(57)【要約】【課題】ワークの平坦性を確保して吸着が可能な吸着装置および、その吸着装置を備えた液滴吐出装置を提供する。【解決手段】平坦面１０ａを有しワークＷを吸着する吸着穴１１が設けられた矩形のステージ１０と、ステージ１０の吸着穴１１に接続され負圧を発生させる減圧ポンプ１５と、を備え、ステージ１０の平面視にて対向する２辺に沿った部分における一定面積あたりの吸着穴１１の数を、ステージ１０の他の部分における一定面積あたりの吸着穴１１の数に比べて多く配置する。【選択図】図１
2011230463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面を有しワークを吸着する吸着穴が設けられた矩形のステージと、
前記ステージの前記吸着穴に接続され負圧を発生させる負圧発生部と、を備え、
前記ステージの平面視にて対向する２辺に沿った部分における一定面積あたりの前記吸着穴の数が、前記ステージの他の部分における一定面積あたりの前記吸着穴の数に比べて多いことを特徴とする吸着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の吸着装置において、
前記ステージの一定面積あたりの前記吸着穴の数が多い部分は前記ワークに処理を施さない部分に対応していることを特徴とする吸着装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の吸着装置において、
前記ステージの上下動を可能とするステージ移動機構を備えることを特徴とする吸着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の吸着装置と、
前記ワークをロール・ツウ・ロール方式で搬送する搬送装置と、
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、を備え、
前記吸着装置に吸着された前記ワークに対して前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出す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、
前記ステージの一定面積あたりの前記吸着穴の数が多い部分は前記ワークに前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出しない部分に対応してい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、吸着装置および液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクなどの液状体を液滴吐出ヘッドから液滴として吐出して、ワークに描画を行う液滴吐出装置が知られている。液滴吐出装置では、ワークとしてリジット基板やフィルムなどのフレキシブル基板、ロール紙など様々なものが用いられている。
これらのワークは一般に、液滴の塗布面の平面性を確保するために吸着方式によりステージに吸着されて描画が行われている。そして、ステージには吸着穴を一様に形成してワークを吸着させることが多い。
【０００３】
また、フィルムなどの厚みの薄いワークの場合、吸着穴からワークを吸着する際にワークが吸着穴部で凹んだり、ステージとワークの間に空気が残ったりしてワークが変形することがあり、描画する領域におけるワークの変形は描画品位を低下させている。
このため、例えば特許文献１にはシート状のワークの描画領域に吸着穴が形成されないステージ（印刷台）を用いて描画を行い、吸着穴の影響を抑えた構成のインクジェット式プリンターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１６６５３号公報（図５参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような描画領域に吸着穴を形成しない構成の吸着装置では、ワークの液滴を塗布する描画領域が大きくなるとワークに浮きが発生して、ワークの平坦性が確保できない課題がある。
そして、このような吸着装置でワークを固定する液滴吐出装置においては、描画領域でワークが変形すると、液滴の着弾位置がずれて描画品位を低下させる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる吸着装置は、平坦面を有しワークを吸着する吸着穴が設けられた矩形のステージと、前記ステージの前記吸着穴に接続され負圧を発生させる負圧発生部と、を備え、前記ステージの平面視にて対向する２辺に沿った部分における一定面積あたりの前記吸着穴の数が、前記ステージの他の部分における一定面積あたりの前記吸着穴の数に比べて多いことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、矩形のステージの２辺に沿った部分における一定面積あたりの吸着穴の数が、ステージの他の部分における一定面積あたりの吸着穴の数に比べて多い。このように吸着穴をステージに配置することで、２辺に沿った部分でワークを確実に保持でき、そして、その他の部分でワークとステージの間に空気が残らないように空気抜きを行いながら吸着することができる。このことから、特に厚みの薄いワークをステージ上で平坦に保持することが可能である。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる吸着装置において、前記ステージの一定面積あたりの前記吸着穴の数が多い部分は前記ワークに処理を施さない部分に対応していることが望ましい。
【００１０】
