記録装置
【課題】小型化を図ることが可能な記録装置の提供。
【解決手段】光硬化性を有する機能液４７を液滴の状態でワークＷに向けて吐出する吐出ヘッド３３と、吐出ヘッド３３を支持するキャリッジ７と、キャリッジ７を主走査方向に沿って往復移動させるキャリッジ移動装置と、ワークＷに付着した機能液４７に向けて紫外光５１を照射する照射装置１５と、ワークＷに付着した機能液４７を加熱する加熱装置１７と、を含み、照射装置１５及び加熱装置１７は、それぞれ、キャリッジ７に設けられている、ことを特徴とする記録装置。
【解決手段】光硬化性を有する機能液４７を液滴の状態でワークＷに向けて吐出する吐出ヘッド３３と、吐出ヘッド３３を支持するキャリッジ７と、キャリッジ７を主走査方向に沿って往復移動させるキャリッジ移動装置と、ワークＷに付着した機能液４７に向けて紫外光５１を照射する照射装置１５と、ワークＷに付着した機能液４７を加熱する加熱装置１７と、を含み、照射装置１５及び加熱装置１７は、それぞれ、キャリッジ７に設けられている、ことを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録媒体に紫外線硬化型インクで記録を行うことができる記録装置が知られている（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２００４−２７６５８４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に記載された記録装置は、搬送ベルトと、複数の記録ヘッドと、複数の第１光照射装置と、１つの第２光照射装置と、を有している。この記録装置では、記録ヘッドから吐出するインクの色が、複数の記録ヘッド間で相互に異なっている。
搬送ベルトは、記録媒体を所定方向に搬送する。複数の記録ヘッドは、記録媒体の搬送方向に順次に並んでいる。複数の第１光照射装置は、それぞれ、記録ヘッドごとに設けられている。各第１光照射装置は、各記録ヘッドの下流側に設けられている。第２光照射装置は、複数の記録ヘッドよりも下流側に設けられている。
【０００５】
この記録装置では、記録媒体に付着したインクに、第１光照射装置及び第２光照射装置のそれぞれから紫外光が照射される。インクは、第１光照射装置から紫外光を受けることによって初期硬化する。次いで、インクは、第２光照射装置から紫外光を受けることによって、完全に硬化する。
この記録装置では、上述したように、第１光照射装置が記録ヘッドごとに設けられている。従って、この記録装置では、記録ヘッドの数量と同じ数量だけ第１光照射装置が必要となる。
つまり、従来の記録装置では、小型化を図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］光硬化性を有する液状体を液滴の状態で記録媒体に向けて吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持するキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に沿って往復移動させるキャリッジ移動装置と、前記記録媒体に付着した前記液状体に向けて前記光を照射する照射装置と、前記記録媒体に付着した前記液状体を加熱する加熱装置と、を含み、前記照射装置及び前記加熱装置は、それぞれ、前記キャリッジに設けられている、ことを特徴とする記録装置。
【０００８】
この適用例の記録装置は、吐出ヘッドと、キャリッジと、キャリッジ移動装置と、照射装置と、加熱装置と、を含む。
吐出ヘッドは、光硬化性を有する液状体を液滴の状態で記録媒体に向けて吐出する。光硬化性は、光の照射を受けて硬化が促進する性質である。
キャリッジは、吐出ヘッドを支持する。
キャリッジ移動装置は、キャリッジを主走査方向に沿って往復移動させる。これにより、記録媒体に対する吐出ヘッドの位置を主走査方向に沿って変化させながら、吐出ヘッドから液滴を吐出させることによって、記録媒体に液状体で記録を行うことができる。
照射装置は、記録媒体に付着した液状体に向けて光を照射する。これにより、記録媒体に付着した液状体の硬化が促進する。
加熱装置は、記録媒体に付着した液状体を加熱する。これにより、硬化が遅れている液状体を蒸発させやすくすることができる。この結果、液状体の硬化を一層促進させることができる。
この記録装置では、照射装置及び加熱装置が、それぞれ、キャリッジに設けられている。このため、吐出ヘッドの数が１つでも複数でも、照射装置を兼用することができる。また、吐出ヘッドの数が１つでも複数でも、加熱装置を兼用することができる。この結果、記録装置の小型化を図りやすくすることができる。
【０００９】
［適用例２］上記の記録装置であって、前記吐出ヘッド、前記照射装置、及び前記加熱装置が、前記主走査方向に沿って並んでいる、ことを特徴とする記録装置。
【００１０】
この適用例では、吐出ヘッド、照射装置、及び加熱装置が、主走査方向に沿って並んでいるので、照射装置及び加熱装置のそれぞれを吐出ヘッドに追従させることができる。このため、吐出ヘッドから液滴を吐出させながら、記録媒体に付着した液状体の硬化を促進させやすくすることができる。
【００１１】
［適用例３］上記の記録装置であって、前記吐出ヘッド、前記照射装置、及び前記加熱装置が、この順に並んでいる、ことを特徴とする記録装置。
【００１２】
この適用例では、吐出ヘッド、照射装置、及び加熱装置が、この順に並んでいるので、記録媒体に付着した液状体に光を照射してから加熱を行うことができる。この結果、記録媒体に付着した液状体を、吐出ヘッドから吐出された順に硬化させやすくすることができる。
【００１３】
［適用例４］上記の記録装置であって、少なくとも２つの前記照射装置が前記吐出ヘッドを挟んで対峙し、且つ、少なくとも２つの前記加熱装置が、前記２つの照射装置よりも外側から前記吐出ヘッドを挟んで対峙している、ことを特徴とする記録装置。
【００１４】
この適用例では、少なくとも２つの照射装置が吐出ヘッドを挟んで対峙している。且つ、少なくとも２つの加熱装置が、２つの照射装置よりも外側から吐出ヘッドを挟んで対峙している。このため、例えば、キャリッジの往復移動における往動及び復動のそれぞれにおいて、吐出ヘッドから液滴を吐出させたときに、往動及び復動のいずれにおいても、記録媒体に付着した液状体を、吐出ヘッドから吐出された順に硬化させやすくすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記の記録装置であって、前記記録媒体を前記主走査方向とは交差する方向である副走査方向に移動させる記録媒体移動装置を有しており、前記吐出ヘッドと前記加熱装置とが、前記主走査方向とは交差する方向に沿って並んでいる、ことを特徴とする記録装置。
【００１６】
この適用例の記録装置は、記録媒体移動装置を有している。記録媒体移動装置は、記録媒体を副走査方向に移動させる。副走査方向は、主走査方向とは交差する方向である。これにより、記録媒体を副走査方向に移動させることによって、記録における改行を行うことができる。
また、この記録装置では、吐出ヘッドと加熱装置とが、主走査方向とは交差する方向に沿って並んでいる。このため、記録媒体に付着した液状体を、改行してから加熱することができる。
【００１７】
［適用例６］上記の記録装置であって、前記加熱装置は、熱源として赤外線ランプを有している、ことを特徴とする記録装置。
【００１８】
この適用例では、加熱装置が熱源として赤外線ランプを有しているので、加熱装置で液状体を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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ヘッドユニットの底面図。
【図４】図２中のＢ−Ｂ線における断面図。
【図５】本実施形態における液滴吐出装置の概略の構成を示すブロック図。
【図６】本実施形態における描画処理の流れを示す図。
【図７】本実施形態における吐出ヘッド及び加熱装置の配置における他の例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照しながら、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。
【００２１】
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９と、メンテナンス装置１１と、とを有している。
キャリッジ７には、ヘッドユニット１３と、２個の照射装置１５と、２個の加熱装置１７と、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。
【００２２】
このような液滴吐出装置１は、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装置の製造などに適用され得る。
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。
【００２３】
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、テーブル位置検出装置２７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。
【００２４】
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。
テーブル位置検出装置２７は、定盤２１の上面２１ａに設けられており、Ｙ方向に延在している。テーブル位置検出装置２７は、ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとの間に設けられている。テーブル位置検出装置２７は、ワークテーブル２５のＹ方向における位置を検出する。
【００２５】
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、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。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、後述する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。
【００２６】
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８本のノズル列３９を構成している。８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。
【００２７】
以下において、８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、ノズル列３９ｄ、ノズル列３９ｅ、ノズル列３９ｆ、ノズル列３９ｇ、及びノズル列３９ｈ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。同様に、ノズル列３９ｅ及びノズル列３９ｆも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれており、ノズル列３９ｇ及びノズル列３９ｈも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。
【００２８】
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４１と、キャビティープレート４２と、振動板４３と、複数の圧電素子４４と、を有している。
ノズルプレート４１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４１に設けられている。
