば、コアンダ効果によってガスを誘導することができる。
【００３４】
また、ガスが流れる方向の曲面の曲率半径が２００ｍｍ超であってもコアンダ効果は発現するが、ワイプ装置が大型になりすぎるため、曲率半径は２００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
また、コアンダ効果を生じさせるためには、曲面に対するガスの入射角度を３０〜９０°にすることが好ましい。ここで、「ガスの入射角度」とは、ガス噴射孔から最も近い曲面上の点における曲面の法線と、ガスが噴射される方向とがなす角度を意味する（図６Ｂ参照）。ガスの入射角度が３０°未満であると、曲面に沿ったガスの流れの成分が弱くなり、曲面に沿って効率よくガスが流れなくなる。
【００３６】
本発明のワイプ装置は、さらに噴射されたガスによって吹き飛ばされた異物を吸引するためのガス吸引孔を有していてもよい。
【００３７】
ガス吸引孔は、ガスの流れの下流方向に配置される。具体的には、ガス吸引孔は、ガイド部を挟んで、前記ガス噴射孔に対向する（図９参照）。ワイプ装置がガス吸引孔を有することで、吹き飛ばされた異物をガス吸引孔で回収することができ、吹き飛ばされた異物が飛散することを防止できる。
【００３８】
ガス吸引孔の形状は特に限定されないが、上述のようにガス噴射孔がスリット状である場合、ガス吸引孔もガイド部の柱面の頂線に平行な長軸を有するスリットであることが好ましい。
【００３９】
このようなワイプ装置を用いて、ノズルプレートをワイプするには、ガス噴射孔からガスをガイド部の曲面に吹き付けながら、ガイド部の曲面をノズルプレートに近づければよい。これにより、曲面に沿ったガス流が、ノズルプレートに接触し、ノズルプレートに付着した異物を、吹き飛ばすことができる。そしてガイド部の曲面とノズルプレートとの間で一定間隔を保ちながら、ワイプ装置をノズルプレートに対して相対移動させることで、ノズルプレート全体をワイプすることができる。
【００４０】
凸状の曲面に沿って誘導されるガス流は、同様に凸曲状になるので、ノズルプレートに接触するガス流は、ノズルプレートに対して平行になる。このため、従来のワイプ装置のように、ノズル孔の内部にガスが向かい、ノズル孔内のインクが乾燥することがない。
【００４１】
また、ガスの流量および流速は、ガス噴射孔から噴射されるガスの流量および流速によって制御される。このため本発明では、オリフィス効果を利用した従来のワイプ装置のように、ノズルプレートの形状等によってガスの流量および流速が不安定になることはない。このため、ノズルプレートが段差や隙間を有する場合であっても、ガスの流速が落ちることはなく、安定したガス流を維持できる。
【００４２】
２．本発明のインクジェット装置
本発明のインクジェット装置は、本発明のワイプ装置と、インクジェットヘッドを具備することを特徴とする。インクジェット装置は、２以上のインクジェットヘッドを有していてもよい。インクジェット装置は、ワイプ装置およびインクジェットヘッド以外に、被塗布材を移動させるためのステージや、ステージの移動を制御する制御機構などが含まれる。
【００４３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されない。
【００４４】
（実施の形態１）
図６Ａは、本発明の実施の形態１のワイプ装置１００の斜視図である。図６Ａに示されるように、ワイプ装置１００は、頂線Ｔを有する柱面からなる曲面１１１を有するガイド部１１０と、頂線Ｔと平行な長軸を有するスリット状のガス噴射孔１３０を有する。また、図６Ａに示されるようにガイド部１１０の曲面１１１は外部に露出している。図６Ｂは、図６Ａに示されたワイプ装置１００の一点鎖線Ａによる断面図である。一点鎖線Ａは、ガス噴射孔１３０から噴射されたガスの流れ方向に平行な線である。
【００４５】
図６Ｂに示される曲面１１１の曲率半径１１２は５〜２００ｍｍであり、弦１１３の長さは、５〜６０ｍｍである。曲面１１１の曲率半径１１２は、一定であってもよいが、変化してもよい。例えば、曲面１１１のうち、頂線Ｔよりもガス噴出孔１３０側の領域の曲率半径１１２が、曲面１１１のうち、頂線Ｔよりガス噴出孔１３０と反対側の領域の曲率半径１１２以下であっても、曲面１１１はコアンダ効果によってガスを誘導することができる。
