(57)【要約】【課題】ノズル内への気泡等の侵入を防いだ上で、クリーニングの作業時間を短縮し、効率的なクリーニングを行うことができる液滴吐出ヘッドのクリーニング方法を提供する。【解決手段】複数のノズルを覆った状態でキャップ部材をノズル面に当接させるキャッピング工程と、吸引ポンプを作動させ、内側空間内を負圧吸引する吸引工程とを有し、吸引工程では、大気開放弁を遮断した状態で、内側空間を負圧吸引する遮断吸引工程と、遮断吸引工程の終了後、大気開放弁を開放した状態で、内側空間を負圧吸引する開放吸引工程とを有していることを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルから機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを、前記複数のノズルが配列されたノズル面に当接可能なキャップ部材を用いてクリーニングする液滴吐出ヘッドのクリーニング方法であって、
前記キャップ部材には、前記ノズル面と前記キャップ部材との間に形成される内側空間内に連通する吸引手段と、前記内側空間と外部との連通及び遮断を切替可能な大気開放部とが設けられ、
前記複数のノズルを覆った状態で前記キャップ部材を前記ノズル面に当接させるキャッピング工程と、
前記吸引手段を作動させ、前記内側空間内を負圧吸引する吸引工程とを有し、
前記吸引工程では、
前記大気開放部を遮断した状態で、前記内側空間を負圧吸引する遮断吸引工程と、
前記遮断吸引工程の終了後、前記大気開放部を開放した状態で、前記内側空間を負圧吸引する開放吸引工程とを有していることを特徴とする液滴吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項２】
前記開放吸引工程における前記吸引手段の吸引力を、前記遮断吸引工程における前記吸引手段の吸引力に比べて低く設定することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項３】
前記遮断吸引工程と前記開放吸引工程との間に、前記吸引手段を所定時間停止する吸引停止工程を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の液滴吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項４】
前記開放吸引工程の終了後において、前記ノズル面をワイピングするワイピング工程を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドのクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドのクリーニング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式で機能液の微小な液滴を吐出可能な液滴吐出ヘッドを用い、液晶表示装置や有機ＥＬ装置等のカラーフィルターに代表される各種の電気光学装置（フラットパネルディスプレイ：ＦＰＤ）を製造する液滴吐出装置が知られている。この液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドに設けられたノズルから記録媒体に向けて液滴が吐出される構成になっている。
【０００３】
上述した液滴吐出装置では、時間の経過に伴って気泡が成長したり、ノズル内の機能液が増粘したりすることで、液滴の吐出速度や吐出量が所望の値を超え、液滴のヌケや飛行曲がり等の吐出不良が生じる場合がある。そこで、液滴吐出装置では、液滴の吐出特性を一定の特性に維持するために、液滴吐出ヘッドに対して定期的なクリーニング処理を行っている。
【０００４】
液滴吐出ヘッドのクリーニング方法としては、例えば特許文献１，２に示されるように、液滴吐出ヘッドのノズル面にキャップを押し付けてキャッピング状態とした後、吸引ポンプ等によりキャップ内を負圧吸引することで、ノズル内の機能液等を吸引するようになっている。また、特許文献１，２にあっては、弁手段を介してキャップ内と大気とを連通可能とする大気開放口を、キャップに設けている構成が開示されている。この場合、キャッピング状態のまま吸引ポンプを停止させた後、キャップ内の負圧が自然に大気圧まで復帰した時点で弁手段を開弁する。そして、弁手段を開弁した状態で再びキャップ内を吸引することで、キャップ内に残存している廃液等をキャップ外に排出できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６９６６８号公報
【特許文献２】特許第３２５９７４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した液滴吐出装置にあっては、上述した電気光学装置の製造効率の向上を図るため、上述したクリーニングの作業時間を可能な限り短縮したいという要請がある。