キャビティープレート４２は、ノズルプレート４１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４２には、複数のキャビティー４５が形成されている。各キャビティー４５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４５には、図示しないタンクから機能液４７（液状体）が供給される。
【００２９】
振動板４３は、キャビティープレート４２のノズルプレート４１側とは反対側の面に設けられている。振動板４３は、Ｚ方向に振動（縦振動）することによって、キャビティー４５内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子４４は、それぞれ、振動板４３のキャビティープレート４２側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４４は、各キャビティー４５に対応して設けられており、振動板４３を挟んで各キャビティー４５に対向している。各圧電素子４４は、駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板４３がキャビティー４５内の容積を縮小する。このとき、キャビティー４５内の機能液４７に圧力が付与される。その結果、ノズル３７から、機能液４７が液滴４９として吐出される。吐出ヘッド３３による液滴４９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。
【００３０】
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。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４４が採用されているが、機能液４７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。
【００３１】
本実施形態では、機能液４７として、光の照射を受けることによって硬化が促進する液状体が採用されている。本実施形態では、機能液４７の硬化を促進させる光として、図２に示すように、紫外光５１が採用されている。
機能液４７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４７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４７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４７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４７としての液状体は、画像塗料と呼ばれる。
【００３２】
また、機能液４７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４７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４７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４７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４７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４７を採用することもできる。
機能液４７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。
溶媒は、樹脂材料の粘度を調整するためのものである。
【００３３】
本実施形態では、機能液４７として、相互に色が異なる４種類の画像塗料が採用されている。４種類の画像塗料において、相互に異なる色は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）である。
なお、以下において、４種類の機能液４７を色ごとに識別する場合に、機能液４７Ｙ、機能液４７Ｍ、機能液４７Ｃ、及び機能液４７Ｋという表記が用いられる。
本実施形態では、異なる４色の画像塗料（機能液４７）が採用されているので、画像におけるカラー表示が実現され得る。
吐出ヘッド３３において、前述した８本のノズル列３９（図３）は、機能液４７の色ごとに区分されている。本実施形態では、ノズル列３９ａ及びノズル列３９ｂに属するノズル３７は、機能液４７Ｋを液滴４９として吐出する。ノズル列３９ｃ及びノズル列３９ｄに属するノズル３７は、機能液４７Ｃを液滴４９として吐出する。ノズル列３９ｅ及びノズル列３９ｆに属するノズル３７は、機能液４７Ｍを液滴４９として吐出する。ノズル列３９ｇ及びノズル列３９ｈに属するノズル３７は、機能液４７Ｙを液滴４９として吐出する。
【００３４】
２個の照射装置１５は、図２に示すように、それぞれ、Ｘ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。以下において、２個の照射装置１５のそれぞれを識別する場合に、照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂという表記が用いられる。
照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂは、それぞれ、紫外光５１を発する光源５３を有している。光源５３からの紫外光５１は、吐出ヘッド３３から吐出された機能液４７の硬化を促進させる。機能液４７は、紫外光５１の照射を受けると、硬化が促進する。
光源５３としては、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源５３が採用され得る。
【００３５】
２個の加熱装置１７は、図２に示すように、それぞれ、２個の照射装置１５よりも外側からＸ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。以下において、２個の加熱装置１７のそれぞれを識別する場合に、加熱装置１７ａ及び加熱装置１７ｂという表記が用いられる。
加熱装置１７ａ及び加熱装置１７ｂは、それぞれ、赤外光５５を発する光源５７を有している。光源５７からの赤外光５５は、ワークＷに付着した機能液４７を加熱する。つまり、加熱装置１７ａ及び加熱装置１７ｂは、それぞれ、熱源として光源５７を有している。機能液４７は、赤外光５５の照射を受けて加熱する。
【００３６】
ここで、機能液４７では、紫外光５１の照射を受けても、未重合のモノマーが残存することがある。本実施形態では、加熱装置１７で機能液４７を加熱することによって、残存するモノマーの少なくとも一部を蒸発させることができる。これにより、機能液４７における重合率を高めることができる。このため、機能液４７における硬化を一層強固にすることができる。
なお、光源５７としては、例えば、赤外線ランプ等の種々の光源５７が採用され得る。
２個の照射装置１５と、吐出ヘッド３３と、２個の加熱装置１７は、Ｘ方向に沿って並んでいる。
【００３７】
ところで、本実施形態では、ワークテーブル２５に、吸引式のワーク吸着装置が設けられている。ワーク吸着装置は、ワークテーブル２５に設けられた吸引孔２５ｂを介して空気を吸引する。これにより、ワークテーブル２５に載置されたワークＷは、ワークテーブル２５の載置面２５ａに吸着する。この結果、ワークＷは、ワークテーブル２５の載置面２５ａに固定され得る。また、例えば、ワークＷに反りなどの変形が生じていた場合、ワークＷの変形は、ワーク吸着装置によって矯正され得る。
しかしながら、ワークＷの変形の程度によっては、ワーク吸着装置では、ワークＷの変形を十分に矯正できないことがある。ところが、本実施形態では、加熱装置１７が設けられている。加熱装置１７からの熱は、ワークＷにも及ぶ。このため、ワークＷは、加熱装置１７からの熱によって温められる。温められたワークＷは、柔軟性が高まる。この結果、ワーク吸着装置でワークＷの変形を十分に矯正しやすくすることができる。この結果、ワークＷと吐出ヘッド３３との衝突を避けやすくすることができる。
【００３８】
キャリッジ搬送装置９は、図１に示すように、架台６１と、ガイドレール６３と、キャリッジ位置検出装置６５と、を有している。
架台６１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置３及びメンテナンス装置１１をＸ方向にまたいでいる。架台６１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及びメンテナンス装置１１のそれぞれに対向している。架台６１は、支柱６７ａと支柱６７ｂとによって支持されている。支柱６７ａ及び支柱６７ｂ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。支柱６７ａ及び支柱６７ｂ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６１とワークテーブル２５との間、及び架台６１とメンテナンス装置１１との間には、それぞれ隙間が保たれている。
【００３９】
ガイドレール６３は、架台６１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール６３は、Ｘ方向に沿って延在しており、架台６１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６３に支持されている。キャリッジ７がガイドレール６３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６３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６３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。
キャリッジ位置検出装置６５は、架台６１とキャリッジ７との間に設けられており、Ｘ方向に延在している。キャリッジ位置検出装置６５は、キャリッジ７のＸ方向における位置を検出する。
【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、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。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、後述する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６３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９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】
メンテナンス装置１１は、図１に示すように、定盤７１と、ガイドレール７３ａと、ガイドレール７３ｂと、保守テーブル７５と、キャッピングユニット７６と、フラッシングユニット７７と、ワイピングユニット７９と、を有している。
定盤７１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、Ｘ方向に支柱６７ａを挟んで定盤２１と対峙する位置に設けられている。
ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂは、定盤７１の上面７１ａ上に配設されている。ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂは、それぞれ、Ｙ方向に沿って延在している。ガイドレール７３ａとガイドレール７３ｂとは、互いにＸ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂを挟んで定盤７１の上面７１ａに対向した状態で設けられている。保守テーブル７５は、定盤７１から浮いた状態でガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂ上に載置されている。
