液滴吐出装置
【課題】液滴吐出ヘッドの乾燥を抑制しつつ、インクミストがワークに付着するのを防止することができる液滴吐出装置を提供することを課題としている。
【解決手段】液滴吐出ヘッド３８および液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジ３７を有するキャリッジユニット４と、キャリッジユニット４に対し、ワークＷを相対的に移動するＸ軸テーブル３と、液滴吐出ヘッド３８の液滴吐出により副次的に生じるインクミストを回収するミスト回収機構１１と、を備え、ミスト回収機構１１は、キャリッジユニット４に対し、ワークＷの移動方向に隣接して配設されると共に、ワークＷとキャリッジユニット４との間のエアーをワークＷに対する離間方向に吸引する吸引口５１、５２と、吸引口５１、５２に連なる吸引手段５５、６０、６１と、を有することを特徴とする。
【解決手段】液滴吐出ヘッド３８および液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジ３７を有するキャリッジユニット４と、キャリッジユニット４に対し、ワークＷを相対的に移動するＸ軸テーブル３と、液滴吐出ヘッド３８の液滴吐出により副次的に生じるインクミストを回収するミスト回収機構１１と、を備え、ミスト回収機構１１は、キャリッジユニット４に対し、ワークＷの移動方向に隣接して配設されると共に、ワークＷとキャリッジユニット４との間のエアーをワークＷに対する離間方向に吸引する吸引口５１、５２と、吸引口５１、５２に連なる吸引手段５５、６０、６１と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドに対しワークを相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッドを駆動することで、ワークに対し描画処理を行う液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液滴吐出装置である、インクジェット記録装置として、キャリッジに搭載された記録ヘッドを有するキャリッジユニットと、搬送ローラーによって記録媒体（ワーク）を搬送する搬送手段と、インク吐出により副次的に発生するインクミストの流れを制御するために、気流を発生する気流発生手段と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。この気流発生手段は、キャリッジユニットの上流側に配設された吹き出しファンと、キャリッジユニットの下流側に配設した吸い込みファンと、を有し、記録媒体の搬送方向と同じ方向に空気の流れを形成し、これによって、インクミストを回収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１８８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなインクミストの捕集構造では、吹き出しファンから吹き出されたエアーがキャリッジから突出した記録ヘッドにより乱れ、乱流となるため、インクミストが記録媒体表面を流動し、これによりインクミストが記録媒体に付着してしまうという問題があった。また、吹き出されたエアーによって、記録ヘッドのノズル面と記録媒体との狭い間隙を流れる気流の速度が増すため、ノズルが乾燥しやすくなる。ノズルが乾燥してしまうと、本来の吐出性能が得られず、液滴吐出ヘッドによるインク吐出に不具合が生じてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、液滴吐出ヘッドの乾燥を抑制しつつ、インクミストがワークに付着するのを防止することができる液滴吐出装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドに対しワークを相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッドを駆動することで、ワークに対し描画処理を行う液滴吐出装置であって、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出ヘッドを搭載したキャリッジを有するキャリッジユニットと、キャリッジユニットに対し、ワークを相対的に移動する移動手段と、液滴吐出ヘッドの液滴吐出により副次的に生じるインクミストを回収するミスト回収手段と、を備え、ミスト回収手段は、キャリッジユニットに対し、ワークの移動方向に隣接して配設されると共に、ワークとキャリッジユニットとの間のエアーをワークに対する離間方向に吸引する吸引口と、吸引口に連なる吸引手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、ワークに対する離間方向にエアーを吸引する吸引口を有することで、離間方向に流れる気流を発生することができ、インクミストがワークに付着することを防止することができる。また、液滴吐出ヘッドに対しワークを相対的に移動しつつ、液滴吐出ヘッドを駆動する液滴吐出装置では、ワークの相対的移動によって、この移動方向にインクミストが流動する。これに対し、吸引口を、液滴吐出ヘッドを搭載したキャリッジユニットに対し、ワークの移動方向に隣接して配設することで、ワークの移動によるインクミストの流動を利用してインクミストを回収することができるため、液滴吐出ヘッドのノズル面とワークとの間隙において気流の速度を加速させることがない。ゆえに、ノズル面の乾燥を抑制することができる。
【０００８】
この場合、吸引口は、先端に向かって拡開形状に形成されていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、吸引口に臨むワークの上方領域において、広い範囲でエアー吸引を行うため、ワーク上の広い範囲において、インクミストが付着することを防止することができる。
【００１０】
この場合、吸引口は、キャリッジに搭載されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、吸引口を支持するために特段の部材を必要としないため、本液滴吐出装置を簡単な構成とすることができる。
【００１２】
この場合、ミスト回収手段は、キャリッジユニットに対し、ワークの移動方向の両側に隣接して配設した２つの吸引口を有することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、ワークの移動方向の両側に吸引口を設けることで、ワークの移動方向に流動するインクミストをより多く回収することができる。また、ワークを、ワークの移動方向に往復動するものであっても、インクミストを効果的に回収することができる。
【００１４】
この場合、ミスト回収手段を制御する制御手段を、更に備え、ミスト回収手段は、吸引手段と各吸引口とを連通する２本の吸引流路と、各吸引流路に介設された２つの流路開閉手段と、を更に有し、制御手段は、２つの流路開閉手段の開閉を個別に制御することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、各流路開閉手段の開閉を個別に制御することで、各吸引口におけるエアー吸引の始動および停止を個別に制御することができる。そのため、各種状況に対応したエアー吸引をすることができ、適切なミスト回収を実施することができる。なお、「吸引流路」を「パイプ」で構成した場合には、「流路開閉手段」として「開閉弁」を用い、「吸引流路」を「ダクト」で構成した場合には、「流路開閉手段」として「開閉ダンパー」を用いることが好ましい。
【００１６】
この場合、各流路開閉手段は、各吸引流路の開口面積を可変可能に構成されていることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、各流路開閉手段の開口面積（開口度）を個別に制御することで、各吸引口の吸引力を個別に制御することができる。そのため、更に各種状況に対応したエアー吸引をすることでき、より適切なミスト回収を実施することができる。
【００１８】
この場合、制御手段は、各吸引口に臨むワークの有無に基づいて、各流路開閉手段を制御することが好ましい。
【００１９】
吸引口にワークが臨んだ（対峙した）状態で、強いエアー吸引を行ってしまうと、ワークが乾燥し、ワークに不具合が生じてしまうことが考えられる。
上記の構成によれば、各吸引口に臨むワークの有無に基づいて、各流路開閉手段を制御し、ワークが存在する場合には、エアー吸引を停止、もしくは弱いエアー吸引を行うことで、ワークの乾燥を抑えることができる。
【００２０】
この場合、ミスト回収手段は、吸引流路に介設され、インクミストをトラップするミストトラップを更に有することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、吸引流路上にインクミストをトラップするミストトラップを設けることで、吸引手段（例えば、真空ポンプ）にインクミストが流入することを防止することができる。
【００２２】
この場合、キャリッジユニットは、複数の液滴吐出ヘッドを有し、複数の液滴吐出ヘッドは、ワークの移動方向に直交する方向に延在する描画ラインを構成しており、吸引口は、描画ラインの長さを包括する長さを有することが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、キャリッジユニットに搭載された複数の液滴吐出ヘッドが、描画ラインを構成し、各吸引口が、当該描画ラインを包括する長さを有することで、より効果的にインクミストを回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る液滴吐出装置の斜視図である。
【図２】キャリッジユニットおよびミスト回収機構廻りを示した断面図である。
【図３】液滴吐出ヘッドを示した斜視図である。
【図４】各開閉弁の制御方法を示した図である。
【図５】ミスト回収機構の変形例を示した断面図である。
【図６】制御方法の変形例における往動描画動作を示した図である。
【図７】制御方法の変形例における復動描画動作を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る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液滴吐出ヘッドを用い、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。具体的には、液滴吐出ヘッドに対しワークを移動させながら、液滴吐出ヘッドを吐出駆動することで、ワークに対し描画処理を行う。特に、この液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドのノズル面の乾燥を抑制しつつ、インクミストがワークに付着するのを防止することができるインクミスト回収構造を有している。
【００２６】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、Ｘ軸支持ベース２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（移動手段）３と、複数の液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジユニット４と、複数本の支柱５を介してＸ軸テーブル３を跨ぐように架け渡された１対のＹ軸支持ベース６上に配設され、副走査方向となるＹ軸方向に延在してキャリッジユニット４をＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル７と、を備えている。また、液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド３８の液滴吐出により副次的に発生したインクミストを回収するミスト回収機構（ミスト回収手段）１１と、各部を収容しその雰囲気の温度および湿度を管理するチャンバー（図示省略）と、ＲＧＢ３色の機能液タンク８を有し液滴吐出ヘッド３８に機能液を供給する機能液供給ユニット９と、各部を制御する制御装置（制御手段）１０と、を備えている。液滴吐出装置１は、Ｘ軸テーブル３およびＹ軸テーブル７の駆動と同期して、液滴吐出ヘッド３８を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット９から供給された機能液を吐出させて、ワークＷに所定の描画パターンを描画する。なお、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向に対し水平面内で直交する方向である。
【００２７】
また、液滴吐出装置１は、吸引ユニット２２やワイピングユニット２３等から成るメンテナンス装置２５を備えており、これらユニットによって、各液滴吐出ヘッド３８の保守し、各液滴吐出ヘッド３８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３とＹ軸テーブル７とが交わる領域にキャリッジユニット４を臨ませてワークＷの描画処理を行う。また、Ｙ軸テーブル７とメンテナンス装置２５が交わる領域にキャリッジユニット４を臨ませて、液滴吐出ヘッド３８のメンテナンス処理（機能維持および機能回復）を行う。
【００２８】
Ｘ軸テーブル３は、ワークＷをセットするセットテーブル３１と、セットテーブル３１をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸スライダー３２と、Ｘ軸方向に延在し、セットテーブル３１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。一対のＸ軸リニアモーターを駆動することで、一対のＸ軸スライダー３２上のセットテーブル３１をＸ軸方向に移動し、ワークＷをＸ軸方向に移動する。これによって、Ｘ軸テーブル３は、描画時にワークＷを主走査する。
【００２９】
Ｙ軸テーブル７は、一対のＹ軸支持ベース６に支持されると共に、キャリッジユニット４をＹ軸方向に移動自在に吊設する一対のＹ軸スライダー（図示省略）と、一対のＹ軸支持ベース６上に設置され、キャリッジユニット４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。一対のＹ軸リニアモーターを駆動することで、一対のＹ軸スライダー上のキャリッジユニット４をＹ軸方向に移動する。これによって、Ｙ軸テーブル７は、各キャリッジユニット４を介して、描画時に液滴吐出ヘッド３８を副走査するほか、メンテナンス時に液滴吐出ヘッド３８をメンテナンス装置２５に臨ませる。
【００３０】
図２に示すように、キャリッジユニット４は、複数の液滴吐出ヘッド３８を有するヘッドユニット３６と、ヘッドユニット３６を搭載したキャリッジ３７と、を備えている。ヘッドユニット３６は、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色、各４個（計１２個）の液滴吐出ヘッド３８と、１２個の液滴吐出ヘッド３８を、当該各液滴吐出ヘッド３８が同一の水平面内に配設されるように支持するヘッドプレート３９と、を備えている。色ごとの各４個の液滴吐出ヘッド３８は、Ｙ軸方向に延在し、ワークＷの最大幅の３分の１の長さを有する各色の分割描画ライン（描画ライン）を構成している。すなわち、描画処理では、まず、ワークＷをＸ軸方向に往動移動（図２中右側に移動）しつつ液滴吐出ヘッド３８を駆動する「往動描画動作」を行い、その後、１分割描画ライン分だけ液滴吐出ヘッド３８を副走査した後、ワークＷをＸ軸方向に復動移動（図２中左側に移動）しつつ液滴吐出ヘッド３８を駆動する「復動描画動作」を行う。その後、更に１分割描画ライン分だけ液滴吐出ヘッド３８を副走査した後、再度、「往動描画動作」を行う。この３回の描画動作によって、ワークＷ全域に描画パターンを描画する。
【００３１】
図３に示すように、液滴吐出ヘッド３８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４４を有する機能液導入部４１と、機能液導入部４１に連なる２連のヘッド基板４２と、ヘッド基板４２に連なり機能液を吐出するヘッド本体４３と、を備えている。機能液導入部４１は、ノズル列４９の数に対応した２連の接続針４４を有しており、機能液タンク８からの機能液が供給されるようになっている。また、ヘッド本体４３は、ピエゾ素子等で構成される２連のポンプ部４５と、複数の吐出ノズル４７が形成されたノズル面４８を有するノズルプレート４６と、を有している。ノズルプレート４６のノズル面４８に形成された多数の吐出ノズル４７は、相互に平行且つ半ノズルピッチ位置ズレして列設された２列のノズル列４９を構成しており、各ノズル列４９は、Ｙ軸方向（主走査方向に対し直交する方向）に列設し、且つ等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル４７で構成されている。そして、制御装置１０（図１参照）から出力された駆動波形が各ポンプ部４５（圧電素子）に印加されることで、各吐出ノズル４７から機能液が吐出される。
【００３２】
図１および図２に示すように、ミスト回収機構１１は、液滴吐出ヘッド３８の液滴吐出により副次的に発生したインクミストを回収するものであり、キャリッジユニット４（ヘッドユニット３６）に対し、Ｘ軸方向（ワークの移動方向）に隣接して配設された第１吸引口（吸引口）５１および第２吸引口（吸引口）５２と、各吸引口５１、５２からエアーを吸引する吸引流路系５３と、を備えている。なお、ミスト回収機構１１は、キャリッジユニット４とワークＷとの間隙に発生したインクミストを発生直後に回収する役割と、発生直後に回収されずに周囲に飛散したインクミストが、キャリッジユニット４やワークＷ近傍に接近した際、これ回収する役割と、を担っている。
【００３３】
