(57)【要約】【課題】清浄な状態を維持することが可能な液滴吐出装置のメンテナンス方法及び液滴吐出装置を提供すること。【解決手段】エネルギーを受けて硬化する液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに前記液体を供給する供給部とを備える液滴吐出装置のメンテナンス方法であって、前記液滴吐出ヘッド及び前記供給部のうち少なくとも一部を交換する交換工程と、前記交換工程に先立ち、前記液滴吐出ヘッド及び前記供給部のうち前記交換工程において交換される部分に前記エネルギーを付与するエネルギー付与工程とを含む。【選択図】図１
2012218341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーを受けて硬化する液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに前記液体を供給する供給部と
を備える液滴吐出装置のメンテナンス方法であって、
前記液滴吐出ヘッド及び前記供給部のうち少なくとも一部を交換する交換工程と、
前記交換工程に先立ち、前記液滴吐出ヘッド及び前記供給部のうち前記交換工程におい
て交換される部分に前記エネルギーを付与するエネルギー付与工程と
を含む液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項２】
前記エネルギーは、紫外線である
請求項１に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項３】
前記エネルギーは、熱である
請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項４】
前記液滴吐出ヘッドは、前記液滴を吐出するノズルを有し、
前記交換工程は、前記液滴吐出ヘッドを交換することを含み、
前記エネルギー付与工程は、前記ノズルに前記エネルギーを付与することを含む
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項５】
前記液滴吐出ヘッドは、前記供給部に接続される液体導入部を有し、
前記交換工程は、前記液滴吐出ヘッドを交換することを含み、
前記エネルギー付与工程は、前記液体導入部に前記エネルギーを付与することを含む
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項６】
前記供給部は、前記液滴吐出ヘッドに接続される継手部を有し、
前記交換工程は、前記供給部のうち前記継手部を含む部分を交換することを含み、
前記エネルギー付与工程は、前記継手部に前記エネルギーを付与することを含む
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項７】
前記供給部は、前記液滴を貯留する貯留部、及び、第二継手部を介して前記貯留部に接
続される管部、を有し、
前記交換工程は、前記管部を交換することを含み、
前記エネルギー付与工程は、前記第二継手部に前記エネルギーを付与することを含む
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項８】
前記供給部は、前記液体に含まれる気体成分を除去する脱気部を有し、
前記交換工程は、前記供給部のうち前記脱気部を含む部分を交換することを含み、
前記エネルギー付与工程は、前記脱気部に前記エネルギーを付与することを含む
請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項９】
前記供給部から前記液滴吐出ヘッドまでの前記液体の流路における前記液体の漏れを検
出する検出工程
を更に含み、
前記エネルギー付与工程は、前記検出工程における検出結果に応じた箇所に前記エネル
ギーを付与することを含む
請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項１０】
前記エネルギー付与工程に先立ち、前記流路を加圧する加圧工程を行う
請求項９に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項１１】
エネルギーを受けて硬化する液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに前記液体を供給する供給部と
前記液滴吐出ヘッド及び前記供給部のうち少なくとも一部に前記エネルギーを付与する
エネルギー付与部と
を備える液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置のメンテナンス方法及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出ヘッドを備え、当該液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として吐出し、任意の位
置に着弾させることによって、所定の量の液状体を所定の位置に精度よく配置する液滴吐
出装置が知られている。液滴吐出装置を用いて、様々な液状体を扱い、様々な画像や膜な
どが形成されている。無色透明な液状体を用いて、人間には見え難いマーカーを描画した
り、描画画像の上にコーティング用の透明被膜を形成したりすることも行われている（例
えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような液滴吐出装置においては、メインタンクからサブタンク、供給チューブを経
由して液滴吐出ヘッドにインクが供給されるようになっている。これらメインタンクから
サブタンク、供給チューブを経由して液滴吐出ヘッドに至る機能液の流路において、各部
が交換可能に設けられている場合がある。この場合、液滴吐出装置のメンテナンスの際に
は、当該流路の一部を交換することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３０９２号公報
【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、流路の一部に機能液が残留している場合、当該流路の一部を交換する際
に流路から機能液が漏れ出し、液滴吐出装置の内部を汚してしまうおそれがある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明は、清浄な状態を維持することが可能な液滴吐出装置
のメンテナンス方法及び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】
【０００７】
本発明に係る液滴吐出装置のメンテナンス方法は、エネルギーを受けて硬化する液体を
液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに前記液体を供給する供給部
とを備える液滴吐出装置のメンテナンス方法であって、前記液滴吐出ヘッド及び前記供給
部のうち少なくとも一部を交換する交換工程と、前記交換工程に先立ち、前記液滴吐出ヘ
ッド及び前記供給部のうち前記交換工程において交換される部分に前記エネルギーを付与
するエネルギー付与工程とを含む。
【０００８】
本発明によれば、液滴吐出ヘッド及び供給部のうち交換される部分に、当該交換に先立
ち、エネルギーを付与することとしたので、交換部分に残留する液体を硬化させることが
できる。これにより、交換部分から液体が漏れ出すことを抑制することができるので、液
滴吐出装置を清浄な状態に維持することができる。
【０００９】
上記の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、前記エネルギーは、紫外線であるこ
とが好ましい。  
本発明によれば、液滴吐出ヘッド及び供給部のうち交換される部分に、当該交換に先立
ち、紫外線を付与することで、交換部分に残留する液体を硬化させることとしたので、紫
外線を受けて硬化する液体を用いる場合において、交換部分から液体が漏れ出すことを抑
制することができる。これにより、液滴吐出装置を清浄な状態に維持することができる。
【００１０】
上記の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、前記エネルギーは、熱であることが
好ましい。  
本発明によれば、液滴吐出ヘッド及び供給部のうち交換される部分に、当該交換に先立
ち、熱を付与することで、交換部分に残留する液体を硬化させることとしたので、熱を受
けて硬化する液体を用いる場合において、交換部分から液体が漏れ出すことを抑制するこ
とができる。これにより、液滴吐出装置を清浄な状態に維持することができる。
【００１１】
上記の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、液滴吐出ヘッドは、前記液滴を吐出
するノズルを有し、前記交換工程は、前記液滴吐出ヘッドを交換することを含み、前記エ
ネルギー付与工程は、前記ノズルに前記エネルギーを付与することを含むことが好ましい
。  
本発明によれば、液滴吐出ヘッドが液滴を吐出するノズルを有する場合において、液滴
吐出ヘッドを交換する際に、ノズルにエネルギーを付与することとしたので、ノズルから
液体が漏れ出すのを防ぐことができる。
【００１２】
上記の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、前記液滴吐出ヘッドは、前記供給部
に接続される液体導入部を有し、前記交換工程は、前記液滴吐出ヘッドを交換することを
含み、前記エネルギー付与工程は、前記液体導入部に前記エネルギーを付与することを含
むことが好ましい。  
本発明によれば、液滴吐出ヘッドが供給部に接続される液体導入部を有する場合におい
て、液滴吐出ヘッドを交換する際に、液体導入部にエネルギーを付与することとしたので
、液体導入部から液体が漏れ出すのを防ぐことができる。
【００１３】
上記の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、前記供給部は、前記液滴吐出ヘッド
に接続される継手部を有し、前記交換工程は、前記供給部のうち前記継手部を含む部分を
交換することを含み、前記エネルギー付与工程は、前記継手部に前記エネルギーを付与す
ることを含むことが好ましい。  
本発明によれば、供給部が液滴吐出ヘッドに接続される継手部を有する場合において、
供給部のうち継手部を含む部分を交換する際に、継手部にエネルギーを付与することとし
たので、第一継手部から液体が漏れ出すのを防ぐことができる。
【００１４】
