(57)【要約】【課題】従来の液滴吐出装置では、描画品位を向上させることが困難である。【解決手段】光硬化性を有する機能液５３を液滴の状態でワークＷに向けて吐出する吐出ヘッド３３と、吐出ヘッド３３を支持するキャリッジ７と、キャリッジ７に対するワークＷの相対位置を、Ｘ方向に沿って相対変化させる変位装置と、キャリッジ７に設けられ、ワークＷに付着した機能液５３に照射する紫外光４１を発する２つの光源４３と、キャリッジ７に設けられ、ワークＷに対向した状態でワークＷに向けて気体を吹き出す２つの吹出口１７と、を有し、２つの光源４３は、前記相対位置がＸ方向に相対変化したときに吐出ヘッド３３によって描かれる軌跡に重なっており、且つ吐出ヘッド３３を挟んで互いに並んでおり、２つの吹出口１７は、前記軌跡に重なっており、且つ吐出ヘッド３３を挟んで互いに並んでいる、ことを特徴とする液滴吐出装置。【選択図】図２
2012020222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対向し、光硬化性を有する液状体を液滴の状態で前記記録媒体に向けて吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを支持する支持部材と、
前記支持部材に対する前記記録媒体の相対位置を、第１方向に沿って相対変化させる変位装置と、
前記支持部材に設けられ、前記記録媒体に付着した前記液状体に照射する光を発する少なくとも２つの光源と、
前記支持部材に設けられ、前記記録媒体に対向した状態で前記記録媒体に向けて気体を吹き出す少なくとも２つの吹出口と、を有し、
前記２つの光源は、前記相対位置が前記第１方向に相対変化したときに前記吐出ヘッドによって描かれる軌跡に重なっており、且つ前記吐出ヘッドを挟んで互いに並んでおり、
前記２つの吹出口は、前記軌跡に重なっており、且つ前記吐出ヘッドを挟んで互いに並んでいる、
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記２つの吹出口は、それぞれ、各前記光源の前記吐出ヘッド側とは反対側に位置している、
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２つの光源のうちの少なくとも一方の前記光源と、前記２つの吹出口のうちの少なくとも一方の前記吹出口とが前記第１方向に沿って並んでいる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記２つの光源のうちの一方の前記光源を第１光源とし、他方の前記光源を第２光源として、
且つ、前記２つの吹出口のうち前記吐出ヘッドの前記第１光源側に位置する前記吹出口を第１吹出口とし、他方の前記吹出口を第２吹出口として、
前記記録媒体に対する前記吐出ヘッドの位置が前記第１光源側の向きに変位し、且つ前記吐出ヘッドが前記液滴を吐出するときに、前記第１吹出口が前記気体を吹き出し、且つ前記第２光源が発光し、
前記記録媒体に対する前記吐出ヘッドの位置が前記第２光源側の向きに変位し、且つ前記吐出ヘッドが前記液滴を吐出するときに、前記第２吹出口が前記気体を吹き出し、且つ前記第１光源が発光する、
ことを特徴とする１乃至３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記変位装置は、前記支持部材を前記第１方向に沿って移動させる移動装置を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記気体が空気である、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一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、液滴吐出装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液状体を液滴として吐出することができる液滴吐出装置がある。液滴吐出装置では、例えば、吐出ヘッドから液滴をワークに向けて吐出することによって、ワークに液状体でパターンを描画することができる。
液滴吐出装置の１つであるインクジェット装置として、ワークとしての記録媒体に液状体であるインクで記録を行う記録装置がある。このような記録装置として、従来から、紫外光の照射を受けることによって硬化が促進するインクで記録を行うことができるものが知られている。そして、このような記録装置では、従来、紫外光を発する光源がキャリッジに搭載されているものがある（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２００８−１８８９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された記録装置では、キャリッジの移動方向において、吐出ヘッドを挟んで対峙するそれぞれの位置に光源が設けられている。これにより、往復移動するキャリッジの往路及び復路のそれぞれにおいて、吐出ヘッドからインクを液滴として吐出させながら、記録媒体に付着したインクに紫外光を照射させることができる。この結果、往復移動するキャリッジの往路及び復路のそれぞれにおいて、記録を行うことができる。
【０００５】
紫外光を発する光源としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどの種々の光源が採用され得る。これらの光源は、発光とともに熱も発する。紫外光の照射を受けることによって硬化が促進するインクで記録を行うことができる従来の記録装置では、記録媒体に付着したインクに紫外光を照射するので、光源の発熱によって記録媒体の温度が上昇しやすい。
【０００６】
ところで、キャリッジが往復移動する形態の記録装置では、往復移動するキャリッジの往路から復路への折り返し位置と、復路から往路への折り返し位置との２つの折り返し位置が存在する。
ここで、上記の２つの折り返し位置の間の位置を中間位置とする。例えば、キャリッジの往路方向に、中間位置と折り返し位置とがこの順で並んでいる場合、往路でキャリッジが通過してから復路で再びキャリッジが通過するまでの時間（以下、回帰時間と呼ぶ）は、中間位置よりも折り返し位置の方が短い。
一般的に、キャリッジの可動領域は、記録媒体をまたいでいる。このため、キャリッジの移動方向における記録媒体の両端部のそれぞれが、折り返し位置に最も近い。
【０００７】
上記の結果、キャリッジの移動方向において、吐出ヘッドを挟んで対峙するそれぞれの位置に光源が設けられている記録装置では、記録媒体の端部における回帰時間が中央部に比べて短いため、記録媒体の端部の温度が中央部よりも高くなりやすい。