この場合、特許文献１，２の構成では、上述したようにキャップ内の負圧が自然に大気圧に復帰するまで待機してから弁手段を開き、その後吸引動作を行うため、クリーニングに長い時間を要する。
【０００７】
しかしながら、キャップ内が負圧状態のうちに弁手段を開弁すると、キャップの内部と外部（大気）との圧力差により、弁手段を開弁した瞬間に大気開放口から負圧状態のキャップ内に大気が勢いよく流入する。そして、キャップ内に流入した大気は、そのままノズル内に侵入して、ノズル内で気泡となって残存する虞がある。その結果、クリーニング後においても、未だに液滴のヌケや飛行曲がりが解消できず、吐出不良が生じるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ノズル内への気泡等の侵入を防いだ上で、クリーニングの作業時間を短縮し、効率的なクリーニングを行うことができる液滴吐出ヘッドのクリーニング方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドのクリーニング方法は、複数のノズルから機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを、前記複数のノズルが配列されたノズル面に当接可能なキャップ部材を用いてクリーニングする液滴吐出ヘッドのクリーニング方法であって、前記キャップ部材には、前記ノズル面と前記キャップ部材との間に形成される内側空間内に連通する吸引手段と、前記内側空間と外部との連通及び遮断を切替可能な大気開放部とが設けられ、前記複数のノズルを覆った状態で前記キャップ部材を前記ノズル面に当接させるキャッピング工程と、前記吸引手段を作動させ、前記内側空間内を負圧吸引する吸引工程とを有し、前記吸引工程では、前記大気開放部を遮断した状態で、前記内側空間を負圧吸引する遮断吸引工程と、前記遮断吸引工程の終了後、前記大気開放部を開放した状態で、前記内側空間を負圧吸引する開放吸引工程とを有していることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、遮断吸引工程において、大気開放部を遮断した状態で内側空間内を負圧吸引することで、内側空間を介して液滴吐出ヘッド内に確実に負圧を印加することができる。そのため、ノズル内に存在する気泡がノズル内の増粘した機能液とともに、内側空間へ速やかに排出させ、ノズル内の気泡や増粘した機能液を除去することができる。
【００１１】
特に、本発明によれば、遮断吸引工程後の開放吸引工程において、大気開放部を開放した状態で内側空間内を負圧吸引することで、大気開放部を介して内側空間内に大気が流入するが、この流入した大気の流通方向を吸引手段に向けて指向させることができる。すなわち、内側空間内に流入した大気は、内側空間を経由して内側空間内に残存する機能液とともに速やかに吸引手段によって吸引されるため、内側空間内に流入した大気がノズル内に向けて流通することを防ぐことができる。そのため、内側空間内に流入した大気がノズル内に気泡となって侵入することを防いだ上で、内側空間が負圧状態から大気圧まで復帰するのに要する時間（以下、復帰時間という）を短縮することができる。よって、クリーニングの作業時間を短縮し、効率的なクリーニングを行うことができるので、作業効率の向上を図ることができる。
また、内側空間内が負圧状態にある場合には、ノズル内から機能液が排出され続けるが、本発明では復帰時間を短縮することができるため、復帰時間中に排出される機能液の液量を減少させることができる。その結果、製造コストを低減することができるとともに、環境負荷を低減させることができる。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドのクリーニング方法は、前記開放吸引工程における前記吸引手段の吸引力を、前記遮断吸引工程における前記吸引手段の吸引力に比べて低く設定することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、大気開放部の開閉に関わらず開放吸引工程における内側空間の負圧状態を、遮断吸引工程における内側空間の負圧状態に比べて確実に弱くすることができるため、内側空間内における圧力の復帰を促進することができる。また、ノズル内からの機能液の排出量を削減することができるので、製造コストを低減することができるとともに、環境負荷を低減させることができる。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドのクリーニング方法は、前記遮断吸引工程と前記開放吸引工程との間に、前記吸引手段を所定時間停止する吸引停止工程を有することを特徴とする。
