(57)【要約】【課題】液体吐出装置において、複数種類の液滴を、高い精度で同一箇所へ吐出する。【解決手段】液滴を吐出する液体吐出装置１０であって、液滴を吐出するノズル３０２をそれぞれ有し、かつ、それぞれにおけるノズル３０２が液滴を吐出する吐出方向に沿った直線が一点で交わるように保持された複数のノズルヘッド２０２と、吐出方向に沿った直線が交わる一点へ向けて、複数のノズルヘッド２０２のノズル３０２から液滴を吐出させる吐出制御部１６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する液体吐出装置であって、
液滴を吐出するノズルをそれぞれ有し、かつ、それぞれにおける前記ノズルが液滴を吐出する吐出方向に沿った直線が一点で交わるように保持された複数のノズルヘッドと、
前記吐出方向に沿った直線が交わる一点へ向けて、前記複数のノズルヘッドの前記ノズルから液滴を吐出させる吐出制御部と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記吐出方向に沿った直線が交わる一点の近傍に設けられて、それぞれの前記ノズルヘッドの前記ノズルから吐出される液滴を通過させる環状部材を更に備え、
被吐出部材において液滴が吐出されるべき目標位置と、前記環状部材とが重なった場合に、前記吐出制御部は、前記複数のノズルヘッドの前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記吐出制御部は、前記目標位置へ前記環状部材が徐々に近づくように、前記目標位置に対して相対的に、前記複数のノズルヘッド及び前記環状部材を移動させ、かつ、前記環状部材と前記被吐出部材とが接触するのに応じて、前記複数のノズルヘッドの前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記吐出方向に沿った直線が交わる一点へ向けてそれぞれ異なる方向からレーザ光を照射する複数のレーザポインタを更に備え、
被吐出部材において液滴が吐出されるべき目標位置と、前記複数のレーザポインタのそれぞれから照射されるレーザ光とが重なった場合に、前記吐出制御部は、前記複数のノズルヘッドの前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項５】
液滴を吐出する液体吐出方法であって、
それぞれ異なる液滴を吐出する複数のノズルヘッドであって、液滴を吐出するノズルをそれぞれ有する複数のノズルヘッドを、それぞれの前記ノズルヘッドのノズルが液滴を吐出する吐出方向に沿った直線が一点で交わるように保持し、
前記吐出方向に沿った直線が交わる一点へ向けて、前記複数のノズルヘッドの前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式の印刷装置等の液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置は、例えば、ノズルを有するノズルヘッド（インクジェットヘッド）を用いて、インク滴等の液滴を吐出する。また、従来、印刷装置以外の様々な用途においても、液体吐出装置が用いられている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１４０７４５号公報
【特許文献２】特開２００４−２１６２１０号公報
【特許文献３】特開２００６−１５０１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液体吐出装置においては、例えば、同一箇所に複数種類の液滴を吐出することが必要になる場合がある。例えば、液体吐出装置の一例である印刷装置においては、多様な色彩を表現するために、それぞれ異なる色のインク滴を同一箇所に吐出することが必要になる場合がある。
【０００４】
ここで、通常、ノズルヘッドのノズルは、予め決められた一種類の液滴のみを吐出する。そのため、同一箇所に複数種類の液滴を吐出する場合、液滴の種類を変更する毎にノズルヘッドを移動させることが必要であった。
【０００５】
しかし、ノズルヘッドの移動を伴う場合、ノズルヘッドの位置合わせの精度の影響により、各液滴の吐出位置にずれが生じるおそれがある。そのため、従来、複数種類の液滴を、より高い精度で同一箇所へ吐出できる液体吐出装置が望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の課題を解決できる液体吐出装置及び液体吐出方法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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）液滴を吐出する液体吐出装置であって、液滴を吐出するノズルをそれぞれ有し、かつ、それぞれにおけるノズルが液滴を吐出する吐出方向に沿った直線が一点で交わるように保持された複数のノズルヘッドと、吐出方向に沿った直線が交わる一点へ向けて、複数のノズルヘッドのノズルから液滴を吐出させる吐出制御部とを備える。各ノズルヘッドは、例えば、吐出方向に沿った直線が交わる一点を向く一個のノズルをそれぞれ有する。各ノズルヘッドは、例えば、それぞれ異なる液滴を吐出する。それぞれ異なる液滴とは、例えば、色、組成等がそれぞれ異なる液滴である。