上記の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、前記供給部は、前記液滴を貯留する
貯留部、及び、第二継手部を介して前記貯留部に接続される管部、を有し、前記交換工程
は、前記管部を交換することを含み、前記エネルギー付与工程は、前記第二継手部に前記
エネルギーを付与することを含むことが好ましい。  
本発明によれば、供給部が液滴を貯留する貯留部及び第二継手部を介して当該貯留部に
接続される管部を有する場合において、管部を交換する際に、第二継手部にエネルギーを
付与することとしたので、第二継手部から液体が漏れ出すのを防ぐことができる。
【００１５】
上記の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、前記供給部は、前記液体に含まれる
気体成分を除去する脱気部を有し、前記交換工程は、前記供給部のうち前記脱気部を含む
部分を交換することを含み、前記エネルギー付与工程は、前記脱気部に前記エネルギーを
付与することを含むことが好ましい。  
本発明によれば、接続部が液体に含まれる気体成分を除去する脱気部を有する場合にお
いて、接続部を交換する際に、脱気部にエネルギーを付与することとしたので、脱気部に
残留される液体が漏れ出すのを防ぐことができる。
【００１６】
上記の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、前記供給部から前記液滴吐出ヘッド
までの前記液体の流路における前記液体の漏れを検出する検出工程を更に含み、前記エネ
ルギー付与工程は、前記検出工程における検出結果に応じた箇所に前記エネルギーを付与
することを含むことが好ましい。  
本発明によれば、液滴吐出装置が貯留部から液滴吐出ヘッドまでの液体の流路における
液体の漏れを検出し、検出結果に応じた箇所にエネルギーを付与することとしたので、液
体の漏出を防ぐためのエネルギーを効率的に付与することができる。
【００１７】
上記の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、前記エネルギー付与工程に先立ち、
前記流路を加圧する加圧工程を行うことが好ましい。  
本発明によれば、流路を加圧することで液体の漏出箇所をより検出しやすくすることが
できる。
【００１８】
本発明に係る液滴吐出装置は、エネルギーを受けて硬化する液体を液滴として吐出する
液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに前記液体を供給する供給部と前記液滴吐出ヘッ
ド及び前記供給部のうち少なくとも一部に前記エネルギーを付与するエネルギー付与部と
を備える。
【００１９】
本発明によれば、液滴吐出ヘッド及び供給部のうち交換される部分に、当該交換に先立
ち、エネルギーを付与することができるので、交換部分に残留する液体を硬化させること
ができる。これにより、交換部分から液体が漏れ出すことを抑制することができるので、
液滴吐出装置を清浄な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図２】（ａ）は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図。        （ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図。        （ｃ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの部分の構造を示す断面図。
【図３】ヘッドユニットの概略構成を示す平面図。
【図４】液滴吐出ヘッドの電気的構成と信号の流れを示す説明図。
【図５】液滴吐出装置の一部の交換動作を示す図。
【図６】液滴吐出装置の一部の交換動作を示す図。
【図７】液滴吐出装置の一部の交換動作を示す図。
【図８】液滴吐出装置の一部の交換動作を示す図。
【図９】液滴吐出装置の一部の交換動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。  
図１は、液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。  
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、ワーク機構部３と、機能液
供給部（供給部）４と、保守装置部７と、紫外線照射部（エネルギー付与部）ＥＧとを備
えている。
【００２２】
ヘッド機構部２は、所定の溶質成分を含む機能液（液体）を液滴として吐出する液滴吐
出ヘッド２０を有している。このような機能液としては、例えば無色透明の機能液や、溶
質成分として白色、黒色、カラーの色素成分を含んだ機能液などが挙げられる。また、本
実施形態における機能液は、紫外線を照射を受けて硬化する成分が含まれている。ワーク
機構部３は、液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴の吐出対象であるワークＷを載置す
るワーク載置台３０を有している。
【００２３】
機能液供給部４は、貯留タンク（貯留部）４１と、中継タンク（貯留部）４２と、供給
チューブ（接続部）４３及び４４とを有している。貯留タンク４１は、交換可能に設けら
れ、上記機能液を貯留する。貯留タンク４１は、供給チューブ４３を介して中継タンク４