【００４６】
また、ガス噴射孔１３０の幅１３１は、０．２〜１．５ｍｍである。また、ガス噴射孔１３０は、噴射されたガスの曲面１１１に対する入射角度θが３０°〜９０°になるように調整される。
【００４７】
次に、実施の形態１のワイプ装置を用いたノズルプレートのワイプ方法について、図７Ａ〜図８Ｂを参照しながら説明する。
【００４８】
図７Ａ〜図８Ｂに示されるように、本実施の形態のワイプ方法は、実施の形態１のワイプ装置１００を準備する第１ステップ（図７Ａ）と、２）曲面１１１とノズルプレート１１とが対向するように、ワイプ装置１００の上にインクジェットヘッド１０を配置する第２ステップ（図７Ｂ）と、３）ガス噴射孔１３０からガスを噴射させ、曲面１１１とノズルプレート１１との間に一定間隔Ｄ１を保ちながら、ワイプ装置１００をノズルプレート１１に対して相対移動させる第３ステップ（図８Ａ、図８Ｂ）とを有する。
【００４９】
１）図７Ａは第１ステップを示す。図７Ａに示されるように第１ステップでは、図６Ａおよび図６Ｂで示される実施の形態１のワイプ装置１００を準備する。
【００５０】
２）図７Ｂは、第２ステップを示す。図７Ｂに示されるように第２ステップでは、ワイプ装置１００の曲面１１１と、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１１とが対向するように、ワイプ装置１００の上にインクジェットヘッド１０を配置する。曲面１１１と、ノズルプレート１１とは離間し、両者の間には、間隔Ｄ１が形成される。
【００５１】
また、図７Ｂでは、ワイプ装置１００が、ノズルプレート１１に対して重力方向下方に配置された例を示したが、ワイプ装置１００は、ノズルプレート１１に対して重力方向上方に配置されていてもよい。上述したコアンダ効果は、重力の影響よりも強いからである。また、図７Ｂに示されるように、ノズルプレート１１には、異物としてインク滴１５が付着している。
【００５２】
３）図８Ａおよび図８Ｂは、第３ステップを示す。図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、第３ステップでは、ガス噴射孔１３０から噴射されたガスを曲面１１１に吹き付け、かつ曲面１１１とノズルプレート１１との間に一定間隔Ｄ１を保ちながら、移動機構（不図示）で、ワイプ装置１００をノズルプレート１１に対して相対移動させる。
【００５３】
ガス噴射孔１３０から噴射されたガスは、曲面１１１の一方の端部Ｅ１から曲面１１１の頂点に向けて、曲面１１１に吹きつけられる。
【００５４】
ワイプ装置１００をノズルプレート１１に対して相対移動させるには、インクジェットヘッド１０（ノズルプレート１１）を移動させてもよいし、ワイプ装置１００を移動させてもよいし、ワイプ装置１００およびインクジェットヘッド１０の両方を移動させてもよい。
【００５５】
図８Ａおよび図８Ｂに示されるようにガス噴射孔１３０から噴射されたガスは、コアンダ効果によって曲面１１１に沿って誘導される。曲面１１１と、ノズルプレート１１との間隔Ｄ１は、特に限定されないが、曲面１１１に沿ったガス流が、ノズルプレート１１に接触するように設定される。間隔Ｄ１は、具体的には約０．２〜１．５ｍｍである。間隔Ｄ１が、０．２ｍｍ未満であると、ワイプ装置の相対移動中に、曲面とノズルプレートとが接触してしまう恐れがある。一方、間隔Ｄ１が１．５ｍｍ超であると、ガス流とノズルプレート１１とが離れてしまい、インク滴１５を吹き飛ばすことが出来なくなる。
【００５６】
このように、ガス噴射孔１３０からガスを噴射させながら、ワイプ装置１００をノズルプレート１１に対して相対移動させることで、ノズルプレート１１に付着したインク滴１５は、曲面１１１に沿って誘導されたガスによって吹き飛ばされる。吹き飛ばされたインク滴１５は、そのまま、ガス流に乗ってノズルプレート１１の表面から排除される。
【００５７】
凸状の曲面１１１に沿ったガス流は、曲面１１１と同様に凸曲状になるので、ノズルプレート１１に接触するガス流は、ノズルプレート１１に平行になる。このため、従来のワイプ装置のように、ノズル孔の内部にガスが向かい、ノズル孔が乾燥することがない。