【００１５】
ところで、吸引手段を停止すると、内側空間内の負圧によりノズルから内側空間内に機能液が流入し、機能液が内側空間内に流出され続けるとともに、これに伴って内側空間内の圧力が徐々に復帰していくことになる。
ここで、本発明によれば、遮断吸引工程から開放吸引工程への切替時に吸引停止工程を設けることで、内側空間の内部と外部との圧力差を縮小することができる。すなわち、開放吸引工程の開始時点における内側空間内の圧力変化量を減少させることができるので、大気開放部から内側空間に流入する大気がノズル内に侵入することを確実に防ぐことができる。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドのクリーニング方法は、前記開放吸引工程の終了後において、前記ノズル面をワイピングするワイピング工程を有していることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、開放吸引工程後にノズル面に残存する機能液を除去することができるので、液滴吐出ヘッドの印刷時や移動時等に余剰の機能液がノズル面から滴下することがなく、液滴吐出ヘッドの周辺の汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態における液滴吐出装置の斜視図である。
【図２】クリーニング部の概略構成を示す図であり、（ａ）はクリーニング部の平面構成図、（ｂ）はクリーニング部の斜視構成図、（ｃ）はクリーニング部の要部の概略断面構成を示す図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの概略構成図であり、（ａ）は液滴吐出ヘッドをワークステージ側から見た平面図、（ｂ）は液滴吐出ヘッドの部分斜視図、（ｃ）は液滴吐出ヘッドの１ノズル分の部分断面図である。
【図４】本実施形態のクリーニング方法（遮断吸引工程）を説明するための図であり、液滴吐出ヘッド及びクリーニング部の概略断面図である。
【図５】本実施形態のクリーニング方法（開放吸引工程）を説明するための図であり、液滴吐出ヘッド及びクリーニング部の概略断面図である。
【図６】各吸引工程において、吸引ポンプの動作時間に対する内側空間の圧力変化を示すグラフである。
【図７】吸引ポンプ及び大気開放弁の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、部材毎に縮尺を適宜変更している。
【００２０】
（液滴吐出装置）
図１は、本実施形態に係る液滴吐出装置の概略構成図である。
この液滴吐出装置は、インクジェット法（液滴吐出法）により機能液Ｌの液滴Ｌ１（ともに図３（ｃ）参照）を被処理基板に配置するものである。配置される機能液Ｌは、膜材料等の固形分を含有しており、乾燥させると固形分が残留するものである。すなわち、ここでいう機能液Ｌは、固形分を分散媒に分散させた分散液や、固形分を溶媒に溶解させた溶液等を含むものである。機能液の具体例としては、顔料や染料等を含んだカラーフィルター材料や、ＵＶインク、金属配線等の導電膜パターンの形成材料である金属粒子を含んだコロイド溶液等が挙げられる。
【００２１】
本実施形態では、上述したような機能液Ｌを膜材料に用いる液滴吐出装置として、カラーフィルター基板（記録媒体）の所定領域上に機能液Ｌ（カラーフィルター材料）の液滴Ｌ１を吐出してカラーフィルター層を形成する装置を説明する。なお、以下の説明においては、図１中に示されたＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。図１におけるＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がワークステージ２に対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がワークステージ２に対して直交する方向に設定されている。図１中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。
【００２２】
図１に示されるように、液滴吐出装置ＩＪは、装置架台１、ワークステージ２、ステージ移動装置３、キャリッジ４、液滴吐出ヘッド５、キャリッジ移動装置６、チューブ７、第１タンク８、第２タンク９、第３タンク１０、制御装置１１、及びクリーニング部１５を備えている。
【００２３】