２に接続されている。
【００２４】
中継タンク４２は、貯留タンク４１から供給される機能液を貯留する。中継タンク４２
は、供給チューブ４３を介して液滴吐出ヘッド２０に接続されている。中継タンク４２に
貯留される機能液は、供給チューブ４３を介して液滴吐出ヘッド２０に供給されるように
なっている。
【００２５】
保守装置部７は、液滴吐出ヘッド２０の検査又は保守を実施する各装置を備えている。
液滴吐出装置１は、また、これら各機構部などを総括的に制御する制御部ＣＯＮＴを備え
ている。
【００２６】
紫外線照射部ＥＧは、液滴吐出装置１のうち例えば液滴吐出ヘッド２０が設置される移
動枠２２に支持されている。紫外線照射部ＥＧは、紫外線を射出する不図示の光源を有し
ている。紫外線照射部ＥＧは、支持枠２２に対して着脱可能に設けられている。紫外線照
射部ＥＧは、機能液供給部４及び液滴吐出ヘッド２０の一部に対して紫外線を照射する。
紫外線照射部ＥＧは、移動枠２２とは異なる他の部位に設けられていても構わない。また
、紫外線照射部ＥＧを自動で移動させる駆動機構が設けられた構成であっても構わない。
【００２７】
液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された
定盤９とを備えている。定盤９の上側には、ワーク機構部３が定盤９の長手方向（Ｘ軸方
向）に延在するように配設されている。
【００２８】
ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド
機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在するように配設されてい
る。
【００２９】
また、定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド２０に連適する供給管を有
する機能液供給部４の機能液タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持
柱の近傍には、保守装置部７がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に配設されている。さら
に、定盤９の下側に、制御部ＣＯＮＴが収容されている。
【００３０】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニッ
ト２１を有するヘッドキャリッジ２７と、ヘッドキャリッジ２７が吊設された移動枠２２
とを備えている。ヘッド機構部２は、ヘッドキャリッジ２７と、移動枠２２との組を２組
備えている。ヘッド機構部２は、移動枠２２をＹ軸方向に移動させる、Ｙ軸走査機構も備
えている。
【００３１】
移動枠２２を、Ｙ軸走査機構によってＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド２
０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。２個の移動枠２２は
、それぞれ独立して移動させたり保持したりすることも、２個の移動枠２２を一緒に移動
させたり保持したりすることも可能である。
【００３２】
ワーク機構部３は、ワーク載置台３０と、Ｘ軸走査機構とを備えている。ワーク機構部
３は、ワーク載置台３０を、Ｘ軸走査機構によって、Ｘ軸方向に移動させることで、ワー
ク載置台３０に載置されたワークＷをＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置
に保持する。
【００３３】
液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワークＷ
のＸ軸方向の移動に同調して、機能液を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動するワーク
Ｗと、Ｙ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、ワーク
Ｗ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する平面形状の描画を実施することが
可能である。
【００３４】
保守装置部７は、各種検査装置、各種保守装置、及び保守装置走査機構７５を備えてい
る。検査装置は、液滴吐出ヘッド２０の吐出状態の検査を実施する吐出検査ユニット７０
などの、液滴吐出ヘッド２０の検査を実施する装置である。保守装置は、液滴吐出ヘッド
２０の各種の保守を実施する装置である。保守装置走査機構７５は、これらの各装置をＸ
軸方向に移動可能であって、任意の位置に保持可能に支持する装置である。
【００３５】
液滴吐出ヘッド２０の検査や保守を実施する際には、ヘッドユニット２１（液滴吐出ヘ
ッド２０）が、Ｙ軸走査機構を用いて保守装置部７に臨む位置に移動させられる。また、
実施する検査又は保守に対応する検査装置又は保守装置が、保守装置走査機構７５によっ
て、ヘッドユニット２１（液滴吐出ヘッド２０）に臨む位置に移動させられる。
【００３６】
吐出検査ユニット７０は、検査シート載置台７１と、撮像カメラ７２とを備えている。
【００３７】
検査シート載置台７１は、ワーク載置台３０の載置面と略平行な載置面を有し、当該載