【００５８】
また、ノズルプレート１１に接触するガス流の流速は、ガス噴射孔１３０から噴射されるガスの流速によって制御される。このため、本実施の形態におけるノズルプレート１１に接触するガス流の流速は、オリフィス効果を利用した従来のワイプ装置のように、ノズルプレートの形状による影響を受けない。このため、ノズルプレートの端部や、ノズルプレートの繋ぎ目などで、ガスの流速が落ちることはない。これにより、インクジェット装置が複数のインクジェットヘッドからなる大型ヘッドを有する場合であっても、ノズルプレートを問題なくワイプすることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
実施の形態２では、ワイプ装置がガス吸引孔を有する形態について説明する。
【００６０】
図９は、ノズルプレート１１をワイプ中の実施の形態２のワイプ装置２００の断面図である。実施の形態１のワイプ装置１００と同一の構成要素は同一の符号を付し説明を省略する。図９に示されるように、実施の形態２のワイプ装置２００は、ガス吸引孔１５０を有する。
【００６１】
ガス吸引孔１５０は、コアンダ効果によって曲面１１１に沿って誘導されたガスが流入するようにガス流の下流方向に配置される。具体的には、ガス吸引孔１５０は、ガイド部１１０を挟んで、ガス噴射孔１３０と対向する。また、ガス吸引孔１５０は、ガス噴射孔１３０と同様に曲面１１１の頂線に平行な長軸を有するスリットである。ワイプ装置２００がガス吸引孔１５０を有することで、吹き飛ばされたインク滴１５をガス吸引孔１５０で回収することができ、吹き飛ばされたインク滴１５が飛散することを防止できる。
【００６２】
また、ガス吸引孔１５０の幅１５１は、ガス噴射孔１３０の幅１３１（図６Ｂ）よりも大きいことが好ましい。ガス吸引孔１５０の幅１５１は、ガス噴射孔１３０の幅１３１（図６Ｂ）よりも大きくすることで、吹き飛ばされたインク滴１５をより確実に回収することができる。具体的には、ガス吸引孔１５０の幅１５１は、０．５〜２．５ｍｍであることが好ましい。
【００６３】
このように実施の形態２によれば実施の形態１の効果に加えて、噴射ガスによって吹き飛ばされたインク滴１５をガス吸引孔１５０で回収することができ、吹き飛ばされたインク滴１５が飛散することを防止できる。
【００６４】
（実施の形態３）
実施の形態３では、ガス噴射孔、ガイド部およびガス吸引孔が一体化された形態について説明する。
【００６５】
図１０は、ノズルプレート１１をワイプ中の実施の形態３のワイプ装置３００の断面図である。実施の形態１および実施の形態２のワイプ装置と同一の構成要素については、同一の符号を付し説明を省略する。
【００６６】
図１０に示されるように、実施の形態３のワイプ装置３００は、ガイド部１１０を収容するハウジング３１０を有する。ハウジング３１０は、ハウジング３１０の天井を構成する噴射孔プレート３１１および吸引孔プレート３１３を有する。噴射孔プレート３１１および吸引孔プレート３１３は曲面１１１に接触せず、曲面１１１の一部を覆う。噴射孔プレート３１１と吸引孔プレート３１３とは、離間し、両者の間には開口部３１２が形成される。開口部３１２は、曲面１１１の頂線Ｔと平行な長軸を有することが好ましい（図１１Ａ参照）。
【００６７】
曲面１１１の頂点Ｔは、開口部３１２を通して外部に露出している。ガイド部１１０と、ハウジング３１０とは、締結、溶接またはロウ付などで接続されていてもよい。
【００６８】
本実施の形態では、ガス噴射孔１３０およびガス吸引孔１５０が曲面１１１と一体化されている。具体的には、ガス噴射孔１３０は、噴射孔プレート３１１と、曲面１１１との間の隙間によって構成され；ガス吸引孔１５０は、吸引孔プレート３１３と、曲面１１１との間の隙間によって構成される。
【００６９】
ガス噴射孔１３０は、ガス供給口３１５と接続される。また、ガス吸引孔１５０はガス排出口３１７に接続される。ガス供給口３１５およびガス排出口３１７の数は１つであってもよいが２以上であってもよい。また、本実施の形態では、ガス供給口３１５およびガス排出口３１７がハウジング３１０の底面に設けられているが、ガス供給口３１５およびガス排出口３１７はハウジング３１０の側面に設けられてもよい。