装置架台１は、ワークステージ２及びステージ移動装置３の支持台である。ワークステージ２は、装置架台１上においてステージ移動装置３によってＸ軸方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置（図示せず）から搬送されるカラーフィルター基板Ｐ（以下、基板Ｐという）を、真空吸着機構によりＸＹ平面上に保持する。ステージ移動装置３は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置１１から入力される、ワークステージ２のＸ座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ２をＸ軸方向に移動させる。
【００２４】
キャリッジ４は、液滴吐出ヘッド５を搭載するものであり、キャリッジ移動装置６によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に設けられている。液滴吐出ヘッド５は、後述する複数のノズルＮ（図３参照）を備えており、制御装置１１から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、機能液Ｌの液滴Ｌ１を吐出する。この液滴吐出ヘッド５は、機能液ＬのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応して設けられており、それぞれの液滴吐出ヘッド５はキャリッジ４を介してチューブ７と連結されている。そして、Ｒ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５はチューブ７を介して第１タンク８からＲ（赤）用の機能液Ｌの供給を受け、Ｇ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５はチューブ７を介して第２タンク９からＧ（緑）用の機能液Ｌの供給を受け、また、Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５はチューブ７を介して第３タンク１０からＢ（青）用の機能液Ｌの供給を受けるようになっている。
【００２５】
キャリッジ移動装置６は、例えば装置架台１を跨ぐ橋梁構造をしており、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対してボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置１１から入力される、キャリッジ４のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいて、キャリッジ４をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。
【００２６】
チューブ７は、第１タンク８、第２タンク９及び第３タンク１０とキャリッジ４（液滴吐出ヘッド５）とを連結する機能液Ｌの供給用チューブである。第１タンク８は、Ｒ（赤）用の機能液Ｌを貯蔵するとともに、チューブ７を介してＲ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５にカラーフィルター材料を供給する。第２タンク９は、Ｇ（緑）用の機能液Ｌを貯蔵するとともに、チューブ７を介してＧ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５に機能液Ｌを供給する。第３タンク１０は、Ｂ（青）用の機能液Ｌを貯蔵するとともに、チューブ７を介してＢ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５に機能液Ｌを供給する。
【００２７】
制御装置１１は、ステージ移動装置３にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置６にキャリッジ位置制御信号を出力するとともに、液滴吐出ヘッド５の駆動回路基板（不図示）に描画データ及び駆動制御信号を出力して、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作、ワークステージ２の移動による基板Ｐの位置決め動作、キャリッジ４の移動による液滴吐出ヘッド５の位置決め動作の同期制御を行うことにより、基板Ｐ上の所定の位置に機能液Ｌの液滴Ｌ１（図３（ｃ）参照）を吐出する。
【００２８】
クリーニング部１５は、キャリッジ４に搭載された液滴吐出ヘッド５に対する種々のクリーニングを行うためのものである。クリーニング部１５は、液滴吐出ヘッド５におけるホームポジションに配設されている。このホームポジションは、非吐出動作時又は保管時等、液滴吐出装置ＩＪが吐出動作休止状態にあるときにキャリッジ４が配置される領域である。これに対して、液滴吐出ヘッド５から基板Ｐ上に液滴を吐出する際のキャリッジ４の位置を吐出ポジションと呼ぶ。すなわち、吐出ポジションにおいて、キャリッジ４はワークステージ２の上方に位置する。
【００２９】
（クリーニング部）
