説明

液滴吐出装置

【課題】従来の液滴吐出装置では、吐出ヘッドにおける吐出性能を維持することが困難である。
【解決手段】液状体を液滴として吐出する吐出ヘッド33と、吐出ヘッド33に対向した状態で、吐出ヘッド33から前記液滴の吐出を受け、吐出された前記液滴を捕集するフラッシング装置15と、を有し、フラッシング装置15は、吐出ヘッド33に対向した状態で、吐出ヘッド33から前記液滴の吐出を受ける槽101と、槽101の内部に収容された液体109と、槽101の内部に収容された液体109を攪拌する循環装置105と、を有する、ことを特徴とする液滴吐出装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液滴吐出装置等に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、液状体を液滴として吐出することができる液滴吐出装置がある。液滴吐出装置では、例えば、吐出ヘッドから液滴をワークに向けて吐出することによって、ワークに液状体でパターンを描画することができる。
液滴吐出装置の1つであるインクジェット装置として、ワークとしての記録媒体に液状体であるインクで記録を行う記録装置がある。このような記録装置では、従来から、フラッシング動作で吐出ヘッドから排出されたインクを吸収する多孔質体を洗浄するための種々の構成を備えたフラッシング装置がある(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−283658号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1に記載されたフラッシング装置は、ボックスと、多孔質体と、供給缶と、廃液缶と、吸引部と、を備えている。インクを吸収するための多孔質体は、ボックス内に収容されている。ボックスと供給缶とは、バルブを介して連通している。ボックスと廃液缶とは、バルブを介して連通している。ボックスと吸引部とは、バルブ及びトラップタンクを介して連通している。
上記の構成により、このフラッシング装置では、多孔質体を洗浄することができるので、多孔質体のインク吸収能力を高い状態に保ちやすくすることができる。
【0005】
このフラッシング装置では、フラッシング動作で吐出ヘッドから排出された液状体は、多孔質体に吸収される。そして、多孔質体に吸収された液状体は、多孔質体に保持される。このフラッシング装置では、多孔質体が液状体を保持する時間が存在する。このため、多孔質体が液状体を保持している間に、液状体が多孔質体の内部で固化することが考えられる。多孔質体の内部で液状体が固化すると、フラッシング動作で吐出ヘッドから排出された液状体を処理する能力が低下しやすい。この結果、吐出ヘッドにおける吐出性能を維持することが困難となる。
つまり、従来の液滴吐出装置では、吐出ヘッドにおける吐出性能を維持することが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。
【0007】
[適用例1]液状体を液滴として吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに対向した状態で、前記吐出ヘッドから前記液滴の吐出を受け、吐出された前記液滴を捕集するフラッシング装置と、を有し、前記フラッシング装置は、前記吐出ヘッドに対向した状態で、前記吐出ヘッドから前記液滴の吐出を受ける槽と、前記槽の内部に収容された液体と、前記槽の内部に収容された前記液体を攪拌する攪拌装置と、を有する、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【0008】
この適用例の液滴吐出装置は、吐出ヘッドと、フラッシング装置と、を有する。
吐出ヘッドは、液状体を液滴として吐出する。
フラッシング装置は、吐出ヘッドに対向した状態で、吐出ヘッドから液滴の吐出を受ける。フラッシング装置は、吐出ヘッドから吐出された液滴を捕集する。
フラッシング装置は、槽と、液体と、攪拌装置と、を有する。
槽は、吐出ヘッドに対向した状態で、吐出ヘッドから液滴の吐出を受ける。
液体は、槽の内部に収容されている。
攪拌装置は、槽の内部に収容された液体を攪拌する。
この液滴吐出装置では、フラッシング装置の槽の内部に液体が収容されている。吐出ヘッドから槽の内部に向けて吐出された液滴は、槽内の液体とともに槽内に収容される。そして、槽の内部に収容された液体は、攪拌装置によって攪拌される。このため、吐出ヘッドから槽内に排出された液状体を固化させにくくすることができる。この結果、フラッシング装置における液状体の処理能力を低下させにくくすることができるので、吐出ヘッドにおける吐出性能を維持しやすくすることができる。
【0009】
[適用例2]上記の液滴吐出装置であって、前記攪拌装置は、前記槽の内部に収容された前記液体を前記槽の外に導いてから、前記槽の外に導いた前記液体を前記槽の内部に導く導液管と、前記導液管の内部の前記液体を前記槽の内部に送り出すためのエネルギーを前記液体に付与することによって、前記液体を前記槽から前記導液管を経て前記槽に循環させる循環装置と、を有し、前記導液管は、前記槽の内部に連通し、前記槽の内部に収容された前記液体を前記導液管の内部に引き込む引込口と、前記導液管の内部に引き込まれた前記液体を前記槽の内部に送り出す送出口と、を有し、前記循環装置は、前記引込口と前記送出口との間に設けられており、前記引込口と前記送出口との間で前記液体に前記エネルギーを付与する、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【0010】
