(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を保持するステージ部と、
前記基材に対して活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを支持して前記ステージ部に対して、前記吐出ヘッドと一体的に相対移動する移動部と、
前記吐出ヘッドを挟んで前記相対移動方向の両側に配置され、前記基材上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射部と、
前記吐出ヘッドに対して所定のメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、
前記ノズルの液滴吐出特性を検査する検査装置と、
前記液滴吐出特性の検査を実行させる制御部と、
を備え、
前記メンテナンス装置と前記検査装置とは、前記ステージ部を挟んで前記移動部の相対移動方向の逆側に配置され、
前記制御部は、前記液滴吐出特性の検査を二回の前記相対移動毎に実行させることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
請求項１記載の液滴吐出装置において、
前記検査装置は、
前記ノズルから前記液滴が吐出される検査用吐出部と、
前記移動部の移動可能範囲の外部領域に配置されると共に、前記検査用吐出部に吐出された前記液滴を前記移動部の移動可能範囲の外部領域にて撮像する撮像部とを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項２記載の液滴吐出装置において、
前記検査用吐出部は、前記相対移動方向に関して前記移動部の移動可能範囲で前記吐出ヘッドと対向する位置と、前記移動部の移動可能範囲の外部領域で前記撮像部と対向する位置との間を移動することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
基材を保持するステージ部と、
前記基材に対して活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを支持して前記ステージ部に対して、前記吐出ヘッドと一体的に相対移動する移動部と、
前記吐出ヘッドを挟んで前記相対移動方向の両側に配置され、前記基材上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射部と、
前記吐出ヘッドに対して所定のメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、
前記ノズルから前記液滴が吐出される検査用吐出部と、
前記検査用吐出部に吐出された前記液滴を撮像する撮像部と、
を備え、
前記メンテナンス装置と前記検査用吐出部とは、前記ステージ部を挟んで前記移動部の相対移動方向の逆側に配置され、
前記ノズルから前記検査用吐出部への液滴吐出を、二回の前記相対移動毎に実行させる制御部を備え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、液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、紫外線照射によって硬化する紫外線硬化型インクを用いて記録媒体に画像またはパターンを形成する液滴吐出装置が注目されている。紫外線硬化型インクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するという、印刷インクとして好ましい特性を有する。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので、環境負荷が小さいという利点もある。
【０００３】
さらに、紫外線硬化型インクは、ビヒクルの組成により種々の記録媒体に高い付着性を発揮する。また、硬化した後は化学的に安定で、接着性、耐薬剤性、耐候性、耐摩擦性等が高く、屋外環境にも耐える等、優れた特性を有する。このため、紙、樹脂フィルム、金属箔等の薄いシート状の記録媒体の他、記録媒体のレーベル面、テキスタイル製品等、ある程度立体的な表面形状を有するものに対しても画像を形成できる。上記の紫外線硬化型インクを液滴吐出方式で、基板上のＩＣに製造番号や製造会社等の属性情報を印刷する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この種の液滴吐出装置においては、例えば、検査用ステージに液滴吐出を行い硬化させた後に、当該検査用ステージを撮像装置等を用いて撮像することにより、吐出ヘッドからのインク吐出状態を予め検査する検査装置が設けられている（例えば、特許文献２、特許文献３等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０８０６８７号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２８０７号公報
【特許文献３】特開２００３−３４１０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