ここで、クリーニング部１５について説明する。図２はクリーニング部１５の概略構成を示す図である。具体的に、図２（ａ）はクリーニング部１５の平面構成図、図２（ｂ）はクリーニング部１５の斜視構成図、図２（ｃ）はクリーニング部１５の要部の概略断面構成を示す図である。なお、クリーニング部１５は、制御装置１１からの制御信号により駆動されるようになっている。
【００３０】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、クリーニング部１５は、キャップ本体６７と、キャップ本体６７の上面に枠状に設けられ、ノズルプレート２１（図３参照）の表面（ノズル面２１ａ）に当接されるシール部材６２と、液滴吐出ヘッド５のノズルプレート２１のノズル面２１ａを払拭するワイピング工程時に用いられるワイプ部材６３と、これらキャップ本体６７及びワイプ部材６３を一体的に保持する筐体部６４と、を備えている。ワイプ部材６３は例えばエラストマー等の弾性部材から構成されるものである。また、キャップ本体６７は後述する液滴吐出ヘッド５のクリーニングにおいて、液滴吐出ヘッド５から吐出される機能液Ｌの廃液を受ける受け部材として機能する。
なお，ワイプ部材６３は、エラストマー等の弾性部材に限らず、ポリエステル等、布状の材料を押し付ける等して使用してもよい。この場合は、特許第４０５８９６９号にあるような機構にて、布をロール状にして、機能液Ｌを拭き取りつつ、順次、新しい布の面がノズル面２１ａに当接するようすることが好ましい。
【００３１】
図２（ｃ）に示すように、キャップ本体６７の内側には、液滴吐出ヘッド５のノズルＮから排出された機能液Ｌを吸収する機能液吸収体６５が、キャップ本体６７の底部に沿って配置されている。機能液吸収体６５はスポンジ等の多孔質部材から構成されている。なお、機能液吸収体６５は単一のスポンジから構成してもよく、複数のスポンジを組み合わせることで形成してもよい。
【００３２】
キャップ本体６７の底部の幅方向（図２（ｃ）中紙面奥行き方向）中央部には、底部を厚さ方向に貫通するように吸引口４０及び大気開放口４１が、キャップ本体６７の底部の長手方向（図２（ｃ）中左右方向）に沿って並んで設けられている。
吸引口４０には、チューブ４２の一端が接続されており、チューブ４２の他端には廃液タンク６１が接続されている。チューブ４２の途中にはチューブ４２内に負圧を発生させる吸引ポンプ（吸引手段）５０が設けられている。廃液タンク６１は、チューブ４２及び吸引ポンプ５０を介してキャップ本体６７に連通し、液滴吐出ヘッド５から排出された廃液を回収するためのものである。
一方、大気開放口４１には、チューブ４３の一端が接続されており、チューブ４３の他端は大気開放弁４４を介して外部に連通している。大気開放弁４４は、開弁及び閉弁を切り替えることで、キャップ本体６７の内側と外部との連通及び遮断を切替可能とするものである。
【００３３】
そして、キャップ本体６７は、図示しない駆動手段によってＺ軸方向に沿って上下動可能とされており、液滴吐出ヘッド５がホームポジション側に配されている場合に、シール部材６２を介してノズル面２１ａに当接し、ノズルプレート２１をキャッピングするようになっている。このキャッピング状態において、キャップ本体６７の内側とノズルプレート２１との間には、キャップ本体６７によってノズル面２１ａが封止された内側空間Ｓ（図４参照）が形成される。なお、本実施形態のクリーニング部１５は、ワイプ部材６３も図示しない駆動手段によってＺ方向に沿って上下動可能とされており、液滴吐出ヘッド５がホームポジション側に配されている場合に、ノズル面２１ａにワイプ部材６３の先端が接触するようになっている。
【００３４】
（液滴吐出ヘッド）
図３は液滴吐出ヘッド５の概略構成図である。図３（ａ）は液滴吐出ヘッド５をワークステージ２側から見た平面図、図３（ｂ）は液滴吐出ヘッド５の部分斜視図、図３（ｃ）は液滴吐出ヘッド５の１ノズル分の部分断面図である。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド５は、Ｙ軸方向に配列された複数（例えば１８０個）のノズルＮを備えている。そして、複数のノズルＮによってノズル列ＮＡが形成されている。図３（ａ）では１列分のノズルを示したが、液滴吐出ヘッド５に設けるノズル数及びノズル列数は任意に変更可能であり、Ｙ軸方向に配列した１列分ノズルをＸ軸方向に複数列設けても良い。また、キャリッジ４内に配置する液滴吐出ヘッド５の数も任意に変更可能である。さらに、キャリッジ４をサブキャリッジ単位で複数設ける構成としても良い。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド５は、チューブ７と連結される材料供給孔２０ａが設けられた振動板２０と、ノズルＮが設けられたノズルプレート２１と、振動板２０とノズルプレート２１との間に設けられたリザーバ２２と、複数の隔壁２３と、複数のキャビティ２４とを備えている。ノズルプレート２１は、例えばＳＵＳから構成されるものであり、吐出ポジションにおいて、ノズル面２１ａと基板Ｐとが対向するようになっている。振動板２０上には、各ノズルＮに対応して圧電素子（駆動素子）ＰＺが配置されている。圧電素子ＰＺは、例えばピエゾ素子である。