つまり、このような記録装置では、記録媒体に温度分布が発生しやすい。記録媒体に温度分布が発生すると、記録媒体に着弾したインク滴の広がりの程度がばらつきやすくなる。
上記のような観点において、従来の液滴吐出装置では、描画品位を向上させることが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の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され得る。
【０００９】
［適用例１］記録媒体に対向し、光硬化性を有する液状体を液滴の状態で前記記録媒体に向けて吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持する支持部材と、前記支持部材に対する前記記録媒体の相対位置を、第１方向に沿って相対変化させる変位装置と、前記支持部材に設けられ、前記記録媒体に付着した前記液状体に照射する光を発する少なくとも２つの光源と、前記支持部材に設けられ、前記記録媒体に対向した状態で前記記録媒体に向けて気体を吹き出す少なくとも２つの吹出口と、を有し、前記２つの光源は、前記相対位置が前記第１方向に相対変化したときに前記吐出ヘッドによって描かれる軌跡に重なっており、且つ前記吐出ヘッドを挟んで互いに並んでおり、前記２つの吹出口は、前記軌跡に重なっており、且つ前記吐出ヘッドを挟んで互いに並んでいる、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【００１０】
この適用例の液滴吐出装置は、吐出ヘッドと、支持部材と、変位装置と、少なくとも２つの光源と、少なくとも２つの吹出口と、を有する。
吐出ヘッドは、記録媒体に対向し、液状体を液滴の状態で記録媒体に向けて吐出する。液状体は、光硬化性を有する。光硬化性は、光の照射を受けることによって硬化が促進する性質である。
支持部材は、吐出ヘッドを支持する。
変位装置は、支持部材に対する記録媒体の相対位置を、第１方向に沿って相対変化させる。
２つの光源は、支持部材に設けられている。２つの光源は、記録媒体に付着した液状体に照射する光を発する。２つの光源は、支持部材に対する記録媒体の相対位置が第１方向に相対変化したときに吐出ヘッドによって描かれる軌跡に重なっている。且つ、２つの光源は、吐出ヘッドを挟んで互いに並んでいる。
２つの吹出口は、支持部材に設けられている。２つの吹出口は、記録媒体に対向した状態で記録媒体に向けて気体を吹き出す。２つの吹出口は、上記の吐出ヘッドによって描かれる軌跡に重なっている。且つ、２つの吹出口は、吐出ヘッドを挟んで互いに並んでいる。
【００１１】
この液滴吐出装置では、２つの光源が吐出ヘッドを挟んで互いに並んでいる。このため、記録媒体の第１方向における端部の温度が中央部よりも高くなりやすい。
これに対し、この液滴吐出装置は、記録媒体に対向した状態で記録媒体に向けて気体を吹き出す少なくとも２つの吹出口を有している。この液滴吐出装置では、吹出口から記録媒体に向けて気体を吹き出すことによって、記録媒体を冷やしやすくすることができる。
また、記録媒体の端部における回帰時間が中央部に比べて短いため、この液滴吐出装置では、少なくとも２つの吹出口が吐出ヘッドを挟んで互いに並んでいる構成によって、記録媒体の温度分布を抑えやすくすることができる。この結果、記録媒体に着弾した液滴の広がりのばらつきを小さく抑えやすくすることができる。これにより、描画品位を向上させやすくすることができる。
【００１２】
［適用例２］上記の液滴吐出装置であって、前記２つの吹出口は、それぞれ、各前記光源の前記吐出ヘッド側とは反対側に位置している、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【００１３】
この適用例では、２つの吹出口は、それぞれ、各光源の吐出ヘッド側とは反対側に位置している。この液滴吐出装置では、吐出ヘッドから各吹出口までの距離を、吐出ヘッドから各光源までの距離よりも長くすることができる。このため、各吹出口を吐出ヘッドから遠ざけやすくすることができる。この結果、吐出ヘッドと記録媒体との間に気流が発生することを避けやすくすることができるので、描画品位を一層向上させやすくすることができる。
【００１４】
［適用例３］上記の液滴吐出装置であって、前記２つの光源のうちの少なくとも一方の前記光源と、前記２つの吹出口のうちの少なくとも一方の前記吹出口とが前記第１方向に沿って並んでいる、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【００１５】
この適用例では、２つの光源のうちの少なくとも一方の光源と、２つの吹出口のうちの少なくとも一方の吹出口とが第１方向に沿って並んでいる。互いに第１方向に沿って並ぶ光源と吹出口とにおいて、光源が描く軌跡と吹出口が描く軌跡とを重ねやすくすることができる。これにより、記録媒体を効率的に冷やしやすくすることができる。
【００１６】
［適用例４］上記の液滴吐出装置であって、前記２つの光源のうちの一方の前記光源を第１光源とし、他方の前記光源を第２光源として、且つ、前記２つの吹出口のうち前記吐出ヘッドの前記第１光源側に位置する前記吹出口を第１吹出口とし、他方の前記吹出口を第２吹出口として、前記記録媒体に対する前記吐出ヘッドの位置が前記第１光源側の向きに変位し、且つ前記吐出ヘッドが前記液滴を吐出するときに、前記第１吹出口が前記気体を吹き出し、且つ前記第２光源が発光し、前記記録媒体に対する前記吐出ヘッドの位置が前記第２光源側の向きに変位し、且つ前記吐出ヘッドが前記液滴を吐出するときに、前記第２吹出口が前記気体を吹き出し、且つ前記第１光源が発光する、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【００１７】
この適用例では、２つの光源のうちの一方を第１光源とし、他方を第２光源として、且つ、２つの吹出口のうち吐出ヘッドの第１光源側に位置する吹出口を第１吹出口とし、他方を第２吹出口として、記録媒体に対する吐出ヘッドの位置が第１光源側の向きに変位し、且つ吐出ヘッドが液滴を吐出するときに、第１吹出口が気体を吹き出し、且つ第２光源が発光する。
また、この液滴吐出装置では、記録媒体に対する吐出ヘッドの位置が第２光源側の向きに変位し、且つ吐出ヘッドが液滴を吐出するときに、第２吹出口が気体を吹き出し、且つ第１光源が発光する。
上記により、記録媒体を吐出ヘッドから液滴の吐出を受ける前の段階で冷やしやすくすることができる。これにより、描画品位を一層向上させやすくすることができる。