液滴吐出装置には、吐出ヘッドからのインク吐出に不良が生じていた場合に、クリーニング動作を行って吐出不良を解消する等のために、ワイピング機構、ノズル吸引機構等から構成されるメンテナンス装置が設けられるが、上記特許文献２、特許文献３に記載された装置では、メンテナンス装置の近傍に吐出検査装置が配置されている。そのため、吐出検査にあたって、検査用ステージに吐出した液滴を硬化させるために照射した紫外線がメンテナンス装置に残存するインクを硬化させて不具合を生じさせる可能性がある。
これは、紫外線硬化型インクを用いた場合に限られるものではなく、熱硬化型インクを用いた場合にも、検査用ステージに吐出した液滴を硬化（乾燥）させるために用いた熱がメンテナンス装置に残存するインクに作用して硬化させ、同様の不具合を生じさせる可能性がある。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、メンテナンス装置に悪影響を及ぼすことなく吐出検査を実行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】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の液滴吐出装置は、基材を保持するステージ部と、前記基材に対して活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持して前記ステージ部に対して、前記吐出ヘッドと一体的に相対移動する移動部と、前記吐出ヘッドを挟んで前記相対移動方向の両側に配置され、前記基材上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射部と、前記吐出ヘッドに対して所定のメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、前記ノズルの液滴吐出特性を検査する検査装置と、前記液滴吐出特性の検査を実行させる制御部と、を備え、前記メンテナンス装置と前記検査装置とは、前記ステージ部を挟んで前記移動部の相対移動方向の逆側に配置され、前記制御部は、前記液滴吐出特性の検査を二回の前記相対移動毎に実行させることを特徴とする。
本発明の液滴吐出装置は、基材を保持するステージ部と、前記基材に対して液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持して前記ステージ部に対して、前記吐出ヘッドと一体的に相対移動する移動部と、前記吐出ヘッドに対して所定のメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、前記ノズルの液滴吐出特性を検査する検査装置と、前記液滴吐出特性の検査を実行させる制御部と、を備え、前記メンテナンス装置と前記検査装置とは、前記ステージ部を挟んで前記移動部の相対移動方向の逆側に配置され、前記制御部は、前記液滴吐出特性の検査を二回の前記相対移動毎に実行させることを特徴とする。
また、本発明の液滴吐出装置は、基材を保持するステージ部と、前記基材に対して活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持して前記ステージ部に対して、前記吐出ヘッドと一体的に相対移動する移動部と、前記吐出ヘッドを挟んで前記相対移動方向の両側に配置され、前記基材上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射部と、前記吐出ヘッドに対して所定のメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、前記ノズルから前記液滴が吐出される検査用吐出部と、前記検査用吐出部に吐出された前記液滴を撮像する撮像部と、を備え、前記メンテナンス装置と前記検査用吐出部とは、前記ステージ部を挟んで前記移動部の相対移動方向の逆側に配置され、前記ノズルから前記検査用吐出部への液滴吐出を、二回の前記相対移動毎に実行させる制御部を備えることを特徴とする。
また、本発明の液滴吐出装置は、基材を保持するステージ部と、前記基材に対して液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持して前記ステージ部に対して、前記吐出ヘッドと一体的に相対移動する移動部と、前記吐出ヘッドに対して所定のメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、前記ノズルから前記液滴が吐出される検査用吐出部と、前記検査用吐出部に吐出された前記液滴を撮像する撮像部と、を備え、前記メンテナンス装置と前記検査用吐出部とは、前記ステージ部を挟んで前記移動部の相対移動方向の逆側に配置され、前記ノズルから前記検査用吐出部への液滴吐出を、二回の前記相対移動毎に実行させる制御部を備えることを特徴とする。
本発明の液滴吐出装置は、基材を保持するステージ部と、前記基材に対して液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持して前記ステージ部に対して、前記吐出ヘッドと一体的に相対移動する移動部と、前記吐出ヘッドに対して所定のメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、前記ノズルの液滴吐出特性を検査する検査装置と、を備え、前記メンテナンス装置と前記検査装置とは、前記ステージ部を挟んで前記移動部の相対移動方向の逆側に配置されることを特徴とするものである。