【００４２】
保守テーブル７５には、キャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットが載置される。本実施形態では、保守ユニットは、キャッピングユニット７６と、フラッシングユニット７７と、ワイピングユニット７９と、を含んでいる。
保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤７１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
フラッシングユニット７７は、保守テーブル７５の定盤７１側とは反対側に設けられている。
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から液状体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内に滞留する液状体がノズル３７内で固化してしまうことを予防する効果がある。フラッシングユニット７７は、フラッシング動作のときに、吐出ヘッド３３から吐出される液状体を受ける装置である。
【００４３】
キャッピングユニット７６は、吐出ヘッド３３に蓋をする装置である。吐出ヘッド３３から吐出される液状体では、液体成分が蒸発することがある。一般的に、液状体における液体成分が蒸発すると、液状体の粘度が高くなる。吐出ヘッド３３内の液状体の粘度が高くなると、ノズル３７における液滴４９を吐出する性能（以下、吐出性能と呼ぶ）が低下することがある。吐出性能の低下としては、例えば、ノズル３７から吐出された液滴４９の進行方向が曲がってしまったり（飛行曲がり）、ノズル３７から液滴４９が吐出されなかったり（不吐出）することなどが挙げられる。なお、キャッピングユニット７６で吐出ヘッド３３に蓋をする動作は、キャッピング動作と呼ばれる。
【００４４】
キャッピングユニット７６は、吐出ヘッド３３に蓋をすることで、液状体における液体成分がノズルから蒸発することを低く抑える。これにより、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。
ワイピングユニット７９は、吐出ヘッド３３のノズル面３５を拭く装置である。液滴吐出装置１では、ノズル面３５に液状体が付着することがある。ノズル面３５に液状体が付着すると、吐出ヘッド３３における吐出性能が低下することがある。ワイピングユニット７９は、ノズル面３５を拭くことによって、ノズル面３５に付着している液状体を払拭する。これにより、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。なお、ワイピングユニット７９でノズル面３５を拭く動作は、ワイピング動作と呼ばれる。
【００４５】
保守テーブル７５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、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、保守テーブル７５をＹ方向に沿って移動させるための動力源として、後述するテーブル搬送モーターが採用されている。テーブル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。
テーブル搬送モーターからの動力は、移動機構を介して保守テーブル７５に伝達される。これにより、保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂ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、メンテナンス装置１１は、キャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットを、Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。これにより、平面視で吐出ヘッド３３がメンテナンス装置１１に重なっている状態において、吐出ヘッド３３をキャッピングユニット７６、フラッシングユニット７７及びワイピングユニット７９のそれぞれに対向させることができる。
【００４６】
液滴吐出装置１は、図５に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部１１１を有している。制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３と、駆動制御部１１５と、メモリー部１１７と、を有している。駆動制御部１１５及びメモリー部１１７は、バス１１９を介してＣＰＵ１１３に接続されている。
また、液滴吐出装置１は、キャリッジ搬送モーター１２１と、ワーク搬送モーター１２３と、テーブル搬送モーター１２５と、ワーク吸着装置１２７と、入力装置１２９と、表示装置１３１と、を有している。
キャリッジ搬送モーター１２１、ワーク搬送モーター１２３、テーブル搬送モーター１２５、及びワーク吸着装置１２７は、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。また、入力装置１２９及び表示装置１３１も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。
【００４７】
キャリッジ搬送モーター１２１は、キャリッジ７を駆動するための動力を発生させる。ワーク搬送モーター１２３は、ワークテーブル２５を駆動するための動力を発生させる。テーブル搬送モーター１２５は、保守テーブル７５を駆動するための動力を発生させる。入力装置１２９は、各種の加工条件を入力する装置である。表示装置１３１は、加工条件や、作業状況を表示する装置である。液滴吐出装置１を操作するオペレーターは、表示装置１３１に表示される情報を確認しながら、入力装置１２９を介して種々の情報を入力することができる。
なお、キャリッジ位置検出装置６５、テーブル位置検出装置２７及び吐出ヘッド３３も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。また、２個の照射装置１５、２個の加熱装置１７、及びメンテナンス装置１１も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。
【００４８】
ＣＰＵ１１３は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部１１５は、各構成の駆動を制御する。メモリー部１１７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read-Only Memory）などを含んでいる。メモリー部１１７には、液滴吐出装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト１３５を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部１３７などが設定されている。データ展開部１３７に展開されるデータとしては、例えば、描画すべきパターンが示される描画データや、描画処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部１１５は、モーター制御部１４１と、位置検出制御部１４３と、吐出制御部１４５と、吸着制御部１４７と、照射制御部１４９と、加熱制御部１５１と、保守制御部１５３と、表示制御部１５５と、を有している。
【００４９】
モーター制御部１４１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動と、ワーク搬送モーター１２３の駆動と、テーブル搬送モーター１２５の駆動とを、個別に制御する。
位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置６５と、テーブル位置検出装置２７とを、個別に制御する。
位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置６５にキャリッジ７のＸ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をＣＰＵ１１３に出力する。
また、位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、テーブル位置検出装置２７にワークテーブル２５のＹ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をＣＰＵ１１３に出力する。
【００５０】
吐出制御部１４５は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、吐出ヘッド３３の駆動を個別に制御する。
吸着制御部１４７は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、ワーク吸着装置１２７の駆動を制御する。
照射制御部１４９は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂのそれぞれにおける光源５３の発光状態を個別に制御する。
加熱制御部１５１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、加熱装置１７ａ及び加熱装置１７ｂのそれぞれにおける光源５７の発光状態を個別に制御する。
保守制御部１５３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、メンテナンス装置１１におけるキャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットの駆動を個別に制御する。
表示制御部１５５は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、表示装置１３１の駆動を制御する。
【００５１】
ここで、液滴吐出装置１における描画処理について説明する。
液滴吐出装置１では、制御部１１１が入力装置１２９から入出力インターフェース１３３及びバス１１９を介して描画データを受け取ると、ＣＰＵ１１３によって図６に示す描画処理が開始される。
ここで、描画データは、機能液４７（液状体）でワークＷに描画すべきパターンを指示するものであり、描画すべきパターンがビットマップ状に表現されている。ワークＷへのパターンの描画は、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とを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド３３から液滴４９を所定周期で吐出させることによって行われる。
【００５２】
描画処理では、ＣＰＵ１１３は、まず、ステップＳ１において、ワーク吸着指令を吸着制御部１４７（図５）に出力する。このとき、吸着制御部１４７は、ワーク吸着装置１２７の駆動を制御して、ワークＷをワークテーブル２５（図１）の載置面２５ａに吸着させる。
次いで、ステップＳ２において、キャリッジ搬送指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ７を描画エリアの往路開始位置に移動させる。ここで、描画エリアは、図１に示すワークテーブル２５によってＹ方向に沿って描かれる軌跡と、吐出ヘッド３３によってＸ方向に沿って描かれる軌跡とが重なり合う領域である。往路開始位置は、キャリッジ７を往復移動させるときの往路が開始する位置である。本実施形態では、往路開始位置は、Ｘ方向において、メンテナンス装置１１とワークテーブル２５との間に位置している。往路開始位置は、平面視で、ワークテーブル２５の外側に位置している。
次いで、ステップＳ３において、ＣＰＵ１１３は、ワーク搬送指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷを描画エリアに移動させる。