この適用例では、攪拌装置が、導液管と、循環装置と、を有する。
導液管は、槽の内部に収容された液体を槽の外に導いてから、槽の外に導いた液体を槽の内部に導く。
循環装置は、導液管の内部の液体を槽の内部に送り出すためのエネルギーを液体に付与することによって、液体を槽から導液管を経て槽に循環させる。
ここで、導液管は、引込口と、送出口と、を有する。
引込口は、槽の内部に連通している。槽の内部に収容された液体は、引込口から導液管の内部に引き込まれる。導液管の内部に引き込まれた液体は、送出口から槽の内部に送り出される。
循環装置は、引込口と送出口との間に設けられている。循環装置は、引込口と送出口との間で液体にエネルギーを付与する。
この液滴吐出装置では、攪拌装置が導液管と循環装置とを有するので、槽の内部に収容された液体を循環させることができる。これにより、槽の内部に収容された液体を攪拌することができる。
【0011】
[適用例3]上記の液滴吐出装置であって、前記循環装置は、前記エネルギーとして熱エネルギーを前記液体に付与するヒーターを有する、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【0012】
この適用例では、循環装置がヒーターを有する。ヒーターは、エネルギーとして熱エネルギーを液体に付与する。これにより、引込口と送出口との間で液体を加熱することができる。この結果、導液管の引込口側と送出口側とで液体に温度差が発生しやすいので、液体を循環させることができる。
【0013】
[適用例4]上記の液滴吐出装置であって、前記熱エネルギーの少なくとも一部に廃熱が利用されている、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【0014】
この適用例では、熱エネルギーの少なくとも一部に廃熱が利用されているので、エネルギーの有効活用が図られる。
【0015】
[適用例5]上記の液滴吐出装置であって、記録媒体に対向した状態で、光硬化性を有する前記液状体を前記液滴として前記記録媒体に吐出する前記吐出ヘッドと、前記記録媒体に吐出された前記液状体に照射するための光を発する光源と、を有し、前記廃熱の少なくとも一部が前記光源からの廃熱である、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【0016】
この適用例では、光硬化性を有する液状体を液滴として記録媒体に吐出する吐出ヘッドと、記録媒体に吐出された液状体に照射するための光を発する光源と、を有する。
ここで、光硬化性は、光の照射を受けることによって硬化が促進する性質である。
この液滴吐出装置では、廃熱の少なくとも一部が光源からの廃熱であるので、光源におけるエネルギーの有効活用が図られる。
【0017】
[適用例6]上記の液滴吐出装置であって、前記導液管における前記液体の流路において、前記引込口から前記ヒーターまでの前記流路の長さが、前記ヒーターから前記送出口までの前記流路の長さよりも長い、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【0018】
この適用例では、導液管における液体の流路において、引込口からヒーターまでの流路の長さが、ヒーターから送出口までの流路の長さよりも長い。これにより、引込口からヒーターまでの流路において、液体の温度を下げやすくすることができる。この結果、導液管の引込口側と送出口側とで液体に温度差を発生させやすくすることができる。
【0019】
[適用例7]上記の液滴吐出装置であって、前記槽から前記引込口を経て前記送出口から前記槽に戻る循環路において、前記送出口から前記槽を経て前記ヒーターまでの間の少なくとも一部に、放熱器が設けられている、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【0020】
この適用例では、槽から引込口を経て送出口から槽に戻る循環路において、送出口から槽を経てヒーターまでの間の少なくとも一部に、放熱器が設けられている。これにより、循環路のうち、送出口から槽を経てヒーターまでの間において、液体の温度を下げやすくすることができる。この結果、導液管の引込口側と送出口側とで液体に温度差を発生させやすくすることができる。
【0021】
[適用例8]上記の液滴吐出装置であって、前記槽から前記引込口を経て前記送出口から前記槽に戻る循環路において、前記ヒーターから前記送出口までの間の少なくとも一部に、断熱材が設けられている、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【0022】
この適用例では、槽から引込口を経て送出口から槽に戻る循環路において、ヒーターから送出口までの間の少なくとも一部に、断熱材が設けられている。これにより、循環路のうち、ヒーターから送出口までの間において、液体の温度を下げにくくすることができる。この結果、導液管の引込口側と送出口側とで液体に温度差を発生させやすくすることができる。