【０００８】
このように構成すれば、例えば、ノズルヘッドを移動させることなく、複数種類の液滴を、同一箇所へ吐出できる。そのため、ノズルヘッドの位置合わせの精度の影響により、各液滴の吐出位置にずれが生じることはない。従って、このように構成すれば、複数種類の液滴を、高い精度で同一箇所へ吐出できる。
【０００９】
尚、各ノズルヘッドは、例えば、色の異なるインク滴を吐出する。この場合、各ノズルヘッドが吐出するインク滴は、例えば、ＹＭＣＫ方式で用いられる各色のインク滴である。また、各ノズルヘッドは、例えば、吐出された後に混合されるべき液滴をそれぞれ吐出してもよい。例えば、各ノズルヘッドは、複数種類の液剤の混合により反応する接着剤や絶縁樹脂等、又は各種薬液等の各液剤をそれぞれ吐出してよい。また、各ノズルヘッドは、反応速度の速い化学薬品の組み合わせにおけるそれぞれの化学薬品を吐出してもよい。各ノズルヘッドは、吐出位置に形成されるべき膜の材料をそれぞれ吐出してもよい。
【００１０】
（構成２）吐出方向に沿った直線が交わる一点の近傍に設けられて、それぞれのノズルヘッドのノズルから吐出される液滴を通過させる環状部材を更に備え、被吐出部材において液滴が吐出されるべき目標位置と、環状部材とが重なった場合に、吐出制御部は、複数のノズルヘッドのノズルから液滴を吐出させる。
【００１１】
このように構成すれば、ノズルヘッドの位置合わせを、高い精度で行うことができる。また、これにより、複数種類の液滴を、目標位置へより高い精度で吐出できる。
【００１２】
尚、目標位置と環状部材とが重なるとは、例えば、所定の方向の直線が環状部材の中心と目標位置の中心とを通る状態である。複数のノズルヘッドは、例えば、円錐形状領域の頂点部分にそれぞれのノズルを向けて、円錐形状領域の側面に沿ってそれぞれ設けられる。環状部材は、例えば、円錐形状領域の頂点近傍において、円錐形状領域の側面を環状に囲む。
【００１３】
（構成３）吐出制御部は、目標位置へ環状部材が徐々に近づくように、目標位置に対して相対的に、複数のノズルヘッド及び環状部材を移動させ、かつ、環状部材と被吐出部材とが接触するのに応じて、複数のノズルヘッドのノズルから液滴を吐出させる。
【００１４】
このように構成した場合、例えば、環状部材が押されることがトリガとなって、複数のノズルヘッドから液滴が吐出されることとなる。そのため、このように構成すれば、目標位置と環状部材とが重なるタイミングを、より適切に捉えることができる。また、これにより、目標位置へ、複数種類の液滴をより適切に吐出できる。
【００１５】
（構成４）吐出方向に沿った直線が交わる一点へ向けてそれぞれ異なる方向からレーザ光を照射する複数のレーザポインタを更に備え、被吐出部材において液滴が吐出されるべき目標位置と、複数のレーザポインタのそれぞれから照射されるレーザ光とが重なった場合に、吐出制御部は、複数のノズルヘッドのノズルから液滴を吐出させる。
【００１６】
このように構成すれば、目標位置に対する複数のノズルヘッドの水平位置と、各ノズルヘッドにおけるノズルと目標位置との距離とを、高い精度で合わせることができる。これにより、複数種類の液滴を、より高い精度で同一箇所へ吐出できる。
【００１７】
（構成５）液滴を吐出する液体吐出方法であって、それぞれ異なる液滴を吐出する複数のノズルヘッドであって、液滴を吐出するノズルをそれぞれ有する複数のノズルヘッドを、それぞれのノズルヘッドのノズルが液滴を吐出する吐出方向に沿った直線が一点で交わるように保持し、吐出方向に沿った直線が交わる一点へ向けて、複数のノズルヘッドのノズルから液滴を吐出させる。このようにすれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、例えば、液体吐出装置において、複数種類の液滴を、高い精度で同一箇所へ吐出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１０の構成の一例を示す。液体吐出装置１０は、液滴の一例であるインク滴を被吐出部材５０に吐出する印刷装置であり、吐出部１２、テーブル１４、及び吐出制御部１６を備える。
【００２０】