この構成によれば、一定面積あたりの吸着穴の数が多い部分はワークに処理を施さない部分に対応している。このことから、吸着穴の数が多い部分において、吸着穴からの吸着によってワーク表面の凹みが生じてもワークの平坦性を必要とする部分における処理において影響がない。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる吸着装置において、前記ステージの上下動を可能とするステージ移動機構を備えることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、吸着装置にステージを上下動させるステージ移動機構が備えられている。厚みの薄いワークの場合、自重によりワークが反った形状となりステージを下から上に移動させてワークに接触させて吸着させることにより、ワークを小さい面積から順次大きい面積へと吸着し、最終的にステージ面にワークが変形することなくワークを平坦に保持することができる。
【００１３】
［適用例４］本適用例にかかる液滴吐出装置は、前記ワークをロール・ツウ・ロール方式で搬送する搬送装置と、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、を備え、前記吸着装置に吸着された前記ワークに対して前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、フィルム状のワークをロール・ツウ・ロール方式で搬送する搬送装置と、上記の吸着装置とを液滴吐出装置に備えている。
このことから、特に厚みの薄いワークをステージ上で平坦に保持することが可能であり、ワークの変形を防止でき描画品位の優れた液滴吐出装置を提供できる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記ステージの一定面積あたりの前記吸着穴の数が多い部分は前記ワークに前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出しない部分に対応していることが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、一定面積あたりの吸着穴の数が多い部分はワークに液滴吐出ヘッドから液滴を吐出しない部分に対応していることから、確実にワークを保持するために吸着穴からの吸着によってワーク表面の凹みが生じても、その両側に挟まれた描画領域のワークの平坦性に影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態における吸着装置の構成を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略断面図。
【図２】第１の実施形態におけるステージとワークの位置関係を説明する概略平面図。
【図３】第１の実施形態における吸着装置の吸着動作を示す説明図。
【図４】第２の実施形態にかかる液滴吐出装置の構成を示す模式図。
【図５】第２の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの構成を示す概略断面斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜変更している。
（第１の実施形態）
【００１９】
図１は第１の実施形態における吸着装置の構成を示し、図１（ａ）は概略平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図である。図２はステージとワークの位置関係を説明する概略平面図である。
【００２０】
図１に示すように、吸着装置１はワークを吸着するステージ１０と、負圧発生部としての減圧ポンプ１５と、を備えている。
ステージ１０は矩形の板状に形成され、表面が平坦である平坦面１０ａを一面に有し、この平坦面１０ａに吸着穴１１が設けられている。この各吸着穴１１はステージ１０の内部において、キャビティーが形成された空間部１２に連通している。そして、この空間部１２はステージ１０の端面に形成された吸引口１３に連通している。
【００２１】
そして、吸引口１３には中空のチューブ１４が接続され、チューブ１４の先には負圧発生部としての減圧ポンプ１５が接続されている。
このようにして、減圧ポンプ１５を作動させることでチューブ１４を介してステージ１０内の空間部１２が減圧状態となり、大気と連通した吸着穴１１から吸引が行われ、ステージ１０の平坦面１０ａにてワークを吸着することができる。
なお、ステージ１０は金属、セラミックス、樹脂、石材などの材料にて形成されている。
【００２２】
また、ステージ１０はベース板１７に載置され、ベース板１７に取り付けられたステージ移動機構１６により、ステージ１０が上下に移動可能に構成されている。
ステージ移動機構１６は例えば、ボールねじなどの直動機器を用いてベース板１７の高さの位置決めが精密に行われる。
【００２３】
ステージ１０に形成された吸着穴１１は、図２に示すように、ステージ１０の平面視において対向する２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂと、その他の部分である中央部分２０において、一定面積あたりの吸着穴１１の数が異なっている。ここで、対向する２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂは、ステージ１０の外周の端部から内側に入った領域をいう。
ステージ１０の対向する２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂにおける一定面積あたりの吸着穴１１の数は、ステージ１０の中央部分２０における一定面積あたりの吸着穴１１の数に比べて多く形成されている。
【００２４】