置面に、検査シートを吸着支持可能である。検査シート載置台７１は、保守装置走査機構
７５によって、Ｘ軸方向に移動可能であって、任意の位置に保持可能に支持されている。
【００３８】
保守装置走査機構７５によって、検査シート載置台７１をＸ軸方向に移動させることで
、検査シート載置台７１の載置面に保持された検査シートを、保守装置部７に臨む位置に
移動されたヘッドユニット２１（液滴吐出ヘッド２０）に臨ませる。当該位置状態で、液
滴吐出ヘッド２０から液状体を吐出させることで、検査シート載置台７１に保持された検
査シートに液滴を着弾させることができる。保守装置走査機構７５による検査シートのＸ
軸方向の移動に同調させて、液滴吐出ヘッド２０が備える吐出ノズル２４（図２参照）か
ら液状体を吐出させることで、Ｘ軸方向における着弾位置を調整することができる。
【００３９】
撮像カメラ７２は、カメラ支持枠７３に、図示省略した昇降機構によってＺ軸方向に昇
降自在であって、任意の位置に保持可能に支持されている。カメラ支持枠７３は、保守装
置走査機構７５の脇で、定盤９に立設されており、撮像カメラ７２は、保守装置走査機構
７５に、略Ｚ軸方向から臨んで支持されている。検査シート載置台７１は、保守装置走査
機構７５によって、撮像カメラ７２が臨んでおり、撮像カメラ７２によって撮影可能な位
置に移動可能である。保守装置走査機構７５によって、検査シート載置台７１を撮像カメ
ラ７２に臨む位置に移動することで、検査シート載置台７１に保持された検査シートの面
を、撮像カメラ７２によって撮影可能である。
【００４０】
図２は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す図である。図２（ａ）は、液滴吐出ヘッドの
概略構成を示す外観斜視図であり、図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面
図であり、図２（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの部分の構造を示す断面図である
。図２に示したＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着さ
れた状態において、図１に示したＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸と一致している。
【００４１】
図２（ａ）に示したように、液滴吐出ヘッド２０は、機能液導入針２９及びノズル基板
２５を備えている。機能液導入針２９は、供給チューブ４４の第一継手部４４ａに連結さ
れている。機能液は、機能液導入針２９を介して液滴吐出ヘッド２０に導入されるように
なっている。
【００４２】
ノズル基板２５には、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２
列形成されている。吐出ノズル２４から機能液を液滴として吐出し、対向する位置にある
描画対象物などに着弾させることで、当該位置に機能液を配置する。ノズル列２４Ａは、
液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態で、図１に示したＹ軸方向に延在
している。ノズル列２４Ａにおいて吐出ノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり
、２列のノズル列２４Ａ間で、吐出ノズル２４の位置がＹ軸方向に半ノズルピッチずれて
いる。したがって、液滴吐出ヘッド２０としては、Ｙ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能
液の液滴を配置することができる。
【００４３】
図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５に圧力室
プレート５１が積層されており、圧力室プレート５１に振動板５２が積層されている。圧
力室プレート５１には、液滴吐出ヘッド２０に供給される機能液が常に充填される液たま
り５５が形成されている。液たまり５５は、機能液導入針２９に接続されている。
【００４４】
液たまり５５は、振動板５２と、ノズル基板２５と、圧力室プレート５１の壁とに囲ま
れた空間である。機能液は、機能液供給部４から液滴吐出ヘッド２０に供給され、振動板
５２の液供給孔５３を経由して液たまり５５に供給される。また、圧力室プレート５１に
は、複数のヘッド隔壁５７によって区切られた圧力室５８が形成されている。振動板５２
と、ノズル基板２５と、２個のヘッド隔壁５７とによって囲まれた空間が圧力室５８であ
る。
【００４５】
圧力室５８は吐出ノズル２４のそれぞれに対応して設けられており、圧力室５８の数と
吐出ノズル２４の数とは同じである。圧力室５８には、２個のヘッド隔壁５７の間に位置
する供給口５６を介して、液たまり５５から機能液が供給される。ヘッド隔壁５７と圧力
室５８と吐出ノズル２４と供給口５６との組は、液たまり５５に沿って１列に並んでおり
、１列に並んだ吐出ノズル２４がノズル列２４Ａを形成している。
【００４６】
図２（ｂ）では図示省略したが、図示した吐出ノズル２４を含むノズル列２４Ａに対し
て液たまり５５に関して略対称位置に、１列に並んで配設された吐出ノズル２４がもう１
列のノズル列２４Ａを形成している。当該ノズル列２４Ａに対応するