(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を維持しながら液滴吐出ヘッドのノズル面にインクミストが付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能な液滴吐出装置を提供する。【解決手段】光硬化型インクを吐出する液滴吐出ヘッド９と、液滴吐出ヘッド９から吐出された光硬化型インクを着弾させる被記録体を載置するワークステージ６と、ワークステージ６に載置された被記録体に対して液滴吐出ヘッド９から光硬化型インクが吐出されることにより生じるインクミスト５１を硬化させるレーザー光を照射するレーザー光照射手段３０と、レーザー光照射手段３０により硬化されたインクミストを除去する除去手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2010260007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化型インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドから吐出された前記光硬化型インクを着弾させる被記録体を載置するワークステージと、
前記ワークステージに載置された前記被記録体に対して前記液滴吐出ヘッドから前記光硬化型インクが吐出されることにより生じるインクミストを硬化させるレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、
前記レーザー光照射手段により硬化されたインクミストを除去する除去手段と、
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記レーザー光照射手段が前記ワークステージに載置された前記被記録体に対して前記
液滴吐出ヘッドから前記光硬化型インクが吐出された後に前記レーザー光を照射して前記インクミストを硬化させ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】
前記レーザー光照射手段が前記ワークステージと前記液滴吐出ヘッドとの間の前記光硬化型インクが吐出される領域に前記レーザー光を照射して前記インクミストを硬化させ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】
前記レーザー光照射手段が前記光硬化型インクの吐出される領域外における前記液滴吐出ヘッド周辺に前記レーザー光を照射して前記インクミストを硬化させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記除去手段は、前記レーザー光照射手段により硬化されたインクミストを吸引する吸引装置を有し、前記光硬化型インクが吐出される領域外に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記除去手段は、前記レーザー光照射手段により硬化されたインクミストを接触させて吸着するテープを有し、前記光硬化型インクの吐出される領域外に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記液滴吐出ヘッドから前記被記録体に着弾された前記光硬化型インクを硬化させる光照射装置を有し、
前記レーザー光照射手段が前記光照射装置の光源を利用して前記レーザー光を照射して前記インクミストを硬化させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数のＩＣチップを単一パッケージに搭載してシステムを構成するＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎ  ａ  Ｐａｃｋａｇｅ）等のＩＣパッケージが普及している。このようなＩＣパッケージへのマーキング技術としては、ＩＣパッケージの薄型化、小型化に伴いレーザーマーキング技術が用いられている。一方、ＩＣパッケージへのダメージレス、マーキングの視認性、生産効率等の観点から、レーザーマーキング技術に替えて、紫外線照射によって硬化する光硬化型（紫外線硬化型）インクを用いた液滴吐出法によるマーキング技術が注目されている。
【０００３】
紫外線硬化型インクが通常の水性インクや油性インクと異なるところは、ＩＣパッケージ（被記録体）に配した後、適量の紫外線を照射することによって速やかに硬化できる点である。このような特性によって、紫外線硬化型インクは、インク浸透性等の被記録体の物性に左右されることなく、例えば非受容層メディアにインクを配した場合においても、安定した印刷品質が得られる。
【０００４】
ところで、紫外線硬化型インクは水性インクや油性インクに比べてインクの粘度が高い。このため、液滴吐出ヘッドから紫外線硬化型インクが吐出される際にインクが伸びて分裂し、吐出されたインクの主滴（メインインク）に追随して微小なインク液滴（インクミスト）が発生しやすい。このようなインクミストに起因して、液滴吐出ヘッドのノズル面に付着した付着インクがインク吐出を妨げてしまい、所望の印刷品質が得られない場合がある。また、インクミストがワークステージに付着し、印刷品質を損なう場合がある。また、インクミストがワークステージに付着した場合には、ワークステージを洗浄する工程が必要となり、作業性を低下させる原因となる。
【０００５】
このような問題点を解決するための技術が検討されており、例えば特許文献1及び２では、液滴吐出ヘッドのノズル面に対向して所定距離の位置に、インクミストを吸引するように電界を発生させる一対の櫛状電極を設けることで、液滴吐出ヘッドのノズル面にインクミストが付着することを防止している。また、特許文献３では、液滴吐出ヘッド近傍に所定の表面電位を有する帯電部材を設けることで、インクミストが液滴吐出ヘッドのノズル面に付着しないようにしている。また、特許文献４では、液滴吐出ヘッドに空気を送出させる掃気装置を設けることで、ノズル近傍に浮遊するインクミストをノズルから離れさせて、液滴吐出ヘッドのノズル面へのインクミストの付着を防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７４０４８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１７１５号公報