【００３７】
リザーバ２２には、材料供給孔２０ａを介して供給される液状の機能液Ｌが充填されるようになっている。キャビティ２４は、振動板２０と、ノズルプレート２１と、１対の隔壁２３とによって囲まれるようにして形成されおり、各ノズルＮに１対１に対応して設けられている。また、各キャビティ２４には、一対の隔壁２３の間に設けられた供給口２４ａを介して、リザーバ２２から機能液Ｌが導入されるようになっている。
【００３８】
図３（ｃ）に示すように、圧電素子ＰＺは、圧電材料２５を一対の電極２６で挟持したものであり、一対の電極２６に駆動信号を印加すると圧電材料２５が収縮するよう構成されたものである。そして、このような圧電素子ＰＺが配置されている振動板２０は、圧電素子ＰＺと一体になって同時に外側（キャビティ２４の反対側）へ撓曲するようになっており、これによってキャビティ２４の容積が増大するようになっている。したがって、キャビティ２４内に増大した容積分に相当する機能液が、リザーバ２２から供給口２４ａを介して流入する。また、このような状態から圧電素子ＰＺへの駆動信号の印加を停止すると、圧電素子ＰＺと振動板２０はともに元の形状に戻り、キャビティ２４も元の容積に戻ることから、キャビティ２４内の機能液Ｌの圧力が上昇し、ノズルＮから基板Ｐに向けて機能液Ｌの液滴Ｌ１が吐出される。
【００３９】
（クリーニング方法）
続いて、上述した液滴吐出装置ＩＪ（液滴吐出ヘッド５）のクリーニング方法について説明する。
図４，図５は、本実施形態のクリーニング方法を説明するための図であり、液滴吐出ヘッド５及びクリーニング部１５の概略断面図である。
図４（ａ）に示すように、まずキャップ本体６７をノズル面２１ａに当接させるキャッピング工程を行う。具体的には、基板Ｐ（ワークステージ２）上、すなわち吐出ポジションに位置するキャリッジ４をクリーニング部１５側（同図、−Ｙ方向）、すなわちホームポジションまで移動させる。そして、クリーニング部１５の駆動手段を駆動し、液滴吐出ヘッド５に向けて（Ｚ軸方向上方）キャップ本体６７を上昇させる。これにより、キャップ本体６７がシール部材６２を介して液滴吐出ヘッド５のノズル面２１ａに密着し、ノズルプレート２１のノズル列ＮＡがキャップ本体６７に覆われたキャッピング状態となる。このキャッピング状態において、キャップ本体６７とノズルプレート２１との間には、ノズル列ＮＡが封止された内側空間Ｓが形成される。これと同時に大気開放弁４４を閉弁し、内側空間Ｓと外部とを遮断した遮断状態とする。
【００４０】
図６は、各吸引工程において、吸引ポンプ５０の動作時間に対する内側空間Ｓの圧力変化を示すグラフである。また、図７は、吸引ポンプ５０及び大気開放弁４４の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
次に、図４（ｂ），図６，図７に示すように、キャップ本体６７のキャッピング状態において、ノズルＮ内の機能液Ｌを吸引する遮断吸引工程を行う。具体的には、時間Ｔ１において、まず吸引ポンプ５０を駆動させる（図６中ＯＮ１）。すると、内側空間Ｓ内の空気が、吸引口４０からチューブ４２を介して吸引ポンプ５０により吸引される。なお、遮断吸引工程時における吸引ポンプ５０の吸引力は、内側空間Ｓ内を十分に負圧とし、ノズルＮ内から機能液Ｌを吸引することができる程度に設定することが好ましく、この時の吸引力を遮断吸引出力とする。これにより、内側空間Ｓ内が減圧され、時間Ｔ２経過後（例えば、５秒後）には、内側空間Ｓが所定の負圧Ｐ１（例えば、大気圧に対して−７０ｋＰａ程度）の負圧室となる。
【００４１】
すると、内側空間Ｓ内に印加された負圧Ｐ１が、ノズルＮからキャビティ２４まで印加され、ノズルＮ内に存在する気泡が増粘した機能液Ｌとともに、ノズルＮから内側空間Ｓへと排出される。そして、内側空間Ｓに排出された機能液Ｌは、機能液吸収体６５に吸収された後、吸引ポンプ５０によって負圧状態となったチューブ４２内に流入する（図４中矢印Ｑ）。そして、チューブ４２内に流入した機能液Ｌは、チューブ４２の他端側に接続されている廃液タンク６１で回収される。これにより、ノズルＮ内の気泡や増粘した機能液Ｌが除去される。
【００４２】