各吸引口５１、５２は、キャリッジ３７に搭載されており、第１吸引口５１は、キャリッジユニット４のＸ軸方向一方側（図２中左側）に隣接して配設され、第２吸引口５２は、キャリッジユニット４のＸ軸方向他方側（図２中右側）に隣接して配設されている。各吸引口５１、５２は、Ｘ軸方向を厚み方向とする扇状の形状を有しており、いずれも、鉛直方向下向きに配設されている。また、各吸引口５１、５２は、先端（下方）に向かって、厚み方向（Ｘ軸方向）および横方向（Ｙ軸方向）に拡開する拡開形状に形成されており、各吸引口５１、５２の先端部は、横方向に上記各色の分割描画ラインを包括する長さを有している。さらに、各吸引口５１、５２の上端部（基端部）には、吸引流路系５３が接続されており、且つ下端部（先端部）が描画時のワークＷに対峙するように配設されている。なお、各吸引口５１、５２は、その下端部の高さが、複数の液滴吐出ヘッド３８のノズル面４８より上方になるように配設することが好ましい。
【００３４】
吸引流路系５３は、排気設備５５に接続されており、また、吸引流路系５３の各弁は、制御装置１０によって制御されている。吸引流路系５３は、一端に第１吸引口５１を接続した第１吸引流路（吸引流路）５６と、第１吸引流路５６に介設された第１開閉弁（流路開閉手段）５７と、一端に第２吸引口５２を接続した第２吸引流路（吸引流路）５８と、第２吸引流路５８に介設された第２開閉弁（流路開閉手段）５９と、２本の吸引流路５６、５８を合流する合流部を介して２本の吸引流路５６、５８と排気設備５５とを連通する共通流路６０と、共通流路６０に介設された真空ポンプ６１と、を備えている。各開閉弁５７、５９は、その開口度を個別に調整可能に構成されており、すなわち、対応する各吸引流路５６、５８の開口面積を個別に可変可能に構成されている。これによって、各吸引口５１、５２からの吸引力をコントロールする。なお、図示省略するが、吸引口５１、５２基端部には、横方向で均一にエアー吸引が行えるように、マニホールドを設けることが好ましい。また、請求項にいう吸引手段は、排気設備５５、共通流路６０および真空ポンプ６１により構成されている。
【００３５】
第１開閉弁５７を開放すると、真空ポンプ６１からの負圧によって、第１吸引口５１からエアーを吸引する。そして、吸引されたエアーは、第１吸引流路５６および共通流路６０を介して、排気設備５５に排気される。一方、第２開閉弁５９を開放すると、真空ポンプ６１からの負圧によって、第２吸引口５２からエアーを吸引する。そして、吸引されたエアーは、第２吸引流路５８および共通流路６０を介して、排気設備５５に排気される。各吸引口５１、５２は、各吸引口５１、５２直下のエアーと、複数の液滴吐出ヘッド３８（キャリッジユニット４）とワークＷとの間隙のエアーとを吸引する。これによって、当該間隙から上方に、また下方から上方に流れる気流を発生し、当該間隙に発生したインクミストを、ワークＷに対する離間方向に吸引する。また、周囲に飛散したインクミストを、ワークＷに対する離間方向に吸引する。これらによって、インクミストを回収する。なお、ワークＷの移動によるインクミストの流動を利用して、当該間隙のインクミストを回収するため、当該間隙に過度な気流を発生させる必要はなく、これを加味して吸引力（各開閉弁５７、５９の開口度）を設定する。
【００３６】
ここで図１を参照して液滴吐出装置１の制御構成について説明する。図１に示すように、制御装置１０は、主走査制御部７１と、副走査制御部７２と、吐出制御部７３と、吸引制御部７４と、を有している。主走査制御部７１は、Ｘ軸テーブル３を制御して、主走査方向（Ｘ軸方向）にワークＷを移動する。副走査制御部７２は、Ｙ軸テーブル７を制御して、副走査方向（Ｙ軸方向）にキャリッジユニット４を移動する。吐出制御部７３は、キャリッジユニット４に搭載された各液滴吐出ヘッド３８を制御して、所定の吐出パターンで液滴を吐出する。吸引制御部７４は、各開閉弁５７、５９の開閉を個別に制御して、各吸引口５１、５２からエアーを吸引する。
【００３７】
次に図４を参照して、ミスト回収機構１１における各開閉弁５７、５９の制御方法について説明する。この制御方法は、描画時と非描画時（メンテナンス時やワークＷの搬出入時）とで異なる吸引力でエアーを吸引すべく、各開閉弁５７、５９を制御するものである。具体的には、吸引制御部７４は、各吸引口５１、５２に臨むワークＷが過度に乾燥しない程度の所定の弱い吸引力でエアーを吸引する第１開口度と、第１開口度より大きく、所定の強い吸引力でエアーを吸引する第２開口度と、を予め設定し、描画時には、各開閉弁５７、５９を第１開口度で開放し（図４（ａ）参照）、一方、非描画時には、各開閉弁５７、５９を第２開口度で開放する（図４（ｂ）参照）。これによって、各吸引口５１、５２にワークＷが対峙する（ワークＷが臨む）描画時には、弱い吸引力でエアーを吸引してワークＷの乾燥を抑制し、ワークＷが臨むことのない非描画時には、強い吸引力でエアーを吸引して、各吸引口５１、５２廻りのインクミストを広域に回収する。このように、描画時、非描画時の違いによって、各開閉弁５７、５９の開口度を制御して、エアー吸引を制御することで、ミスト回収を適切に実施することができる。
【００３８】
ここで図５を参照して、ミスト回収機構１１の変形例について特に異なる部分のみ説明する。図５に示すように、このミスト回収機構１１は、図１および図２に示した各構成要素に加え、第１吸引流路５６に介設された第１ミストトラップ（ミストトラップ）８１と、第２吸引流路５８に介設された第２ミストトラップ（ミストトラップ）８２と、を有している。
【００３９】
第１ミストトラップ８１は、第１吸引口５１と第１開閉弁５７との間に介設されており、第１吸引口５１から吸引されたエアー内のインクミストをトラップする。一方、第２ミストトラップ８２は、第２吸引口５２と第２開閉弁５９との間に介設されており、第２吸引口５２から吸引されたエアー内のインクミストをトラップする。このように、吸引流路５６、５８上にインクミストをトラップするミストトラップ８１、８２を設けることで、真空ポンプ６１にインクミストが流入することを防止することができる。特に、機能液の主溶媒には、酸性やアルカリ性のものも有り、真空ポンプ６１にこれらの主溶媒のインクミストが流入し、真空ポンプ６１の内部機器が腐食することを、当該ミストトラップ８１、８２により防止することができる。
【００４０】
次に図６および図７を参照して、各開閉弁５７、５９の制御方法の変形例について、特に異なる部分のみ説明する。この制御方法は、描画処理中において各開閉弁５７、５９の開口度を調整するものである。ここでは、往動描画動作および復動描画動作それぞれについて、各開閉弁５７、５９の制御方法を説明する。
【００４１】
図６に示すように、往動描画動作では、ワークＷの往動主走査（第１吸引口５１側から第２吸引口５２側への移動）に伴って、第１開閉弁５７および第２開閉弁５９の開口度を制御する。具体的には、吸引制御部７４は、まず、第１開閉弁５７を第１開口度に開放し、第２開閉弁５９を第２開口度に開放する（図６（ａ）参照）。次に、往動主走査によりワークＷが第１吸引口５１、ヘッドユニット３６および第２吸引口５２上を通過する間において、第１開閉弁５７を徐々に開放して第２開口度にし、第２開閉弁５９を徐々に閉塞して第１開口度とする（図６（ｂ）および（ｃ）参照）。
【００４２】
一方、図７に示すように、復動描画動作では、ワークＷの復動主走査（第２吸引口５２側から第１吸引口５１側への移動）に伴って、第１開閉弁５７および第２開閉弁５９の開口度を制御する。具体的には、吸引制御部７４は、まず、第１開閉弁５７を第２開口度に開放し、第２開閉弁５９を第１開口度に開放する（図７（ａ）参照）。次に、復動主走査によるワークＷが第２吸引口５２、ヘッドユニット３６および第１吸引口５１を通過する間において、第２開閉弁５９を徐々に開放して第２開口度にし、第１開閉弁５７を徐々に閉塞して第１開口度とする（図７（ｂ）および（ｃ）参照）。
【００４３】
これらによって、第１吸引口５１にワークＷが対峙するタイミングでは、第１吸引口５１に対応する第１開閉弁５７が弱い吸引力の第１開口度となり、且つ第２開閉弁５９が強い吸引力の第２開口度となる。一方、第２吸引口５２にワークＷが対峙するタイミングでは、第２吸引口５２に対応する第２開閉弁５９が弱い吸引力の第１開口度となり、且つ第１開閉弁５７が強い吸引力の第２開口度となる。このように、主走査に伴って開口度を制御して、エアー吸引を制御することで、ミスト回収を適切に実施することができる。
【００４４】
なお、各開閉弁５７、５９の開閉制御に用いるワークＷの移動量は、実移動量を検出して取得するものであっても良いし、ワークＷの移動時間に基づいて移動量を推定し、取得するものであっても良い。
【００４５】
また、ここでは副走査時の開閉弁５７、５９の制御について言及しなかったが、副走査時には、各開閉弁５７、５９を第２開口度に制御しても良いし、次の描画動作の初期制御に合わせた開口度に制御しても良い。
【００４６】
以上のような構成によれば、ワークＷに対する離間方向に吸引する吸引口５１、５２を有することで、離間方向に流れる気流を発生することができ、インクミストがワークＷに付着することを防止することができる。また、液滴吐出ヘッド３８に対しワークＷを相対的に移動しつつ、液滴吐出ヘッド３８を駆動する液滴吐出装置１では、ワークＷの相対的移動によって、この移動方向（Ｘ軸方向：主走査方向）にインクミストが流動する。これに対し、吸引口５１、５２を、液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジユニット４に対し、ワークＷの移動方向に隣接して配設することで、ワークＷの移動によるインクミストの流動を利用してインクミストを回収することができるため、液滴吐出ヘッド３８のノズル面４８とワークＷとの間隙において気流の速度を加速させることがない。ゆえに、ノズル面４８の乾燥を抑制することができる。