【0023】
[適用例9]上記の液滴吐出装置であって、前記液体が水を含んでいる、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【0024】
この適用例では、液体が水を含んでいるので、水を含む液体を循環させることによって液体を攪拌することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本実施形態における液滴吐出装置の概略の構成を示す斜視図。
【図2】本実施形態におけるキャリッジを図1中のA視方向に見たときの正面図。
【図3】本実施形態における吐出ヘッドの底面図。
【図4】図2中のB−B線における断面図。
【図5】図1中のC−C線における断面図。
【図6】図1中のD−D線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【0026】
図面を参照しながら、記録装置の1つである液滴吐出装置を例に、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。
【0027】
本実施形態における液滴吐出装置1は、概略の構成を示す斜視図である図1に示すように、ワーク搬送装置3と、キャリッジ7と、キャリッジ搬送装置11と、フラッシング装置15と、露光装置17と、を有している。
キャリッジ7には、ヘッドユニット13が設けられている。
液滴吐出装置1では、ヘッドユニット13と基板などのワークWとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット13から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークWに液状体で所望のパターンを描画することができる。なお、図中のY方向はワークWの移動方向を示し、X方向は平面視でY方向とは直交する方向を示している。また、X方向及びY方向によって規定されるXY平面と直交する方向は、Z方向として規定される。
【0028】
このような液滴吐出装置1は、例えば、樹脂フィルムなどのように、液状体が浸透しにくい記録媒体への描画に適用され得る。
また、液滴吐出装置1を、例えば、液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルターの製造や、有機EL(Electro Luminescence)装置の製造などに適用することもできる。
赤、緑及び青の3色のフィルターエレメントを有するカラーフィルターの場合、液滴吐出装置1は、例えば、基板に赤、緑及び青の各着色層を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット13から各着色層に対応する各液状体を、ワークWに液滴として吐出させることによって、ワークWに赤、緑及び青のそれぞれのフィルターエレメントのパターンが描画される。
また、有機EL装置の製造では、例えば、赤、緑及び青の画素ごとに、各色に対応する機能層(有機層)を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット13から各色の機能層に対応する各液状体を、ワークWに液滴として吐出させることによって、ワークWに赤、緑及び青のそれぞれの機能層のパターンが描画される。
【0029】
ここで、液滴吐出装置1の各構成について、詳細を説明する。
ワーク搬送装置3は、図1に示すように、定盤21と、ガイドレール23aと、ガイドレール23bと、ワークテーブル25と、を有している。
定盤21は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Y方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール23a及びガイドレール23bは、定盤21の上面21a上に配設されている。ガイドレール23a及びガイドレール23bは、それぞれ、Y方向に沿って延在している。ガイドレール23aとガイドレール23bとは、互いにX方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
【0030】
ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bを挟んで定盤21の上面21aに対向した状態で設けられている。ワークテーブル25は、定盤21から浮いた状態でガイドレール23a及びガイドレール23b上に載置されている。ワークテーブル25は、ワークWが載置される面である載置面25aを有している。載置面25aは、定盤21側とは反対側(上側)に向けられている。ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bによってY方向に沿って案内され、定盤21上をY方向に沿って往復移動可能に構成されている。
ワークテーブル25は、図示しない移動機構及び動力源によって、Y方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル25をY方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないワーク搬送モーターが採用されている。ワーク搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