【００７０】
このようにガス噴射孔、ガイド部およびガス吸引孔を一体化することで、実施の形態２の効果に加えて、ワイプ装置をコンパクトにすることができる。また、ガス噴射孔、ガイド部およびガス吸引孔を一体化することで、ガス噴射孔、ガス吸引孔およびガイド部の相対位置を調整する作業を省略することができる。
【００７１】
また、ガス吸引孔を曲面と一体化することで、インク滴をより確実に吸引することができる。インク滴は、通常曲面に張り付いた状態で、ガス吸引孔に吸引されるからである。
【００７２】
（実施の形態４）
実施の形態４では、噴射孔プレートおよび吸引孔プレートのノズルプレートに対向する面の開口部近傍の領域が、ノズルプレートに平行である形態について説明する。
【００７３】
図１１Ａは、本実施の形態のワイプ装置４００の分解斜視図であり、図１１Ｂは、ノズルプレート１１をワイプ中の図１１Ａに示されたワイプ装置４００の一点鎖線Ａによる断面図である。実施の形態３のワイプ装置と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略する。
【００７４】
図１１Ｂおよび図１１Ａに示されるように、噴射孔プレート３１１のノズルプレート１１に対向する面のうち開口部３１２近傍の領域（以下、「平行領域」とも称する）４１１は、ノズルプレート１１に略平行である。同様に、吸引孔プレート３１３のノズルプレート１１に対向する面のうち開口部３１２近傍の領域（以下、「平行領域」とも称する）４１３は、ノズルプレート１１に略平行である。
【００７５】
このように、噴射孔プレート３１１および吸引孔プレート３１３に平行領域を設けることで、図１１Ｂに示されるようにノズルプレート１１と平行領域との間にガス流を形成することができる。ノズルプレート１１と平行領域と間隔Ｄ２は通常０．２〜１．５ｍｍである。
【００７６】
具体的には、本実施の形態では、平行領域４１１とノズルプレート１１との間に、開口部３１２に向かったガス流が生じ；平行領域４１３とノズルプレート１１との間に、開口部３１２に向かったガス流が生じる。これにより、ノズルプレート１１に付着したインク滴１５をガス流によって、開口部３１２に導くことができる。開口部３１２まで導かれたインク滴１５は、曲面１１１に沿って誘導されたガスによって吹き飛ばされガス吸引孔１５０に吸引される。このように、本実施の形態のワイプ装置４００は、インク滴１５を集める機能を有するので、インク滴１５を効果的に吹き飛ばすことができる。
【００７７】
また、平行領域が親液性である場合、平行領域は液体ワイプとしても機能しうる。すなわち、平行領域が親液性である場合、ノズルプレート１１に付着したインク滴１５が平行領域に接触すると、インク滴１５が撥液性処理が施されたノズルプレート１１から、親液性の平行領域に移動し、ノズルプレート１１からインク滴１５を除去することができる。
【００７８】
親液性の平行領域に移動した、インク滴１５は、ハウジング３１０の外部に沿って流れ落ちたり、ノズルプレート１１と平行領域との間のガス流によって、開口部３１２に導かれたりする。開口部３１２に導かれたインク滴１５は、曲面１１１に沿って誘導されたガスによって吹き飛ばされガス吸引孔１５０に吸引される。
【００７９】
このように、本実施の形態によれば、インク滴を開口部側に収集することができるので、実施の形態３の効果に加えて、少ないガスの流量で、ノズルプレートに付着したインク滴を除去できるというメリットを有する。
【００８０】
（実施の形態５）
実施の形態５では、ガス噴射孔およびガス吸引孔の内部に拡散板が設けられた形態について説明する。
【００８１】
図１２は、実施の形態５のワイプ装置５００の断面図である。実施の形態４のワイプ装置４００と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略する。図１２に示されるように、本実施の形態のワイプ装置５００は、ガス噴射孔１３０内部に拡散板５０１を有し、ガス吸引孔１５０の内部に拡散板５０３を有する。拡散板５０１、５０３は、多数の直径３〜１０ｍｍの穴を有する。拡散板５０１、５０３が有する穴は、拡散板５０１、５０３全体に亘って均一に分布していてもよいが、不均一に分布していてもよい。例えば、拡散板の中央部（ガス供給口３１５近傍）における穴の配置ピッチを、拡散板の端部（ハウジング３１０近傍）における穴の配置ピッチよりも小さくしてもよい。