例えば、ワークＷとして長尺のフィルムを用いた場合、ワークＷの側端側に対応する部分がステージ１０の対向する２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂに対応している。
また、ステージ１０の対向する２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂはワークＷに印刷などの処理を行わない部分に対応し、中央部分２０が印刷などの処理を行う部分に対応している。
換言すれば、ワークＷに対して処理を行わない部分に対応するステージ１０の部分に、一定面積あたりの吸着穴１１の数を多く形成するようにしてある。
【００２５】
なお、ステージ１０に設けられる吸着穴１１は、それぞれの部分で規則正しく配置しても良いし、任意に配置しても良い。
また、ステージ１０の対向する２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂと、その他の部分である中央部分２０において、減圧ポンプを２系統用いて、それぞれの部分の吸引力が異なるように設定しても良い。例えば、ステージ１０の対向する２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂにおける吸着穴からの吸引力を、中央部分２０の吸着穴からの吸引力よりも大きく設定しても良い。このようにすることで、ワークＷの端部を確実に吸着することができる。
【００２６】
次に、本実施形態の吸着装置の吸着動作について説明する。
図３は吸着装置の吸着動作を示す説明図であり、左側は側面図、右側は平面図である。
図３は、吸着装置のステージ１０上方に長尺のフィルムなどのワークＷをロール・ツウ・ロールの搬送方式で供給している。
ここでは、ワークＷとして、例えば、厚み１０μｍ〜５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどが用いられる。
【００２７】
まず、ワークＷの処理を行う部分が吸着装置１の上方に搬送され停止する。ワークＷは搬送ローラー（図示せず）の間に掛け渡され、その自重により鉛直方向に少し撓んだ状態で停止している。
ワークＷが停止している状態において、吸着装置１の減圧ポンプが作動し吸着穴から吸着しながらステージ１０が上方に移動する。そして、図３（ａ）に示すように、ステージ１０の平坦面１０ａとワークＷとが接触する。このとき、ワークＷは鉛直方向に撓んでいるため、ワークＷと平坦面１０ａとの接触部１８ａは線状に接触する。
【００２８】
そして、さらにステージ１０が上方に移動しワークＷが吸着されることで、図３（ｂ）に示すように、ステージ１０の平坦面１０ａとワークＷとの接触部１８ｂは面積が大きくなる。
さらに、ステージ１０が上方に移動しワークＷが吸着され、図３（ｃ）に示すように、ステージ１０の平坦面１０ａとワークＷの接触部１８ｃは平坦面１０ａの全面になる。このようにして、吸着されたワークＷはステージ１０の平坦面１０ａに倣って、平坦に保持される。
なお、ワークＷにおける弛みは搬送装置内の調整機構などで調整され、ワークＷは水平状態に保持されている。
【００２９】
このように、ワークＷの吸着は図３（ａ）〜図３（ｃ）に示したように、ワークＷがステージ１０との接触面積を増やしながらステージ１０に吸着されていく。
フィルム状のワークＷの側端側は、吸着穴１１の多い２辺に沿った部分でワークＷを確実に保持でき、そして、その他の部分でワークＷとステージ１０の間に空気が残らないように吸着することができる。そして、ワークＷがステージ１０の平坦面に倣った状態でワークＷの表面に印刷などの処理が施される。
そして、ワークＷへの処理が終了すると、減圧ポンプの作動が停止してステージ１０の吸着穴からの吸着が解除され、吸着装置が下方に移動してワークＷが搬送される。
【００３０】
以上、本実施形態の吸着装置１は矩形のステージ１０の対向する２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂにおける一定面積あたりの吸着穴１１の数が、ステージの中央部分２０における一定面積あたりの吸着穴１１の数に比べて多い。このように吸着穴１１をステージ１０に配置することで、２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂでワークＷを確実に保持でき、そして、中央部分２０でワークＷとステージ１０の間に溜まる空気を吸って空気が残らないように吸着することができる。このことから、特に厚みの薄いワークＷをステージ１０上で平坦に保持することが可能である。
【００３１】
また、一定面積あたりの吸着穴１１の数が多い２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂはワークＷに処理を施さない部分に対応している。このことから、吸着穴１１からの吸着によってワーク表面に凹みが生じてもワークＷの平坦性を必要とする処理において影響がない。
なお、上記においてワークは長尺のフィルムとしたが、個別の形状の厚みの薄いワークであっても本吸着装置の利用が可能である。
【００３２】
さらに、ワークＷの搬送時に、吸着を解除してワークＷとステージ１０とを分離するが、従来のステージのように一様に吸着穴１１を配置した場合、吸着を解除したときにワークＷの中央部に真空破壊の圧力が集中する。このため、厚みの薄いワークＷでは、例えば描画したインクの流動など、ワークＷの処理表面に悪影響を与える。これに対して、本実施形態の吸着装置１では、吸着穴１１の一定面積あたりの数が多い２辺に沿う部分３０ａ，３０ｂに真空破壊の圧力が分散され、ワークＷの中央部の処理が施された表面には吸着解除の影響がない。
（第２の実施形態）
【００３３】