ワーク搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル25に伝達される。これにより、ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bに沿って、すなわちY方向に沿って往復移動することができる。つまり、ワーク搬送装置3は、ワークテーブル25の載置面25aに載置されたワークWを、Y方向に沿って往復移動させることができる。
【0031】
ヘッドユニット13は、キャリッジ7を図1中のA視方向に見たときの正面図である図2に示すように、ヘッドプレート31と、吐出ヘッド33と、を有している。
吐出ヘッド33は、底面図である図3に示すように、ノズル面35を有している。ノズル面35には、複数のノズル37が形成されている。なお、図3では、ノズル37をわかりやすく示すため、ノズル37が誇張され、且つノズル37の個数が減じられている。
吐出ヘッド33において、複数のノズル37は、Y方向に沿って配列する4本のノズル列39を構成している。4本のノズル列39は、X方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列39において、複数のノズル37は、Y方向に沿って所定のノズル間隔Pで形成されている。
以下において、4本のノズル列39のそれぞれが識別される場合に、ノズル列39a、ノズル列39b、ノズル列39c及びノズル列39dという表記が用いられる。
吐出ヘッド33において、ノズル列39aとノズル列39bとは、互いにY方向にP/2の距離だけずれている。ノズル列39c及びノズル列39dも、互いにY方向にP/2の距離だけずれている。
【0032】
吐出ヘッド33は、図2中のB−B線における断面図である図4に示すように、ノズルプレート46と、キャビティープレート47と、振動板48と、複数の圧電素子49と、を有している。
ノズルプレート46は、ノズル面35を有している。複数のノズル37は、ノズルプレート46に設けられている。
キャビティープレート47は、ノズルプレート46のノズル面35とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート47には、複数のキャビティー51が形成されている。各キャビティー51は、各ノズル37に対応して設けられており、対応する各ノズル37に連通している。各キャビティー51には、図示しないタンクから機能液53が供給される。
【0033】
振動板48は、キャビティープレート47のノズルプレート46側とは反対側の面に設けられている。振動板48は、Z方向に振動(縦振動)することによって、キャビティー51内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子49は、それぞれ、振動板48のキャビティープレート47側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子49は、各キャビティー51に対応して設けられており、振動板48を挟んで各キャビティー51に対向している。各圧電素子49は、駆動信号に基づいて、伸長する。これにより、振動板48がキャビティー51内の容積を縮小する。このとき、キャビティー51内の機能液53に圧力が付与される。その結果、ノズル37から、機能液53が液滴55として吐出される。吐出ヘッド33による液滴55の吐出法は、インクジェット法の1つである。インクジェット法は、塗布法の1つである。
【0034】
上記の構成を有する吐出ヘッド33は、図2に示すように、ノズル面35がヘッドプレート31から突出した状態で、ヘッドプレート31に支持されている。
キャリッジ7は、図2に示すように、ヘッドユニット13を支持している。ここで、ヘッドユニット13は、ノズル面35がZ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ7に支持されている。
上記により、ワークWには、吐出ヘッド33から機能液53が塗布され得る。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子49が採用されているが、機能液53に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。
【0035】
本実施形態では、機能液53として、光の照射を受けることによって硬化が促進する機能液53が採用されている。本実施形態では、機能液53の硬化を促進させる光として紫外光が採用されている。
機能液53は、樹脂材料、光重合開始剤及び溶媒を、成分として含んでいる。これらの成分に、顔料や染料等の色素や、親液性や撥液性等の表面改質材料などの機能性材料を添加することによって固有の機能を有する機能液53を生成することができる。顔料や染料等の色素を含有する機能液53は、例えば、ワークWに描画する画像を形成するための機能液53として採用され得る。以下において、ワークWに描画する画像を形成するための機能液53は、画像塗料と呼ばれる。
【0036】