【０００９】
従って、本発明の液滴吐出装置では、検査装置において液滴を硬化させるために、紫外線等の活性光線や熱等のエネルギーを付与した場合でも、検査装置がステージ部を挟んでメンテナンス装置の逆側に配置されているため、付与したエネルギーによりメンテナンス装置に残存する液体が硬化する等の悪影響が及ぶことを防止できる。
【００１０】
上記の液滴吐出装置における前記検査装置としては、前記ノズルから前記液滴が吐出される検査用吐出部と、前記移動部の移動可能範囲の外部領域に配置されると共に、前記検査用吐出部に吐出された前記液滴を前記移動部の移動可能範囲の外部領域にて撮像する撮像部とを備える構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、検査用吐出部に吐出された液滴を、撮像部が移動部の移動可能範囲の外部領域にて撮像して、ノズルの液滴吐出特性を検査するため、移動部の移動可能範囲から撮像部を移動させる必要がなくなる。
したがって、本発明によれば、ノズル吐出状態の検査の際に吐出ヘッドを移動させることが可能となり、基材に対する液滴吐出と、液滴吐出特性の検査とを並行して行うことが可能となる。
【００１１】
上記の液滴吐出装置における前記検査用吐出部としては、前記相対移動方向に関して前記移動部の移動可能範囲で前記吐出ヘッドと対向する位置と、前記移動部の移動可能範囲の外部領域で前記撮像部と対向する位置との間を移動する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、検査用吐出部が吐出ヘッドと対向する位置で吐出ヘッドのノズルから検査用の液滴吐出が可能となり、また、検査用吐出部が移動して撮像部と対向する位置で撮像装置による液滴の撮像が可能となる。
【００１２】
また、本発明では、前記ノズルから前記検査用吐出部への液滴吐出を、前記相対移動毎に実行させる制御部を備える構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、ノズルからの液滴吐出に不良が生じた状態で基材に対する液滴吐出を行ってしまい、基材及び吐出する液体の浪費を防ぐことが可能となる。
【００１３】
上記の液滴吐出装置における前記吐出ヘッドとしては、活性光線で硬化する液体の液滴を吐出する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、基材に対して高精度に吐出された液滴に活性光線を照射することで、迅速且つ小さな環境負荷で高精度の液滴吐出処理を実行することができる。
【００１４】
上記構成においては、前記吐出ヘッドを挟んで前記相対移動方向の両側に配置され、前記基材上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射部を備える構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、移動部の相対移動方向の一方側及び他方側のいずれにおいても、吐出した液滴を硬化させることが可能となり生産性の向上を図ることができる。また、本発明では、相対移動方向の一方側で検査用吐出部に液滴吐出を行った場合には、当該一方側で後方に位置する照射部で活性光線を照射することも可能であるが、相対移動方向を反転した後に、前方（外側）に位置する照射部を用いて活性光線を照射することにより、移動部の移動可能範囲を小さくすることができる。
【００１５】
なお、本明細書における、所定方向や相対移動方向については、製造・組立による誤差等によってずれる範囲も含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る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。
【図２】液滴吐出ヘッドのノズル形成面におけるノズルの配列状態を示す図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの内部構成を示す部分断面図。
【図４】液滴吐出装置の要部を示す平面図である。
【図５】印刷処理を行う手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の液滴吐出装置の実施の形態を、図１ないし図５を参照して説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、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を異ならせている。
【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軸がステージ（ステージ部）６に対して平行な方向に設定され、Ｚ軸がステージ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。なお、液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）９の走査移動方向をＹ方向（第１方向）、ステージ６の移動方向をＸ方向（第２方向）とする。