【００１８】
［適用例５］上記の液滴吐出装置であって、前記変位装置は、前記支持部材を前記第１方向に沿って移動させる移動装置を含む、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【００１９】
この適用例では、変位装置が支持部材を第１方向に沿って移動させる移動装置を含むので、支持部材を第１方向に沿って移動させることによって、支持部材に対する記録媒体の相対位置を第１方向に沿って相対変化させることができる。
【００２０】
［適用例６］上記の液滴吐出装置であって、前記気体が空気である、ことを特徴とする液滴吐出装置。
【００２１】
この適用例では、気体が空気であるので、空気を記録媒体に向けて吹き出すことによって記録媒体を冷やしやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態における液滴吐出装置の概略の構成を示す斜視図。
【図２】本実施形態におけるキャリッジを図１中のＡ視方向に見たときの正面図。
【図３】本実施形態における吐出ヘッドの底面図。
【図４】図２中のＢ−Ｂ線における断面図。
【図５】本実施形態における液滴吐出装置の概略の構成を示すブロック図。
【図６】本実施形態における描画処理の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面を参照しながら、記録装置の１つである液滴吐出装置を例に、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。
【００２４】
本実施形態における液滴吐出装置１は、概略の構成を示す斜視図である図１に示すように、ワーク搬送装置３と、キャリッジ７と、キャリッジ搬送装置１１と、を有している。
キャリッジ７には、ヘッドユニット１３と、２個の照射装置１５と、２個の吹出口１７と、が設けられている。
液滴吐出装置１では、ヘッドユニット１３と基板などのワークＷとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット１３から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークＷに液状体で所望のパターンを描画することができる。なお、図中のＹ方向はワークＷの移動方向を示し、Ｘ方向は平面視でＹ方向とは直交する方向を示している。また、Ｘ方向及びＹ方向によって規定されるＸＹ平面と直交する方向は、Ｚ方向として規定される。
【００２５】
このような液滴吐出装置１は、例えば、樹脂フィルムなどのように、液状体が浸透しにくい記録媒体への描画に適用され得る。
また、液滴吐出装置１を、例えば、液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルターの製造や、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置の製造などに適用することもできる。
赤、緑及び青の３色のフィルターエレメントを有するカラーフィルターの場合、液滴吐出装置１は、例えば、基板に赤、緑及び青の各着色層を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット１３から各着色層に対応する各液状体を、ワークＷに液滴として吐出させることによって、ワークＷに赤、緑及び青のそれぞれのフィルターエレメントのパターンが描画される。
また、有機ＥＬ装置の製造では、例えば、赤、緑及び青の画素ごとに、各色に対応する機能層（有機層）を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット１３から各色の機能層に対応する各液状体を、ワークＷに液滴として吐出させることによって、ワークＷに赤、緑及び青のそれぞれの機能層のパターンが描画される。
【００２６】
ここで、液滴吐出装置１の各構成について、詳細を説明する。
ワーク搬送装置３は、図１に示すように、定盤２１と、ガイドレール２３ａと、ガイドレール２３ｂと、ワークテーブル２５と、を有している。
定盤２１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｙ方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、定盤２１の上面２１ａ上に配設されている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、それぞれ、Ｙ方向に沿って延在している。ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとは、互いにＸ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
【００２７】
ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂを挟んで定盤２１の上面２１ａに対向した状態で設けられている。ワークテーブル２５は、定盤２１から浮いた状態でガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂ上に載置されている。ワークテーブル２５は、ワークＷが載置される面である載置面２５ａを有している。載置面２５ａは、定盤２１側とは反対側（上側）に向けられている。ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤２１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
ワークテーブル２５は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル２５をＹ方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないワーク搬送モーターが採用されている。ワーク搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
ワーク搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル２５に伝達される。これにより、ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂに沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動することができる。つまり、ワーク搬送装置３は、ワークテーブル２５の載置面２５ａに載置されたワークＷを、Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。