また、機能液53の成分としての樹脂材料に、例えば、アクリル系の樹脂材料などの光透過性を有する樹脂材料を採用することによって、光透過性を有する機能液53を構成することができる。このような光透過性を有する機能液53は、例えば、クリアインクとしての用途が考えられる。以下において、光透過性を有する機能液53は、透光塗料と呼ばれる。
クリアインクの用途としては、例えば、画像を被覆するオーバーコート層としての用途や、画像を形成する前の下地層としての用途などが考えられる。以下において、下地層として適用される機能液53は、下地塗料と呼ばれる。
下地塗料としては、透光塗料だけでなく、透光塗料に種々の顔料を添加した機能液53を採用することもできる。例えば、白色を呈する機能液53や、金属的な光沢(メタリック)を示す機能液53なども、下地塗料として採用され得る。
【0037】
機能液53における樹脂材料は、樹脂膜を形成する材料である。このような樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによってポリマーとなる材料であれば特に限定されない。樹脂材料としては、粘性が小さいものが好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。さらに、樹脂材料としては、モノマーの形態であることが一層好ましい。
光重合開始剤は、ポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤である。光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが採用され得る。本実施形態では、光重合開始剤として、ラジカル型の光重合開始剤が採用されている。ラジカル型の光重合開始剤としては、例えば、チバ・ジャパン(株)社製のイルガキュア819などが採用され得る。
溶媒は、樹脂材料の粘度を調整するためのものである。
【0038】
キャリッジ搬送装置11は、図1に示すように、架台71と、ガイドレール73と、を有している。
架台71は、X方向に延在しており、ワーク搬送装置3をX方向にまたいでいる。架台71は、ワークテーブル25の定盤21側とは反対側で、ワーク搬送装置3に対向している。架台71は、一対の支柱75によって支持されている。一対の支柱75は、定盤21を挟んでX方向に互いに対峙する位置に設けられている。
なお、以下においては、一対の支柱75のそれぞれを識別する場合に、支柱75a及び支柱75bという表記が用いられる。支柱75a及び支柱75bは、それぞれ、ワークテーブル25よりもZ方向の上方に突出している。これにより、架台71とワークテーブル25との間には、隙間が保たれている。
【0039】
ガイドレール73は、架台71の定盤21側に設けられている。ガイドレール73は、X方向に沿って延在しており、架台71のX方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ7は、ガイドレール73に支持されている。キャリッジ7がガイドレール73に支持された状態において、吐出ヘッド33のノズル面35は、Z方向においてワークテーブル25側に向いている。キャリッジ7は、ガイドレール73によってX方向に沿って案内され、X方向に往復動可能な状態でガイドレール73に支持されている。なお、平面視で、キャリッジ7がワークテーブル25に重なっている状態において、ノズル面35とワークテーブル25の載置面25aとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
【0040】
キャリッジ7は、図示しない移動機構及び動力源によって、X方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ7をX方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ7に伝達される。これにより、キャリッジ7は、ガイドレール73に沿って、すなわちX方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置11は、キャリッジ7に支持されたヘッドユニット13を、X方向に沿って往復移動させることができる。
【0041】
フラッシング装置15は、平面視で、定盤21に重なる領域の外側に設けられている。
フラッシング装置15は、平面視で、定盤21に重なる領域の外側において、吐出ヘッド33によってX方向に沿って描かれる軌跡に重なる位置に設けられている。このため、吐出ヘッド33は、平面視で、定盤21に重なる領域の外側において、フラッシング装置15に重なり得る。
ここで、ワークWへのパターンの描画とは無関係に、吐出ヘッド33から機能液53を吐出させる動作は、フラッシング動作と呼ばれる。フラッシング動作には、例えば、ノズル37内に滞留する機能液53がノズル37内で固化してしまうことを予防する効果がある。フラッシング装置15は、フラッシング動作のときに、吐出ヘッド33から吐出される機能液53を受ける装置である。
【0042】
露光装置17は、定盤21のY方向における一端側に設けられている。露光装置17は、ワークWに描画されたパターンに紫外光を照射する装置である。
露光装置17は、支柱81の梁部81aからZ方向の下方に向かって吊り下げられている。
支柱81は、定盤21のY方向における一端側に設けられており、平面視で、X方向に定盤21をまたいでいる。
