(57)【要約】【課題】ワークに対して表面処理を行う表面前処理作業からインクを吐出して、当該インクの硬化作業までの時間を短縮させることができる液滴吐出装置を提供する。【解決手段】ワークに機能液を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、前記ワークに表面処理を施す表面処理部と、前記ワークに対して、前記液滴吐出ヘッドと前記表面処理部を、相対的に走査する走査部と、を備えた液滴吐出装置であって、前記表面処理部は、前記ノズルと所定の距離をおいて配置され、前記走査部により、前記液滴吐出ヘッドより先に、前記ワークと対向するように走査される。【選択図】図１
2011167657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに機能液を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、  
前記ワークに表面処理を施す表面処理部と、
前記ワークに対して、前記液滴吐出ヘッドと前記表面処理部を、相対的に走査する走査部と、を備えた液滴吐出装置であって、
前記表面処理部は、前記ノズルと所定の距離をおいて配置され、前記走査部により、前記液滴吐出ヘッドより先に、前記ワークと対向するように走査されることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出装置において、
前記表面処理部が、前記液滴吐出ヘッドに近接して配置されたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液滴吐出装置において、
前記表面処理部は、
光源と前記光源から出射された紫外線を集光させる集光部と、を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
前記機能液を硬化する機能液硬化部を備え、
前記機能液硬化部は、前記ノズルと所定の距離をおいて配置され、前記走査部により、前記液滴吐出ヘッドより後に、前記ワークと対向するように相対的に走査されることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液滴吐出装置において、
前記機能液硬化部が、前記液滴吐出ヘッドに近接して配置されたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の液滴吐出装置において、
前記液滴吐出ヘッドの走査方向に対して、前記液滴吐出ヘッドの上流側及び下流側に前記表面処理部と前記機能液硬化部とが配置された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。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ＵＶ（紫外線）を照射することにより硬化するＵＶインクを用いて液滴を吐出する液滴吐出装置が知られている。当該液滴吐出装置は、記録媒体に向けてＵＶインクを液滴として吐出するヘッドと、記録媒体に付着したＵＶインクに紫外線を照射して、ＵＶインクを硬化させるＵＶ照射手段等を備えている（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２００３−１２７３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＵＶインクを用いた印刷方法では、記録媒体とＵＶインクとの密着性を向上させるために、ヘッドから液滴吐出して記録媒体にＵＶインクを付着させる前に、予め、記録媒体の表面を改質する前処理作業が必要となる。従って、前処理を行った後に、液滴を吐出して記録媒体にＵＶインクを付着させ、付着させたＵＶインクを硬化させる手順を有することになる。しかしながら、上記前処理は、液滴吐出とインク硬化の作業工程（液滴吐出装置）とは別に設けられた前処理工程（別の前処理装置）において行われるため、記録媒体を前処理してからＵＶインクを付着させるまでに時間を要する。このため、記録媒体にＵＶインクが付着されるまでの間、記録媒体を放置或いは保管する間に、ワークの表面状態が、環境汚染の影響を受けたり、ワークの表面に塵等が付着したりして、ＵＶインクの密着性が低下してしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記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することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる液滴吐出装置は、ワークに機能液を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、前記ワークに表面処理を施す表面処理部と、前記ワークに対して、前記液滴吐出ヘッドと前記表面処理部を、相対的に走査する走査部と、を備えた液滴吐出装置であって、前記表面処理部は、前記ノズルと所定の距離をおいて配置され、前記走査部により、前記液滴吐出ヘッドより先に、前記ワークと対向するように走査されることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、表面処理部が、液滴吐出ヘッドの走査方向に対して上流側に設けられ、表面処理部と液滴吐出ヘッドとが同時に移動する。