【００１９】
図１は本発明に係る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、例えばプラスチックフィルム等の記録媒体Ｐ上にインクを吐出し、記録媒体Ｐに着弾したインクに対して紫外線照射を行って該インクを硬化させ、記録媒体Ｐ上に画像や各種の模様等のパターンを描画するものである。
【００２０】
紫外線硬化型インクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するという、印刷インクとして好ましい特性を有する。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので、環境負荷が小さいという利点もある。
さらに、紫外線硬化型インクは、ビヒクルの組成により種々の記録媒体に高い付着性を発揮する。また、硬化した後は化学的に安定で、接着性、耐薬剤性、耐候性、耐摩擦性等が高く、屋外環境にも耐える等、優れた特性を有する。このため、紙、樹脂フィルム、金属箔等の薄いシート状の記録媒体の他、記録媒体のレーベル面、テキスタイル製品等、ある程度立体的な表面形状を有するものに対しても画像を形成できる。
なお、以下「紫外線硬化型インク」について説明するときは、便宜上、単に「インク」ということがある。
【００２１】
この液滴吐出装置１は、記録媒体（基材）Ｐを載置する基台２と、基台２上の記録媒体Ｐを図１中のＸ方向に搬送する搬送装置３と、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（移動部）４と、このキャリッジ４をＹ方向（相対移動方向）に移動させる送り装置５と、紫外線照射部（照射部）１２と、検査媒体ＣＰを載置する検査ステージ（検査用吐出部）１３と、撮像手段（撮像部）１５と、判定部４０と、各種構成部品の制御を行う制御部８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、記録媒体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。
【００２２】
検査媒体ＣＰとしては、記録媒体Ｐと少なくとも表面材質が同種のものであるか、表面張力がほぼ同レベルのものが用いられる。
上記検査ステージ１３、撮像手段１５及び判定部４０によって、本発明に係る検査装置ＣＨが構成されている。
【００２３】
なお、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド９は、制御部８の制御により、各ノズル１７（図２及び図３参照）に対応して異なる波形の電圧が印加されることにより異なる量のインクを吐出可能としてもよい。つまり、この液滴吐出ヘッド９は、各ノズルから互いに異なるサイズのドットを打ち分けられる技術であるＭＳＤＴ（Ｍｕｌｔｉ  Ｓｉｚｅ  Ｄｏｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を採用してもよい。
【００２４】
搬送装置３は、基台２上に設けられたステージ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。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）から搬送される記録媒体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。
【００２５】
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、制御部８から入力される、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、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。
【００２６】
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てＹ方向に移動するものである。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１７を備えたもので、制御部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、インクの液滴を吐出するものである。また、これら複数の液滴吐出ヘッド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。
【００２７】
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）用のインクが供給されるようになっている。
【００２８】
ここで、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。
【００２９】
例えば、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。したがって、インクを硬化させる目的で溶媒を揮発させることはない。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
ここで、図２及び図３を参照して液滴吐出ヘッド９の構成について説明する。図２は、液滴吐出ヘッド９のノズル形成面２１Ａにおけるノズル１７の配列状態を示す図である。
図３は、液滴吐出ヘッド９の内部構成を示す部分断面図である。
【００３７】
図２に示すように、ノズル１７はノズル形成面２１Ａにおいて記録媒体Ｐの搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数設けられ、ノズル列１６を形成している。このノズル列１６は、液滴吐出ヘッド９の走査方向（Ｙ方向）に沿って計５列設けられている。なお、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る。また、液滴吐出ヘッド９どうしをノズル１７間のピッチの半分だけ左右方向にずらして配置してもよい。これにより、記録媒体Ｐに対して印字する解像度を向上させることができる。
【００３８】
図３に示すように、液滴吐出ヘッド９は、ヘッド本体１８と、ヘッド本体１８に接続された流路形成ユニット２２とを備える。流路形成ユニット２２は、振動板１９と、流路基板２０と、ノズル基板２１とを備えるとともに、共通インク室２９と、インク供給口３０と、圧力室３１とを形成する。さらに、流路形成ユニット２２は、ダイヤフラム部として機能する島部３２と、共通インク室２９内の圧力変動を吸収するコンプライアンス部３３とを備える。ヘッド本体１８には、固定部材２６とともに駆動ユニット２４を収容する収容空間２３と、インクを流路形成ユニット２２に案内する内部流路２８とが形成される。
【００３９】
上記構成の液滴吐出ヘッド９によれば、ケーブル２７を介して駆動ユニット２４に駆動信号が入力されると、圧電素子２５が伸縮する。これにより、振動板１９が圧力室３１に接近する方向（−Ｚ方向）及び圧力室３１から離れる方向（＋Ｚ方向）に変形（移動）する。このため、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル１７からインクが噴射される。
【００４０】
図１に戻り、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、制御部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。
【００４１】
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の近傍にそれぞれ紫外線照射部１２が配置されている。具体的には、紫外線照射部１２は、キャリッジ４の移動方向の前後の両側に設けられており、液滴吐出ヘッド９の走査移動とともに移動するようになっている。紫外線照射部１２は、記録媒体Ｐに吐出された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紫外線照射部１２として用いることができる。
【００４２】
本実施形態のＬＥＤからなる紫外線照射部１２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、これに対して紫外線照射部１２は、対応する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。
【００４３】
撮像手段１５は、検査ステージ１３と同様にステージ６の−Ｙ側で、且つキャリッジ４の移動可能範囲の外部領域である−Ｘ側に、ここでは１台配置配置されている。この撮像手段１５は、各ノズル１７のインク吐出特性を検査するために、検査媒体ＣＰに形成されたドットパターンを撮像するものである。撮像手段１５としては、例えばＣＣＤカメラやスキャナーユニット等を用いることができる。撮像手段１５によって撮像された各種データは、判定部４０に入力される。
【００４４】
検査ステージ１３は、ステージ６の−Ｙ側に配置されており、駆動装置４１によって基台２上をＸ方向に移動可能に設けられている。つまり、検査ステージ１３は上述したステージ６とは独立してＸ方向に移動するようになっている。具体的には、図４に示すように、検査ステージ１３は駆動装置４１の駆動により、キャリッジ４（液滴吐出ヘッド９）の−Ｚ側で液滴吐出ヘッド９（の移動可能範囲）と対向する位置と、液滴吐出ヘッド９の移動可能範囲の外部領域で撮像手段１５と対向する位置との間を移動可能となっている。この検査ステージ１３は、例えばプラスチックフィルム等の検査媒体ＣＰ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。
【００４５】
制御部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。これによって制御部８は、記録媒体Ｐとキャリッジ４とを相対移動させるべく、ステージ６の移動による記録媒体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、記録媒体Ｐ上あるいは検査媒体ＣＰ上の所定の位置にインクの液滴を配するようになっている。また、この制御部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、紫外線照射部１２に光照射動作を行わせるようになっている。
【００４６】
また、基台２内でステージ６を挟んでＹ方向で検査ステージ１３及び撮像手段１５とは逆側の＋Ｙ側に位置する非液滴吐出領域には、非印刷時に液滴吐出ヘッド９のメンテナンス（例えば、吐出回復動作、クリーニングやフラッシング等）を行うためのメンテナンス装置１４が設けられている。メンテナンス装置１４は、液滴吐出ヘッド９のノズル形成面２１Ａを封止可能なノズル吸引機構やワイピング機構（いずれも図示せず）等を備えている。メンテナンス装置１４としては、ノズル吸引機構、ワイピング機構などのうち、少なくとも１つの機構を備えていればよい。
【００４７】
続いて、上記構成の液滴吐出装置１により、記録媒体Ｐにインクを吐出して印刷処理を行う手順について説明する。
制御部８（図１参照）は、記録媒体Ｐに対するインク吐出処理前に、図４及び図５（ａ）に示すように、キャリッジ４（液滴吐出ヘッド９）がメンテナンス装置１４と対向するホームポジション位置ＨＰに待機させる。
なお、図１に示したように、キャリッジ４はＹ方向に移動し、検査ステージ１３はＸ方向に移動するが、図５（ａ）〜（ｃ）では、理解を容易にするために、Ｙ方向に移動するかのように図示するものとする。
【００４８】
ホームポジション位置ＨＰで待機する液滴吐出ヘッド９に対しては、使用履歴に応じて適宜メンテナンス処理が行われるが、インク吐出処理の初動時には、例えばノズル吸引機構により液滴吐出ヘッド９内の気泡を排出したり、その後にワイピング機構によりノズル形成面２１Ａをワイプしてもよい。
【００４９】
メンテナンス処理を行わない場合、あるいはメンテナンス処理が完了すると、制御部８は、図５（ｂ）に示すように、検査ステージ１３をキャリッジ４の移動経路の下方に位置させるように駆動装置４１を制御する。そして、制御部８は、検査ステージ１３上の検査媒体ＣＰに対向する位置に液滴吐出ヘッド９を−Ｙ方向に走査移動（相対移動）させるように送り装置５の制御を行う。
【００５０】
このとき、制御部８は、定常の走査速度（相対移動速度）で液滴吐出ヘッド９を移動させながら液滴吐出ヘッド９の各ノズル１７から検査ステージ１３の検査媒体ＣＰに向けてインクを吐出させる制御を行う。また、検査媒体ＣＰに吐出されたインクに対しては、走査方向の後方に位置する紫外線照射部１２から紫外線を照射して硬化させる。検査用インクに対して照射される紫外線は、ステージ６に保持された記録媒体Ｐに対して吐出したインクに照射される紫外線と同等の強度・方法で照射される。
【００５１】
これにより、検査媒体ＣＰにインクが着弾したドットパターンが形成される。検査媒体ＣＰにインクが吐出されると、図５（ｃ）に示すように、制御部８は、検査ステージ１３を撮像手段１５の下方に位置させるように駆動装置４１を制御する。撮像手段１５と対向する位置に検査ステージ１３が移動すると、上記のドットパターンは撮像手段１５によって撮像され、撮像された各種データは、判定部４０（図１参照）に入力される。
【００５２】
判定部４０は、撮像手段１５によって撮像されたドットパターンに基づき、各ノズル１７においてドット抜け、飛行曲がり等による着弾位置ずれ、ドット径の異常値等の吐出不良（インク吐出特性）が発生しているか否かを判定する。このため、ノズル１７毎に吐出不良の有無を確認することができる。
【００５３】
また、制御部８は、判定部４０の判定結果においてドット抜け等の吐出不良が発生していると判定されたノズルに対してインクを吐出させないよう、液滴吐出ヘッド９の吐出動作を制御する。つまり、制御部８により、吐出不良が発生したノズルを使用しない描画データが作り出されることになる。このため、吐出不良が発生した場合であっても、描画パターンが変更されるので、液滴吐出ヘッド９の吐出動作が滞ることを抑えることができる。
【００５４】
なお、上述したメンテナンス装置１４（図１参照）により、判定部４０の判定結果において吐出不良が発生していると判定されたノズルに対してインクの吐出機能を回復させるよう、液滴吐出ヘッド９の吐出回復処理を行ってもよい。つまり、メンテナンス装置１４により、吐出不良が発生していると判定されたノズルに対して吐出機能回復処理が行われることになる。このため、吐出不良が発生した場合であっても、吐出不良を解消することができる。
【００５５】
ここで、吐出不良が発生した場合の処理について詳述する。
（１）ドット抜けが生じた場合には、クリーニング処理を実行することが最も確実な対応であるが、生産性に影響を及ぼすことと、印字を一旦中止してしまうため画質的な不連続性を生じやすく、印字している記録媒体Ｐを不良にしてしまうので不良コストアップの問題が生じる。そのため、不良ノズルを他の良品ノズルで代替して印字を中断することなく続けることが好ましい。正常印字工程では一回の走査移動が終了するとＮノズル分、副走査方向（Ｘ方向）に移動して次の主走査印字を続けるところを、Ｍ／Ｎノズル分の距離、副走査方向へ移動して、不良ノズルに対する欠陥印字部を良ノズルで印字することで欠陥となった印字パターンを修復できる（Ｎ、Ｍは正の整数で、Ｍ＜Ｎ）。この場合、主走査数は最大二倍になり一画像形成時間は長くなる。しかし不良コストアップを防げるので有用である。