そして、内側空間Ｓ内の圧力を負圧Ｐ１の状態で所定時間保持（時間Ｔ２〜Ｔ３間：負圧保持時間（例えば、１〜２秒程度））した後、時間Ｔ３において吸引ポンプ５０を停止させる（吸引停止工程）。すると、図４（ｃ）に示すように、内側空間Ｓ内の負圧によりノズルＮから内側空間Ｓ内に機能液Ｌが引き込まれ、機能液Ｌが内側空間Ｓ内に排出され続けるとともに、これに伴って内側空間Ｓ内の圧力が徐々に復帰していく。この際、内側空間Ｓ内に引き込まれた機能液Ｌは、吸引口４０からチューブ４２を介して廃液タンク６１で回収されるため、内側空間Ｓ内に残存する機能液Ｌは徐々に少なくなる。
【００４３】
ここで、図５（ａ），図６，図７に示すように、時間Ｔ３から所定時間経過後（例えば、１〜２秒後）、内側空間Ｓ内が負圧Ｐ２になった時点（図６，図７中時間Ｔ４）で、大気開放弁４４を開弁し、これと同時に吸引ポンプ５０を再び作動させる開放吸引工程を行う（図７中ＯＮ２）。大気開放弁４４を開弁した状態で、吸引ポンプ５０により内側空間Ｓ内を吸引すると、内側空間Ｓの内部と外部との圧力差により内側空間Ｓ外の大気が、チューブ４３の他端側から入り込み、大気開放口４１を介して負圧状態の内側空間Ｓ内に流入する（図５中矢印Ｒ）。これにより、内側空間Ｓ内の圧力が急増する。
【００４４】
この時、本実施形態では、大気開放弁４４の開弁と同時に吸引ポンプ５０を作動させることで、ノズルＮ側の負圧状態よりも吸引口４０（吸引ポンプ５０）側の負圧状態の方が強くなる。これにより、大気開放口４１から内側空間Ｓ内に連続的に流入する大気は、吸引口４０に向けて積極的に流通する。すなわち、内側空間Ｓを経由した後、吸引ポンプ５０によって速やかに吸引口４０から吸引されることになる。
この開放吸引工程において、内側空間Ｓ内は、大気開放弁４４の開弁時点での負圧Ｐ２よりも弱い負圧Ｐ３（例えば、大気圧に対して−１５ｋＰａ程度）の負圧状態に保持される。これにより、大気開放口４１から内側空間Ｓ内に流入してきた大気がノズルＮ内に向けて流通することを防止した上で、内側空間Ｓ内に残存する機能液Ｌを大気とともに吸引口４０から回収することができる。
【００４５】
なお、第２吸引工程における吸引ポンプ５０の吸引力（以下、開放吸引出力という）は、上述した遮断吸引出力に比べて低出力に設定することが好ましい。具体的に、開放吸引出力は、大気開放口４１から内側空間Ｓ内に流入した大気をノズルＮ内に向けて流入させ、かつノズルＮ内から機能液Ｌを排出させない程度に設定することが好ましい。このように設定することで、大気開放弁４４の開閉に関わらず開放吸引工程における内側空間Ｓの負圧状態（負圧Ｐ３）を、遮断吸引工程における内側空間Ｓの負圧状態（負圧Ｐ２）に比べて確実に弱くすることができるため、内側空間Ｓ内における圧力の復帰を促進することができる。また、ノズルＮ内からの機能液Ｌの排出量を削減することができるので、製造コストを低減することができるとともに、環境負荷を低減させることができる。
【００４６】
そして、時間Ｔ４から所定時間（例えば、２秒程度）経過後、時間Ｔ５において、吸引ポンプ５０の動作を停止すると、内側空間Ｓの内部と外部との圧力差により、内側空間Ｓ外の大気が大気開放口４１から内側空間Ｓ内に流入する。これにより、内側空間Ｓ内の圧力が増加し、内側空間Ｓ内が完全に大気圧まで復元する。この際、負圧Ｐ３と大気圧との圧力差は比較的小さいため、内側空間Ｓ内へ流入する大気の量は少ない。そのため、時間Ｔ５において、吸引ポンプ５０を直ぐに停止したとしても、内側空間Ｓ内に流入する大気がノズルＮ内に侵入することはない。
そして、内側空間Ｓ内が復帰後、駆動手段を駆動させ、キャップ本体６７を下降させることで、キャップ本体６７をノズル面２１ａから離間させる。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、開放吸引工程の終了後、ノズル面２１ａ上には、吸引工程で吸引しきれなかった機能液Ｌが付着して残存していることがある。そこで、ノズル面２１ａ上に残存した機能液Ｌを除去するためのワイピング工程を行う。具体的には、まずワイプ部材６３を不図示の駆動機構により上昇させることで、ノズルプレート２１とワイプ部材６３とが接触する位置までワイプ部材６３を移動させる。その後、液滴吐出ヘッド５をホームポジションから吐出ポジションへ移動させると（図５（ｂ）中矢印参照）、液滴吐出ヘッド５がワイプ部材６３の上方を通過する際に、ワイプ部材６３の先端によりノズル面２１ａが払拭される。これにより、吸引工程後にノズル面２１ａに残存する機能液Ｌを除去することができる。なお、ワイプ部材６３により払拭された機能液Ｌは、キャップ本体６７に受け止められるようになっている。
【００４８】
このように、本実施形態では、大気開放弁４４を遮断した状態で、内側空間Ｓを負圧吸引する遮断吸引工程と、遮断吸引工程の終了後、大気開放弁４４を開放した状態で、内側空間Ｓを負圧吸引する開放吸引工程とを有する構成とした。