【００４７】
また、吸引口５１、５２が、先端に向かって拡開形状に形成されていることにより、吸引口５１、５２に臨む（対峙する）ワークＷの上方領域において、広い範囲でエアー吸引を行うことができるため、ワークＷ上の広い範囲において、インクミストが付着することを防止することができる。
【００４８】
さらに、吸引口５１、５２が、キャリッジ３７に搭載されていることにより、吸引口５１、５２を支持するために特段の部材を必要としないため、本液滴吐出装置１を簡単な構成とすることができる。
【００４９】
またさらに、ワークＷの移動方向（Ｘ軸方向：主走査方向）の両側に吸引口５１、５２を設けることで、ワークＷの移動方向に流動するインクミストをより多く回収することができる。また、ワークＷを、ワークＷの移動方向に往復動するものであっても、インクミストを効果的に回収することができる。
【００５０】
また、各開閉弁５７、５９の開閉を個別に制御することで、各吸引口５１、５２におけるエアー吸引の始動および停止を個別に制御することができる。そのため、各種状況に対応したエアー吸引をすることができ、適切なミスト回収を実施することができる。
【００５１】
さらに、各開閉弁５７、５９が、各吸引流路５６、５８の開口面積を可変可能に構成されていることにより、各開閉弁５７、５９の開口面積（開口度）を個別に制御することで、各吸引口５１、５２の吸引力を個別に制御することができる。そのため、更に各種状況に対応したエアー吸引をすることでき、より適切なミスト回収を実施することができる。
【００５２】
またさらに、各吸引口５１、５２に臨む（対峙する）ワークＷの有無に基づいて、各開閉弁５７、５９を制御し、ワークＷが存在する場合には、弱いエアー吸引を行うことで、ワークＷの乾燥を抑えることができる。
【００５３】
また、キャリッジユニット４に搭載された複数の液滴吐出ヘッド３８が、Ｙ軸方向に分割描画ラインを構成し、各吸引口５１、５２が、Ｙ軸方向に、当該分割描画ラインを包括する長さを有することで、より効果的にインクミストを回収することができる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、各開閉弁５７、５９の制御方法として、各開閉弁５７、５９の開口度を第１開口度と第２開口度との間で制御して、エアー吸引の吸引力を調整する構成であったが、各開閉弁５７、５９の開放、閉塞を制御して、エアー吸引の有無を制御する構成であっても良い。かかる場合、開閉弁５７、５９を第１開口度に開放するのに代えて、開閉弁５７、５９を閉塞し、開閉弁５７、５９を第２開口度に開放するのに代えて、開閉弁５７、５９を開放するように、各開閉弁５７、５９を制御する。また、各開閉弁５７、５９の開口度制御と、開放、閉塞制御とを組み合わせても良い。
【００５５】
また、本実施形態においては、各開閉弁５７、５９の制御方法として、吸引口５１、５２に対峙するワークＷがないとき、強い吸引力でエアー吸引を行い、吸引口５１、５２に対峙するワークＷがあるとき、弱い吸引力でエアー吸引を行う構成であったが、逆に、吸引口５１、５２に対峙するワークＷがないとき、弱い吸引力でエアー吸引を行い、吸引口５１、５２に対峙するワークＷがあるとき、強い吸引力でエアー吸引を行う構成であっても良い。かかる場合、発生直後のインクミストをより多く回収することができる。
【００５６】
さらに、各開閉弁５７、５９の制御方法として、主走査における進行方向に対応して、各開閉弁５７、５９を制御する構成であっても良い。例えば、進行方向奥側の吸引口５１、５２のみエアー吸引を行う構成や、進行方向奥側の吸引口５１、５２では強い吸引力でエアー吸引を行い、進行方向手前側の吸引口５１、５２では弱い吸引力でエアー吸引を行う構成であっても良い。
【００５７】
またさらに、本実施形態においては、各吸引口５１、５２をキャリッジ３７に搭載する構成であったが、各吸引口５１、５２を、キャリッジ３７とは別に、Ｙ軸支持ベース６に支持する構成であっても良い。
【００５８】
また、本実施形態においては、キャリッジユニット４に対し、Ｘ軸方向の両側に隣接して２つの吸引口５１、５２を設ける構成であったが、いずれか一方側のみに吸引口を設ける構成であっても良い。例えば、往動描画動作のみによって描画処理を行う場合に、インクミストが流動する進行方向奥側のみに、吸引口（第２吸引口５２）を設ける構成であっても良い。
【００５９】
さらに、本実施形態においては、キャリッジユニット４および各吸引口５１、５２を固定とし、ワークＷ（セットテーブル３１）をＸ軸方向に移動して、主走査を行う構成であったが、ワークＷ（セットテーブル３１）を固定とし、キャリッジユニット４および各吸引口５１、５２をＸ軸方向に移動して、主走査を行う構成であっても良い。
【００６０】
またさらに、本実施形態においては、複数の液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジユニット４を用いたが、単一の液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジユニット４を用い、これに隣接して、各吸引口５１、５２を配設する構成であっても良い。
【００６１】
また、本実施形態においては、単一のキャリッジユニット４を有する液滴吐出装置１に本発明を適用したが、複数のキャリッジユニット４を有する液滴吐出装置１に本発明を適用しても良い。
【００６２】
さらに、本実施形態においては、液滴吐出装置１として、特殊なインク等の機能液を描画する装置に本発明を適用したが、液滴吐出装置１として、紙やフィルム等の記録媒体にインクを描画するインクジェットプリンターに本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１：液滴吐出装置、 ３：Ｘ軸テーブル、 ４：キャリッジユニット、 １０：制御装置、 １１：ミスト回収機構、 ３７：キャリッジ、 ３８：液滴吐出ヘッド、 ５１：第１吸引口、 ５２：第２吸引口、 ５５：排気設備、 ５６：第１吸引流路、 ５７：第１開閉弁、 ５８：第２吸引流路、 ５９：第２開閉弁、 ６０：共通流路、 ６１：真空ポンプ、 ８１：第１ミストトラップ、 ８２：第２ミストトラップ、 Ｗ：ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドに対しワークを相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッドを駆動することで、ワークに対し描画処理を行う液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液滴吐出装置である、インクジェット記録装置として、キャリッジに搭載された記録ヘッドを有するキャリッジユニットと、搬送ローラーによって記録媒体（ワーク）を搬送する搬送手段と、インク吐出により副次的に発生するインクミストの流れを制御するために、気流を発生する気流発生手段と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。この気流発生手段は、キャリッジユニットの上流側に配設された吹き出しファンと、キャリッジユニットの下流側に配設した吸い込みファンと、を有し、記録媒体の搬送方向と同じ方向に空気の流れを形成し、これによって、インクミストを回収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１８８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなインクミストの捕集構造では、吹き出しファンから吹き出されたエアーがキャリッジから突出した記録ヘッドにより乱れ、乱流となるため、インクミストが記録媒体表面を流動し、これによりインクミストが記録媒体に付着してしまうという問題があった。また、吹き出されたエアーによって、記録ヘッドのノズル面と記録媒体との狭い間隙を流れる気流の速度が増すため、ノズルが乾燥しやすくなる。ノズルが乾燥してしまうと、本来の吐出性能が得られず、液滴吐出ヘッドによるインク吐出に不具合が生じてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、液滴吐出ヘッドの乾燥を抑制しつつ、インクミストがワークに付着するのを防止することができる液滴吐出装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドに対しワークを相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッドを駆動することで、ワークに対し描画処理を行う液滴吐出装置であって、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出ヘッドを搭載したキャリッジを有するキャリッジユニットと、キャリッジユニットに対し、ワークを相対的に移動する移動手段と、液滴吐出ヘッドの液滴吐出により副次的に生じるインクミストを回収するミスト回収手段と、を備え、ミスト回収手段は、キャリッジユニットに対し、ワークの移動方向に隣接して配設されると共に、ワークとキャリッジユニットとの間のエアーをワークに対する離間方向に吸引する吸引口と、吸引口に連なる吸引手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、ワークに対する離間方向にエアーを吸引する吸引口を有することで、離間方向に流れる気流を発生することができ、インクミストがワークに付着することを防止することができる。また、液滴吐出ヘッドに対しワークを相対的に移動しつつ、液滴吐出ヘッドを駆動する液滴吐出装置では、ワークの相対的移動によって、この移動方向にインクミストが流動する。これに対し、吸引口を、液滴吐出ヘッドを搭載したキャリッジユニットに対し、ワークの移動方向に隣接して配設することで、ワークの移動によるインクミストの流動を利用してインクミストを回収することができるため、液滴吐出ヘッドのノズル面とワークとの間隙において気流の速度を加速させることがない。ゆえに、ノズル面の乾燥を抑制することができる。