【００５６】
（２）着弾位置ずれが生じた場合には、ドット抜けの場合と同等の処理で不良コストアップを防ぐ。しかし、位置ずれ不良については完全には対応できないため、以下のようにして不良を目立たなくする。まず、明度の高い領域（たとえば黄色を主体としたようなエリア、インク濃度の低い（諧調表現のうち明るい）エリアの場合は目立たないので付加処理を行わない一方で、濃い色領域では位置ずれに伴う白い筋が目立つので、位置ずれの小さいノズルで重ねて印字して白い筋を消す。（１）と同様Ｍ／Ｎノズル分の副走査方向への移動により該当部分の印字を行う。
【００５７】
（３）ドット径不良が生じた場合には、液滴吐出ヘッド９自体の特性変動は故障・寿命以外は起こりにくいことから、インクの表面張力・粘度が変動したことにより発生しているものと推測できるが、同時にインク組成も変動しており、上記印字特性への影響も考えられる。そこで、不良が発生した状況に応じて対応する。
【００５８】
具体的には、インクの種類を問わず複数のノズル１７に全体的に不良が発生している場合、インク吐出電圧の調整、ヘッド温度、プラテン温度等で対応する。この場合、ドット径の変動量毎に、事前に条件の組み合わせテーブルを作成しておくのが望ましい。また、特定の色のインクのみ、ドット径が変動しており、且つ変動幅が小さい場合には、該当ヘッドのインク吐出電圧の調整、ヘッドのインク温度で調整することができる。あるいは、マルチドットサイズの印字制御をしている場合で、複数サイズのインクドットを打ち分ける制御をしている場合には、不良ノズル・不良インクについてはドットサイズデータを、変動する吐出インク量に対応して数段階ずらすようにデータを加工して対応してもよい。この場合には、ノズル１７毎の細かい調整ができて画質劣化も最小にすることができる。
一方、不良発生が特定の色のインクのみで、当該インクで変動幅が、例えば５０％を超えるような程度の大きい場合、一つのドットを二回に分けて吐出する等の対応をする。こうすることにより画質不良を改善でき、不良コストアップを抑制できる。
【００５９】
一方、検査媒体ＣＰにインクを吐出した液滴吐出ヘッド９は、検査ステージ１３の上方を通過した後に、キャリッジ４の減速及び走査方向の反転により、＋Ｙ方向に走査移動する。このとき、上記の検査で吐出不良が検出され、メンテナンス処理を行う場合には、記録媒体Ｐへのインク吐出は行わずに、液滴吐出ヘッド９をメンテナンス装置１４と対向する位置まで移動させた後にメンテナンス処理を実行する。
【００６０】
上記の検査結果で吐出不良が検出されない、またはメンテナンス処理により吐出不良が解消された、あるいは吐出不良が生じていないノズル１７を使用する場合には、液滴吐出ヘッド９の走査移動中に、ステージ６上の記録媒体Ｐに対して液滴吐出ヘッド９からインクが吐出される。そして、Ｙ方向の走査移動による記録媒体Ｐに対するインク吐出と、ステージ６に対してＸ方向（副走査方向）への相対移動とを繰り返すことにより、記録媒体Ｐに対して所定のパターンが印字される。
【００６１】
ここで、上述したインク吐出特性の検査は、検査後に生じた吐出不良により、その後に記録媒体Ｐにインクを吐出した場合に、吐出不良が生じた状態でインクの吐出処理を行ってしまい、記録媒体Ｐ及びインクが浪費されることを回避するために、例えば走査移動毎に行うことが好ましい。ただし、一回の走査移動毎に検査を行う場合には、例えばキャリッジ４及び液滴吐出ヘッド９が＋Ｙ側へ走査移動した後に、記録媒体Ｐへのインク吐出を伴わない−Ｙ側への移動によって検査ステージ１３の上方に位置する必要があり、生産効率が低下する可能性がある。そのため、キャリッジ４及び液滴吐出ヘッド９が走査移動後に検査ステージ１３側に位置する二回の走査移動毎（一往復毎）に、インク吐出特性の検査を行うことが生産効率の点から好ましい。
【００６２】
以上のように、本実施形態では、メンテナンス装置１４と検査ステージ１３とがステージ６を挟んで逆側に配置されているため、インク吐出特性の検査を行う際に検査媒体ＣＰに吐出したインクに紫外線を照射して硬化させても、当該紫外線がメンテナンス装置１４に残存するインクを硬化させて不具合が生じることを防止できる。
【００６３】
また、本実施形態では、撮像手段１５が液滴吐出ヘッド９の移動可能範囲の外部領域に配置されており、また検査ステージ１３が液滴吐出ヘッド９と対向する位置と撮像手段１５と対向する位置との間を移動するため、液滴吐出ヘッド９の移動可能範囲で撮像手段１５を移動させる必要がなくなる。そのため、本実施形態では、インク吐出特性の検査の際に液滴吐出ヘッド９を移動させることが可能となり、記録媒体Ｐに対するインクの吐出とインク吐出特性の検査とを並行して行うことが可能となる。よって、本実施形態によれば、印刷速度の低下を抑制しつつ印刷品質を向上させることが可能となる。