【００２８】
ヘッドユニット１３は、キャリッジ７を図１中のＡ視方向に見たときの正面図である図２に示すように、ヘッドプレート３１と、吐出ヘッド３３と、を有している。
吐出ヘッド３３は、底面図である図３に示すように、ノズル面３５を有している。ノズル面３５には、複数のノズル３７が形成されている。なお、図３では、ノズル３７をわかりやすく示すため、ノズル３７が誇張され、且つノズル３７の個数が減じられている。
吐出ヘッド３３において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って配列する４本のノズル列３９を構成している。４本のノズル列３９は、Ｘ方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列３９において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って所定のノズル間隔Ｐで形成されている。
以下において、４本のノズル列３９のそれぞれが識別される場合に、ノズル列３９ａ、ノズル列３９ｂ、ノズル列３９ｃ及びノズル列３９ｄという表記が用いられる。
吐出ヘッド３３において、ノズル列３９ａとノズル列３９ｂとは、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。ノズル列３９ｃ及びノズル列３９ｄも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。
【００２９】
２個の照射装置１５は、図２に示すように、それぞれ、Ｘ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。以下において、２個の照射装置１５のそれぞれを識別する場合に、照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂという表記が用いられる。
照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂは、それぞれ、紫外光４１を発する光源４３を有している。光源４３からの紫外光４１は、吐出ヘッド３３から吐出された機能液５３（液状体）の硬化を促進させる。機能液５３は、紫外光４１の照射を受けると、硬化が促進する。
光源４３としては、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源４３が採用され得る。
なお、本実施形態では、光源４３のＹ方向における長さは、吐出ヘッド３３のノズル列３９を網羅する長さに設定されている。
【００３０】
２個の吹出口１７は、図２に示すように、それぞれ、Ｘ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。２個の吹出口１７は、Ｘ方向に２個の照射装置１５を挟んで互いに対峙している。つまり、２個の吹出口１７は、２個の照射装置１５よりも外側から、Ｘ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙している。
以下において、２個の吹出口１７のそれぞれを識別する場合に、吹出口１７ａ及び吹出口１７ｂという表記が用いられる。
吹出口１７ａ及び吹出口１７ｂは、それぞれ、ワークＷに向けて気体を吹き出す。本実施形態では、気体として空気が採用されている。吹出口１７ａ及び吹出口１７ｂのそれぞれには、圧力が付与された空気（以下、圧空と呼ぶ）が供給管４４を介して供給される。
なお、本実施形態では、吹出口１７のＹ方向における長さは、吐出ヘッド３３のノズル列３９を網羅する長さに設定されている。
吹出口１７ａは、吐出ヘッド３３の照射装置１５ｂ側とは反対側に設けられている。また、吹出口１７ｂは、吐出ヘッド３３の照射装置１５ａ側とは反対側に設けられている。
【００３１】
吹出口１７ａにつながる供給管４４ａには、バルブ４５ａが設けられている。また、吹出口１７ｂにつながる供給管４４ｂには、バルブ４５ｂが設けられている。
バルブ４５ａは、吹出口１７ａへの圧空の供給路を遮断したり、開いたりする。つまり、吹出口１７ａへの圧空の供給と供給の停止とは、バルブ４５ａの開閉によって達成される。
また、バルブ４５ｂは、吹出口１７ｂへの圧空の供給路を遮断したり、開いたりする。吹出口１７ｂへの圧空の供給と供給の停止とは、バルブ４５ｂの開閉によって達成される。
なお、照射装置１５ａの光源４３と、照射装置１５ｂの光源４３とは、それぞれ、吐出ヘッド３３のノズル面３５がＸ方向に沿って描く軌跡に、平面視で重なっている。
また、２個の吹出口１７も、それぞれ、吐出ヘッド３３のノズル面３５がＸ方向に沿って描く軌跡に、平面視で重なっている。このため、２個の吹出口１７は、それぞれ、光源４３がＸ方向に沿って描く軌跡に、平面視で重なっている。
【００３２】
吐出ヘッド３３は、図２中のＢ−Ｂ線における断面図である図４に示すように、ノズルプレート４６と、キャビティープレート４７と、振動板４８と、複数の圧電素子４９と、を有している。
ノズルプレート４６は、ノズル面３５を有している。複数のノズル３７は、ノズルプレート４６に設けられている。
キャビティープレート４７は、ノズルプレート４６のノズル面３５とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート４７には、複数のキャビティー５１が形成されている。各キャビティー５１は、各ノズル３７に対応して設けられており、対応する各ノズル３７に連通している。各キャビティー５１には、図示しないタンクから機能液５３が供給される。
【００３３】
振動板４８は、キャビティープレート４７のノズルプレート４６側とは反対側の面に設けられている。振動板４８は、Ｚ方向に振動（縦振動）することによって、キャビティー５１内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子４９は、それぞれ、振動板４８のキャビティープレート４７側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４９は、各キャビティー５１に対応して設けられており、振動板４８を挟んで各キャビティー５１に対向している。各圧電素子４９は、駆動信号に基づいて、伸長する。これにより、振動板４８がキャビティー５１内の容積を縮小する。このとき、キャビティー５１内の機能液５３に圧力が付与される。その結果、ノズル３７から、機能液５３が液滴５５として吐出される。吐出ヘッド３３による液滴５５の吐出法は、インクジェット法の１つである。インクジェット法は、塗布法の１つである。