露光装置17は、平面視で、定盤21に重なる位置に設けられている。なお、ワークテーブル25と露光装置17とが平面視で互いに重畳した状態において、ワークテーブル25と露光装置17との間に隙間が保たれている。
【0043】
上記の構成により、ワークテーブル25は、平面視で、露光装置17に重畳し得る。
露光装置17は、図1中のC−C線における断面図である図5に示すように、内部に光源85を有している。光源85は、紫外光87を発する。光源85としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等が採用され得る。
露光装置17の光源85からの紫外光87は、露光装置17から定盤21に向かって照射される。このため、ワークテーブル25と露光装置17とが平面視で互いに重畳した状態において、露光装置17からの紫外光87は、ワークテーブル25に載置されたワークWに届き得る。
【0044】
上記の構成を有する液滴吐出装置1では、吐出ヘッド33をワークWに対向させた状態で、吐出ヘッド33とワークWとを相対的に変位させながら、吐出ヘッド33から液滴55を吐出させることによって、ワークWへのパターンの描画が行われる。
吐出ヘッド33とワークWとの相対的な変位は、ワークWのY方向への搬送と、キャリッジ7のX方向における往復移動とによって実現され得る。
そして、ワークWに描画されたパターンは、露光装置17によって露光される。ワークWに描画されたパターンへの露光は、露光装置17の光源85を点灯させた状態で、ワークテーブル25と露光装置17とを平面視で重畳させつつ、ワークWをY方向に沿って搬送することによって行われ得る。これにより、ワークWに描画されたパターンは、紫外光87によって露光される。
【0045】
ここで、フラッシング装置15の構成について詳細を説明する。
フラッシング装置15は、図1中のD−D線における断面図である図6に示すように、槽101と、導液管103と、循環装置105と、を有している。
槽101には、吐出ヘッド33側(Z方向上方)に、開口部107が設けられている。吐出ヘッド33のノズル面35は、平面視で、開口部107の領域内に重なり得る。このため、吐出ヘッド33のノズル面35は、平面視で、槽101内に対向し得る。槽101内には、水を主成分とする液体109が収容されている。
【0046】
導液管103は、管状を呈しており、引込口111と、送出口113とを有している。引込口111及び送出口113は、それぞれ、槽101内につながっている。このため、導液管103は、引込口111及び送出口113のそれぞれを介して、槽101内に連通している。Z方向において、引込口111は、送出口113よりも低い位置に設けられている。換言すれば、送出口113は、引込口111よりも吐出ヘッド33側に位置している。
Z方向において、槽101内に収容された液体109の液面は、引込口111及び送出口113よりも高い位置に設定されている。このため、槽101内に収容された液体109は、導液管103内に及んでいる。本実施形態では、導液管103内が液体109で満たされている。
【0047】
循環装置105は、導液管103の引込口111と送出口113との間に設けられている。循環装置105は、導液管103内の液体109に熱エネルギーを付与するためのヒーター115を有している。
上記の構成を有するフラッシング装置15では、導液管103内の液体109をヒーター115で加熱することができる。加熱によって、導液管103の引込口111側と送出口113側とで液体109に温度差を発生させることができる。
この結果、導液管103内の液体109に、導液管103内の液体109を送出口113から槽101内に送り出すためのエネルギーが付与され得る。このため、槽101の内部に収容された液体109を、引込口111から導液管103で槽101の外に導いてから、送出口113から槽101の内部に送り出すことができる。つまり、フラッシング装置15では、液体109を槽101内から導液管103を経て槽101内に循環させることができる。このことから、導液管103は、槽101内から引込口111を経て送出口113から槽101内に戻る循環路を構成している。
これにより、槽101の内部に収容された液体109を攪拌することができる。
【0048】
本実施形態では、導液管103内の液体109に付与する熱エネルギーとして、液滴吐出装置1の廃熱が利用されている。液滴吐出装置1の廃熱として、露光装置17の廃熱が採用されている。
本実施形態では、露光装置17の光源85は、光を発するとともに熱も発する。露光装置17には、内部の大気を外部に排出するための排気ダクト(図示せず)が設けられている。光源85からの熱は、排気ダクトを介して露光装置17内の大気とともに露光装置17の外に排出される。
本実施形態では、露光装置17からの排気ダクトが、循環装置105のヒーター115につながっている。このため、循環装置105のヒーター115には、排気ダクトを介して露光装置17からの排気が導かれる。露光装置17から循環装置105のヒーター115に導かれる排気は、熱を帯びている。従って、導液管103内の液体109に、ヒーター115を介して露光装置17からの排気における熱エネルギーを付与することができる。
【0049】
本実施形態において、機能液53が液状体に対応し、ワークWが記録媒体に対応し、導液管103及び循環装置105が攪拌装置に対応している。