そして、ワークを表面処理させながら、液滴が吐出される。すなわち、液滴が吐出される前に、表面処理によってワークの表面が表面処理（改質等）される。そして、表面処理された領域に液滴が吐出され、ワーク上に機能液が塗布される。従って、ワークの表面処理から液滴吐出までの作業時間を短縮させることができる。そして、表面処理を行ってから液滴吐出までの時間が短いため、ワークに対する環境汚染や有機物の塵等の付着を防止することができ、ワークと機能液との密着性を向上させることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる液滴吐出装置の前記表面処理部が、前記液滴吐出ヘッドに近接して配置されたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、表面処理部が、液滴吐出ヘッドに近接して配置され、走査方向に走査する際、液滴吐出ヘッドと表面処理部とが一定の間隔を維持しながら走査する。従って、表面処理された領域に機能液を付着させる間が短縮され、かつ、表面処理された領域に対して均一に液滴吐出が行われる。これにより、ワークに対する機能液の濡れ性や密着性を均一化させることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる液滴吐出装置の前記表面処理部は、光源と前記光源から出射された紫外線を集光させる集光部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、ワークに対して集光させた紫外線を照射させることが可能となる。従って、ワークの任意の領域に照射することが可能となり、表面処理効率を高めることができる。また、集光によって紫外線の照射力を高めることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記機能液を硬化する機能液硬化部を備え、前記機能液硬化部は、前記ノズルと所定の距離をおいて配置され、前記走査部により、前記液滴吐出ヘッドより後に、前記ワークと対向するように相対的に走査されることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、液滴吐出ヘッドを走査させ、液滴吐出を行わせながら、ワークに付着した機能液を硬化させるので、液滴吐出から機能液の硬化までの作業時間を短縮させることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる液滴吐出装置の前記機能液硬化部が、前記液滴吐出ヘッドに近接して配置されたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、機能液硬化部が、液滴吐出ヘッドに近接して配置される。そして、走査方向に走査する際、液滴吐出ヘッドと機能液硬化部とが一定の間隔を維持しながら走査する。従って、液滴を吐出してから付着した機能液を硬化させる間が短縮され、かつ、均一に機能液を硬化させることができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記液滴吐出ヘッドの走査方向に対して、前記液滴吐出ヘッドの上流側及び下流側に前記表面処理部と前記機能液硬化部とが配置されたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、例えば、２方向に走査する液滴吐出ヘッドを中心として走査方向の両側に表面処理部と機能液硬化部が配置される。従って、全走査方向において、ワークの表面処理作業からワークに塗布された機能液を硬化させる硬化作業までの作業時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態にかかる液滴吐出装置の構成を示す模式図。
【図２】液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図。
【図３】第１実施形態にかかる液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図４】第１実施形態にかかる液滴吐出装置の駆動方法を示す模式図。