【００５３】
次いで、ステップＳ４において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ走査指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ７の往復移動を開始させる。
ここで、キャリッジ７の往復移動では、キャリッジ７は、上述した往路開始位置と復路開始位置との間を往復移動する。つまり、往路開始位置から復路開始位置で折り返して往路開始位置に戻る経路がキャリッジ７の１往復である。このため、本実施形態では、往路開始位置から復路開始位置に向かう経路がキャリッジ７の往路である。他方で、復路開始位置から往路開始位置に向かう経路がキャリッジ７の復路である。
なお、復路開始位置は、Ｘ方向にワークテーブル２５（図１）を挟んで往路開始位置に対峙する位置である。復路開始位置は、平面視で、ワークテーブル２５の外側に位置している。このため、往路開始位置と復路開始位置とは、平面視で、ワークテーブル２５をＸ方向に挟んで互いに対峙している。
【００５４】
次いで、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ａに対する照射指令を照射制御部１４９（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４９は、照射装置１５ａの光源５３の駆動を制御して、照射装置１５ａの光源５３を点灯させる。
次いで、ステップＳ６において、ＣＰＵ１１３は、加熱装置１７ａに対する加熱指令を加熱制御部１５１（図５）に出力する。このとき、加熱制御部１５１は、加熱装置１７ａの光源５７の駆動を制御して、加熱装置１７ａの光源５７を点灯させる。
次いで、ステップＳ７において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図５）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、描画データに基づいて、各ノズル３７から液滴４９を吐出させる。これにより、往路での描画が行われる。
次いで、ステップＳ８において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ９に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達するまで処理が待機される。
【００５５】
ステップＳ９において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ａに対する照射停止指令を照射制御部１４９（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４９は、照射装置１５ａの光源５３の駆動を制御して、照射装置１５ａの光源５３を消灯させる。
次いで、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１１３は、加熱装置１７ａに対する加熱停止指令を加熱制御部１５１（図５）に出力する。このとき、加熱制御部１５１は、加熱装置１７ａの光源５７の駆動を制御して、加熱装置１７ａの光源５７を消灯させる。
次いで、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
【００５６】
次いで、ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ｂに対する照射指令を照射制御部１４９（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４９は、照射装置１５ｂの光源５３の駆動を制御して、照射装置１５ｂの光源５３を点灯させる。
次いで、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１１３は、加熱装置１７ｂに対する加熱指令を加熱制御部１５１（図５）に出力する。このとき、加熱制御部１５１は、加熱装置１７ｂの光源５７の駆動を制御して、加熱装置１７ｂの光源５７を点灯させる。
次いで、ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図５）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、描画データに基づいて、各ノズル３７から液滴４９を吐出させる。これにより、復路での描画が行われる。
次いで、ステップＳ１５において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１６に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達するまで処理が待機される。
【００５７】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ｂに対する照射停止指令を照射制御部１４９（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４９は、照射装置１５ｂの光源５３の駆動を制御して、照射装置１５ｂの光源５３を消灯させる。
次いで、ステップＳ１７において、ＣＰＵ１１３は、加熱装置１７ｂに対する加熱停止指令を加熱制御部１５１（図５）に出力する。このとき、加熱制御部１５１は、加熱装置１７ｂの光源５７の駆動を制御して、加熱装置１７ｂの光源５７を消灯させる。
次いで、ステップＳ１８において、ＣＰＵ１１３は、描画データが終了したか否かを判定する。このとき、描画データが終了した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１９に移行する。他方で、描画データが終了していない（Ｎｏ）と判定されると、処理がステップＳ２０に移行する。
【００５８】
ステップＳ１９において、ＣＰＵ１１３は、吸着解除指令を吸着制御部１４７（図５）に出力してから、処理を終了させる。吸着解除指令を受けた吸着制御部１４７は、ワーク吸着装置１２７の駆動を制御して、ワークＷの吸着を解除させる。
ステップＳ２０において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図５）に出力してから、処理をステップＳ５に移行させる。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
【００５９】
本実施形態において、ワークＷが記録媒体に対応し、Ｘ方向が主走査方向に対応し、Ｙ方向が副走査方向に対応し、キャリッジ搬送装置９がキャリッジ移動装置に対応し、ワーク搬送装置３が記録媒体移動装置に対応している。
本実施形態では、照射装置１５及び加熱装置１７が、それぞれ、キャリッジ７に設けられている。このため、機能液４７の種類が複数でも、照射装置１５を兼用することができる。また、機能液４７の種類が複数でも、加熱装置１７を兼用することができる。この結果、液滴吐出装置１の小型化を図りやすくすることができる。
また、本実施形態では、吐出ヘッド３３、照射装置１５及び加熱装置１７が、Ｘ方向に沿って並んでいるので、照射装置１５及び加熱装置１７のそれぞれを吐出ヘッド３３に追従させることができる。吐出ヘッド３３から液滴４９を吐出させながら、ワークＷに付着した機能液４７の硬化を促進させやすくすることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、キャリッジ７の往路において、吐出ヘッド３３、照射装置１５ａ及び加熱装置１７ａが、この順に並んでいる。また、キャリッジ７の復路において、吐出ヘッド３３、照射装置１５ｂ及び加熱装置１７ｂが、この順に並んでいる。つまり、吐出ヘッド３３、照射装置１５及び加熱装置１７が、この順に並んでいるので、ワークＷに付着した機能液４７を、吐出ヘッド３３から吐出された順に硬化させやすくすることができる。
また、本実施形態では、２つの照射装置１５が吐出ヘッド３３を挟んでＸ方向に対峙している。且つ、２つの加熱装置１７が、２つの照射装置１５よりも外側から吐出ヘッド３３を挟んでＸ方向に対峙している。このため、キャリッジ７の往路及び復路のそれぞれにおいて、吐出ヘッド３３から液滴４９を吐出させたときに、往路及び復路のいずれにおいても、ワークＷに付着した機能液４７を、吐出ヘッド３３から吐出された順に硬化させやすくすることができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、吐出ヘッド３３、照射装置１５及び加熱装置１７が、Ｘ方向に沿って並んでいる構成が採用されているが、液滴吐出装置１の構成は、これに限定されない。液滴吐出装置１の構成としては、吐出ヘッド３３と加熱装置１７とが、Ｘ方向とは交差する方向に沿って並んでいる構成も採用され得る。この場合、例えば、図７に示すように、吐出ヘッド３３と加熱装置１７とが、Ｙ方向に沿って並んでいる構成が採用され得る。この構成では、ワークＷに付着した機能液４７を、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させてから加熱することができる。また、この構成では、吐出ヘッド３３の位置と加熱装置１７の位置とがＹ方向にずれているので、往路での描画や復路での描画のときに、加熱装置１７でワークＷの端辺部を加熱しやすい。これにより、反りなどの変形が発生しやすいワークＷの端部を矯正しやすくすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…液滴吐出装置、３…ワーク搬送装置、７…キャリッジ、９…キャリッジ搬送装置、１３…ヘッドユニット、１５，１５ａ，１５ｂ…照射装置、１７，１７ａ，１７ｂ…加熱装置、２５…ワークテーブル、２５ａ…載置面、２５ｂ…吸引孔、３３…吐出ヘッド、３５…ノズル面、３７…ノズル、４７…機能液、４９…液滴、５１…紫外光、５３…光源、５５…赤外光、５７…光源。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録媒体に紫外線硬化型インクで記録を行うことができる記録装置が知られている（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２００４−２７６５８４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に記載された記録装置は、搬送ベルトと、複数の記録ヘッドと、複数の第１光照射装置と、１つの第２光照射装置と、を有している。この記録装置では、記録ヘッドから吐出するインクの色が、複数の記録ヘッド間で相互に異なっている。
搬送ベルトは、記録媒体を所定方向に搬送する。複数の記録ヘッドは、記録媒体の搬送方向に順次に並んでいる。複数の第１光照射装置は、それぞれ、記録ヘッドごとに設けられている。各第１光照射装置は、各記録ヘッドの下流側に設けられている。第２光照射装置は、複数の記録ヘッドよりも下流側に設けられている。
【０００５】
この記録装置では、記録媒体に付着したインクに、第１光照射装置及び第２光照射装置のそれぞれから紫外光が照射される。インクは、第１光照射装置から紫外光を受けることによって初期硬化する。次いで、インクは、第２光照射装置から紫外光を受けることによって、完全に硬化する。
この記録装置では、上述したように、第１光照射装置が記録ヘッドごとに設けられている。従って、この記録装置では、記録ヘッドの数量と同じ数量だけ第１光照射装置が必要となる。