【００８２】
図１３は、拡散板５０１の拡大図である。図１３に示されるように、ガス供給口３１５からは、ガス噴射孔１３０内に不均一にガスが供給されるが、拡散板５０１によって、ガス噴射孔１３０内のガスの分布が均一にされる。
【００８３】
拡散板５０１によってガス噴射孔１３０内のガスの分布が均一になることを示すため以下のシミュレーションを行った。シミュレーションのプログラムとしてＦＬＵＥＮＴ（アンシス・ジャパン株式会社）用いた。
【００８４】
シミュレーションでは、拡散板５０１の長さ５０１Ｌを１ｍとし、拡散板５０１の中央部（ガス供給口３１５近傍）における穴の配置ピッチを、拡散板５０１の端部（ハウジング３１０近傍）における穴の配置ピッチの、１／２とした。
【００８５】
シミュレーションの結果、ガス噴射孔１３０の中央部１３０ｃにおけるガスの流速を１としたとき、ガス噴射孔１３０の端部１３０ｅ（末端から３０ｍｍの内の領域）におけるガスの流速を０．８〜０．９内に抑えることができた。また、ガス噴射孔１３０の中央部１３０ｃと端部１３０ｅとの間の領域におけるガスの流速比を０．９〜１内に抑えることができた。
【実施例】
【００８６】
［実施例１］
実施例１では、図６〜８に記載された実施の形態１のワイプ装置１００で、ノズルプレートをワイプした例について説明する。
【００８７】
（ワイプ装置の寸法）
曲面１１１の曲率半径１１２を１０ｍｍとし、曲面の弦１１３の長さを５ｍｍとした。また、ガス噴射孔１３０であるスリットの幅１３１を、０．４ｍｍとした。また、曲面１１１に対するガスの入射角度θを７１°（水平面に対して、１９°）とした（図６Ｂ参照）。
【００８８】
（ワイプ条件）
ノズルプレートの表面には、予め直径３ｍｍ程度のインク滴を付着させた。ノズルプレートにおけるインクの接触角は、５０°程度である。そして、ガス噴射孔から、空気を噴射しながら、ワイプ装置をノズルプレートに対して相対移動させた。ガス噴射孔から噴射される空気の流速を、２５ｍ／ｓとした。また、ワイプ装置の移動速度を１０ｍｍ／ｓとした。そして、曲面１１１とノズルプレート１１との間隔Ｄ１を、０．５〜１．５ｍｍの範囲で変化させた（図８Ｂ参照）。そしてワイプ装置１００によるワイプの性能（ノズルプレートに残ったインク液滴３０５の大きさ）を評価した。
【００８９】
（結果）
間隔Ｄ１を１．５ｍｍとしたとき、最大で直径０．３５ｍｍインク滴がノズルプレートに残った。間隔Ｄ１を１．０ｍｍとしたとき、最大で直径０．２８ｍｍのインク滴がノズルプレートに残った。間隔Ｄ１を０．７ｍｍとしたとき最大で直径０．１６ｍｍのインク滴がノズルプレートに残った。そして間隔Ｄ１を０．５ｍｍ以下としたときインク滴をノズルプレートから完全に除去することができた。
【００９０】
また、ノズルプレートの端部においても、ワイプ性能が低下しないことを確認できた。この結果は、本発明のワイプ装置がノズルプレートの形状（段差や隙間）に依存せず、曲面に沿ってコアンダ効果により安定したガスの流れを形成できることを示唆する。
【００９１】
［実施例２］
実施例２では、ガス噴射孔１３０であるスリットの幅１３１を、０．８ｍｍとした以外は、実施例１と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。
【００９２】
（結果）
ガス噴射孔１３０であるスリットの幅１３１を０．８ｍｍとすると、間隔Ｄ１が１．０ｍｍ以下のときにインク滴をノズルプレートから完全に除去することができた。
【００９３】
［実施例３］
実施例３では、噴射孔１３０から噴射される空気の流速を５０ｍ／ｓとした以外は、実施例１と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。
【００９４】
（結果）
噴射孔１３０から噴射される空気の流速を５０ｍ／ｓとすると、間隔Ｄ１が１．０ｍｍ以下のときにインク滴をノズルプレートから完全に除去することができた。