この構成によれば、遮断吸引工程において、大気開放弁４４を遮断した状態で内側空間Ｓ内を負圧吸引することで、内側空間Ｓを介して液滴吐出ヘッド５（ノズルＮからキャビティ２４）内に確実に負圧Ｐ１を印加することができる。そのため、ノズルＮ内に存在する気泡がノズルＮ内の増粘した機能液Ｌとともに、内側空間Ｓへ速やかに排出され、ノズルＮ内の気泡や増粘した機能液Ｌを除去することができる。
【００４９】
ここで、図６中鎖線は従来のクリーニング方法における内側空間Ｓ内の圧力変動を示している。
すなわち、従来のクリーニング方法にあっては、内側空間Ｓの大気開放弁４４の開弁後にノズルＮ内への大気の侵入を防止するため、時間Ｔ３において吸引ポンプ５０を停止した後、内側空間Ｓ内の負圧が自然に大気圧に復帰するまで待機（例えば、時間Ｔ５’）しなければならかった。その結果、クリーニングする度に長い時間を要していた。
【００５０】
これに対して、本実施形態によれば、遮断吸引工程後の開放吸引工程において、大気開放弁４４を開放した状態で内側空間Ｓ内を負圧吸引することで、大気開放弁４４を介して内側空間Ｓ内に大気が流入するが、この流入した大気の流通方向を吸引ポンプ５０に向けて指向させることができる。すなわち、内側空間Ｓ内に流入した大気は、内側空間Ｓを経由して内側空間Ｓ内に残存する機能液Ｌとともに速やかに吸引ポンプ５０によって吸引されるため、内側空間Ｓ内に流入した大気がノズルＮ内に向けて流通することを防ぐことができる。そのため、内側空間Ｓ内に流入した大気がノズルＮ内に気泡となって侵入することを防いだ上で、内側空間Ｓの復帰時間を従来に比べて大幅に短縮することができる。
よって、クリーニングの作業時間を大幅に短縮し、効率的なクリーニングを行うことができるので、作業効率の向上を図ることができる。さらに、各吸引工程において、ノズルＮ内の気泡等を確実に除去することができるので、液滴Ｌ１のヌケや飛行曲がり等を防ぎ、信頼性の高い液滴吐出装置ＩＪを提供することができる。
【００５１】
また、各吸引工程において、内側空間Ｓ内が負圧状態にある場合には、ノズルＮ内から機能液Ｌが排出され続けるが、本実施形態では従来に比べて復帰時間を大幅に短縮することができるため、復帰時間中に排出される機能液Ｌの液量を減少させることができる。その結果、製造コストを低減することができるとともに、環境負荷を低減させることができる。
さらに、遮断吸引工程から開放吸引工程への切替時に吸引停止工程を設けることで、内側空間Ｓ内の圧力が徐々に復帰していくため、開放吸引工程の開始時点における内側空間Ｓの内部と外部との圧力差を縮小することができる。すなわち、開放吸引工程の開始時点における内側空間Ｓ内の圧力変化量を減少させることができるので、大気開放口４１から内側空間Ｓ内に流入する大気がノズルＮ内に侵入することを確実に防ぐことができる。
【００５２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。
例えば、各吸引工程における吸引ポンプ５０の吸引力は適宜設定することが可能である。この場合、上述した実施形態では、遮断吸引出力と開放吸引出力との２段階の出力を用いて吸引ポンプ５０を制御したが、これに限らず、２段階以上の複数段の出力を用いてもよく、また吸引ポンプ５０の出力を漸次弱くするようにしてもよい。
さらに、上述した実施形態では、吸引ポンプ５０の動作タイミングと大気開放弁４４の開弁タイミングとを同時に設定した場合について説明したが、両タイミングを異なるように設定してもよい。この場合、吸引ポンプ５０の動作タイミングを大気開放弁４４の開弁タイミングよりも早く設定することが好ましい。
【００５３】
また、上述した実施形態では、吸引ポンプ５０を停止させた後、所定圧力増加後に再び吸引ポンプ５０を作動させる場合について説明したが、これに限らず吸引ポンプ５０を作動させたまま、大気開放弁４４を開弁しても構わない。この場合、吸引ポンプ５０の出力により内側空間Ｓ内の圧力を制御してもよく、また大気開放弁４４の開閉量を調整することにより内側空間Ｓ内の圧力を制御してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
５…液滴吐出ヘッド  ２１…ノズル面  ４１…大気開放口（大気開放部）  ４４…大気開放弁（大気開放部）  ５０…吸引ポンプ（吸引手段）  ６７…キャップ本体（キャップ部材）  Ｌ…機能液  Ｌ１…液滴  Ｎ…ノズル  Ｓ…内側空間
【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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【図７】
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