つまり、従来の記録装置では、小型化を図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］光硬化性を有する液状体を液滴の状態で記録媒体に向けて吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持するキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に沿って往復移動させるキャリッジ移動装置と、前記記録媒体に付着した前記液状体に向けて前記光を照射する照射装置と、前記記録媒体に付着した前記液状体を加熱する加熱装置と、を含み、前記照射装置及び前記加熱装置は、それぞれ、前記キャリッジに設けられている、ことを特徴とする記録装置。
【０００８】
この適用例の記録装置は、吐出ヘッドと、キャリッジと、キャリッジ移動装置と、照射装置と、加熱装置と、を含む。
吐出ヘッドは、光硬化性を有する液状体を液滴の状態で記録媒体に向けて吐出する。光硬化性は、光の照射を受けて硬化が促進する性質である。
キャリッジは、吐出ヘッドを支持する。
キャリッジ移動装置は、キャリッジを主走査方向に沿って往復移動させる。これにより、記録媒体に対する吐出ヘッドの位置を主走査方向に沿って変化させながら、吐出ヘッドから液滴を吐出させることによって、記録媒体に液状体で記録を行うことができる。
照射装置は、記録媒体に付着した液状体に向けて光を照射する。これにより、記録媒体に付着した液状体の硬化が促進する。
加熱装置は、記録媒体に付着した液状体を加熱する。これにより、硬化が遅れている液状体を蒸発させやすくすることができる。この結果、液状体の硬化を一層促進させることができる。
この記録装置では、照射装置及び加熱装置が、それぞれ、キャリッジに設けられている。このため、吐出ヘッドの数が１つでも複数でも、照射装置を兼用することができる。また、吐出ヘッドの数が１つでも複数でも、加熱装置を兼用することができる。この結果、記録装置の小型化を図りやすくすることができる。
【０００９】
［適用例２］上記の記録装置であって、前記吐出ヘッド、前記照射装置、及び前記加熱装置が、前記主走査方向に沿って並んでいる、ことを特徴とする記録装置。
【００１０】
この適用例では、吐出ヘッド、照射装置、及び加熱装置が、主走査方向に沿って並んでいるので、照射装置及び加熱装置のそれぞれを吐出ヘッドに追従させることができる。このため、吐出ヘッドから液滴を吐出させながら、記録媒体に付着した液状体の硬化を促進させやすくすることができる。
【００１１】
［適用例３］上記の記録装置であって、前記吐出ヘッド、前記照射装置、及び前記加熱装置が、この順に並んでいる、ことを特徴とする記録装置。
【００１２】
この適用例では、吐出ヘッド、照射装置、及び加熱装置が、この順に並んでいるので、記録媒体に付着した液状体に光を照射してから加熱を行うことができる。この結果、記録媒体に付着した液状体を、吐出ヘッドから吐出された順に硬化させやすくすることができる。
【００１３】
［適用例４］上記の記録装置であって、少なくとも２つの前記照射装置が前記吐出ヘッドを挟んで対峙し、且つ、少なくとも２つの前記加熱装置が、前記２つの照射装置よりも外側から前記吐出ヘッドを挟んで対峙している、ことを特徴とする記録装置。
【００１４】
この適用例では、少なくとも２つの照射装置が吐出ヘッドを挟んで対峙している。且つ、少なくとも２つの加熱装置が、２つの照射装置よりも外側から吐出ヘッドを挟んで対峙している。このため、例えば、キャリッジの往復移動における往動及び復動のそれぞれにおいて、吐出ヘッドから液滴を吐出させたときに、往動及び復動のいずれにおいても、記録媒体に付着した液状体を、吐出ヘッドから吐出された順に硬化させやすくすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記の記録装置であって、前記記録媒体を前記主走査方向とは交差する方向である副走査方向に移動させる記録媒体移動装置を有しており、前記吐出ヘッドと前記加熱装置とが、前記主走査方向とは交差する方向に沿って並んでいる、ことを特徴とする記録装置。
【００１６】
この適用例の記録装置は、記録媒体移動装置を有している。記録媒体移動装置は、記録媒体を副走査方向に移動させる。副走査方向は、主走査方向とは交差する方向である。これにより、記録媒体を副走査方向に移動させることによって、記録における改行を行うことができる。
また、この記録装置では、吐出ヘッドと加熱装置とが、主走査方向とは交差する方向に沿って並んでいる。このため、記録媒体に付着した液状体を、改行してから加熱することができる。
【００１７】
［適用例６］上記の記録装置であって、前記加熱装置は、熱源として赤外線ランプを有している、ことを特徴とする記録装置。
【００１８】
この適用例では、加熱装置が熱源として赤外線ランプを有しているので、加熱装置で液状体を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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ヘッドユニットの底面図。
【図４】図２中のＢ−Ｂ線における断面図。
【図５】本実施形態における液滴吐出装置の概略の構成を示すブロック図。
【図６】本実施形態における描画処理の流れを示す図。
【図７】本実施形態における吐出ヘッド及び加熱装置の配置における他の例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照しながら、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。
【００２１】
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９と、メンテナンス装置１１と、とを有している。
キャリッジ７には、ヘッドユニット１３と、２個の照射装置１５と、２個の加熱装置１７と、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。
【００２２】
このような液滴吐出装置１は、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装置の製造などに適用され得る。
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。
【００２３】
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、テーブル位置検出装置２７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。
【００２４】
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。
テーブル位置検出装置２７は、定盤２１の上面２１ａに設けられており、Ｙ方向に延在している。テーブル位置検出装置２７は、ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとの間に設けられている。テーブル位置検出装置２７は、ワークテーブル２５のＹ方向における位置を検出する。
【００２５】
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、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。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、後述する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。
【００２６】
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８本のノズル列３９を構成している。８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。
【００２７】
以下において、８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、ノズル列３９ｄ、ノズル列３９ｅ、ノズル列３９ｆ、ノズル列３９ｇ、及びノズル列３９ｈ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。同様に、ノズル列３９ｅ及びノズル列３９ｆも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれており、ノズル列３９ｇ及びノズル列３９ｈも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。
【００２８】
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４１と、キャビティープレート４２と、振動板４３と、複数の圧電素子４４と、を有している。
ノズルプレート４１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４１に設けられている。
キャビティープレート４２は、ノズルプレート４１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４２には、複数のキャビティー４５が形成されている。各キャビティー４５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４５には、図示しないタンクから機能液４７（液状体）が供給される。
【００２９】
振動板４３は、キャビティープレート４２のノズルプレート４１側とは反対側の面に設けられている。振動板４３は、Ｚ方向に振動（縦振動）することによって、キャビティー４５内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子４４は、それぞれ、振動板４３のキャビティープレート４２側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４４は、各キャビティー４５に対応して設けられており、振動板４３を挟んで各キャビティー４５に対向している。各圧電素子４４は、駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板４３がキャビティー４５内の容積を縮小する。このとき、キャビティー４５内の機能液４７に圧力が付与される。その結果、ノズル３７から、機能液４７が液滴４９として吐出される。吐出ヘッド３３による液滴４９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。
【００３０】
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。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４４が採用されているが、機能液４７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。
【００３１】
本実施形態では、機能液４７として、光の照射を受けることによって硬化が促進する液状体が採用されている。本実施形態では、機能液４７の硬化を促進させる光として、図２に示すように、紫外光５１が採用されている。
機能液４７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４７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４７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４７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４７としての液状体は、画像塗料と呼ばれる。
【００３２】