しかも、本実施形態では、検査ステージ１３が一方向にのみ往復移動する構成であるため、構造が簡易で、位置決め精度も高く、移動時間も短くできる。また、この構成にすることによりスキャナユニットを設けてもインクジェットヘッドキャリッジの主走査方向の移動距離を短く設定することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、インク吐出特性の検査を、一回の走査移動毎に行うため、吐出不良が生じた状態でインクの吐出処理を行ってしまい、記録媒体Ｐ及びインクが浪費されることを回避することが可能となる。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００６６】
例えば、上記実施形態では、撮像手段１５をキャリッジ４の移動可能範囲の外部領域である−Ｘ側に配置し、検査ステージ１３をＸ方向に移動させる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、撮像手段１５をキャリッジ４の移動可能範囲の外部領域である−Ｙ側に配置し、検査ステージ１３をＹ方向に移動させる構成としてもよい。
上述したように、検査ステージ１３をＸ方向に移動させる構成とした場合には、キャリッジ４の移動方向であるＹ方向に関して液滴吐出装置１の大きさを小さくできる一方、検査ステージ１３をＹ方向に移動させる構成とした場合には、例えば、キャリッジ４をＹ方向に移動させる送り装置５等を、検査ステージ１３をＹ方向に移動させるための駆動装置として用いることで、装置の部品点数を減らして低コスト化に寄与できる。
また、検査ステージ１３をＹ方向に移動させる構成とする場合には、撮像手段１５の長さを液滴吐出ヘッド９におけるノズル列１６の長さよりも長くする（撮像手段１５の撮像範囲がノズル列１６によるインク吐出範囲よりも広い）ことが好ましい。この構成を採ることにより、ノズル列１６から吐出されたインクを一括して撮像することができ、インク吐出特性の検査要する時間の短縮化を図ることができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、ステージ６の＋Ｙ側にメンテナンス装置１４を配置し、ステージ６の−Ｙ側に検査ステージ１３及び撮像手段１５を配置する構成を例示したが、ステージ６の−Ｙ側にメンテナンス装置１４を配置し、ステージ６の＋Ｙ側に検査ステージ１３及び撮像手段１５を配置する構成としてもよい。ただし、検査ステージ１３及び撮像手段１５をタンク１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋと同一側に配置した場合には、検査媒体ＣＰに吐出されたインクに対して紫外線照射部１２から照射した紫外線の迷光がタンク１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋに貯溜された各色のインクに悪影響を及ぼす可能性があるため、上記実施形態で示したように、検査ステージ１３及び撮像手段１５とタンク１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋとについても、ステージ６を挟んだ逆側に配置することが好ましい。
【００６８】
また、上記実施形態では、活性光線で硬化する液体として紫外線硬化型インクを用いたが、本発明はこれに限定されず、可視光線、赤外線を硬化光として使用することができる種々の活性光線硬化型インクを用いることができる。
また、光源も同様に、可視光等の活性光を射出する種々の活性光光源を用いること、つまり活性光線照射部を用いることができる。
【００６９】
ここで、本発明において「活性光線」とは、その照射によりインク中において開始種を発生させうるエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、広く、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、電子線などを包含するものである。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、活性光線硬化型インクとしては、本実施形態のように、紫外線を照射することにより硬化可能な紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。
【００７０】
また、上記実施形態では、紫外線硬化型インクを用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、熱硬化型インクを用いる場合にも本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
４…キャリッジ（移動部）、  ６…ステージ（ステージ部）、  ９…液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）、  １２…紫外線照射部（照射部）、  １３…検査ステージ（検査用吐出部、検査装置）、  １４…メンテナンス装置、  １５…撮像手段（撮像部、検査装置）、  １７…ノズル、  Ｐ…記録媒体（基材）
【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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