【図５】第２実施形態にかかる液滴吐出装置の構成を示す模式図。
【図６】第２実施形態にかかる液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図７】第２実施形態にかかる液滴吐出装置の駆動方法を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した第１及び第２実施形態について図面に従って説明する。なお、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮小を異ならせて図示している。
【００２０】
［第１実施形態］
（液滴吐出装置の構成）
まず、第１実施形態にかかる液滴吐出装置の構成について説明する。図１は、第１実施形態にかかる液滴吐出装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、液滴吐出装置１Ａは、ワークＷに向けて機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド１０と、液滴吐出ヘッド１０とワークＷを相対的に走査する走査部２０と、ワークＷに表面処理を施す表面処理部３０を備えている。また、機能液を硬化する機能液硬化部４０を備えている。さらに、ワークＷを載置するステージ５０、液滴吐出ヘッド１０のメンテナンスを行うメンテナンス部６０等を備えている。そして、これら液滴吐出ヘッド１０、走査部２０、表面処理部３０、機能液硬化部４０やメンテナンス部６０等を制御する制御部を有している。なお、本実施形態における液滴吐出装置１Ａは、ワークＷに機能液としてのＵＶインクを付着させる装置を例に挙げて説明する。
【００２１】
図２は、液滴吐出ヘッド１０の構成を示す断面図である。図２に示すように、液滴吐出ヘッド１０は、ノズルプレート１１を備え、ノズルプレート１１には、ノズル１２が形成されている。ノズル１２と相対する位置には、ノズル１２と連通するキャビティ１３が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド１０のキャビティ１３には、ＵＶインクが貯留された収容タンク（図示省略）からＵＶインクが供給されるように構成されている。
【００２２】
キャビティ１３上には、上下方向（Ｚ方向：縦振動）に振動して、キャビティ１３内の容積を拡大縮小する振動板１４と、上下方向に伸縮して振動板１４を振動させる加圧手段としての圧電素子１５が配設されている。圧電素子１５が上下方向に伸縮することにより振動板１４が振動し、振動板１４がキャビティ１３内の容積を拡大縮小してキャビティ１３を加圧する。これにより、キャビティ１３内の圧力が変動し、キャビティ１３内に供給されたＵＶインクは、ノズル１２を通って液滴Ｄとして吐出される。
【００２３】
なお、本実施形態では、加圧手段として、縦振動型の圧電素子１５を用いたが、特にこれに限定されず、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を用いるようにしてもよい。また、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を使用してもよい。さらには、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を液滴として吐出させる構成を有する液滴吐出ヘッドであってもよい。
【００２４】
走査部２０は、液滴吐出ヘッド１０とワークＷを相対的に走査するものである。本実施形態では、ステージ５０に載置されたワークＷに対して液滴吐出ヘッド１０を走査（移動）させ、液滴吐出ヘッド１０とワークＷとが相対的に走査する構成となっている。具体的には、走査部２０は、ガイドレール２３と、ガイドレール２３に沿って走査可能に配置されたキャリッジ２１と、キャリッジ２１を走査方向に移動させるための直動機構２２で構成されている。そして、キャリッジ２１には、液滴吐出ヘッド１０が搭載されている。直動機構２２は、例えば、ガイドレール２３に沿って走査方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するモーター（図示省略）に連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号をモーターに入力すると、モーターが正転又は逆転して、キャリッジ２１が同ステップ数に相当する分だけ走査方向に沿って往動又は復動する。このキャリッジ２１の移動により、液滴吐出ヘッド１０は、ワークＷの液滴吐出領域やメンテナンス部６０等に移動することができる。
【００２５】
表面処理部３０は、ワークＷの表面を表面処理するものである。表面処理としては、ワークＷの表面の洗浄や改質等の処理が含まれる。表面処理部３０は、例えば、紫外線照射装置、コロナ放電装置、プラズマ生成装置、水素バーナー等である。なお、本実施形態では、紫外線照射装置を例に挙げて説明する。表面処理部３０は、光源から紫外線を照射する照射部３１と、光源と光源から出射された紫外線を集光させる集光部３２とを備えている。照射部３１は、例えば、エキシマＵＶランプや低圧水銀ランプ等である。そして、照射部３１から照射される紫外線の波長は、例えば、１８５ｎｍ或いは２５４ｎｍである。
【００２６】
表面処理部３０は、ノズル１２と所定の距離をおいて配置され、走査部２０により、液滴吐出ヘッド１０より先に、ワークＷと対向するように走査される。より具体的には、表面処理部３０は、液滴吐出ヘッド１０から液滴Ｄを吐出させながら走査される走査方向Ｘ１において、液滴吐出ヘッド１０の上流側に液滴吐出ヘッド１０とともに走査可能に配置されている。また、表面処理部３０は、液滴吐出ヘッド１０に近接して配置されている。本実施形態では、表面処理部３０は、液滴吐出ヘッド１０が搭載されたキャリッジ２１の側面部分に配置されている。従って、キャリッジ２１が走査方向Ｘ１に走査する際、表面処理部３０と液滴吐出ヘッド１０とが、一定の間隔（距離）を維持しながら同時に走査する。
【００２７】
集光部３２は、例えば、凸レンズや集光ミラー等であり、照射部３１から照射された紫外線を集光させる。集光部３２は、ワークＷの所定領域に紫外線が照射されるように、ワークＷとの距離、或いは、凸レンズ或いは集光ミラーの曲率や材料等を適宜設定することができる。
【００２８】
機能液硬化部４０は、機能液を硬化させるものである。本実施形態では、機能液としてのＵＶインクを硬化させる機能を有し、例えば、紫外線照射装置等である。機能液硬化部４０は、高圧水銀ランプ等を備えている。そして、機能液硬化部４０から照射される紫外線の波長は、例えば、３６５ｎｍである。
【００２９】
機能液硬化部４０は、ノズル１２と所定の距離をおいて配置され、走査部２０により、液滴吐出ヘッド１０より後に、ワークＷと対向するように相対的に走査される。より具体的には、機能液硬化部４０は、液滴吐出ヘッド１０から液滴Ｄを吐出させながら走査される走査方向Ｘ１において、液滴吐出ヘッド１０の下流側に液滴吐出ヘッド１０とともに走査可能に配置されている。また、機能液硬化部４０は、液滴吐出ヘッド１０に近接して配置されている。本実施形態では、機能液硬化部４０は、液滴吐出ヘッド１０が搭載されたキャリッジ２１の側面部分であって、表面処理部３０が配置された部分の反対側に配置されている。従って、キャリッジ２１が走査方向Ｘ１に走査する際、機能液硬化部４０と液滴吐出ヘッド１０とが、一定の間隔（距離）を維持しながら同時に走査する。
【００３０】
メンテナンス部６０は、フラッシングユニット、キャッピングユニットやワイピングユニット、さらに、液滴Ｄの重量を測定する重量測定装置等を備えている。フラッシングユニットは、液滴吐出ヘッド１０内の流路を洗浄するとき、液滴吐出ヘッド１０から吐出する液滴Ｄを受ける装置である。例えば、液滴吐出ヘッド１０内に固形物が混入した場合に、フラッシングユニットに向けて液滴吐出ヘッド１０から液滴Ｄを吐出させることにより、固形物を液滴吐出ヘッド１０から排除することができる。キャッピングユニットは、液滴吐出ヘッド１０に蓋をする装置である。液滴吐出ヘッド１０に用いられる機能液は、揮発性を有する場合があり、液滴吐出ヘッド１０に内在する機能液の溶媒がノズル１２から揮発すると、機能液の粘度が変わり、ノズルが目詰まりすることがある。そこで、液滴吐出ヘッド１０に蓋をすることで、ノズル１２の目詰まりを防止することができる。ワイピングユニットは、液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート１１を拭く装置である。ノズルプレート１１は、液滴吐出ヘッド１０において、ワークＷと対向するように配置されている部材であるため、例えば、ノズルプレート１１に機能液等が付着した場合、ノズルプレート１１に付着して機能液がワークＷの予定外の場所に付着してしまうことがある。そこで、ノズルプレート１１を拭くことにより、ワークＷの予定外の場所への機能液の付着を防止することができる。重量測定装置は、例えば、電子天秤と電子天秤に配置された受け皿等で構成されている。そして、受け皿に向けて液滴吐出ヘッド１０から液滴Ｄを吐出し、受け皿に付着した液滴Ｄの重量を電子天秤によって測定することができる。
【００３１】
（電気的制御の構成）
次に、液滴吐出装置１Ａの電気的制御の構成について説明する。図３は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。図３において、液滴吐出装置１Ａは、上記に述べた各種部材を制御する制御部７０を備えている。例えば、制御部７０は、走査部２０を駆動させ、ワークＷの表面処理を行わせながら、液滴Ｄを吐出させ、さらに、ワークＷに付着したＵＶインクを硬化させる。以下、詳細について説明する。
【００３２】
制御部７０は、指令部８０と駆動部９０とを備え、指令部８０は、ＣＰＵ８１、記憶手段としてのＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３および入出力インターフェイス８４からなり、ＣＰＵ８１が入出力インターフェイス８４を介して入力される各種信号を、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３のデータに基づき処理し、入出力インターフェイス８４を介して駆動部９０へ制御信号を出力する。
【００３３】
駆動部９０は、ヘッドドライバー９１、モータードライバー９２、メンテドライバー９３、表面処理用ランプドライバー９４及び機能液硬化用ランプドライバー９５から構成されている。ヘッドドライバー９１は、制御部７０から出力された制御信号に基づき、液滴吐出ヘッド１０の駆動を制御する。モータードライバー９２は、直動機構２２のモーターを制御して、キャリッジ２１の走査を制御する。ヘッドドライバー９１は、モータードライバー９２の制御と同調することにより、ワークＷ上の所定位置に液滴Ｄを吐出することができる。メンテドライバー９３は、メンテナンス部６０に配置されたキャッピングユニット、ワイピングユニット、フラッシングユニット及び重量測定装置を制御する。表面処理用ランプドライバー９４は、表面処理部３０のランプを制御し、機能液硬化用ランプドライバー９５は、機能液硬化部４０のランプを制御する。ヘッドドライバー９１は、モータードライバー９２の制御と同調することにより、ワークＷ上の所定位置に液滴Ｄを吐出することができる。
【００３４】
（液滴吐出装置の駆動方法）
次に、液滴吐出装置１Ａの駆動方法について説明する。図４は、液滴吐出装置の駆動方法を示す模式図である。なお、本実施形態では、ワークＷの表面に向けてＵＶインクを液滴Ｄとして吐出する駆動方法について説明する。
【００３５】
図４（ａ）は、液滴吐出装置１Ａの駆動開始状態（一部駆動状態）を示している。まず、ステージ５０上の所定の位置にワークＷを載置する。この際、必要に応じて、ワークＷを吸着手段やガイド部材等により、ステージ５０に固定する。そして、液滴吐出ヘッド１０、表面処理部３０及び機能液硬化部４０をワークＷと対向する位置に移動させる。その後、走査方向Ｘ１にキャリッジ２１を走査させる。そして、まず、ワークＷの表面に向けて表面処理部３０から紫外線Ａを照射させる。この際、表面処理部３０の集光部３２により、集光された紫外線Ａが、ワークＷに照射される。例えば、図４（ｃ）に示すように、集光された紫外線ＡがワークＷの表面領域のうち一部の照射領域Ｐに照射するように設定する。当該設定では、ＵＶインクを付着させる領域に紫外線Ａが照射されるように照射領域Ｐを設定する。
【００３６】
図４（ｂ）は、液滴吐出装置１Ａの駆動状態を示している。図４（ｂ）に示すように、キャリッジ２１を走査方向Ｘ１に走査させる。その際、表面処理部３０と液滴吐出ヘッド１０と機能液硬化部４０とを同時に駆動させながら走査させる。具体的には、液滴吐出ヘッド１０の走査方向Ｘ１において、液滴吐出ヘッド１０の上流側に配置された表面処理部３０から紫外線ＡをワークＷの表面に向けて照射させながら、紫外線Ａが照射された照射領域Ｐに向けてＵＶインクを液滴Ｄとして吐出させる。これにより、ＵＶインクがワークＷに付着する。そして、ワークＷに付着したＵＶインクに向けて機能液硬化部４０から紫外線Ｂが照射され、ワークＷに付着したＵＶインクが硬化する。このようにして、走査方向Ｘ１において、ワークＷの表面処理、ＵＶインクの塗布及びＵＶインクの硬化が一連の駆動で実施される。
【００３７】
従って、上記の第１実施形態によれば、以下に示す効果がある。
【００３８】
（１）走査方向Ｘ１に走査するキャリッジ２１に液滴吐出ヘッド１０を搭載し、また、表面処理部３０を、走査方向Ｘ１において液滴吐出ヘッド１０の上流側であって、キャリッジ２１の側面部に配置するとともに、機能液硬化部４０を、走査方向Ｘ１において液滴吐出ヘッド１０の下流側であって、キャリッジ２１の側面部に配置した。これにより、キャリッジ２１が走査すると、表面処理部３０と液滴吐出ヘッド１０と機能液硬化部４０とが一定の間隔を維持しながら同時に走査する。そして、キャリッジ２１を走査させるとともに、表面処理部３０と液滴吐出ヘッド１０と機能液硬化部４０とを同期させながら駆動させた。従って、表面処理部３０によってワークＷの表面が改質されてから、改質されたワークＷの表面に機能液を液滴Ｄとして吐出して、ワークＷの表面に機能液を付着させるまでの時間を均一、かつ、短くすることができる。また、ワークＷを改質してから液滴Ｄを吐出するまでに、ワークＷへの環境汚染や異物付着による不具合の発生を抑制させることができる。そして、ワークＷと機能液との密着性を向上させることができる。