また、機能液４７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４７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４７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４７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４７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４７を採用することもできる。
機能液４７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。
溶媒は、樹脂材料の粘度を調整するためのものである。
【００３３】
本実施形態では、機能液４７として、相互に色が異なる４種類の画像塗料が採用されている。４種類の画像塗料において、相互に異なる色は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）である。
なお、以下において、４種類の機能液４７を色ごとに識別する場合に、機能液４７Ｙ、機能液４７Ｍ、機能液４７Ｃ、及び機能液４７Ｋという表記が用いられる。
本実施形態では、異なる４色の画像塗料（機能液４７）が採用されているので、画像におけるカラー表示が実現され得る。
吐出ヘッド３３において、前述した８本のノズル列３９（図３）は、機能液４７の色ごとに区分されている。本実施形態では、ノズル列３９ａ及びノズル列３９ｂに属するノズル３７は、機能液４７Ｋを液滴４９として吐出する。ノズル列３９ｃ及びノズル列３９ｄに属するノズル３７は、機能液４７Ｃを液滴４９として吐出する。ノズル列３９ｅ及びノズル列３９ｆに属するノズル３７は、機能液４７Ｍを液滴４９として吐出する。ノズル列３９ｇ及びノズル列３９ｈに属するノズル３７は、機能液４７Ｙを液滴４９として吐出する。
【００３４】
２個の照射装置１５は、図２に示すように、それぞれ、Ｘ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。以下において、２個の照射装置１５のそれぞれを識別する場合に、照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂという表記が用いられる。
照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂは、それぞれ、紫外光５１を発する光源５３を有している。光源５３からの紫外光５１は、吐出ヘッド３３から吐出された機能液４７の硬化を促進させる。機能液４７は、紫外光５１の照射を受けると、硬化が促進する。
光源５３としては、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源５３が採用され得る。
【００３５】
２個の加熱装置１７は、図２に示すように、それぞれ、２個の照射装置１５よりも外側からＸ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。以下において、２個の加熱装置１７のそれぞれを識別する場合に、加熱装置１７ａ及び加熱装置１７ｂという表記が用いられる。
加熱装置１７ａ及び加熱装置１７ｂは、それぞれ、赤外光５５を発する光源５７を有している。光源５７からの赤外光５５は、ワークＷに付着した機能液４７を加熱する。つまり、加熱装置１７ａ及び加熱装置１７ｂは、それぞれ、熱源として光源５７を有している。機能液４７は、赤外光５５の照射を受けて加熱する。
【００３６】
ここで、機能液４７では、紫外光５１の照射を受けても、未重合のモノマーが残存することがある。本実施形態では、加熱装置１７で機能液４７を加熱することによって、残存するモノマーの少なくとも一部を蒸発させることができる。これにより、機能液４７における重合率を高めることができる。このため、機能液４７における硬化を一層強固にすることができる。
なお、光源５７としては、例えば、赤外線ランプ等の種々の光源５７が採用され得る。
２個の照射装置１５と、吐出ヘッド３３と、２個の加熱装置１７は、Ｘ方向に沿って並んでいる。
【００３７】
ところで、本実施形態では、ワークテーブル２５に、吸引式のワーク吸着装置が設けられている。ワーク吸着装置は、ワークテーブル２５に設けられた吸引孔２５ｂを介して空気を吸引する。これにより、ワークテーブル２５に載置されたワークＷは、ワークテーブル２５の載置面２５ａに吸着する。この結果、ワークＷは、ワークテーブル２５の載置面２５ａに固定され得る。また、例えば、ワークＷに反りなどの変形が生じていた場合、ワークＷの変形は、ワーク吸着装置によって矯正され得る。
しかしながら、ワークＷの変形の程度によっては、ワーク吸着装置では、ワークＷの変形を十分に矯正できないことがある。ところが、本実施形態では、加熱装置１７が設けられている。加熱装置１７からの熱は、ワークＷにも及ぶ。このため、ワークＷは、加熱装置１７からの熱によって温められる。温められたワークＷは、柔軟性が高まる。この結果、ワーク吸着装置でワークＷの変形を十分に矯正しやすくすることができる。この結果、ワークＷと吐出ヘッド３３との衝突を避けやすくすることができる。
【００３８】
キャリッジ搬送装置９は、図１に示すように、架台６１と、ガイドレール６３と、キャリッジ位置検出装置６５と、を有している。
架台６１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置３及びメンテナンス装置１１をＸ方向にまたいでいる。架台６１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及びメンテナンス装置１１のそれぞれに対向している。架台６１は、支柱６７ａと支柱６７ｂとによって支持されている。支柱６７ａ及び支柱６７ｂ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。支柱６７ａ及び支柱６７ｂ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６１とワークテーブル２５との間、及び架台６１とメンテナンス装置１１との間には、それぞれ隙間が保たれている。
【００３９】
ガイドレール６３は、架台６１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール６３は、Ｘ方向に沿って延在しており、架台６１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６３に支持されている。キャリッジ７がガイドレール６３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６３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６３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。
キャリッジ位置検出装置６５は、架台６１とキャリッジ７との間に設けられており、Ｘ方向に延在している。キャリッジ位置検出装置６５は、キャリッジ７のＸ方向における位置を検出する。
【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、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。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、後述する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６３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９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】
メンテナンス装置１１は、図１に示すように、定盤７１と、ガイドレール７３ａと、ガイドレール７３ｂと、保守テーブル７５と、キャッピングユニット７６と、フラッシングユニット７７と、ワイピングユニット７９と、を有している。
定盤７１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、Ｘ方向に支柱６７ａを挟んで定盤２１と対峙する位置に設けられている。
ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂは、定盤７１の上面７１ａ上に配設されている。ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂは、それぞれ、Ｙ方向に沿って延在している。ガイドレール７３ａとガイドレール７３ｂとは、互いにＸ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂを挟んで定盤７１の上面７１ａに対向した状態で設けられている。保守テーブル７５は、定盤７１から浮いた状態でガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂ上に載置されている。
【００４２】
保守テーブル７５には、キャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットが載置される。本実施形態では、保守ユニットは、キャッピングユニット７６と、フラッシングユニット７７と、ワイピングユニット７９と、を含んでいる。
保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤７１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
フラッシングユニット７７は、保守テーブル７５の定盤７１側とは反対側に設けられている。
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から液状体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内に滞留する液状体がノズル３７内で固化してしまうことを予防する効果がある。フラッシングユニット７７は、フラッシング動作のときに、吐出ヘッド３３から吐出される液状体を受ける装置である。
【００４３】
キャッピングユニット７６は、吐出ヘッド３３に蓋をする装置である。吐出ヘッド３３から吐出される液状体では、液体成分が蒸発することがある。一般的に、液状体における液体成分が蒸発すると、液状体の粘度が高くなる。吐出ヘッド３３内の液状体の粘度が高くなると、ノズル３７における液滴４９を吐出する性能（以下、吐出性能と呼ぶ）が低下することがある。吐出性能の低下としては、例えば、ノズル３７から吐出された液滴４９の進行方向が曲がってしまったり（飛行曲がり）、ノズル３７から液滴４９が吐出されなかったり（不吐出）することなどが挙げられる。なお、キャッピングユニット７６で吐出ヘッド３３に蓋をする動作は、キャッピング動作と呼ばれる。
【００４４】
キャッピングユニット７６は、吐出ヘッド３３に蓋をすることで、液状体における液体成分がノズルから蒸発することを低く抑える。これにより、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。
ワイピングユニット７９は、吐出ヘッド３３のノズル面３５を拭く装置である。液滴吐出装置１では、ノズル面３５に液状体が付着することがある。ノズル面３５に液状体が付着すると、吐出ヘッド３３における吐出性能が低下することがある。ワイピングユニット７９は、ノズル面３５を拭くことによって、ノズル面３５に付着している液状体を払拭する。これにより、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。なお、ワイピングユニット７９でノズル面３５を拭く動作は、ワイピング動作と呼ばれる。
【００４５】
保守テーブル７５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、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、保守テーブル７５をＹ方向に沿って移動させるための動力源として、後述するテーブル搬送モーターが採用されている。テーブル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。
テーブル搬送モーターからの動力は、移動機構を介して保守テーブル７５に伝達される。これにより、保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂ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、メンテナンス装置１１は、キャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットを、Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。これにより、平面視で吐出ヘッド３３がメンテナンス装置１１に重なっている状態において、吐出ヘッド３３をキャッピングユニット７６、フラッシングユニット７７及びワイピングユニット７９のそれぞれに対向させることができる。
【００４６】
液滴吐出装置１は、図５に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部１１１を有している。制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３と、駆動制御部１１５と、メモリー部１１７と、を有している。駆動制御部１１５及びメモリー部１１７は、バス１１９を介してＣＰＵ１１３に接続されている。
また、液滴吐出装置１は、キャリッジ搬送モーター１２１と、ワーク搬送モーター１２３と、テーブル搬送モーター１２５と、ワーク吸着装置１２７と、入力装置１２９と、表示装置１３１と、を有している。
キャリッジ搬送モーター１２１、ワーク搬送モーター１２３、テーブル搬送モーター１２５、及びワーク吸着装置１２７は、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。また、入力装置１２９及び表示装置１３１も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。
【００４７】
キャリッジ搬送モーター１２１は、キャリッジ７を駆動するための動力を発生させる。ワーク搬送モーター１２３は、ワークテーブル２５を駆動するための動力を発生させる。テーブル搬送モーター１２５は、保守テーブル７５を駆動するための動力を発生させる。入力装置１２９は、各種の加工条件を入力する装置である。表示装置１３１は、加工条件や、作業状況を表示する装置である。液滴吐出装置１を操作するオペレーターは、表示装置１３１に表示される情報を確認しながら、入力装置１２９を介して種々の情報を入力することができる。
なお、キャリッジ位置検出装置６５、テーブル位置検出装置２７及び吐出ヘッド３３も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。また、２個の照射装置１５、２個の加熱装置１７、及びメンテナンス装置１１も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。
【００４８】
ＣＰＵ１１３は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部１１５は、各構成の駆動を制御する。メモリー部１１７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read-Only Memory）などを含んでいる。メモリー部１１７には、液滴吐出装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト１３５を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部１３７などが設定されている。データ展開部１３７に展開されるデータとしては、例えば、描画すべきパターンが示される描画データや、描画処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部１１５は、モーター制御部１４１と、位置検出制御部１４３と、吐出制御部１４５と、吸着制御部１４７と、照射制御部１４９と、加熱制御部１５１と、保守制御部１５３と、表示制御部１５５と、を有している。
【００４９】
モーター制御部１４１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動と、ワーク搬送モーター１２３の駆動と、テーブル搬送モーター１２５の駆動とを、個別に制御する。
位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置６５と、テーブル位置検出装置２７とを、個別に制御する。
位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置６５にキャリッジ７のＸ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をＣＰＵ１１３に出力する。
また、位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、テーブル位置検出装置２７にワークテーブル２５のＹ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をＣＰＵ１１３に出力する。
【００５０】
吐出制御部１４５は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、吐出ヘッド３３の駆動を個別に制御する。
吸着制御部１４７は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、ワーク吸着装置１２７の駆動を制御する。
照射制御部１４９は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂのそれぞれにおける光源５３の発光状態を個別に制御する。
加熱制御部１５１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、加熱装置１７ａ及び加熱装置１７ｂのそれぞれにおける光源５７の発光状態を個別に制御する。
保守制御部１５３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、メンテナンス装置１１におけるキャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットの駆動を個別に制御する。
表示制御部１５５は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、表示装置１３１の駆動を制御する。
【００５１】
ここで、液滴吐出装置１における描画処理について説明する。
液滴吐出装置１では、制御部１１１が入力装置１２９から入出力インターフェース１３３及びバス１１９を介して描画データを受け取ると、ＣＰＵ１１３によって図６に示す描画処理が開始される。
ここで、描画データは、機能液４７（液状体）でワークＷに描画すべきパターンを指示するものであり、描画すべきパターンがビットマップ状に表現されている。ワークＷへのパターンの描画は、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とを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド３３から液滴４９を所定周期で吐出させることによって行われる。
【００５２】
描画処理では、ＣＰＵ１１３は、まず、ステップＳ１において、ワーク吸着指令を吸着制御部１４７（図５）に出力する。このとき、吸着制御部１４７は、ワーク吸着装置１２７の駆動を制御して、ワークＷをワークテーブル２５（図１）の載置面２５ａに吸着させる。
次いで、ステップＳ２において、キャリッジ搬送指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ７を描画エリアの往路開始位置に移動させる。ここで、描画エリアは、図１に示すワークテーブル２５によってＹ方向に沿って描かれる軌跡と、吐出ヘッド３３によってＸ方向に沿って描かれる軌跡とが重なり合う領域である。往路開始位置は、キャリッジ７を往復移動させるときの往路が開始する位置である。本実施形態では、往路開始位置は、Ｘ方向において、メンテナンス装置１１とワークテーブル２５との間に位置している。往路開始位置は、平面視で、ワークテーブル２５の外側に位置している。
次いで、ステップＳ３において、ＣＰＵ１１３は、ワーク搬送指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷを描画エリアに移動させる。
【００５３】
次いで、ステップＳ４において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ走査指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ７の往復移動を開始させる。
ここで、キャリッジ７の往復移動では、キャリッジ７は、上述した往路開始位置と復路開始位置との間を往復移動する。つまり、往路開始位置から復路開始位置で折り返して往路開始位置に戻る経路がキャリッジ７の１往復である。このため、本実施形態では、往路開始位置から復路開始位置に向かう経路がキャリッジ７の往路である。他方で、復路開始位置から往路開始位置に向かう経路がキャリッジ７の復路である。
なお、復路開始位置は、Ｘ方向にワークテーブル２５（図１）を挟んで往路開始位置に対峙する位置である。復路開始位置は、平面視で、ワークテーブル２５の外側に位置している。このため、往路開始位置と復路開始位置とは、平面視で、ワークテーブル２５をＸ方向に挟んで互いに対峙している。
【００５４】
次いで、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ａに対する照射指令を照射制御部１４９（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４９は、照射装置１５ａの光源５３の駆動を制御して、照射装置１５ａの光源５３を点灯させる。
次いで、ステップＳ６において、ＣＰＵ１１３は、加熱装置１７ａに対する加熱指令を加熱制御部１５１（図５）に出力する。このとき、加熱制御部１５１は、加熱装置１７ａの光源５７の駆動を制御して、加熱装置１７ａの光源５７を点灯させる。
次いで、ステップＳ７において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図５）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、描画データに基づいて、各ノズル３７から液滴４９を吐出させる。これにより、往路での描画が行われる。
次いで、ステップＳ８において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ９に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達するまで処理が待機される。
【００５５】
ステップＳ９において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ａに対する照射停止指令を照射制御部１４９（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４９は、照射装置１５ａの光源５３の駆動を制御して、照射装置１５ａの光源５３を消灯させる。