【００３４】
上記の構成を有する吐出ヘッド３３は、図２に示すように、ノズル面３５がヘッドプレート３１から突出した状態で、ヘッドプレート３１に支持されている。
キャリッジ７は、図２に示すように、ヘッドユニット１３を支持している。ここで、ヘッドユニット１３は、ノズル面３５がＺ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ７に支持されている。
上記により、ワークＷには、吐出ヘッド３３から機能液５３が塗布され得る。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４９が採用されているが、機能液５３に圧力を付与するための加圧手段は、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も採用され得る。また、加圧手段としては、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も採用され得る。さらに、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に圧力を付与する構成も採用され得る。
【００３５】
本実施形態では、機能液５３として、光の照射を受けることによって硬化が促進する機能液５３が採用されている。本実施形態では、機能液５３の硬化を促進させる光として紫外光４１が採用されている。
機能液５３は、樹脂材料、光重合開始剤及び溶媒を、成分として含んでいる。これらの成分に、顔料や染料等の色素や、親液性や撥液性等の表面改質材料などの機能性材料を添加することによって固有の機能を有する機能液５３を生成することができる。顔料や染料等の色素を含有する機能液５３は、例えば、ワークＷに描画する画像を形成するための機能液５３として採用され得る。以下において、ワークＷに描画する画像を形成するための機能液５３は、画像塗料と呼ばれる。
【００３６】
また、機能液５３の成分としての樹脂材料に、例えば、アクリル系の樹脂材料などの光透過性を有する樹脂材料を採用することによって、光透過性を有する機能液５３を構成することができる。このような光透過性を有する機能液５３は、例えば、クリアインクとしての用途が考えられる。以下において、光透過性を有する機能液５３は、透光塗料と呼ばれる。
クリアインクの用途としては、例えば、画像を被覆するオーバーコート層としての用途や、画像を形成する前の下地層としての用途などが考えられる。以下において、下地層として適用される機能液５３は、下地塗料と呼ばれる。
下地塗料としては、透光塗料だけでなく、透光塗料に種々の顔料を添加した機能液５３を採用することもできる。例えば、白色を呈する機能液５３や、金属的な光沢（メタリック）を示す機能液５３なども、下地塗料として採用され得る。
【００３７】
機能液５３における樹脂材料は、樹脂膜を形成する材料である。このような樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによってポリマーとなる材料であれば特に限定されない。樹脂材料としては、粘性が小さいものが好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。さらに、樹脂材料としては、モノマーの形態であることが一層好ましい。
光重合開始剤は、ポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤である。光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが採用され得る。本実施形態では、光重合開始剤として、ラジカル型の光重合開始剤が採用されている。ラジカル型の光重合開始剤としては、例えば、チバ・ジャパン（株）社製のイルガキュア８１９などが採用され得る。
溶媒は、樹脂材料の粘度を調整するためのものである。
【００３８】
キャリッジ搬送装置１１は、図１に示すように、架台１０１と、ガイドレール１０３と、を有している。
架台１０１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置３をＸ方向にまたいでいる。架台１０１は、ワークテーブル２５の定盤２１側とは反対側で、ワーク搬送装置３に対向している。架台１０１は、一対の支柱１０７によって支持されている。一対の支柱１０７は、定盤２１を挟んでＸ方向に互いに対峙する位置に設けられている。
なお、以下においては、一対の支柱１０７のそれぞれを識別する場合に、支柱１０７ａ及び支柱１０７ｂという表記が用いられる。支柱１０７ａ及び支柱１０７ｂは、それぞれ、ワークテーブル２５よりもＺ方向の上方に突出している。これにより、架台１０１とワークテーブル２５との間には、隙間が保たれている。
【００３９】
ガイドレール１０３は、架台１０１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール１０３は、Ｘ方向に沿って延在しており、架台１０１のＸ方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ７は、ガイドレール１０３に支持されている。キャリッジ７がガイドレール１０３に支持された状態において、吐出ヘッド３３のノズル面３５は、Ｚ方向においてワークテーブル２５側に向いている。キャリッジ７は、ガイドレール１０３によってＸ方向に沿って案内され、Ｘ方向に往復動可能な状態でガイドレール１０３に支持されている。なお、平面視で、キャリッジ７がワークテーブル２５に重なっている状態において、ノズル面３５とワークテーブル２５の載置面２５ａとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
【００４０】
キャリッジ７は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｘ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ７をＸ方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ７に伝達される。これにより、キャリッジ７は、ガイドレール１０３に沿って、すなわちＸ方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置１１は、キャリッジ７に支持されたヘッドユニット１３を、Ｘ方向に沿って往復移動させることができる。