【００３９】
（２）表面処理部３０に集光部３２を設け、集光部３２によって集光された紫外線ＡをワークＷに照射させた。これにより、紫外線Ａの照射強度を高めることができる。さらに、ワークＷの表面温度を上げ、ワークＷに着弾したＵＶインクが濡れ広がりやすくなる。これにより、ＵＶインクとワークＷとの密着性を向上させることができる。
【００４０】
［第２実施形態］
（液滴吐出装置の構成）
次に、第２実施形態にかかる液滴吐出装置の構成について説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同様の部分には、同じ符号を付している。図５は、第２実施形態にかかる液滴吐出装置の構成を示す模式図である。図５に示すように、ワークＷに向けて機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド１０と、液滴吐出ヘッド１０とワークＷを相対的に走査する走査部２０と、ワークＷに表面処理を施す第１及び第２表面処理部３０ａ，３０ｂを備えている。また、機能液を硬化する第１及び第２機能液硬化部４０ａ，４０ｂを備えている。さらに、ワークＷを載置するステージ５０、液滴吐出ヘッド１０のメンテナンスを行うメンテナンス部６０等を備えている。そして、これら液滴吐出ヘッド１０、走査部２０、第１及び第２表面処理部３０ａ，３０ｂ、第１及び第２機能液硬化部４０ａ，４０ｂやメンテナンス部６０等を制御する制御部を有している。本実施形態では、ワークＷに機能液としてのＵＶインクを付着させる液滴吐出装置１Ｂを例に挙げて説明する。なお、液滴吐出ヘッド１０、走査部２０及びメンテナンス部６０の構成は、第１実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００４１】
第１及び第２表面処理部３０ａ，３０ｂは、ワークＷの表面を表面処理するものであり、当該表面処理としては、ワークＷの表面の洗浄や改質等の表面処理が含まれる。第１及び第２表面処理部３０ａ，３０ｂは、例えば、紫外線照射装置、コロナ放電装置、プラズマ生成装置、水素バーナー等である。なお、本実施形態では、紫外線照射装置を例に挙げて説明する。第１及び第２表面処理部３０ａ，３０ｂのそれぞれには、光源から紫外線を照射する照射部３１と、照射された紫外線を集光させる集光部３２とを備えている。照射部３１及び集光部３２の構成については、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００４２】
第１及び第２表面処理部３０ａ，３０ｂのそれぞれが、液滴吐出ヘッド１０の走査方向Ｘ１，Ｘ２において、液滴吐出ヘッド１０の上流側に設けられている。さらに詳細には、液滴吐出ヘッド１０から液滴Ｄを吐出しながら走査される走査方向Ｘ１に対して、液滴吐出ヘッド１０の上流側に第１表面処理部３０ａが設けられている。また、第１表面処理部３０ａは、液滴吐出ヘッド１０に近接して配置されている。本実施形態の第１表面処理部３０ａは、液滴吐出ヘッド１０が搭載されたキャリッジ２１の側面部分に配置されている。また、液滴吐出ヘッド１０が液滴Ｄを吐出しながら走査される走査方向Ｘ２に対して、液滴吐出ヘッド１０の上流側に第２表面処理部３０ｂが設けられている。また、第２表面処理部３０ｂは、液滴吐出ヘッド１０に近接して配置されている。本実施形態の第２表面処理部３０ｂは、液滴吐出ヘッド１０が搭載されたキャリッジ２１の側面部分（第１表面処理部が配置された側面部分とは反対側の側面部分）に配置されている。従って、キャリッジ２１が走査方向Ｘ１，Ｘ２に走査する際、第１及び第２表面処理部３０ａ，３０ｂと液滴吐出ヘッド１０とが、一定の間隔を維持しながら同時に移動するように構成されている。
【００４３】
第１及び第２機能液硬化部４０ａ，４０ｂは、機能液を硬化させるものである。本実施形態では、機能液としてのＵＶインクを硬化させる機能を有し、例えば、紫外線照射装置等である。機能液硬化部４０は、高圧水銀ランプ等を備えている。そして、第１及び第２機能液硬化部４０ａ，４０ｂから照射される紫外線の波長は、例えば、３６５ｎｍである。
【００４４】