吐出部１２は、吐出制御部１６の指示に応じて、被吐出部材５０へインク滴を吐出する。本例において、吐出部１２は、それぞれ異なる色のインク滴を吐出する複数のノズルヘッド２０２を有する。各ノズルヘッド２０２は、インク滴を吐出するノズル３０２をそれぞれ有する。各ノズルヘッド２０２におけるノズル３０２は、一転鎖線４０２で示した吐出方向へ、それぞれインク滴を吐出する。各ノズルヘッド２０２が吐出するインク滴は、例えば、ＹＭＣＫ方式で用いられる各色のインク滴である。
【００２１】
また、複数のノズルヘッド２０２は、それぞれにおけるノズル３０２の吐出方向に沿った直線である一転鎖線４０２が一点４００で交わるように保持される。本例において、複数のノズルヘッド２０２は、破線４０４で示した仮想的な円錐形状領域の頂点部分にそれぞれのノズル３０２を向けて、円錐形状領域の側面に沿ってそれぞれ設けられる。
【００２２】
テーブル１４は、被吐出部材５０を上面に保持しており、吐出制御部１６の指示に応じて移動することにより、吐出部１２と被吐出部材５０との相対位置関係を変化させる。吐出制御部１６は、吐出部１２の吐出タイミング、及びテーブル１４の位置を制御する。
【００２３】
本例において、吐出制御部１６は、吐出部１２に対するテーブル１４の相対位置を変化させることにより、吐出方向の交点４００と、被吐出部材５０においてインク滴が吐出されるべき目標位置６０との位置を合わせる。そして、位置合わせが完了した後、吐出制御部１６は、目標位置６０へ向けて、複数のノズルヘッド２０２のノズル３０２から、インク滴を吐出させる。
【００２４】
この場合、複数のノズルヘッド２０２に対して、目標位置６０への位置合わせを、同時に行うことができる。そのため、位置合わせが一旦完了すれば、その後にノズルヘッド２０２を移動させることなく、それぞれ色が異なる複数種類のインク滴を、同一の目標位置６０へ適切に吐出できる。従って、本例によれば、複数種類のインク滴を、高い精度で同一箇所へ吐出できる。また、これにより、被吐出部材５０へ、高い精度で印刷を行うことができる。
【００２５】
尚、吐出制御部１６は、複数のノズルヘッド２０２に、同時にインク滴を吐出させてもよく、それぞれ異なるタイミングでインク滴を吐出させてもよい。また、吐出制御部１６は、各ノズルヘッド２０２に、それぞれ異なる数のインク滴を吐出させてもよい。このように構成すれば、例えば、インク滴の数に応じて、目標位置６０におけるインク滴の混合比を自由に設定できる。
【００２６】
また、液体吐出装置１０は、印刷装置以外の液体吐出装置であってもよい。例えば、液体吐出装置１０は、液晶カラーフィルタや、有機ＥＬ発光層等の材料を液滴として吐出してもよい。また、液体吐出装置１０は、例えば接着剤や絶縁樹脂等、又は各種薬液等の液滴を吐出してもよい。これらの場合、各ノズルヘッド２０２は、例えば、吐出後に混合されるべき各液滴をそれぞれ吐出する。例えば、各ノズルヘッド２０２は、例えば、複数種類の液剤の混合により反応する接着剤や絶縁樹脂等、又は各種薬液等の各液剤をそれぞれ吐出する。このように構成すれば、混合後の反応速度が速い場合であっても、各液剤を適切に混合できる。また、各ノズルヘッド２０２は、目標位置６０において積層されるべき材料を含む液滴をそれぞれ吐出してもよい。例えば、各ノズルヘッド２０２は、目標位置６０に形成されるべき膜の材料をそれぞれ吐出してよい。
【００２７】
また、被吐出部材５０は、例えば紙やフィルム等の平坦な媒体に限らず、立体的形状を有する製品等であってもよい。例えば、被吐出部材５０は、ＩＣが実装された基板等であってよい。この場合、液体吐出装置１０は、例えば、実装されたＩＣの端子に絶縁樹脂を吐出してもよい。また、被吐出部材５０は、薬品の反応容器等であってもよい。この場合、液体吐出装置１０は、例えば、反応容器内に薬液を吐出してもよい。
【００２８】
また、被吐出部材５０が立体的な形状を有する場合、液体吐出装置１０は、例えば平坦な媒体に液体を吐出する場合と比べて、より吐出距離の大きな吐出部１２を備えることが好ましい。このように構成すれば、例えば、吐出部１２と被吐出部材５０との間の距離を大きく保つことにより、被吐出部材５０の表面に凹凸がある場合にも、適切に液体を目標位置へ吐出できる。この場合、吐出部１２と被吐出部材５０との間の距離は、１０ｍｍ以上、例えば１０〜３０ｍｍとすることが好ましい。また、吐出部１２と被吐出部材５０との間の距離をこのように大きくする場合、吐出部１２の一回あたりの液滴の吐出量を、平坦な媒体に液体を吐出する場合と比べて大きくすることが好ましい。例えば、一回あたりの液滴の吐出量は、１００ｐリットル以上、例えば１００〜２０００ｐリットルとすることが好ましい。
【００２９】
図２は、吐出部１２の構成の第２の例を示す。本例において、吐出部１２は、環状部材２０４及び治具２０６を更に備える。
【００３０】