上記の構成を有する液滴吐出装置１では、吐出ヘッド３３をワークＷに対向させた状態で、吐出ヘッド３３とワークＷとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド３３から液滴５５を吐出させることによって、ワークＷへのパターンの描画が行われる。
【００４１】
液滴吐出装置１は、図５に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部１１１を有している。制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３と、駆動制御部１１５と、メモリー部１１７と、を有している。駆動制御部１１５及びメモリー部１１７は、バス１１９を介してＣＰＵ１１３に接続されている。
また、液滴吐出装置１は、キャリッジ搬送モーター１２１と、ワーク搬送モーター１２３と、バルブ駆動装置１２５と、バルブ駆動装置１２７と、入力装置１２９と、表示装置１３１と、を有している。
キャリッジ搬送モーター１２１、及びワーク搬送モーター１２３は、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。また、バルブ駆動装置１２５、バルブ駆動装置１２７、入力装置１２９、及び表示装置１３１も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。
【００４２】
キャリッジ搬送モーター１２１は、キャリッジ７を駆動するための動力を発生させる。ワーク搬送モーター１２３は、ワークテーブル２５を駆動するための動力を発生させる。
バルブ駆動装置１２５は、バルブ４５ａを駆動する装置である。バルブ駆動装置１２７は、バルブ４５ｂを駆動する装置である。
入力装置１２９は、各種の加工条件を入力する装置である。表示装置１３１は、加工条件や、作業状況を表示する装置である。液滴吐出装置１を操作するオペレーターは、表示装置１３１に表示される情報を確認しながら、入力装置１２９を介して種々の情報を入力することができる。
なお、吐出ヘッド３３、照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂも、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。
【００４３】
ＣＰＵ１１３は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部１１５は、各構成の駆動を制御する。メモリー部１１７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含んでいる。メモリー部１１７には、液滴吐出装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト１３５を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部１３７などが設定されている。データ展開部１３７に展開されるデータとしては、例えば、描画すべきパターンが示される描画データや、描画処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部１１５は、モーター制御部１４１と、吐出制御部１４５と、照射制御部１４７と、バルブ制御部１４９と、表示制御部１５１と、を有している。
【００４４】
モーター制御部１４１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動と、ワーク搬送モーター１２３の駆動とを、個別に制御する。
吐出制御部１４５は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、吐出ヘッド３３の駆動を制御する。
照射制御部１４７は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂのそれぞれにおける光源４３の発光状態を個別に制御する。
バルブ制御部１４９は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、バルブ駆動装置１２５の駆動と、バルブ駆動装置１２７の駆動とを、個別に制御する。
表示制御部１５１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、表示装置１３１の駆動を制御する。
【００４５】
ここで、液滴吐出装置１における描画処理について説明する。
液滴吐出装置１では、制御部１１１が入力装置１２９から入出力インターフェース１３３及びバス１１９を介して描画データを受け取ると、ＣＰＵ１１３によって図６に示す描画処理が開始される。
ここで、描画データは、機能液５３（液状体）でワークＷに描画すべきパターンを指示するものであり、描画すべきパターンがビットマップ状に表現されている。ワークＷへのパターンの描画は、吐出ヘッド３３をワークＷに対向させた状態で、吐出ヘッド３３とワークＷとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド３３から液滴５５を所定周期で吐出させることによって行われる。
【００４６】
描画処理では、ＣＰＵ１１３は、まず、ステップＳ１において、キャリッジ搬送指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ７を往路開始位置に移動させる。
ここで、液滴吐出装置１では、描画エリアが設定されている。描画エリアは、図１に示すワークテーブル２５によってＹ方向に沿って描かれる軌跡と、吐出ヘッド３３によってＸ方向に沿って描かれる軌跡とが重なり合う領域である。
そして、往路開始位置は、キャリッジ７をＸ方向に沿って往復移動させるときの往路が開始する位置である。本実施形態では、往路開始位置は、平面視で、描画エリアの外側に位置している。本実施形態では、往路開始位置は、平面視で、描画エリアの支柱１０７ａ側に位置している。
次いで、ステップＳ２において、ＣＰＵ１１３は、ワーク搬送指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷを描画エリアに移動させる。
【００４７】
次いで、ステップＳ３において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ走査指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ７の往復移動を開始させる。