【特許文献３】特開２００８−１５５４６４号公報
【特許文献４】特開２００８−２４６９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜４の技術にあっては、液滴吐出ヘッドのノズル面へのインクミストの付着を防止することができると考えられるが、以下のように問題点もある。
特許文献１〜３では、電界や表面電位等の電気的な力を利用してインクミストを除去している以上、電気的な力が液滴吐出ヘッドから吐出されるインクに影響を及ぼし、メインインクの吐出直進性を低下させてしまう場合がある。また、特許文献４では、ノズル近傍に空気を送出させて空中に浮遊するインクミストを除去しているので、空気の送出速度の制御が難しい。このため、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を維持しながらインクミストをノズルから離れさせて液滴吐出ヘッドのノズル面にインクミストが付着しないようにするにも限界がある。一方、インクミストの除去機構において、電力等のエネルギーを消費せずに液滴吐出ヘッドのノズル面にインクミストが付着することを防止する技術が要求されている。
【０００８】
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、紫外線硬化型インクを使用した場合であっても、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を維持しながら液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージにインクミストが付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能な液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の液滴吐出装置は、光硬化型インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドから吐出された前記光硬化型インクを着弾させる被記録体を載置するワークステージと、前記ワークステージに載置された前記被記録体に対して前記液滴吐出ヘッドから前記光硬化型インクが吐出されることにより生じるインクミストを硬化させるレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、前記レーザー光照射手段により硬化されたインクミストを除去する除去手段と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、空中に浮遊するインクミストをレーザー光照射手段により硬化させてから、硬化したインクの固形物を除去しているので、インクミストが液体の状態で液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージに付着したものを除去する場合に比べて、確実かつ容易にインクミストを除去することができる。すなわち、レーザー光照射手段により硬化されたインクミスト（固体）は、硬化される前のインクミスト（液体）に比べて、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージ上面に付着しにくい。そして、硬化される前のインクミストが除去手段によって除去される。このため、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージ上面へのインクミストの付着を防止することができる。また、本発明の液滴吐出装置は、インクミストの除去手段として特許文献１〜３のように電界や表面電位等の電気的な力を用いたり、特許文献４のように空気の送出を用いたりしていない。このため、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性が低下してしまうことがない。したがって、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を維持しながら液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージにインクミストが付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００１０】
また、上記液滴吐出装置においては、前記レーザー光照射手段が前記ワークステージに
載置された前記被記録体に対して前記液滴吐出ヘッドから前記光硬化型インクが吐出された後に前記レーザー光を照射して前記インクミストを硬化させてもよい。
この構成によれば、インクミストを硬化させるレーザー光を照射するレーザー光照射手段によって、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクを硬化させることなく空中に浮遊するインクミストを選択的に硬化させることができる。したがって、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクを硬化させることなく、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージにインクミストが付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００１１】
また、上記液滴吐出装置においては、前記レーザー光照射手段が前記ワークステージと前記液滴吐出ヘッドとの間の前記光硬化型インクが吐出される領域に前記レーザー光を照射して前記インクミストを硬化させてもよい。
この構成によれば、ワークステージと液滴吐出ヘッドとの間のインク吐出領域におけるインクミストを選択的に硬化させることができる。例えば、レーザー光照射手段をワークステージと液滴吐出ヘッドとの間にレーザー光を照射できるよう所定の位置に配置する。そして、液滴吐出ヘッドからインクが吐出される前後の所定のタイミングで、つまり液滴吐出ヘッドからインクが吐出されるタイミングからずらしてレーザー光を照射する。これによって、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクを硬化させることなく、インク吐出領域におけるインクミストを選択的に硬化させることができる。このため、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージ上面へのインクミストの付着を防止することができる。したがって、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を維持しながら、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージにインクミストが付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００１２】
また、上記液滴吐出装置においては、前記レーザー光照射手段が前記光硬化型インクの吐出される領域外における前記液滴吐出ヘッド周辺に前記レーザー光を照射して前記インクミストを硬化させてもよい。
この構成によれば、インク吐出領域外における液滴吐出ヘッド周辺のインクミストを選択的に硬化させることができる。例えば、レーザー光照射手段をインク吐出領域外における液滴吐出ヘッド周辺にレーザー光を照射できるように所定の位置に配置する。これにより、レーザー光をインク吐出領域外における所定の範囲に照射することによって、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクを硬化させることなく、インク吐出領域外におけるインクミストを選択的に所定の範囲で硬化させることができる。また、液滴吐出ヘッドからインクが吐出されるタイミングを考慮せずに、例えば液滴吐出ヘッドからインクを吐出させながらレーザー光を照射することができる。このため、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージ上面へのインクミストの付着を効率良く防止することができる。したがって、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を維持しながら、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージにインクミストが付着することを効率良く防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００１３】
また、上記液滴吐出装置においては、前記除去手段は、前記レーザー光照射手段により硬化されたインクミストを吸引する吸引装置を有し、前記光硬化型インクが吐出される領域外に設けられていてもよい。
この構成によれば、硬化されたインクミストを吸引する吸引装置がインク吐出領域外に設けられている。このため、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を低下させることなく、硬化されたインクミストを吸引することができる。したがって、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を維持しながら、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージにインクミストが付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００１４】
また、上記液滴吐出装置においては、前記除去手段は、前記レーザー光照射手段により硬化されたインクミストを接触させて吸着するテープを有し、前記光硬化型インクの吐出される領域外に設けられていてもよい。
この構成によれば、硬化されたインクミストを接触させて吸着するテープがインク吐出領域外に設けられている。このため、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を低下させることなく、硬化されたインクミストを効率良く吸着することができる。また、液滴吐出ヘッドからインクが吐出されるタイミングを考慮せずに、液滴吐出ヘッドからインクを吐出させながら、硬化されたインクミストの吸着とレーザー光の照射とを同期させて行うことができる。したがって、液滴吐出ヘッドから吐出されるメインインクの吐出直進性を維持しながら、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージにインクミストが付着することを効率良く防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００１５】
また、上記液滴吐出装置においては、前記液滴吐出ヘッドから前記被記録体に着弾された前記光硬化型インクを硬化させる光照射装置を有し、前記レーザー光照射手段が前記光照射装置の光源を利用して前記レーザー光を照射して前記インクミストを硬化させてもよい。
この構成によれば、レーザー光照射手段が光照射装置の光源を利用しているので、別途独立した光源装置を設けることなく、液滴吐出装置内のエネルギーを有効利用しながら、インクミストを硬化させるレーザー光を照射することができる。したがって、装置のコンパクト化を図るとともに、液滴吐出ヘッドのノズル面やワークステージにインクミストが付着することを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る第１実施形態の液滴吐出装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの概略構成を示す模式図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態の液滴吐出装置の要部を示す模式図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態の液滴吐出装置の要部を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００１８】
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。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がワークステージ６に対して平行な方向に設定され、Ｚ軸がワークステージ６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。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の液滴吐出装置１の概略構成を示す模式図である。液滴吐出装置１は、ＩＣパッケージ（被記録体）Ｐ上に光硬化型インクを吐出し、吐出した光硬化型インクに光照射を行って該光硬化型インクを硬化させ、ＩＣパッケージＰ上に文字・数字や各種の模様等のマーキングを描画するものである。
【００２０】
この液滴吐出装置１は、ＩＣパッケージＰを載置する基台２と、基台２上のＩＣパッケージＰを図１中のＸ方向に搬送する搬送装置３と、光硬化型インクを吐出する液滴吐出ヘッド９と、液滴吐出ヘッド９を複数備えてなるキャリッジ４と、このキャリッジ４をＹ方向に移動させる送り装置５と、液滴吐出ヘッド９から光硬化型インクが吐出されることにより生じるインクミスト５１（図３参照）を硬化させるレーザー光を照射するレーザー光照射手段３０と、インクミスト（液体）５１、レーザー光照射手段３０により硬化されたインクミスト（固体）を除去する除去手段としての吸引装置４１と、を具備して構成されている。搬送装置３及び送り装置５により、ＩＣパッケージＰとキャリッジ４とを、Ｘ方向とＹ方向とにそれぞれ相対移動させる移動装置が構成されている。
【００２１】
搬送装置３は、基台２上に設けられたワークステージ６及びステージ移動装置７を備えて構成されたものである。ワークステージ６は、ステージ移動装置７によって基台２上をＸ方向に移動可能に設けられたもので、上流側の搬送装置（図示せず）から搬送されるＩＣパッケージＰを、例えば真空吸着機構によってＸＹ平面上に保持するものである。ステージ移動装置７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たもので、制御装置８から入力される、ワークステージ６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６をＸ方向に移動させるよう構成されたものである。
【００２２】
キャリッジ４は、送り装置５に移動可能に取り付けられた矩形板状のもので、その底面側に複数の液滴吐出ヘッド９を、Ｙ方向に沿って配列させた状態で保持したものである。これら複数の液滴吐出ヘッド９（９Ｙ,９Ｃ,９Ｍ,９Ｋ）は、後述するように複数のノズルＮを備えたもので、制御装置８から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、光硬化型インクの液滴を吐出するものである。また、これら液滴吐出ヘッド９（９Ｙ,９Ｃ,９Ｍ,９Ｋ）は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（黒）に対応した光硬化型インクをそれぞれ吐出するもので、それぞれの液滴吐出ヘッド９には、図１に示すようにキャリッジ４を介してチューブ（配管）１０が連結されている。
【００２３】
そして、Ｙ（イエロー）に対応する液滴吐出ヘッド９Ｙには、チューブ１０を介してＹ（イエロー）用の光硬化型インクを充填・貯蔵した第１タンク（インク貯留室）１１Ｙが接続されており、これによって液滴吐出ヘッド９Ｙには、この第１タンク１１ＹからＹ（イエロー）用の光硬化型インクが供給されるようになっている。同様に、Ｃ（シアン）に対応する液滴吐出ヘッド９ＣにはＣ（シアン）用の光硬化型インクを充填した第２タンク１１Ｃが接続され、Ｍ（マゼンタ）に対応する液滴吐出ヘッド９ＭにはＭ（マゼンタ）用の光硬化型インクを充填した第３タンク１１Ｍが接続され、Ｋ（黒）に対応する液滴吐出ヘッド９ＫにはＫ（黒）用の光硬化型インクを充填した第４タンク１１Ｋが接続されている。このような構成によって液滴吐出ヘッド９Ｃには、第２タンク１１ＣからＣ（シアン）用の光硬化型インクが供給されるようになっており、液滴吐出ヘッド９Ｍには、第３タンク１１ＭからＭ（マゼンタ）用の光硬化型インクが供給されるようになっており、液滴吐出ヘッド９Ｋには、第４タンク１１ＫからＫ（黒）用の光硬化型インクが供給されるようになっている。
【００２４】
ここで、光硬化型インクは、例えば紫外線硬化型のインクなど、所定波長の光を受けて硬化するタイプのもので、モノマーと光重合開始剤と各色に対応する顔料とを含有し、さらに必要に応じて、界面活性剤や熱ラジカル重合禁止剤などの各種添加剤が配合されたものである。なお、このような光硬化型インクは、通常はその成分（配合）等によって吸収する光（紫外線）の波長域等が異なることから、硬化する波長の最適値、すなわち最適硬化波長も、インク毎に異なっている。
【００２５】
例えば、紫外線硬化型インクは、ビヒクル、光重合開始剤および顔料の混合物に、消泡剤、重合禁止剤等の補助剤を添加して調合される。ビヒクルは、光重合硬化性を有するオリゴマー、モノマー等を、反応性希釈剤により粘度調整して調合される。
【００２６】
ビヒクルとしては、単官能あるいは多官能の重合性化合物が使用できる。より具体的には、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等のオリゴマー（プレポリマー）を例示でき、インクとしての粘度を調整する反応性希釈剤もこれらの材料を用いることができる。
【００２７】
光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系、チオキサントン系が広く用いられる。より具体的には、４−ｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  ｂｅｎｚｅｎｅ  ｍｅｔｈａｎｅａｎｎｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ、２−ｈｙｄｒｏｘｙ  ３−（４−ｂｅｎｚｏｙｌ−ｐｈｅｎｏｘｙ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  １−ｐｒｏｐａｎｅ  ａｎｎｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ、４−ｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌ  Ｎ−［２−（１−ｏｘｏ−２−ｐｒｏｐｅｎｙｌｏｘｙ）  ｅｔｈｙｌ］  ｂｅｎｚｅｎｅ  ｍｅｔｈａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ等、第４級アンモニウム塩型の水溶性有機物等を用いることができる。この種の光重合開始剤は、その組成に応じて、紫外線吸収特性、反応開始効率、黄変性等が異なるので、インクとしての色等に応じて使い分けられる。
【００２８】
重合禁止剤としては、ラジカル捕捉能力を有してラジカル重合を阻害する化合物であれば何れも使用できる。ただし、液滴吐出装置１における吐出適性等を配慮すると、ハイドロキノン類、カテコール類、ヒンダードアミン類、フェノール類、フェノチアジン類、縮合芳香族環のキノン類から選択された少なくとも１種類以上の化合物が好ましい。
【００２９】
ハイドロキノン類としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、１−ｏ−２，３，５−トリメチルハイドロキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン等を例示できる。カテコール類としては、カテコール、４−メチルカテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール等を例示できる。ヒンダードアミン類としては、テトラメチルピペリジニル基を有する化合物等を例示できる。
【００３０】
また、フェノール類としては、フェノール、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸アルキルエステル等を例示できる。フェノチアジン類としては、フェノチアジン等を例示できる。前記縮合芳香族環のキノン類としては、ナフトキノン等を例示できる。
【００３１】
更に、重合禁止剤は、カーボンブラックまたは表面に重合防止官能基を導入した無機・有機微粒子であってもよい。重合防止官能基としては、例えば、ヒドロキシフェニル基、ジヒドロキシフェニル基、テトラメチルピペリジニル基、縮合芳香族環等を例示できる。
【００３２】
図２は液滴吐出ヘッド９の概略構成を示す模式図である。図２（ａ）は液滴吐出ヘッド９をワークステージ６（光硬化型インクが吐出される側）から見た平面図、図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッド９の部分斜視図、図２（ｃ）は液滴吐出ヘッド９の１ノズルの部分断面図である。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド９は、Ｙ軸方向に配列された複数（例えば１８０個）のノズルＮ１〜Ｎ１８０を備えている。ノズルＮ１〜Ｎ１８０によってノズル列ＮＡが形成されている。図２（ａ）では１列分のノズルを示しているが、液滴吐出ヘッド９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。
【００３４】
図２（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド９は、チューブ１０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Ｎ１〜Ｎ１８０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液溜まり２２と、複数の隔壁２３と、複数の収容室２４とを備えている。振動板２０上には、各ノズルＮ１〜Ｎ１８０に対応して駆動素子ＰＺ１〜ＰＺ１８０が配置されている。駆動素子ＰＺ１〜ＰＺ１８０は、例えばピエゾ素子である。
【００３５】
液溜まり２２には、材料供給孔２０ａを介して供給される光硬化型インクが充填されるようになっている。収容室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ている。また、収容室２４は、各ノズルＮ１〜Ｎ１８０に１対１に対応して設けられている。また、各収容室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、液溜まり２２から光硬化型インクが導入されるようになっている。
【００３６】
図２（ｃ）に示すように、駆動素子ＰＺは、圧電材料２５を一対の電極２６で挟持されたものである。この駆動素子ＰＺは、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ている。そして、このような駆動素子ＰＺが配置されている振動板２０は、一対の電極２６に駆動信号を印加すると駆動素子ＰＺと一体になって同時に外側（収容室２４の反対側）へ撓曲するようになっており、これによって収容室２４の容積が増大するようになっている。
【００３７】
収容室２４の容積が増大すると、収容室２４内に増大した容積分に相当する光硬化型インクが、液溜まり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駆動素子ＰＺへの駆動信号の印加を停止すると、駆動素子ＰＺと振動板２０はともに元の形状に戻り、収容室２４も元の容積に戻る。これにより、収容室２４内の光硬化型インクの圧力が上昇し、ノズルＮからＩＣパッケージＰに向けて光硬化型インクの液滴Ｌが吐出されるようになっている。
【００３８】
また、図１に示すキャリッジ４には、液滴吐出ヘッド９の全てに対して、該液滴吐出ヘッド９の近傍にそれぞれ光照射装置（図示略）が配置されている。光照射装置は、ＩＣパッケージＰに吐出された光硬化型インクを硬化させるためのもので、本実施形態では多数のＬＥＤ（発光ダイオード）からなっている。ただし、本発明では、ＬＥＤに限定されることなく、これ以外にも例えばレーザーダイオード（ＬＤ）や、さらには水銀灯ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等を光照射装置として用いることができる。
【００３９】
本実施形態のＬＥＤからなる光照射装置は、それぞれ照射する光が、対応する液滴吐出ヘッド９Ｙ,９Ｃ,９Ｍ,９Ｋが吐出する光硬化型インクの、最適硬化波長に対応した波長を有している。つまり、前述したように各光硬化型インクは、その成分（配合）等によって最適硬化波長が異なっており、これに対して光照射装置は、対応する光硬化型インクの最適硬化波長を有した光を照射するようになっている。
【００４０】
レーザー光照射手段３０は、ケーブル３１を介して液滴吐出ヘッド９近傍に配置された光照射装置と接続されている。レーザー光照射手段３０は、液滴吐出ヘッド９から光硬化型インクが吐出されることにより生じるインクミスト５１を硬化させるためのもので、本実施形態では上述の光照射装置と同様に多数のＬＥＤ（発光ダイオード）からなっている。ただし、本発明では、ＬＥＤに限定されることなく、これ以外にも例えばレーザーダイオード（ＬＤ）や、さらには水銀灯ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等をレーザー光照射手段３０として用いることができる。
【００４１】
本実施形態のＬＥＤからなるレーザー光照射手段３０は、それぞれ照射する光が、対応する液滴吐出ヘッド９Ｙ,９Ｃ,９Ｍ,９Ｋが吐出する光硬化型インクの、最適硬化波長に対応した波長を有するように、ケーブル３１を介して光照射装置と接続されている。このように、レーザー光照射手段３０が光照射装置の光源を利用することによって、別途独立した光源装置を設けることなく液滴吐出装置１内のエネルギーを有効利用しながら、インクミスト５１を硬化させるレーザー光を照射することができる。
【００４２】
吸引装置４１は、インクミスト５１、レーザー光照射手段３０によって硬化されたインクミストを除去する除去手段としての機能を有するものである。吸引装置４１は、基台２の一端に隣接する位置に配置されており、吸引ポンプ（図示略）を備えて構成されている。そして、吸引装置４１は、その開口部から周囲の空気とともにインクミスト５１、硬化されたインクミストを吸引除去するようになっている。このように、空中を浮遊するインクミスト５１、硬化されたインクミストを吸引する吸引装置４１がインク吐出領域外に設けられているため、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０（図３参照）の吐出直進性を低下させることなく、インクミスト５１、硬化されたインクミストを効率良く吸引することができる。
【００４３】
キャリッジ４を移動させる送り装置５は、例えば基台２を跨ぐ橋梁構造をしたもので、Ｙ方向及びＸＹ平面に直交するＺ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たものである。このような構成のもとに送り装置５は、制御装置８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方向に移動させるとともに、Ｚ方向にも移動させるようになっている。
【００４４】
制御装置８は、ステージ移動装置７にステージ位置制御信号を出力し、送り装置５にキャリッジ位置制御信号を出力し、さらには液滴吐出ヘッド９の駆動回路基板（図示せず）に描画データ及び駆動制御信号を出力するものである。これによって制御装置８は、ＩＣパッケージＰとキャリッジ４とを相対移動させるべく、ワークステージ６の移動によるＩＣパッケージＰの位置決め動作、及びキャリッジ４の移動による液滴吐出ヘッド９の位置決め動作の同期制御を行い、さらに液滴吐出ヘッド９に液滴吐出動作を行わせることにより、ＩＣパッケージＰ上の所定の位置に光硬化型インクの液滴を配するようになっている。また、この制御装置８は、液滴吐出ヘッド９に液滴吐出動作を行わせるのとは別に、光照射装置に光照射動作を行わせ、さらにはレーザー光照射手段３０にレーザー光照射動作を行わせるようになっている。そして、この制御装置８は、インクミスト５１、硬化されたインクミストを吸引する吸引装置４１の吸引動作を行わせるようにもなっている。
【００４５】
図３は、本発明に係る第１実施形態の液滴吐出装置１の要部を示す模式図である。図３に示すように、本実施形態の液滴吐出装置１においては、インクミスト５１を硬化させるレーザー光を照射するレーザー光照射手段３０が、ワークステージ６と液滴吐出ヘッド９との間の光硬化型インクが吐出される領域（以下、インク吐出領域という。）にレーザー光の照射面が対向するように配置されている。つまり、レーザー光照射手段３０がインク吐出領域に所定のタイミングでレーザー光を照射して、インクミスト５１を硬化させるようになっている。
【００４６】
具体的には、レーザー光照射手段３０は、液滴吐出ヘッド９からインクが吐出される前後の所定のタイミングで、例えばＩＣパッケージＰに対して液滴吐出ヘッド９からインクが吐出された後に、レーザー光を照射する。つまり、レーザー光照射手段３０は、液滴吐出ヘッド９からインクが吐出されるタイミングとずらしてレーザー光を照射する。このようにして、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０を硬化させることなく、インク吐出領域におけるインクミスト５１を選択的に硬化させることができる。レーザー光照射手段により選択的に硬化されたインクミスト（固体）は、硬化される前のインクミスト５１（液体）に比べて、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６上面に付着しにくくなる。
【００４７】
そして、インクミスト５１、硬化されたインクミストは、インク吐出領域外に設けられた吸引装置４１（図１参照）の吸引動作によって除去される。具体的には、レーザー光照射手段３０によってインク吐出領域に所定のタイミングでレーザー光が照射されると、インク吐出領域におけるインクミスト５１が硬化され、硬化される前のインクミスト５１に加えて硬化されたインクミストが空中を浮遊するようになる。このとき（硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストが空中を浮遊しているうちに）、吸引装置４１を作動させることによって、硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストが吸引装置４１の開口部から周囲の空気とともにスムーズに吸引される。
【００４８】
このように、本実施形態では、インクミスト５１の除去手段として特許文献１〜３のように電界や表面電位等の電気的な力を用いたり、特許文献４のように空気の送出を用いたりしていない。このため、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性が低下してしまうことがない。したがって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性を維持しながら、液滴吐出ヘッド９のノズル面にインクミスト５１が付着することを防止することができる。
【００４９】
本実施形態の液滴吐出装置１によれば、空中に浮遊するインクミスト５１をレーザー光照射手段３０により硬化させてから、硬化したインクの固形物を除去しているので、インクミスト５１が液体の状態で液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６に付着したものを除去する場合に比べて、確実かつ容易にインクミスト５１を除去することができる。すなわち、レーザー光照射手段３０により硬化されたインクミスト（固体）は、硬化される前のインクミスト５１（液体）に比べて、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６上面に付着しにくい。そして、硬化される前のインクミスト５１、レーザー光照射手段３０により硬化されたインクミストが除去手段によって除去される。このため、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６上面へのインクミスト５１の付着を防止することができる。また、本発明の液滴吐出装置１は、インクミスト５１の除去手段として特許文献１〜３のように電界や表面電位等の電気的な力を用いたり、特許文献４のように空気の送出を用いたりしていない。このため、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性が低下してしまうことがない。したがって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性を維持しながら液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６にインクミスト５１が付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００５０】
この構成によれば、ＩＣパッケージＰに対して液滴吐出ヘッド９からインクが吐出された後に、レーザー光を照射するレーザー光照射手段３０によってインクミスト５１を硬化させている。このため、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０を硬化させることなく空中に浮遊するインクミスト５１を選択的に硬化させることができる。したがって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０を硬化させることなく、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６にインクミスト５１が付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００５１】
この構成によれば、ワークステージ６と液滴吐出ヘッド９との間のインク吐出領域におけるインクミスト５１を選択的に硬化させることができる。例えば、レーザー光照射手段３０をワークステージ６と液滴吐出ヘッド９との間にレーザー光を照射できるよう所定の位置に配置する。そして、液滴吐出ヘッド９からインクが吐出される前後の所定のタイミングで、つまり液滴吐出ヘッド９からインクが吐出されるタイミングからずらしてレーザー光を照射する。これによって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０を硬化させることなく、インク吐出領域におけるインクミスト５１を選択的に硬化させることができる。このため、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６上面へのインクミスト５１の付着を防止することができる。したがって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性を維持しながら、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６にインクミスト５１が付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００５２】
この構成によれば、硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストを吸引する吸引装置４１がインク吐出領域外に設けられている。このため、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性を低下させることなく、硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストを吸引することができる。したがって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性を維持しながら、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６にインクミスト５１が付着することを防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００５３】
この構成によれば、レーザー光照射手段３０が光照射装置の光源を利用しているので、別途独立した光源装置を設けることなく、液滴吐出装置１内のエネルギーを有効利用しながら、インクミスト５１を硬化させるレーザー光を照射することができる。したがって、装置のコンパクト化を図るとともに、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６にインクミスト５１が付着することを防止することが可能となる。
【００５４】
なお、本実施形態の液滴吐出装置１においては、吸引装置４１が基台２の一端に隣接する位置に配置されているが、これに限らない。例えば、吸引装置４１が基台２上面に配置されていてもよい。また、吸引装置４１がワークステージ６の一端に隣接する位置に配置されていてもよい。すなわち、吸引装置４１が少なくともインク吐出領域外に設けられていればよい。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る液滴吐出装置１Ａの構成について、図４を用いて説明する。図４は、図３に対応した、本実施形態に係る液滴吐出装置１Ａの要部を示す模式図である。図４に示すように、本実施形態の液滴吐出装置１Ａは、インクミスト５１を硬化させるレーザー光を照射するレーザー光照射手段３０が、インク吐出領域外における液滴吐出ヘッド９周辺にレーザー光の照射面が対向するように配置されている。そして、硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストを接触させて吸着するテープ４２がインク吐出領域外に設けられている。本実施形態の液滴吐出装置１Ａは、レーザー光照射手段３０が、インク吐出領域外における液滴吐出ヘッド９周辺にレーザー光の照射面が対向するように配置されている点、硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストの除去手段としてのテープ４２がインク吐出領域外に設けられている点で、上述の第１実施形態で説明した液滴吐出装置１と異なっている。
【００５６】
本実施形態の液滴吐出装置１Ａは、レーザー光照射手段３０がインク吐出領域外における液滴吐出ヘッド９周辺にレーザー光を照射できるように所定の位置に配置されている。具体的には、レーザー光照射手段３０は、インク吐出領域外における液滴吐出ヘッド９周辺にレーザー光の照射面が対向するように配置されている。このため、レーザー光照射手段３０は、液滴吐出ヘッド９からインクが吐出されるタイミングとずらしてレーザー光を照射する必要がない。したがって、液滴吐出ヘッド９からインクが吐出されるタイミングを考慮せずに、例えば液滴吐出ヘッド９からインクを吐出させながらレーザー光を照射することができる。また、レーザー光をインク吐出領域外における所定の範囲に照射することによって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０を硬化させることなく、インク吐出領域外におけるインクミスト５１を選択的に所定の範囲で硬化させることができる。
【００５７】
そして、インクミスト５１、硬化されたインクミストは、インク吐出領域外における液滴吐出ヘッド９に隣り合う位置に設けられたテープ４２に接触されて吸着されることによって除去される。具体的には、レーザー光照射手段３０によってインク吐出領域外に所定の範囲でレーザー光が照射されると、インク吐出領域外におけるインクミスト５１が硬化され、硬化される前のインクミスト５１に加えて硬化されたインクミストが空中を浮遊するようになる。このとき（硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストが空中を浮遊しているうちに）、テープ４２に硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストが接触されて吸着されることによって除去される。なお、ここで使用するテープ４２は、例えばテープ基材と、このテープ基材上に設けられた粘着層とを有してなるものである。
【００５８】
本実施形態の液滴吐出装置１Ａによれば、インク吐出領域外における液滴吐出ヘッド９周辺のインクミスト５１を選択的に硬化させることができる。例えば、レーザー光照射手段３０をインク吐出領域外における液滴吐出ヘッド９周辺にレーザー光を照射できるように所定の位置に配置する。これにより、レーザー光をインク吐出領域外における所定の範囲に照射することによって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０を硬化させることなく、インク吐出領域外におけるインクミスト５１を選択的に所定の範囲で硬化させることができる。また、液滴吐出ヘッド９からインクが吐出されるタイミングを考慮せずに、例えば液滴吐出ヘッド９からインクを吐出させながらレーザー光を照射することができる。このため、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６上面へのインクミスト５１の付着を効率良く防止することができる。したがって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性を維持しながら、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６にインクミスト５１が付着することを効率良く防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【００５９】
この構成によれば、硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストを接触させて吸着するテープ４２がインク吐出領域外に設けられている。このため、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性を低下させることなく、硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストを効率良く吸着することができる。また、液滴吐出ヘッド９からインクが吐出されるタイミングを考慮せずに、液滴吐出ヘッド９からインクを吐出させながら、硬化される前のインクミスト５１、硬化されたインクミストの吸着とレーザー光の照射とを同期させて行うことができる。したがって、液滴吐出ヘッド９から吐出されるメインインク５０の吐出直進性を維持しながら、液滴吐出ヘッド９のノズル面やワークステージ６にインクミスト５１が付着することを効率良く防止し、所望の印刷品質を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１，１Ａ…液滴吐出装置、６…ワークステージ、９，９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ,９Ｋ…液滴吐出ヘッド、３０…レーザー光照射手段、４１…吸引装置（除去手段）、４２…テープ（除去手段）、５１…インクミスト、Ｐ…ＩＣパッケージ（被記録体）
【図１】
2010260007.tif 000003
【図２】
2010260007.tif 000004
【図３】
2010260007.tif 000005
【図４】
2010260007.tif 000006