【０００８】
この場合、吸引口は、先端に向かって拡開形状に形成されていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、吸引口に臨むワークの上方領域において、広い範囲でエアー吸引を行うため、ワーク上の広い範囲において、インクミストが付着することを防止することができる。
【００１０】
この場合、吸引口は、キャリッジに搭載されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、吸引口を支持するために特段の部材を必要としないため、本液滴吐出装置を簡単な構成とすることができる。
【００１２】
この場合、ミスト回収手段は、キャリッジユニットに対し、ワークの移動方向の両側に隣接して配設した２つの吸引口を有することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、ワークの移動方向の両側に吸引口を設けることで、ワークの移動方向に流動するインクミストをより多く回収することができる。また、ワークを、ワークの移動方向に往復動するものであっても、インクミストを効果的に回収することができる。
【００１４】
この場合、ミスト回収手段を制御する制御手段を、更に備え、ミスト回収手段は、吸引手段と各吸引口とを連通する２本の吸引流路と、各吸引流路に介設された２つの流路開閉手段と、を更に有し、制御手段は、２つの流路開閉手段の開閉を個別に制御することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、各流路開閉手段の開閉を個別に制御することで、各吸引口におけるエアー吸引の始動および停止を個別に制御することができる。そのため、各種状況に対応したエアー吸引をすることができ、適切なミスト回収を実施することができる。なお、「吸引流路」を「パイプ」で構成した場合には、「流路開閉手段」として「開閉弁」を用い、「吸引流路」を「ダクト」で構成した場合には、「流路開閉手段」として「開閉ダンパー」を用いることが好ましい。
【００１６】
この場合、各流路開閉手段は、各吸引流路の開口面積を可変可能に構成されていることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、各流路開閉手段の開口面積（開口度）を個別に制御することで、各吸引口の吸引力を個別に制御することができる。そのため、更に各種状況に対応したエアー吸引をすることでき、より適切なミスト回収を実施することができる。
【００１８】
この場合、制御手段は、各吸引口に臨むワークの有無に基づいて、各流路開閉手段を制御することが好ましい。
【００１９】
吸引口にワークが臨んだ（対峙した）状態で、強いエアー吸引を行ってしまうと、ワークが乾燥し、ワークに不具合が生じてしまうことが考えられる。
上記の構成によれば、各吸引口に臨むワークの有無に基づいて、各流路開閉手段を制御し、ワークが存在する場合には、エアー吸引を停止、もしくは弱いエアー吸引を行うことで、ワークの乾燥を抑えることができる。
【００２０】
この場合、ミスト回収手段は、吸引流路に介設され、インクミストをトラップするミストトラップを更に有することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、吸引流路上にインクミストをトラップするミストトラップを設けることで、吸引手段（例えば、真空ポンプ）にインクミストが流入することを防止することができる。
【００２２】
この場合、キャリッジユニットは、複数の液滴吐出ヘッドを有し、複数の液滴吐出ヘッドは、ワークの移動方向に直交する方向に延在する描画ラインを構成しており、吸引口は、描画ラインの長さを包括する長さを有することが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、キャリッジユニットに搭載された複数の液滴吐出ヘッドが、描画ラインを構成し、各吸引口が、当該描画ラインを包括する長さを有することで、より効果的にインクミストを回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る液滴吐出装置の斜視図である。
【図２】キャリッジユニットおよびミスト回収機構廻りを示した断面図である。
【図３】液滴吐出ヘッドを示した斜視図である。
【図４】各開閉弁の制御方法を示した図である。
【図５】ミスト回収機構の変形例を示した断面図である。
【図６】制御方法の変形例における往動描画動作を示した図である。
【図７】制御方法の変形例における復動描画動作を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る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液滴吐出ヘッドを用い、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。具体的には、液滴吐出ヘッドに対しワークを移動させながら、液滴吐出ヘッドを吐出駆動することで、ワークに対し描画処理を行う。特に、この液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドのノズル面の乾燥を抑制しつつ、インクミストがワークに付着するのを防止することができるインクミスト回収構造を有している。
【００２６】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、Ｘ軸支持ベース２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（移動手段）３と、複数の液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジユニット４と、複数本の支柱５を介してＸ軸テーブル３を跨ぐように架け渡された１対のＹ軸支持ベース６上に配設され、副走査方向となるＹ軸方向に延在してキャリッジユニット４をＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル７と、を備えている。また、液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド３８の液滴吐出により副次的に発生したインクミストを回収するミスト回収機構（ミスト回収手段）１１と、各部を収容しその雰囲気の温度および湿度を管理するチャンバー（図示省略）と、ＲＧＢ３色の機能液タンク８を有し液滴吐出ヘッド３８に機能液を供給する機能液供給ユニット９と、各部を制御する制御装置（制御手段）１０と、を備えている。液滴吐出装置１は、Ｘ軸テーブル３およびＹ軸テーブル７の駆動と同期して、液滴吐出ヘッド３８を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット９から供給された機能液を吐出させて、ワークＷに所定の描画パターンを描画する。なお、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向に対し水平面内で直交する方向である。
【００２７】
また、液滴吐出装置１は、吸引ユニット２２やワイピングユニット２３等から成るメンテナンス装置２５を備えており、これらユニットによって、各液滴吐出ヘッド３８の保守し、各液滴吐出ヘッド３８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３とＹ軸テーブル７とが交わる領域にキャリッジユニット４を臨ませてワークＷの描画処理を行う。また、Ｙ軸テーブル７とメンテナンス装置２５が交わる領域にキャリッジユニット４を臨ませて、液滴吐出ヘッド３８のメンテナンス処理（機能維持および機能回復）を行う。
【００２８】