【００９５】
［実施例４］
実施例４では、曲面１１１に対するガスの入射角度θを６０°（水平面に対して、３０°）とした（図６Ｂ参照）以外は、実施例１と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。
【００９６】
（結果）
ガス噴射孔１３０からのガスの噴射角度を、水平面に対して、３０°とすると、間隔Ｄ１が０．５ｍｍ以下のときにインク滴をノズルプレートから完全に除去することができた。
【００９７】
実施例１〜４の結果を以下の表１にまとめて示す。
【表１】
【００９８】
実施例１〜４の結果は、除去するインクや設備の制約条件に応じて、ガス噴射孔の角度や供給する空気の流速を適宜設計することにより、所望のワイプ性能を得ることができることを示唆する。
【００９９】
［実施例５］
実施例５では、図９に示された実施の形態２のワイプ装置を用いて、ノズルプレートをワイプした例を説明する。
【０１００】
実施例５では、ガス吸引孔１５０を設け、曲面１１１とノズルプレート１１との間隔Ｄ１を、１ｍｍとした以外は、実施例１と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。ガス吸引孔１５０の幅１５１は、０．４ｍｍとした（図９参照）。
【０１０１】
（結果）
ガス吸引孔１５０の幅１５１が０．４ｍｍである場合、吹き飛ばされたインク滴１５は、ガス吸引孔１５０の上面にも付着し、ガス吸引孔がインク滴３０６を全て回収することができなかった。これは、曲面１１１のガス吸引孔１５０側ではガス流の幅が１．０ｍｍ程度まで広がっていることに起因すると考えられる。
【０１０２】
［実施例６］
実施例６では、ガス吸引孔１５０の幅１５１を１．２ｍｍとし、ガス噴射孔１３０からのガスの噴射角度を、水平面に対して、３０°とした以外は、実施例５と同じ条件で、ノズルプレートをワイプした。
【０１０３】
（結果）
ガス吸引孔１５０の幅１５１を１．２ｍｍとし、ガス噴射孔１３０からのガスの噴射角度を、水平面に対して、３０°とすると、吹き飛ばされたインク滴１５を全てガス吸引孔１５０で吸引することができた。
【０１０４】
この結果は、ガス吸引孔の幅をガス噴射孔の幅よりも大きくすることで、吹き飛ばされたインク滴１５の回収がより確実になることを示唆する。
【０１０５】
［実施例７］
実施例７では、図１１に示された実施の形態４のワイプ装置を用いて、ノズルプレートをワイプした例を説明する。
【０１０６】
（ワイプ装置の寸法）
図１１Ｂにおけるφ１、φ２、δ１、δ２を以下のように設定した。
φ１＝１９°、φ２＝３０°、δ１＝δ２＝９０°
【０１０７】
ガス噴射孔１３０の幅１３１を０．４ｍｍとし、ガス噴射孔１３０からのガスの噴射角度を、水平面に対して、１９°とした。ガス吸引孔１５０の幅１５１を１．２ｍｍとし、ガス吸引孔１５０へのガスの吸引角度の水平面に対して３０°とした。
【０１０８】
（ワイプ条件）
ガス噴射孔から噴射される空気の流速を２５ｍ／ｓとし、ガス吸引孔へ吸引される空気の流速を５０ｍ／ｓと、曲面１１１とノズルプレート１１と間隔Ｄ１を、１ｍｍとした以外は、実施例１と同じ条件でノズルプレートをワイプした。
【０１０９】
（結果）
平行領域４１１とノズルプレート１１との間に、開口部３１２に向かったガス流が生じ；平行領域４１３とノズルプレート１１との間に、開口部３１２に向かったガス流が生じたことが確認された。またインク滴１５がこのガス流によって、開口部３１２に導かれ、そして最終的に曲面１１１に沿って誘導されたガスによって吹き飛ばされガス吸引孔１５０に吸引される様子が確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明のワイプ装置は、被ワイプ材の形状に依存せず、かつノズル内のインクを乾燥させることなく、非接触方式で被ワイプ材をワイプすることができる。本発明のワイプ装置は、インクジェットヘッドやスリットダイヘッド、マルチノズル方式のディスペンサー塗布装置等のヘッドのワイピングに用いられうる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ インクジェットヘッド