ここで、キャリッジ７の往復移動では、キャリッジ７は、上述した往路開始位置と復路開始位置との間を往復移動する。つまり、往路開始位置から復路開始位置で折り返して往路開始位置に戻る経路がキャリッジ７の１往復である。このため、本実施形態では、往路開始位置から復路開始位置に向かう経路がキャリッジ７の往路である。他方で、復路開始位置から往路開始位置に向かう経路がキャリッジ７の復路である。
なお、復路開始位置は、Ｘ方向に描画エリアを挟んで往路開始位置に対峙する位置である。復路開始位置は、平面視で、描画エリアの外側に位置している。このため、往路開始位置と復路開始位置とは、平面視で、描画エリアをＸ方向に挟んで互いに対峙している。本実施形態では、復路開始位置は、平面視で、描画エリアの支柱１０７ｂ側に位置している。
【００４８】
次いで、ステップＳ４において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ａに対する照射指令を照射制御部１４７（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４７は、照射装置１５ａの光源４３の駆動を制御して、照射装置１５ａの光源４３を点灯させる。
次いで、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１３は、バルブ４５ｂに対するバルブ開指令をバルブ制御部１４９（図５）に出力する。このとき、バルブ制御部１４９は、バルブ駆動装置１２７の駆動を制御して、バルブ４５ｂを開状態にする。これにより、吹出口１７ｂからの圧空の噴射（吹き出し）が開始される。
次いで、ステップＳ６において、ＣＰＵ１１３は、吐出ヘッド３３の位置が往路における描画開始位置に到達したか否かを判定する。
ここで、描画開始位置は、描画エリア内で吐出ヘッド３３から液滴５５の吐出を開始させる位置である。
このとき、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ７に移行する。他方で、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ７において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図５）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、描画データに基づいて、各ノズル３７から液滴５５を吐出させる。これにより、往路での描画が開始される。
【００４９】
次いで、ステップＳ８において、ＣＰＵ１１３は、吐出ヘッド３３の位置が往路における描画停止位置に到達したか否かを判定する。
ここで、描画停止位置は、描画エリア内で吐出ヘッド３３から液滴５５の吐出を停止させる位置である。
このとき、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ９に移行する。他方で、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ９において、ＣＰＵ１１３は、吐出停止指令を吐出制御部１４５（図５）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を停止して、各ノズル３７からの液滴５５の吐出を停止させる。これにより、往路での描画が終了する。
次いで、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ａに対する照射停止指令を照射制御部１４７（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４７は、照射装置１５ａの光源４３の駆動を制御して、照射装置１５ａの光源４３を消灯させる。
【００５０】
次いで、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１３は、バルブ４５ｂに対するバルブ閉指令をバルブ制御部１４９（図５）に出力する。このとき、バルブ制御部１４９は、バルブ駆動装置１２７の駆動を制御して、バルブ４５ｂを閉状態にする。これにより、吹出口１７ｂからの圧空の噴射（吹き出し）が停止される。
次いで、ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１３に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ７の位置が復路開始位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図５）に出力する。このとき、改行指令を受けたモーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
【００５１】
次いで、ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ｂに対する照射指令を照射制御部１４７（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４７は、照射装置１５ｂの光源４３の駆動を制御して、照射装置１５ｂの光源４３を点灯させる。
次いで、ステップＳ１５において、ＣＰＵ１１３は、バルブ４５ａに対するバルブ開指令をバルブ制御部１４９（図５）に出力する。このとき、バルブ制御部１４９は、バルブ駆動装置１２５の駆動を制御して、バルブ４５ａを開状態にする。これにより、吹出口１７ａからの圧空の噴射（吹き出し）が開始される。
次いで、ステップＳ１６において、ＣＰＵ１１３は、吐出ヘッド３３の位置が復路における描画開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１７に移行する。他方で、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、吐出ヘッド３３の位置が描画開始位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ１７において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図５）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、描画データに基づいて、各ノズル３７から液滴５５を吐出させる。これにより、復路での描画が開始される。
【００５２】