次に、第２の実施形態として吸着装置を備えた液滴吐出装置について説明する。本実施形態では紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインクと呼ぶ）を用い、インクジェット方式にてインク（液滴）をワークに吐出して描画を行う液滴吐出装置を例にとり説明する。
図４は本実施形態の液滴吐出装置の構成を示す模式図である。
【００３４】
液滴吐出装置５は、吸着装置１と、搬送装置４０と、液滴吐出ヘッド５０と、紫外光照射ユニット４７と、を備えている。
搬送装置４０はロール・ツウ・ロール方式の搬送装置であり、フィルム状のワークＷが巻かれワークＷを供給する給材ローラー４１と、処理されたワークＷを巻き取って除材する除材ローラー４２と、給材ローラー４１と除材ローラー４２との間においてワークＷの搬送を行う搬送ローラー４３ａ〜４３ｆと、を有している。
【００３５】
そして、搬送装置４０の中間位置の搬送ローラー４３ｃと搬送ローラー４３ｄとの間には、吸着装置１が配置されている。
吸着装置１は図２で説明したように、ステージ１０の対向する２辺に沿う部分における一定面積あたりの吸着穴の数は、ステージの他の部分における一定面積あたりの吸着穴の数に比べて多く形成されている。
【００３６】
ステージ１０の上方にはＵＶインクを液滴としてワークＷに吐出する液滴吐出ヘッド５０が配置されている。また、ワークＷに吐出されたＵＶインクに紫外光を照射して硬化させる紫外光照射ユニット４７がステージ１０より下流側に設けられている。
なお、ワークＷは厚み１０μｍ〜５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムまたはポリカーボネートフィルムなどが用いられる。
【００３７】
次に液滴吐出ヘッド５０の構成について説明する。
図５は液滴吐出ヘッドの構成を示す概略断面斜視図である。
液滴吐出ヘッド５０は、ノズルプレート５６に複数のノズル５５を備え、それぞれのノズル５５の開口に連通する圧力室５３、圧力室５３の一壁面を構成する振動板５２、振動板５２を変形させるＰＺＴなどの圧電素子５１、各圧力室５３にインクなどの液状体を送り込む共通インク室５４を有している。
【００３８】
振動板５２は、弾性変形可能な薄板から構成され、圧電素子５１の先端に当接している。このような構成により、圧電素子５１が収縮して、振動板５２が上方に撓んで圧力室５３が膨張すると、共通インク室５４の液状体が圧力室５３に流れ込む。所定時間の経過後に、圧電素子５１が伸長して、振動板５２が元に戻って圧力室５３が収縮すると、圧力室５３の液状体が圧縮されて、ノズル５５の開口から液滴が吐出する。このとき、液滴吐出ヘッド５０に形成されている多数のノズル５５のうち、いずれから液滴を吐出するかによってワークＷに所定の文字、マークや画像などの描画が可能である。
【００３９】
以上の構成の液滴吐出装置５において、ステージ１０の上方にワークＷが搬送され、ステージ１０の吸着穴からワークＷがステージ１０に吸引される。このようにして、ワークＷがステージ１０上に平坦に保持される。
そして、液滴吐出ヘッド５０が搬送方向（主走査方向）に動き、液滴を吐出してワークＷに描画を行う。また、必要に応じてワークＷの幅方向（副走査方向）に動いて改行して描画を行う。所定の描画が終了すると、吸着装置１がワークＷの吸着を解除して下方に移動し、その後ワークＷの搬送が行われる。液滴が吐出されたワークＷの部分は紫外光照射ユニット４７により紫外光が照射されてインクの硬化が行われる。
【００４０】
また、ワークＷの搬送によりステージ１０の上方には液滴の吐出前のワークＷが吸着装置１に吸着され、続いて液滴吐出ヘッド５０から液滴がワークＷに吐出される。
このような動作が繰り返されて、ワークＷに連続して液滴を吐出することが可能である。
【００４１】
以上、本実施形態の液滴吐出装置５はフィルム状のワークＷをロール・ツウ・ロール方式で搬送する搬送装置４０と、吸着装置１とを備えており、特に厚みの薄いワークＷをステージ１０上で平坦に保持することが可能で、ワークＷの変形を防止でき描画品位の優れた液滴吐出装置５を提供できる。
【００４２】
また、一定面積あたりの吸着穴の数が多い部分はワークＷに液滴吐出ヘッド５０から液滴を吐出しない部分に対応していることから、確実にワークＷを保持するために吸着穴からの吸着によってワーク表面に凹みが生じても、描画領域のワークＷの平坦性に影響を及ぼすことがなく、精度の高い描画が可能となる。
【００４３】
なお、上記の実施形態の液滴吐出装置に用いるインクとしてＵＶインクに限らず、ホットメルトタイプのインクなどを用いても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１…吸着装置、５…液滴吐出装置、１０…ステージ、１０ａ…平坦面、１１…吸着穴、１２…空間部、１３…吸引口、１４…チューブ、１５…負圧発生部としての減圧ポンプ、１６…ステージ移動機構、１７…ベース板、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…接触部、２０…ステージの中央部分、３０ａ，３０ｂ…ステージの２辺に沿う部分、４０…搬送装置、４１…給材ローラー、４２…除材ローラー、４３ａ〜４３ｆ…搬送ローラー、４７…紫外光照射ユニット、５０…液滴吐出ヘッド、５１…圧電素子、５２…振動板、５３…圧力室、５４…共通インク室、５５…ノズル、５６…ノズルプレート、Ｗ…ワーク。
【図１】
2011230463.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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