次いで、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１１３は、加熱装置１７ａに対する加熱停止指令を加熱制御部１５１（図５）に出力する。このとき、加熱制御部１５１は、加熱装置１７ａの光源５７の駆動を制御して、加熱装置１７ａの光源５７を消灯させる。
次いで、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
【００５６】
次いで、ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ｂに対する照射指令を照射制御部１４９（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４９は、照射装置１５ｂの光源５３の駆動を制御して、照射装置１５ｂの光源５３を点灯させる。
次いで、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１１３は、加熱装置１７ｂに対する加熱指令を加熱制御部１５１（図５）に出力する。このとき、加熱制御部１５１は、加熱装置１７ｂの光源５７の駆動を制御して、加熱装置１７ｂの光源５７を点灯させる。
次いで、ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図５）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、描画データに基づいて、各ノズル３７から液滴４９を吐出させる。これにより、復路での描画が行われる。
次いで、ステップＳ１５において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１６に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達するまで処理が待機される。
【００５７】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ｂに対する照射停止指令を照射制御部１４９（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４９は、照射装置１５ｂの光源５３の駆動を制御して、照射装置１５ｂの光源５３を消灯させる。
次いで、ステップＳ１７において、ＣＰＵ１１３は、加熱装置１７ｂに対する加熱停止指令を加熱制御部１５１（図５）に出力する。このとき、加熱制御部１５１は、加熱装置１７ｂの光源５７の駆動を制御して、加熱装置１７ｂの光源５７を消灯させる。
次いで、ステップＳ１８において、ＣＰＵ１１３は、描画データが終了したか否かを判定する。このとき、描画データが終了した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１９に移行する。他方で、描画データが終了していない（Ｎｏ）と判定されると、処理がステップＳ２０に移行する。
【００５８】
ステップＳ１９において、ＣＰＵ１１３は、吸着解除指令を吸着制御部１４７（図５）に出力してから、処理を終了させる。吸着解除指令を受けた吸着制御部１４７は、ワーク吸着装置１２７の駆動を制御して、ワークＷの吸着を解除させる。
ステップＳ２０において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図５）に出力してから、処理をステップＳ５に移行させる。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
【００５９】
本実施形態において、ワークＷが記録媒体に対応し、Ｘ方向が主走査方向に対応し、Ｙ方向が副走査方向に対応し、キャリッジ搬送装置９がキャリッジ移動装置に対応し、ワーク搬送装置３が記録媒体移動装置に対応している。
本実施形態では、照射装置１５及び加熱装置１７が、それぞれ、キャリッジ７に設けられている。このため、機能液４７の種類が複数でも、照射装置１５を兼用することができる。また、機能液４７の種類が複数でも、加熱装置１７を兼用することができる。この結果、液滴吐出装置１の小型化を図りやすくすることができる。
また、本実施形態では、吐出ヘッド３３、照射装置１５及び加熱装置１７が、Ｘ方向に沿って並んでいるので、照射装置１５及び加熱装置１７のそれぞれを吐出ヘッド３３に追従させることができる。吐出ヘッド３３から液滴４９を吐出させながら、ワークＷに付着した機能液４７の硬化を促進させやすくすることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、キャリッジ７の往路において、吐出ヘッド３３、照射装置１５ａ及び加熱装置１７ａが、この順に並んでいる。また、キャリッジ７の復路において、吐出ヘッド３３、照射装置１５ｂ及び加熱装置１７ｂが、この順に並んでいる。つまり、吐出ヘッド３３、照射装置１５及び加熱装置１７が、この順に並んでいるので、ワークＷに付着した機能液４７を、吐出ヘッド３３から吐出された順に硬化させやすくすることができる。
また、本実施形態では、２つの照射装置１５が吐出ヘッド３３を挟んでＸ方向に対峙している。且つ、２つの加熱装置１７が、２つの照射装置１５よりも外側から吐出ヘッド３３を挟んでＸ方向に対峙している。このため、キャリッジ７の往路及び復路のそれぞれにおいて、吐出ヘッド３３から液滴４９を吐出させたときに、往路及び復路のいずれにおいても、ワークＷに付着した機能液４７を、吐出ヘッド３３から吐出された順に硬化させやすくすることができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、吐出ヘッド３３、照射装置１５及び加熱装置１７が、Ｘ方向に沿って並んでいる構成が採用されているが、液滴吐出装置１の構成は、これに限定されない。液滴吐出装置１の構成としては、吐出ヘッド３３と加熱装置１７とが、Ｘ方向とは交差する方向に沿って並んでいる構成も採用され得る。この場合、例えば、図７に示すように、吐出ヘッド３３と加熱装置１７とが、Ｙ方向に沿って並んでいる構成が採用され得る。この構成では、ワークＷに付着した機能液４７を、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させてから加熱することができる。また、この構成では、吐出ヘッド３３の位置と加熱装置１７の位置とがＹ方向にずれているので、往路での描画や復路での描画のときに、加熱装置１７でワークＷの端辺部を加熱しやすい。これにより、反りなどの変形が発生しやすいワークＷの端部を矯正しやすくすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…液滴吐出装置、３…ワーク搬送装置、７…キャリッジ、９…キャリッジ搬送装置、１３…ヘッドユニット、１５，１５ａ，１５ｂ…照射装置、１７，１７ａ，１７ｂ…加熱装置、２５…ワークテーブル、２５ａ…載置面、２５ｂ…吸引孔、３３…吐出ヘッド、３５…ノズル面、３７…ノズル、４７…機能液、４９…液滴、５１…紫外光、５３…光源、５５…赤外光、５７…光源。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性を有する液状体を液滴の状態で記録媒体に向けて吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを支持するキャリッジと、
前記キャリッジを主走査方向に沿って往復移動させるキャリッジ移動装置と、
前記記録媒体に付着した前記液状体に向けて光を照射する照射装置と、
前記記録媒体に付着した前記液状体を加熱する加熱装置と、を含み、
前記照射装置及び前記加熱装置は、それぞれ、前記キャリッジに設けられている、
ことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記吐出ヘッド、前記照射装置、及び前記加熱装置が、前記主走査方向に沿って並んでいる、
ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記吐出ヘッド、前記照射装置、及び前記加熱装置が、この順に並んでいる、
ことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
少なくとも２つの前記照射装置が前記吐出ヘッドを挟んで対峙し、
且つ、少なくとも２つの前記加熱装置が、前記２つの照射装置よりも外側から前記吐出ヘッドを挟んで対峙している、
ことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録媒体を前記主走査方向とは交差する方向である副走査方向に移動させる記録媒体移動装置を有しており、
前記吐出ヘッドと前記加熱装置とが、前記主走査方向とは交差する方向に沿って並んでいる、
ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】
前記加熱装置は、熱源として赤外線ランプを有している、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の記録装置。
【請求項１】
光硬化性を有する液状体を液滴の状態で記録媒体に向けて吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを支持するキャリッジと、
前記キャリッジを主走査方向に沿って往復移動させるキャリッジ移動装置と、
前記記録媒体に付着した前記液状体に向けて光を照射する照射装置と、
前記記録媒体に付着した前記液状体を加熱する加熱装置と、を含み、
前記照射装置及び前記加熱装置は、それぞれ、前記キャリッジに設けられている、
ことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記吐出ヘッド、前記照射装置、及び前記加熱装置が、前記主走査方向に沿って並んでいる、
ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記吐出ヘッド、前記照射装置、及び前記加熱装置が、この順に並んでいる、
ことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
少なくとも２つの前記照射装置が前記吐出ヘッドを挟んで対峙し、
且つ、少なくとも２つの前記加熱装置が、前記２つの照射装置よりも外側から前記吐出ヘッドを挟んで対峙している、
ことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録媒体を前記主走査方向とは交差する方向である副走査方向に移動させる記録媒体移動装置を有しており、
前記吐出ヘッドと前記加熱装置とが、前記主走査方向とは交差する方向に沿って並んでいる、
ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】
前記加熱装置は、熱源として赤外線ランプを有している、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の記録装置。
【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２０１１−１３６３０３（Ｐ２０１１−１３６３０３Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９９０６１（Ｐ２００９−２９９０６１）
【出願日】平成２１年１２月２９日（２００９．１２．２９）
【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７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２９日（２００９．１２．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]