１１ ノズルプレート
１３ ノズル孔
１５ インク
１００、２００、３００、４００、５００ ワイプ装置
１１０ ガイド部
１１１ 曲面
１３０ ガス噴射孔
１３１ ガス噴射孔の幅
１５０ ガス吸引孔
１５１ ガス吸引孔の幅
３１０ ハウジング
３１１ 噴射孔プレート
３１２ 開口部
３１３ 吸引孔プレート
３１５ ガス供給口
３１７ ガス排気口
４１１ 噴射孔プレートの平行領域
４１３ 吸引孔プレートの平行領域
５０１ ガス噴射孔の拡散板
５０３ ガス吸引孔の拡散板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを噴射するガス噴射孔と、
頂点を有する凸状の曲面であって、前記ガス噴出孔から噴射されたガスが吹き付けられる曲面を有するガイド部と、を有するワイプ装置であって、
前記ガイド部上に配置された、インクジェットヘッドのノズルプレートに付着した異物を、前記ガイド部の曲面に沿って誘導されたガスで吹き飛ばすワイプ装置。
【請求項２】
前記曲面の曲率半径は、５〜２００ｍｍである、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項３】
前記ガス噴射孔から噴射されるガスの前記曲面に対する入射角度は、３０〜９０°である、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項４】
前記曲面は、頂線を有する凸状の柱面であり、
前記ガス噴射孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットである、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項５】
前記吹き飛ばされた異物を吸引するガス吸引孔をさらに有し、
前記ガス吸引孔は、前記ガイド部を挟んで、前記ガス噴射孔に対向する、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項６】
前記曲面は、頂線を有する凸状の柱面であり、
前記ガス噴射孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットであり、
前記ガス吸引孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットである、請求項５に記載のワイプ装置。
【請求項７】
前記ガイド部を収容するハウジングをさらに有し、
前記ハウジングは、互いに離間し、前記ハウジングの天井を構成する噴射孔プレートおよび吸引孔プレートと、前記噴射孔プレートと吸引孔プレートとの間に形成され、かつ前記曲面の頂線が露出する開口部と、を有し、
前記ガス噴射孔は、前記曲面と前記噴射孔プレートとの間の隙間であり、前記ガス吸引孔は、前記曲面と前記吸引孔プレートとの間の隙間である、請求項６に記載のワイプ装置。
【請求項８】
前記噴射孔プレートおよび吸引孔プレートの前記ノズルプレートに対向する面のうち、前記開口部近傍の領域は、前記ノズルプレートに平行である、請求項７に記載のワイプ装置。
【請求項９】
前記ガス噴射孔内に、前記ガスを分配する拡散板を有する、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のワイプ装置を具備するインクジェット装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のワイプ装置を準備するステップと、
前記曲面とノズルプレートとが対向するように、前記ワイプ装置上にインクジェットヘッドを配置するステップと、
前記ガス噴射孔からガスを噴射させ、前記曲面と前記ノズルプレートとの間に一定間隔を保ちながら、前記ワイプ装置を前記ノズルプレートに対して相対移動させ、前記曲面に沿って誘導されたガスで、前記ノズルプレートに付着した異物を吹き飛ばすステップと、を有するノズルプレートのワイプ方法。
【請求項１２】
前記ガス噴射孔から噴射される前記ガスの流速は、１５ｍ／ｓ以上である、請求項１１に記載のワイプ方法。
【請求項１３】