本実施形態では、フラッシング装置15の槽101の内部に液体109が収容されている。吐出ヘッド33から槽101の内部に向けて吐出された液滴55は、槽101内の液体109とともに槽101内に収容される。そして、槽101の内部に収容された液体109は、循環装置105によって攪拌される。このため、吐出ヘッド33から槽101内に排出された機能液53を固化させにくくすることができる。この結果、フラッシング装置15における機能液53の処理能力を低下させにくくすることができるので、吐出ヘッド33における吐出性能を維持しやすくすることができる。
【0050】
また、本実施形態では、導液管103内の液体109に付与する熱エネルギーとして、液滴吐出装置1の廃熱が利用されているので、エネルギーの有効活用が図られる。
本実施形態では、液滴吐出装置1の廃熱として、露光装置17の光源85からの廃熱が採用されているので、光源85におけるエネルギーの有効活用が図られる。
【0051】
なお、本実施形態では、フラッシング装置15において、導液管103の引込口111からヒーター115までの流路121の長さが、ヒーター115から送出口113までの導液管103の流路123の長さよりも長い。
これにより、引込口111からヒーター115に至るまでの間に、液体109の温度を下げやすくすることができる。この結果、導液管103の引込口111側と送出口113側とで液体109に温度差を発生させやすくすることができる。
流路121の長さを流路123の長さよりも長く設定する方法としては、例えば、流路121を蛇行させる方法が考えられる。また、流路121を蛇行させることによって、フラッシング装置15を小型化しやすくすることができる。
【0052】
また、本実施形態では、フラッシング装置15は、図6に示すように、放熱器131を有している。
放熱器131は、槽101内から引込口111を経て送出口113から槽101内に戻る循環路のうち、送出口113から槽101内を経てヒーター115までの間の少なくとも一部に設けられていることが好ましい。
本実施形態では、放熱器131は、槽101の底面に設けられている。放熱器131は、槽101を介して伝導される液体109の熱を放熱する。放熱器131の材料として、例えば、アルミニウムなどの熱伝導性が高い材料を採用することが、放熱の観点から好ましい。
放熱器131によって、槽101内から引込口111を経てヒーター115に至るまでの間に、液体109の温度を一層下げやすくすることができる。この結果、導液管103の引込口111側と送出口113側とで液体109に温度差を発生させやすくすることができる。
【0053】
また、本実施形態では、フラッシング装置15は、図6に示すように、断熱材133を有している。
断熱材133は、導液管103の外側に設けられている。つまり、断熱材133は、導液管103を被覆している。断熱材133は、槽101内から引込口111を経て送出口113から槽101内に戻る循環路のうち、ヒーター115から送出口113までの間に設けられている。断熱材133は、ヒーター115から送出口113までの流路123を導液管103の外側から覆っている。
断熱材133により、槽101内から引込口111を経て送出口113から槽101内に戻る循環路のうちの流路123において、液体109の温度を下げにくくすることができる。この結果、導液管103の引込口111側と送出口113側とで液体109に温度差を発生させやすくすることができる。
【0054】
また、本実施形態では、フラッシング装置15は、図6に示すように、捕集装置137を有している。
捕集装置137は、槽101内に連通して設けられている。捕集装置137は、槽101内に溜まった機能液53を液体109とともに取り込んでから、機能液53と液体109とを分離し、分離した液体109を槽101内に戻す。捕集装置137で分離された機能液53は、捕集装置137によって捕集される。
捕集装置137によって、槽101内に溜まる機能液53が増加することを低く抑えやすくすることができる。この結果、フラッシング装置15における機能液53の処理能力を一層低下させにくくすることができるので、吐出ヘッド33における吐出性能を維持しやすくすることができる。
【0055】
なお、図6に示す例では、捕集装置137は、Z方向において、槽101の下方で槽101内に連通している。この構成は、機能液53の比重が液体109の比重よりも高い場合に好ましい。この場合、槽101内に排出された機能液53は、槽101の底に沈みやすいからである。
他方で、機能液53の比重が液体109の比重よりも低い場合には、槽101内に排出された機能液53は、槽101の上層側に浮きやすい。このため、この場合には、Z方向において、捕集装置137が槽101の上方(液体109の上層側)で槽101内に連通している構成が好ましい。
【0056】
なお、本実施形態では、循環装置105のヒーター115を介して導液管103内の液体109に付与する熱エネルギーとして、露光装置17の廃熱が採用されている。しかしながら、液体109に付与する熱エネルギーとして利用する廃熱は、これに限定されず、液滴吐出装置1の種々の廃熱が利用され得る。