Ｘ軸テーブル３は、ワークＷをセットするセットテーブル３１と、セットテーブル３１をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸スライダー３２と、Ｘ軸方向に延在し、セットテーブル３１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。一対のＸ軸リニアモーターを駆動することで、一対のＸ軸スライダー３２上のセットテーブル３１をＸ軸方向に移動し、ワークＷをＸ軸方向に移動する。これによって、Ｘ軸テーブル３は、描画時にワークＷを主走査する。
【００２９】
Ｙ軸テーブル７は、一対のＹ軸支持ベース６に支持されると共に、キャリッジユニット４をＹ軸方向に移動自在に吊設する一対のＹ軸スライダー（図示省略）と、一対のＹ軸支持ベース６上に設置され、キャリッジユニット４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。一対のＹ軸リニアモーターを駆動することで、一対のＹ軸スライダー上のキャリッジユニット４をＹ軸方向に移動する。これによって、Ｙ軸テーブル７は、各キャリッジユニット４を介して、描画時に液滴吐出ヘッド３８を副走査するほか、メンテナンス時に液滴吐出ヘッド３８をメンテナンス装置２５に臨ませる。
【００３０】
図２に示すように、キャリッジユニット４は、複数の液滴吐出ヘッド３８を有するヘッドユニット３６と、ヘッドユニット３６を搭載したキャリッジ３７と、を備えている。ヘッドユニット３６は、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色、各４個（計１２個）の液滴吐出ヘッド３８と、１２個の液滴吐出ヘッド３８を、当該各液滴吐出ヘッド３８が同一の水平面内に配設されるように支持するヘッドプレート３９と、を備えている。色ごとの各４個の液滴吐出ヘッド３８は、Ｙ軸方向に延在し、ワークＷの最大幅の３分の１の長さを有する各色の分割描画ライン（描画ライン）を構成している。すなわち、描画処理では、まず、ワークＷをＸ軸方向に往動移動（図２中右側に移動）しつつ液滴吐出ヘッド３８を駆動する「往動描画動作」を行い、その後、１分割描画ライン分だけ液滴吐出ヘッド３８を副走査した後、ワークＷをＸ軸方向に復動移動（図２中左側に移動）しつつ液滴吐出ヘッド３８を駆動する「復動描画動作」を行う。その後、更に１分割描画ライン分だけ液滴吐出ヘッド３８を副走査した後、再度、「往動描画動作」を行う。この３回の描画動作によって、ワークＷ全域に描画パターンを描画する。
【００３１】
図３に示すように、液滴吐出ヘッド３８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４４を有する機能液導入部４１と、機能液導入部４１に連なる２連のヘッド基板４２と、ヘッド基板４２に連なり機能液を吐出するヘッド本体４３と、を備えている。機能液導入部４１は、ノズル列４９の数に対応した２連の接続針４４を有しており、機能液タンク８からの機能液が供給されるようになっている。また、ヘッド本体４３は、ピエゾ素子等で構成される２連のポンプ部４５と、複数の吐出ノズル４７が形成されたノズル面４８を有するノズルプレート４６と、を有している。ノズルプレート４６のノズル面４８に形成された多数の吐出ノズル４７は、相互に平行且つ半ノズルピッチ位置ズレして列設された２列のノズル列４９を構成しており、各ノズル列４９は、Ｙ軸方向（主走査方向に対し直交する方向）に列設し、且つ等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル４７で構成されている。そして、制御装置１０（図１参照）から出力された駆動波形が各ポンプ部４５（圧電素子）に印加されることで、各吐出ノズル４７から機能液が吐出される。
【００３２】
図１および図２に示すように、ミスト回収機構１１は、液滴吐出ヘッド３８の液滴吐出により副次的に発生したインクミストを回収するものであり、キャリッジユニット４（ヘッドユニット３６）に対し、Ｘ軸方向（ワークの移動方向）に隣接して配設された第１吸引口（吸引口）５１および第２吸引口（吸引口）５２と、各吸引口５１、５２からエアーを吸引する吸引流路系５３と、を備えている。なお、ミスト回収機構１１は、キャリッジユニット４とワークＷとの間隙に発生したインクミストを発生直後に回収する役割と、発生直後に回収されずに周囲に飛散したインクミストが、キャリッジユニット４やワークＷ近傍に接近した際、これ回収する役割と、を担っている。
【００３３】
各吸引口５１、５２は、キャリッジ３７に搭載されており、第１吸引口５１は、キャリッジユニット４のＸ軸方向一方側（図２中左側）に隣接して配設され、第２吸引口５２は、キャリッジユニット４のＸ軸方向他方側（図２中右側）に隣接して配設されている。各吸引口５１、５２は、Ｘ軸方向を厚み方向とする扇状の形状を有しており、いずれも、鉛直方向下向きに配設されている。また、各吸引口５１、５２は、先端（下方）に向かって、厚み方向（Ｘ軸方向）および横方向（Ｙ軸方向）に拡開する拡開形状に形成されており、各吸引口５１、５２の先端部は、横方向に上記各色の分割描画ラインを包括する長さを有している。さらに、各吸引口５１、５２の上端部（基端部）には、吸引流路系５３が接続されており、且つ下端部（先端部）が描画時のワークＷに対峙するように配設されている。なお、各吸引口５１、５２は、その下端部の高さが、複数の液滴吐出ヘッド３８のノズル面４８より上方になるように配設することが好ましい。
【００３４】
吸引流路系５３は、排気設備５５に接続されており、また、吸引流路系５３の各弁は、制御装置１０によって制御されている。吸引流路系５３は、一端に第１吸引口５１を接続した第１吸引流路（吸引流路）５６と、第１吸引流路５６に介設された第１開閉弁（流路開閉手段）５７と、一端に第２吸引口５２を接続した第２吸引流路（吸引流路）５８と、第２吸引流路５８に介設された第２開閉弁（流路開閉手段）５９と、２本の吸引流路５６、５８を合流する合流部を介して２本の吸引流路５６、５８と排気設備５５とを連通する共通流路６０と、共通流路６０に介設された真空ポンプ６１と、を備えている。各開閉弁５７、５９は、その開口度を個別に調整可能に構成されており、すなわち、対応する各吸引流路５６、５８の開口面積を個別に可変可能に構成されている。これによって、各吸引口５１、５２からの吸引力をコントロールする。なお、図示省略するが、吸引口５１、５２基端部には、横方向で均一にエアー吸引が行えるように、マニホールドを設けることが好ましい。また、請求項にいう吸引手段は、排気設備５５、共通流路６０および真空ポンプ６１により構成されている。
【００３５】
第１開閉弁５７を開放すると、真空ポンプ６１からの負圧によって、第１吸引口５１からエアーを吸引する。そして、吸引されたエアーは、第１吸引流路５６および共通流路６０を介して、排気設備５５に排気される。一方、第２開閉弁５９を開放すると、真空ポンプ６１からの負圧によって、第２吸引口５２からエアーを吸引する。そして、吸引されたエアーは、第２吸引流路５８および共通流路６０を介して、排気設備５５に排気される。各吸引口５１、５２は、各吸引口５１、５２直下のエアーと、複数の液滴吐出ヘッド３８（キャリッジユニット４）とワークＷとの間隙のエアーとを吸引する。これによって、当該間隙から上方に、また下方から上方に流れる気流を発生し、当該間隙に発生したインクミストを、ワークＷに対する離間方向に吸引する。また、周囲に飛散したインクミストを、ワークＷに対する離間方向に吸引する。これらによって、インクミストを回収する。なお、ワークＷの移動によるインクミストの流動を利用して、当該間隙のインクミストを回収するため、当該間隙に過度な気流を発生させる必要はなく、これを加味して吸引力（各開閉弁５７、５９の開口度）を設定する。
【００３６】
ここで図１を参照して液滴吐出装置１の制御構成について説明する。図１に示すように、制御装置１０は、主走査制御部７１と、副走査制御部７２と、吐出制御部７３と、吸引制御部７４と、を有している。主走査制御部７１は、Ｘ軸テーブル３を制御して、主走査方向（Ｘ軸方向）にワークＷを移動する。副走査制御部７２は、Ｙ軸テーブル７を制御して、副走査方向（Ｙ軸方向）にキャリッジユニット４を移動する。吐出制御部７３は、キャリッジユニット４に搭載された各液滴吐出ヘッド３８を制御して、所定の吐出パターンで液滴を吐出する。吸引制御部７４は、各開閉弁５７、５９の開閉を個別に制御して、各吸引口５１、５２からエアーを吸引する。
【００３７】
次に図４を参照して、ミスト回収機構１１における各開閉弁５７、５９の制御方法について説明する。この制御方法は、描画時と非描画時（メンテナンス時やワークＷの搬出入時）とで異なる吸引力でエアーを吸引すべく、各開閉弁５７、５９を制御するものである。具体的には、吸引制御部７４は、各吸引口５１、５２に臨むワークＷが過度に乾燥しない程度の所定の弱い吸引力でエアーを吸引する第１開口度と、第１開口度より大きく、所定の強い吸引力でエアーを吸引する第２開口度と、を予め設定し、描画時には、各開閉弁５７、５９を第１開口度で開放し（図４（ａ）参照）、一方、非描画時には、各開閉弁５７、５９を第２開口度で開放する（図４（ｂ）参照）。これによって、各吸引口５１、５２にワークＷが対峙する（ワークＷが臨む）描画時には、弱い吸引力でエアーを吸引してワークＷの乾燥を抑制し、ワークＷが臨むことのない非描画時には、強い吸引力でエアーを吸引して、各吸引口５１、５２廻りのインクミストを広域に回収する。このように、描画時、非描画時の違いによって、各開閉弁５７、５９の開口度を制御して、エアー吸引を制御することで、ミスト回収を適切に実施することができる。