前記曲面と前記ノズルプレートとの間隔は、０．２〜１．５ｍｍである、請求項１１に記載のワイプ方法。
【請求項１】
ガスを噴射するガス噴射孔と、
頂点を有する凸状の曲面であって、前記ガス噴出孔から噴射されたガスが吹き付けられる曲面を有するガイド部と、を有するワイプ装置であって、
前記ガイド部上に配置された、インクジェットヘッドのノズルプレートに付着した異物を、前記ガイド部の曲面に沿って誘導されたガスで吹き飛ばすワイプ装置。
【請求項２】
前記曲面の曲率半径は、５〜２００ｍｍである、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項３】
前記ガス噴射孔から噴射されるガスの前記曲面に対する入射角度は、３０〜９０°である、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項４】
前記曲面は、頂線を有する凸状の柱面であり、
前記ガス噴射孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットである、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項５】
前記吹き飛ばされた異物を吸引するガス吸引孔をさらに有し、
前記ガス吸引孔は、前記ガイド部を挟んで、前記ガス噴射孔に対向する、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項６】
前記曲面は、頂線を有する凸状の柱面であり、
前記ガス噴射孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットであり、
前記ガス吸引孔は、前記曲面の頂線に平行な長軸を有するスリットである、請求項５に記載のワイプ装置。
【請求項７】
前記ガイド部を収容するハウジングをさらに有し、
前記ハウジングは、互いに離間し、前記ハウジングの天井を構成する噴射孔プレートおよび吸引孔プレートと、前記噴射孔プレートと吸引孔プレートとの間に形成され、かつ前記曲面の頂線が露出する開口部と、を有し、
前記ガス噴射孔は、前記曲面と前記噴射孔プレートとの間の隙間であり、前記ガス吸引孔は、前記曲面と前記吸引孔プレートとの間の隙間である、請求項６に記載のワイプ装置。
【請求項８】
前記噴射孔プレートおよび吸引孔プレートの前記ノズルプレートに対向する面のうち、前記開口部近傍の領域は、前記ノズルプレートに平行である、請求項７に記載のワイプ装置。
【請求項９】
前記ガス噴射孔内に、前記ガスを分配する拡散板を有する、請求項１に記載のワイプ装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のワイプ装置を具備するインクジェット装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のワイプ装置を準備するステップと、
前記曲面とノズルプレートとが対向するように、前記ワイプ装置上にインクジェットヘッドを配置するステップと、
前記ガス噴射孔からガスを噴射させ、前記曲面と前記ノズルプレートとの間に一定間隔を保ちながら、前記ワイプ装置を前記ノズルプレートに対して相対移動させ、前記曲面に沿って誘導されたガスで、前記ノズルプレートに付着した異物を吹き飛ばすステップと、を有するノズルプレートのワイプ方法。
【請求項１２】
前記ガス噴射孔から噴射される前記ガスの流速は、１５ｍ／ｓ以上である、請求項１１に記載のワイプ方法。
【請求項１３】
前記曲面と前記ノズルプレートとの間隔は、０．２〜１．５ｍｍである、請求項１１に記載のワイプ方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−８８１３３（Ｐ２０１１−８８１３３Ａ）
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７８９０１（Ｐ２０１０−１７８９０１）
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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