また、循環装置105の構成としては、循環装置105がヒーター115を有する構成に限定されない。循環装置105の構成としては、例えば、液滴吐出装置1の廃熱を熱エネルギーとして利用するヒーター115と、他のヒーターとを有する構成も採用され得る。さらに、循環装置105の構成としては、例えば、液滴吐出装置1の廃熱を熱エネルギーとして利用するヒーター115に替えて、他のヒーターを採用する構成も採用され得る。他のヒーターとしては、例えば、電気エネルギーなどを熱エネルギーに変換するヒーターなどが挙げられる。
また、循環装置105の構成としては、ヒーター115と、ポンプとを併用する構成も採用され得る。さらに、循環装置105の構成としては、ヒーター115に替えて、ポンプを採用する構成も採用され得る。
また、本実施形態では、水を主成分とする液体109が採用されているが、液体109は、これに限定されない。例えば、液体109として洗浄液を採用することもできる。洗浄液としては、例えば、グリコールエーテル類が挙げられる。
【符号の説明】
【0057】
1…液滴吐出装置、3…ワーク搬送装置、7…キャリッジ、11…キャリッジ搬送装置、13…ヘッドユニット、15…フラッシング装置、17…露光装置、33…吐出ヘッド、53…機能液、55…液滴、85…光源、87…紫外光、101…槽、103…導液管、105…循環装置、107…開口部、109…液体、111…引込口、113…送出口、115…ヒーター、121…流路、123…流路、131…放熱器、133…断熱材、137…捕集装置、W…ワーク。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液状体を液滴として吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに対向した状態で、前記吐出ヘッドから前記液滴の吐出を受け、吐出された前記液滴を捕集するフラッシング装置と、を有し、
前記フラッシング装置は、
前記吐出ヘッドに対向した状態で、前記吐出ヘッドから前記液滴の吐出を受ける槽と、
前記槽の内部に収容された液体と、
前記槽の内部に収容された前記液体を攪拌する攪拌装置と、を有する、
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項2】
前記攪拌装置は、
前記槽の内部に収容された前記液体を前記槽の外に導いてから、前記槽の外に導いた前記液体を前記槽の内部に導く導液管と、
前記導液管の内部の前記液体を前記槽の内部に送り出すためのエネルギーを前記液体に付与することによって、前記液体を前記槽から前記導液管を経て前記槽に循環させる循環装置と、を有し、
前記導液管は、
前記槽の内部に連通し、前記槽の内部に収容された前記液体を前記導液管の内部に引き込む引込口と、
前記導液管の内部に引き込まれた前記液体を前記槽の内部に送り出す送出口と、を有し、
前記循環装置は、前記引込口と前記送出口との間に設けられており、前記引込口と前記送出口との間で前記液体に前記エネルギーを付与する、
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】
前記循環装置は、前記エネルギーとして熱エネルギーを前記液体に付与するヒーターを有する、
ことを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出装置。
【請求項4】
前記熱エネルギーの少なくとも一部に廃熱が利用されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出装置。
【請求項5】
記録媒体に対向した状態で、光硬化性を有する前記液状体を前記液滴として前記記録媒体に吐出する前記吐出ヘッドと、
前記記録媒体に吐出された前記液状体に照射するための光を発する光源と、を有し、
前記廃熱の少なくとも一部が前記光源からの廃熱である、
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】
前記導液管における前記液体の流路において、前記引込口から前記ヒーターまでの前記流路の長さが、前記ヒーターから前記送出口までの前記流路の長さよりも長い、
ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項7】
前記槽から前記引込口を経て前記送出口から前記槽に戻る循環路において、前記送出口から前記槽を経て前記ヒーターまでの間の少なくとも一部に、放熱器が設けられている、
ことを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項8】
前記槽から前記引込口を経て前記送出口から前記槽に戻る循環路において、前記ヒーターから前記送出口までの間の少なくとも一部に、断熱材が設けられている、
ことを特徴とする請求項3乃至7のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項9】
前記液体が水を含んでいる、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−40451(P2012−40451A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−180756(P2010−180756)
【出願日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】