【００３８】
ここで図５を参照して、ミスト回収機構１１の変形例について特に異なる部分のみ説明する。図５に示すように、このミスト回収機構１１は、図１および図２に示した各構成要素に加え、第１吸引流路５６に介設された第１ミストトラップ（ミストトラップ）８１と、第２吸引流路５８に介設された第２ミストトラップ（ミストトラップ）８２と、を有している。
【００３９】
第１ミストトラップ８１は、第１吸引口５１と第１開閉弁５７との間に介設されており、第１吸引口５１から吸引されたエアー内のインクミストをトラップする。一方、第２ミストトラップ８２は、第２吸引口５２と第２開閉弁５９との間に介設されており、第２吸引口５２から吸引されたエアー内のインクミストをトラップする。このように、吸引流路５６、５８上にインクミストをトラップするミストトラップ８１、８２を設けることで、真空ポンプ６１にインクミストが流入することを防止することができる。特に、機能液の主溶媒には、酸性やアルカリ性のものも有り、真空ポンプ６１にこれらの主溶媒のインクミストが流入し、真空ポンプ６１の内部機器が腐食することを、当該ミストトラップ８１、８２により防止することができる。
【００４０】
次に図６および図７を参照して、各開閉弁５７、５９の制御方法の変形例について、特に異なる部分のみ説明する。この制御方法は、描画処理中において各開閉弁５７、５９の開口度を調整するものである。ここでは、往動描画動作および復動描画動作それぞれについて、各開閉弁５７、５９の制御方法を説明する。
【００４１】
図６に示すように、往動描画動作では、ワークＷの往動主走査（第１吸引口５１側から第２吸引口５２側への移動）に伴って、第１開閉弁５７および第２開閉弁５９の開口度を制御する。具体的には、吸引制御部７４は、まず、第１開閉弁５７を第１開口度に開放し、第２開閉弁５９を第２開口度に開放する（図６（ａ）参照）。次に、往動主走査によりワークＷが第１吸引口５１、ヘッドユニット３６および第２吸引口５２上を通過する間において、第１開閉弁５７を徐々に開放して第２開口度にし、第２開閉弁５９を徐々に閉塞して第１開口度とする（図６（ｂ）および（ｃ）参照）。
【００４２】
一方、図７に示すように、復動描画動作では、ワークＷの復動主走査（第２吸引口５２側から第１吸引口５１側への移動）に伴って、第１開閉弁５７および第２開閉弁５９の開口度を制御する。具体的には、吸引制御部７４は、まず、第１開閉弁５７を第２開口度に開放し、第２開閉弁５９を第１開口度に開放する（図７（ａ）参照）。次に、復動主走査によるワークＷが第２吸引口５２、ヘッドユニット３６および第１吸引口５１を通過する間において、第２開閉弁５９を徐々に開放して第２開口度にし、第１開閉弁５７を徐々に閉塞して第１開口度とする（図７（ｂ）および（ｃ）参照）。
【００４３】
これらによって、第１吸引口５１にワークＷが対峙するタイミングでは、第１吸引口５１に対応する第１開閉弁５７が弱い吸引力の第１開口度となり、且つ第２開閉弁５９が強い吸引力の第２開口度となる。一方、第２吸引口５２にワークＷが対峙するタイミングでは、第２吸引口５２に対応する第２開閉弁５９が弱い吸引力の第１開口度となり、且つ第１開閉弁５７が強い吸引力の第２開口度となる。このように、主走査に伴って開口度を制御して、エアー吸引を制御することで、ミスト回収を適切に実施することができる。
【００４４】
なお、各開閉弁５７、５９の開閉制御に用いるワークＷの移動量は、実移動量を検出して取得するものであっても良いし、ワークＷの移動時間に基づいて移動量を推定し、取得するものであっても良い。
【００４５】
また、ここでは副走査時の開閉弁５７、５９の制御について言及しなかったが、副走査時には、各開閉弁５７、５９を第２開口度に制御しても良いし、次の描画動作の初期制御に合わせた開口度に制御しても良い。
【００４６】
以上のような構成によれば、ワークＷに対する離間方向に吸引する吸引口５１、５２を有することで、離間方向に流れる気流を発生することができ、インクミストがワークＷに付着することを防止することができる。また、液滴吐出ヘッド３８に対しワークＷを相対的に移動しつつ、液滴吐出ヘッド３８を駆動する液滴吐出装置１では、ワークＷの相対的移動によって、この移動方向（Ｘ軸方向：主走査方向）にインクミストが流動する。これに対し、吸引口５１、５２を、液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジユニット４に対し、ワークＷの移動方向に隣接して配設することで、ワークＷの移動によるインクミストの流動を利用してインクミストを回収することができるため、液滴吐出ヘッド３８のノズル面４８とワークＷとの間隙において気流の速度を加速させることがない。ゆえに、ノズル面４８の乾燥を抑制することができる。
【００４７】
また、吸引口５１、５２が、先端に向かって拡開形状に形成されていることにより、吸引口５１、５２に臨む（対峙する）ワークＷの上方領域において、広い範囲でエアー吸引を行うことができるため、ワークＷ上の広い範囲において、インクミストが付着することを防止することができる。
【００４８】
さらに、吸引口５１、５２が、キャリッジ３７に搭載されていることにより、吸引口５１、５２を支持するために特段の部材を必要としないため、本液滴吐出装置１を簡単な構成とすることができる。
【００４９】
またさらに、ワークＷの移動方向（Ｘ軸方向：主走査方向）の両側に吸引口５１、５２を設けることで、ワークＷの移動方向に流動するインクミストをより多く回収することができる。また、ワークＷを、ワークＷの移動方向に往復動するものであっても、インクミストを効果的に回収することができる。
【００５０】
また、各開閉弁５７、５９の開閉を個別に制御することで、各吸引口５１、５２におけるエアー吸引の始動および停止を個別に制御することができる。そのため、各種状況に対応したエアー吸引をすることができ、適切なミスト回収を実施することができる。
【００５１】
さらに、各開閉弁５７、５９が、各吸引流路５６、５８の開口面積を可変可能に構成されていることにより、各開閉弁５７、５９の開口面積（開口度）を個別に制御することで、各吸引口５１、５２の吸引力を個別に制御することができる。そのため、更に各種状況に対応したエアー吸引をすることでき、より適切なミスト回収を実施することができる。
【００５２】
またさらに、各吸引口５１、５２に臨む（対峙する）ワークＷの有無に基づいて、各開閉弁５７、５９を制御し、ワークＷが存在する場合には、弱いエアー吸引を行うことで、ワークＷの乾燥を抑えることができる。
【００５３】
また、キャリッジユニット４に搭載された複数の液滴吐出ヘッド３８が、Ｙ軸方向に分割描画ラインを構成し、各吸引口５１、５２が、Ｙ軸方向に、当該分割描画ラインを包括する長さを有することで、より効果的にインクミストを回収することができる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、各開閉弁５７、５９の制御方法として、各開閉弁５７、５９の開口度を第１開口度と第２開口度との間で制御して、エアー吸引の吸引力を調整する構成であったが、各開閉弁５７、５９の開放、閉塞を制御して、エアー吸引の有無を制御する構成であっても良い。かかる場合、開閉弁５７、５９を第１開口度に開放するのに代えて、開閉弁５７、５９を閉塞し、開閉弁５７、５９を第２開口度に開放するのに代えて、開閉弁５７、５９を開放するように、各開閉弁５７、５９を制御する。また、各開閉弁５７、５９の開口度制御と、開放、閉塞制御とを組み合わせても良い。
【００５５】
また、本実施形態においては、各開閉弁５７、５９の制御方法として、吸引口５１、５２に対峙するワークＷがないとき、強い吸引力でエアー吸引を行い、吸引口５１、５２に対峙するワークＷがあるとき、弱い吸引力でエアー吸引を行う構成であったが、逆に、吸引口５１、５２に対峙するワークＷがないとき、弱い吸引力でエアー吸引を行い、吸引口５１、５２に対峙するワークＷがあるとき、強い吸引力でエアー吸引を行う構成であっても良い。かかる場合、発生直後のインクミストをより多く回収することができる。
【００５６】
さらに、各開閉弁５７、５９の制御方法として、主走査における進行方向に対応して、各開閉弁５７、５９を制御する構成であっても良い。例えば、進行方向奥側の吸引口５１、５２のみエアー吸引を行う構成や、進行方向奥側の吸引口５１、５２では強い吸引力でエアー吸引を行い、進行方向手前側の吸引口５１、５２では弱い吸引力でエアー吸引を行う構成であっても良い。
【００５７】
またさらに、本実施形態においては、各吸引口５１、５２をキャリッジ３７に搭載する構成であったが、各吸引口５１、５２を、キャリッジ３７とは別に、Ｙ軸支持ベース６に支持する構成であっても良い。
【００５８】