第１及び第２機能液硬化部４０ａ，４０ｂのそれぞれが、液滴吐出ヘッド１０の走査方向Ｘ１，Ｘ２において、液滴吐出ヘッド１０の下流側に設けられている。さらに詳細には、液滴吐出ヘッド１０から液滴Ｄを吐出しながら走査される走査方向Ｘ１に対して、液滴吐出ヘッド１０の下流側に第１機能液硬化部４０ａが設けられている。また、第１機能液硬化部４０ａは、液滴吐出ヘッド１０に近接して配置されている。本実施形態の第１機能液硬化部４０ａは、第２表面処理部３０ｂに隣接して配置されている。また、液滴吐出ヘッド１０が液滴Ｄを吐出しながら走査される走査方向Ｘ２に対して、液滴吐出ヘッド１０の下流側に第２機能液硬化部４０ｂが設けられている。また、第２機能液硬化部４０ｂは、液滴吐出ヘッド１０に近接して配置されている。本実施形態の第２機能液硬化部４０ｂは、第１表面処理部３０ａに隣接して配置されている。従って、キャリッジ２１が走査方向Ｘ１，Ｘ２に走査する際、第１及び第２機能液硬化部４０ａ，４０ｂと液滴吐出ヘッド１０とが、一定の間隔を維持しながら同時に移動するように構成されている。
【００４５】
（電気的制御の構成）
次に、液滴吐出装置１Ｂの電気的制御の構成について説明する。図６は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。図６において、液滴吐出装置１Ｂは、上記に述べた各種部材を制御する制御部７０を備えている。例えば、制御部７０は、走査部２０を駆動させ、ワークＷの表面処理を行わせながら、液滴Ｄを吐出させ、さらに、ワークＷに付着したＵＶインクを硬化させる。以下、詳細について説明する。
【００４６】
制御部７０は、指令部８０と駆動部９０とを備え、指令部８０は、ＣＰＵ８１、記憶手段としてのＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３および入出力インターフェイス８４からなり、ＣＰＵ８１が入出力インターフェイス８４を介して入力される各種信号を、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３のデータに基づき処理し、入出力インターフェイス８４を介して駆動部９０へ制御信号を出力する。
【００４７】
駆動部９０は、ヘッドドライバー９１、モータードライバー９２、メンテドライバー９３、第１及び第２表面処理用ランプドライバー９４ａ，９４ｂ、第１及び第２機能液硬化用ランプドライバー９５ａ，９５ｂから構成されている。ヘッドドライバー９１は、制御部７０から出力された制御信号に基づき、液滴吐出ヘッド１０の駆動を制御し、モータードライバー９２は、直動機構２２のモーターを制御し、キャリッジ２１の移動を制御する。すなわち、キャリッジ２１に搭載された液滴吐出ヘッド１０とキャリッジ２１の側面部に配置された第１及び第２表面処理部３０ａ，３０ｂ、第１及び第２機能液硬化部４０ａ，４０ｂの移動を制御する。メンテドライバー９３は、メンテナンス部６０に配置されたキャッピングユニット、ワイピングユニット、フラッシングユニット及び重量測定装置を制御する。第１表面処理用ランプドライバー９４ａは、第１表面処理部３０ａのランプを制御し、第２表面処理用ランプドライバー９４ｂは、第２表面処理部３０ｂのランプを制御する。第１機能液硬化用ランプドライバー９５ａは、第１機能液硬化部４０ａのランプを制御し、第２機能液硬化用ランプドライバー９５ｂは、第２機能液硬化部４０ｂのランプを制御する。
【００４８】
（液滴吐出装置の駆動方法）
次に、液滴吐出装置１Ｂの駆動方法について説明する。図７は、液滴吐出装置の駆動方法を示す模式図である。なお、本実施形態では、ワークＷの表面に向けて機能液としてのＵＶインクを液滴Ｄとして吐出する方法について説明する。
【００４９】
図７（ａ）は、液滴吐出装置１Ｂの駆動開始状態（一部駆動状態）を示している。ステージ５０上の所定の位置にワークＷ１を載置する。この際、必要に応じて、ワークＷ１を吸着手段やガイド部材等により、ステージ５０に固定する。そして、液滴吐出ヘッド１０、表面処理部３０及び機能液硬化部４０をワークＷ１と対向する位置に移動させる。その後、走査方向Ｘ１にキャリッジ２１を走査させる。そして、まず、第１表面処理部３０ａを駆動させ、ワークＷ１の表面に向けて紫外線Ａを照射させる。この際、表面処理部３０の集光部３２によって紫外線Ａが集光され、集光された紫外線Ａが、ワークＷ１の表面領域のうち一部の照射領域Ｐに照射される（図４（ｃ）参照）。紫外線Ａを照射させる領域は、ＵＶインクを付着させる領域となるように、集光部３２等を適宜設定する。
【００５０】
図７（ｂ）は、走査方向Ｘ１における液滴吐出装置１Ｂの駆動状態を示している。図７（ｂ）に示すように、キャリッジ２１を走査方向Ｘ１に走査させながら、第１表面処理部３０ａと液滴吐出ヘッド１０と第１機能液硬化部４０ａとを同時に駆動させる。具体的には、液滴吐出ヘッド１０の走査方向Ｘ１において、液滴吐出ヘッド１０の上流側に配置された第１表面処理部３０ａから紫外線ＡをワークＷ１の表面に照射させながら、紫外線Ａが照射された照射領域Ｐに向けてＵＶインクを液滴Ｄとして吐出させる。これにより、ＵＶインクがワークＷ１に付着する。そして、液滴吐出ヘッド１０の下流側に配置された第１機能液硬化部４０ａから紫外線Ｂが照射され、ワークＷ１に付着したＵＶインクが硬化する。この際、第２表面処理部３０ｂと第２機能液硬化部４０ｂは非駆動状態となる。このようにして、走査方向Ｘ１において、ワークＷ１の表面処理、ＵＶインクの塗布及びＵＶインクの硬化が一連の駆動で実施される。