環状部材２０４は、複数のノズルヘッド２０２から吐出されるインク滴の照準を合わせるための位置合わせリングであり、複数のノズルヘッド２０２に対して共通に設けられる。本例において、環状部材２０４は、吐出方向の交点４００の近傍において、破線４０４で示した仮想的な円錐形状領域の側面を環状に囲むように設けられる。これにより、環状部材２０４は、それぞれのノズルヘッド２０２のノズル３０２から吐出されるインク滴を通過させる。
【００３１】
治具２０６は、ノズルヘッド２０２に対して環状部材２０４を固定するための棒状部材である。本例において、治具２０６の一端は、いずれかのノズルヘッド２０２に固定され、他端は、環状部材２０４に固定されている。これにより、治具２０６は、ノズルヘッド２０２に対する環状部材２０４の相対位置を保つ。
【００３２】
この構成において、吐出制御部１６は、吐出部１２に対するテーブル１４（図１参照）の相対位置を変化させることにより、被吐出部材５０（図１参照）における目標位置６０と、環状部材２０４との位置を合わせる。そして、目標位置６０と、環状部材２０４とが重なった場合に、複数のノズルヘッド２０２のノズル３０２からインク滴を吐出させる。本例によれば、ノズルヘッド２０２の位置合わせを、より適切に、高い精度で行うことができる。また、これにより、複数種類のインク滴を、目標位置６０へ高い精度で吐出できる。
【００３３】
ここで、吐出制御部１６は、目標位置６０と環状部材２０４との重なりを、例えば、ＣＣＤカメラ等の撮像装置を用いて検知する。吐出部１２は、目標位置６０へ光を照射する光学的ポインタを更に備えてもよい。この場合、吐出制御部１６は、例えば、光学的ポインタにより光が照射された目標位置６０と、環状部材２０４とが重なった場合に、複数のノズルヘッドのノズルから液滴を吐出させる。このように構成すれば、ノズルヘッド２０２の位置合わせを、より適切に行うことができる。
【００３４】
また、吐出制御部１６は、目標位置６０と環状部材２０４との重なりを、環状部材２０４と被吐出部材５０との接触に応じて検知してもよい。この場合、吐出制御部１６は、最初に、例えば撮像装置等を用いて、目標位置６０に対する環状部材２０４の水平位置を合わせる。水平位置とは、例えば、吐出方向と垂直な面内における位置である。続いて、目標位置６０へ環状部材２０４が徐々に近づくように、目標位置６０に対して相対的に、複数のノズルヘッド２０２及び環状部材２０４を移動させる。そして、環状部材２０４と被吐出部材５０とが接触するのに応じて、複数のノズルヘッド２０２のノズル３０２からインク滴を吐出させる。このように構成すれば、目標位置６０と、環状部材２０４とが重なるタイミングを、より適切に捉えることができる。また、これにより、目標位置６０へ、複数種類のインク滴を、より適切に吐出できる。
【００３５】
図３は、吐出部１２の構成の第３の例を示す。本例において、吐出部１２は、図１を用いて説明した構成に対して、複数のレーザポインタ２０８を更に備える。複数のレーザポインタ２０８は、複数のノズルヘッド２０２に対する相対位置が固定されており、吐出方向の交点４００へ向けて、それぞれ異なる方向からレーザ光を照射する。
【００３６】
また、本例において、吐出制御部１６は、複数のレーザポインタ２０８のそれぞれから照射されるレーザ光と、目標位置６０とが重なった場合に、複数のノズルヘッド２０２のノズル３０２からインク滴を吐出させる。吐出制御部１６は、レーザ光と目標位置６０との重なりを、例えば撮像装置を用いて検知する。
【００３７】
本例によれば、目標位置６０に対する複数のノズルヘッド２０２の水平位置と、各ノズルヘッド２０２におけるノズル３０２と目標位置６０との距離とを、高い精度で合わせることができる。これにより、複数種類のインク滴を、より高い精度で同一の目標位置６０へ吐出できる。
【００３８】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、例えば液体吐出装置に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１０の構成の一例を示す図である。
【図２】吐出部１２の構成の第２の例を示す図である。
【図３】吐出部１２の構成の第３の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０・・・液体吐出装置、１２・・・吐出部、１４・・・テーブル、１６・・・吐出制御部、５０・・・被吐出部材、６０・・・目標位置、２０２・・・ノズルヘッド、２０４・・・環状部材、２０６・・・治具、２０８・・・レーザポインタ、３０２・・・ノズル、４００・・・点、４０２・・・一転鎖線、４０４・・・破線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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