また、本実施形態においては、キャリッジユニット４に対し、Ｘ軸方向の両側に隣接して２つの吸引口５１、５２を設ける構成であったが、いずれか一方側のみに吸引口を設ける構成であっても良い。例えば、往動描画動作のみによって描画処理を行う場合に、インクミストが流動する進行方向奥側のみに、吸引口（第２吸引口５２）を設ける構成であっても良い。
【００５９】
さらに、本実施形態においては、キャリッジユニット４および各吸引口５１、５２を固定とし、ワークＷ（セットテーブル３１）をＸ軸方向に移動して、主走査を行う構成であったが、ワークＷ（セットテーブル３１）を固定とし、キャリッジユニット４および各吸引口５１、５２をＸ軸方向に移動して、主走査を行う構成であっても良い。
【００６０】
またさらに、本実施形態においては、複数の液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジユニット４を用いたが、単一の液滴吐出ヘッド３８を搭載したキャリッジユニット４を用い、これに隣接して、各吸引口５１、５２を配設する構成であっても良い。
【００６１】
また、本実施形態においては、単一のキャリッジユニット４を有する液滴吐出装置１に本発明を適用したが、複数のキャリッジユニット４を有する液滴吐出装置１に本発明を適用しても良い。
【００６２】
さらに、本実施形態においては、液滴吐出装置１として、特殊なインク等の機能液を描画する装置に本発明を適用したが、液滴吐出装置１として、紙やフィルム等の記録媒体にインクを描画するインクジェットプリンターに本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１：液滴吐出装置、 ３：Ｘ軸テーブル、 ４：キャリッジユニット、 １０：制御装置、 １１：ミスト回収機構、 ３７：キャリッジ、 ３８：液滴吐出ヘッド、 ５１：第１吸引口、 ５２：第２吸引口、 ５５：排気設備、 ５６：第１吸引流路、 ５７：第１開閉弁、 ５８：第２吸引流路、 ５９：第２開閉弁、 ６０：共通流路、 ６１：真空ポンプ、 ８１：第１ミストトラップ、 ８２：第２ミストトラップ、 Ｗ：ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドに対しワークを相対的に移動させながら、前記液滴吐出ヘッドを駆動することで、前記ワークに対し描画処理を行う液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドおよび前記液滴吐出ヘッドを搭載したキャリッジを有するキャリッジユニットと、
前記キャリッジユニットに対し、前記ワークを相対的に移動する移動手段と、
前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出により副次的に生じるインクミストを回収するミスト回収手段と、を備え、
前記ミスト回収手段は、
前記キャリッジユニットに対し、前記ワークの移動方向に隣接して配設されると共に、前記ワークと前記キャリッジユニットとの間のエアーを前記ワークに対する離間方向に吸引する吸引口と、
前記吸引口に連なる吸引手段と、を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記吸引口は、先端に向かって拡開形状に形成され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。
【請求項３】
前記吸引口は、前記キャリッジに搭載されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記ミスト回収手段は、前記キャリッジユニットに対し、前記ワークの移動方向の両側に隣接して配設した２つの前記吸引口を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記ミスト回収手段を制御する制御手段を、更に備え、
前記ミスト回収手段は、
前記吸引手段と前記各吸引口とを連通する２本の吸引流路と、
前記各吸引流路に介設された２つの流路開閉手段と、を更に有し、
前記制御手段は、前記２つの流路開閉手段の開閉を個別に制御することを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記各流路開閉手段は、前記各吸引流路の開口面積を可変可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記各吸引口に臨む前記ワークの有無に基づいて、前記各流路開閉手段を制御する請求項５または６に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記ミスト回収手段は、前記吸引流路に介設され、前記インクミストをトラップするミストトラップを更に有することを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記キャリッジユニットは、複数の前記液滴吐出ヘッドを有し、
前記複数の液滴吐出ヘッドは、前記ワークの移動方向に直交する方向に延在する描画ラインを構成しており、
前記吸引口は、前記描画ラインの長さを包括する長さを有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１】
液滴吐出ヘッドに対しワークを相対的に移動させながら、前記液滴吐出ヘッドを駆動することで、前記ワークに対し描画処理を行う液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドおよび前記液滴吐出ヘッドを搭載したキャリッジを有するキャリッジユニットと、
前記キャリッジユニットに対し、前記ワークを相対的に移動する移動手段と、
前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出により副次的に生じるインクミストを回収するミスト回収手段と、を備え、
前記ミスト回収手段は、
前記キャリッジユニットに対し、前記ワークの移動方向に隣接して配設されると共に、前記ワークと前記キャリッジユニットとの間のエアーを前記ワークに対する離間方向に吸引する吸引口と、
前記吸引口に連なる吸引手段と、を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記吸引口は、先端に向かって拡開形状に形成され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。
【請求項３】
前記吸引口は、前記キャリッジに搭載されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記ミスト回収手段は、前記キャリッジユニットに対し、前記ワークの移動方向の両側に隣接して配設した２つの前記吸引口を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記ミスト回収手段を制御する制御手段を、更に備え、
前記ミスト回収手段は、
前記吸引手段と前記各吸引口とを連通する２本の吸引流路と、
前記各吸引流路に介設された２つの流路開閉手段と、を更に有し、
前記制御手段は、前記２つの流路開閉手段の開閉を個別に制御することを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記各流路開閉手段は、前記各吸引流路の開口面積を可変可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記各吸引口に臨む前記ワークの有無に基づいて、前記各流路開閉手段を制御する請求項５または６に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記ミスト回収手段は、前記吸引流路に介設され、前記インクミストをトラップするミストトラップを更に有することを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記キャリッジユニットは、複数の前記液滴吐出ヘッドを有し、
前記複数の液滴吐出ヘッドは、前記ワークの移動方向に直交する方向に延在する描画ラインを構成しており、
前記吸引口は、前記描画ラインの長さを包括する長さを有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−８８１０３（Ｐ２０１１−８８１０３Ａ）
【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２００９−２４５２０７（Ｐ２００９−２４５２０７）
【出願日】平成２１年１０月２６日（２００９．１０．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【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２１年１０月２６日（２００９．１０．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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