【００５１】
図７（ｃ）は、走査方向Ｘ２における液滴吐出装置１Ｂの駆動状態を示している。なお、ワークＷ２の載置方法等は、図７（ａ）における載置方法等と同様に行う。図７（ｃ）に示すように、キャリッジ２１を走査方向Ｘ２に走査させながら、第２表面処理部３０ｂと液滴吐出ヘッド１０と第２機能液硬化部４０ｂとを同時に駆動させる。具体的には、液滴吐出ヘッド１０の走査方向Ｘ２において、液滴吐出ヘッド１０の上流側に配置された第２表面処理部３０ｂから紫外線ＡをワークＷ２の表面に照射させながら、紫外線Ａが照射された照射領域Ｐに向けてＵＶインクを液滴Ｄとして吐出させる。これにより、ＵＶインクがワークＷ２に付着する。そして、液滴吐出ヘッド１０の下流側に配置された第２機能液硬化部４０ｂから紫外線Ｂが照射され、ワークＷ２に付着したＵＶインクが硬化する。この際、第１表面処理部３０ａと第１機能液硬化部４０ａは非駆動状態となる。このようにして、走査方向Ｘ２においても、ワークＷ２の表面処理、ＵＶインクの塗布及びＵＶインクの硬化が一連の駆動で実施される。
【００５２】
従って、上記の第２実施形態によれば、第１実施形態に効果に加え、以下に示す効果がある。
【００５３】
液滴吐出ヘッド１０が搭載されたキャリッジ２１の走査方向Ｘ１，Ｘ２に対して、キャリッジ２１の両側に第１及び第２表面処理部３０ａ，３０ｂ、第１及び第２機能液硬化部４０ａ，４０ｂをそれぞれ配置した。従って、液滴吐出ヘッド１０がいずれの走査方向Ｘ１，Ｘ２に走査しても、ワークＷの表面処理作業からワークＷに塗布された機能液を硬化させる硬化作業までの作業時間を短縮させることができる。
【００５４】
なお、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
【００５５】
（変形例１）第１及び第２実施形態では、機能液硬化部４０（第１及び第２機能液硬化部４０ａ，４０ｂ）を備えたが、これを省略してもよい。このようにしても、紫外線が照射された照射領域Ｐでは、ワークＷの表面温度が上がるため、照射領域Ｐに、例えば、溶媒を含む機能液を液滴として吐出して、照射領域Ｐに機能液を付着させた場合、溶媒分が揮発するため、機能液を硬化させることができる。
【００５６】
（変形例２）第１及び第２実施形態では、ワークＷに対して液滴吐出ヘッド１０を走査させる走査部２０を設けたが、これに限定されず、液滴吐出ヘッド１０を固定し、ステージ５０を走査させ、液滴吐出ヘッド１０とワークＷとを相対的に走査させる構成であってもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。さらに、液滴吐出ヘッド１０、表面処理部３０及び機能液硬化部４０を固定させることにより、液滴吐出ヘッド１０、表面処理部３０及び機能液硬化部４０の重量等による走査（駆動）負荷を低減させることができる。
【００５７】
（変形例３）第１及び第２実施形態では、ＵＶインクを用いた液滴吐出装置１Ａ，１Ｂについて説明したが、これに限定されない。例えば、金属配線材料を含む機能液を用いて、例えば、絶縁基板等のワークＷに機能液を吐出して金属配線を形成する液滴吐出装置であってもよい。この場合において、例えば、撥液処置されたワークＷの表面に対して表面処理部３０によって紫外線を照射させ、紫外線が照射された部分を親液化させ、親液化された領域に液滴Ｄを吐出する構成であってもよい。このようにすれば、ワークＷに付着する機能液が濡れ広がり、ワークＷと金属配線との密着性を高めることができる。また、表面処理部に集光部を備えることにより、集光された紫外線がワークＷに照射されることにより、ワークＷに照射された部分の温度が上がる。このため、機能液の濡れ広がりが規制され、微細な金属配線膜を形成することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ，１Ｂ…液滴吐出装置、１０…液滴吐出ヘッド、２０…走査部、２１…キャリッジ、３０…表面処理部、３０ａ…第１表面処理部、３０ｂ…第２表面処理部、３１…照射部、３２…集光部、４０…機能液硬化部、４０ａ…第１機能液硬化部、４０ｂ…第２機能液硬化部、５０…ステージ、６０…メンテナンス部、７０…制御部、Ｘ１，Ｘ２…走査方向、Ｗ…ワーク、Ｐ…照射領域、Ｄ…液滴。
【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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