次いで、ステップＳ１８において、ＣＰＵ１１３は、吐出ヘッド３３の位置が復路における描画停止位置に到達したか否かを判定する。このとき、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１９に移行する。他方で、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、吐出ヘッド３３の位置が描画停止位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ１９において、ＣＰＵ１１３は、吐出停止指令を吐出制御部１４５（図５）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を停止して、各ノズル３７からの液滴５５の吐出を停止させる。これにより、復路での描画が終了する。
次いで、ステップＳ２０において、ＣＰＵ１１３は、照射装置１５ｂに対する照射停止指令を照射制御部１４７（図５）に出力する。このとき、照射制御部１４７は、照射装置１５ｂの光源４３の駆動を制御して、照射装置１５ｂの光源４３を消灯させる。
次いで、ステップＳ２１において、ＣＰＵ１１３は、バルブ４５ａに対するバルブ閉指令をバルブ制御部１４９（図５）に出力する。このとき、バルブ制御部１４９は、バルブ駆動装置１２５の駆動を制御して、バルブ４５ａを閉状態にする。これにより、吹出口１７ａからの圧空の噴射（吹き出し）が停止される。
【００５３】
次いで、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ２３に移行する。他方で、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ７の位置が往路開始位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ２３において、ＣＰＵ１１３は、描画データが終了したか否かを判定する。このとき、描画データが終了した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理が終了する。他方で、描画データが終了していない（Ｎｏ）と判定されると、処理がステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２４では、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図５）に出力してから、処理をステップＳ４に移行させる。このとき、改行指令を受けたモーター制御部１４１は、ワーク搬送モーター１２３の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
【００５４】
本実施形態において、ワークＷが記録媒体に対応し、キャリッジ７が支持部材に対応し、Ｘ方向が第１方向に対応し、キャリッジ搬送装置１１が変位装置としての移動装置に対応している。
本実施形態では、２個の光源４３が吐出ヘッド３３を挟んでＸ方向に並んでいる。この構成では、ワークＷのＸ方向における端部での回帰時間が中央部に比べて短いため、ワークＷのＸ方向における端部の温度が中央部よりも高くなることがある。これに対し、本実施形態の液滴吐出装置１は、２個の吹出口１７が設けられている。これにより、吹出口１７からワークＷに向けて圧空を吹き出すことによって、ワークＷを冷やしやすくすることができる。このため、ワークＷの温度分布を抑えやすくすることができる。この結果、ワークＷに着弾した液滴５５の広がりのばらつきを小さく抑えやすくすることができる。これにより、描画品位を向上させやすくすることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、２個の吹出口１７は、それぞれ、光源４３がＸ方向に沿って描く軌跡に、平面視で重なっている。これにより、ワークＷを効率的に冷やしやすくすることができる。
また、本実施形態では、２個の吹出口１７は、２個の照射装置１５よりも外側から、Ｘ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙している。つまり、２個の吹出口１７は、Ｘ方向において、２個の照射装置１５よりも外側に位置している。これにより、吐出ヘッド３３から各吹出口１７までの距離を、吐出ヘッド３３から各光源４３までの距離よりも長くすることができる。このため、各吹出口１７を吐出ヘッド３３から遠ざけやすくすることができる。この結果、吐出ヘッド３３とワークＷとの間に気流が発生することを避けやすくすることができるので、描画品位を一層向上させやすくすることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、Ｘ方向において、吐出ヘッド３３の照射装置１５ａ側に吹出口１７ａが位置し、吐出ヘッド３３の照射装置１５ｂ側に吹出口１７ｂが位置している。
そして、Ｘ方向において、吐出ヘッド３３が照射装置１５ｂ側に移動（本実施形態では、往路）しながら描画を行うときに、照射装置１５ａの光源４３が発光し、且つ吹出口１７ｂから圧空が噴射される。
また、Ｘ方向において、吐出ヘッド３３が照射装置１５ａ側に移動（本実施形態では、復路）しながら描画を行うときに、照射装置１５ｂの光源４３が発光し、且つ吹出口１７ａから圧空が噴射される。
上記により、液滴５５がワークＷに着弾する前の段階でワークＷを冷やしやすくすることができる。これにより、描画品位を一層向上させやすくすることができる。
【００５７】
また、本実施形態では、ワークＷに向けて吹き出す気体として空気が採用されている。空気は、入手しやすく、化学的に安定している等の特徴を有している。このため、コストや安全性の観点から、ワークＷに向けて吹き出す気体として空気を採用することは好ましい。しかしながら、ワークＷに向けて吹き出す気体としては、空気に限定されず、例えば、窒素やアルゴンなどの不活性気体も採用され得る。
【符号の説明】
【００５８】
１…液滴吐出装置、３…ワーク搬送装置、７…キャリッジ、１１…キャリッジ搬送装置、１５…照射装置、１５ａ，１５ｂ…照射装置、１７…吹出口、１７ａ，１７ｂ…吹出口、３３…吐出ヘッド、３５…ノズル面、４１…紫外光、４３…光源、４４…供給管、４４ａ，４４ｂ…供給管、４５ａ，４５ｂ…バルブ、５３…機能液、５５…液滴、Ｗ…ワーク。
【図１】
2012020222.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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【図６】
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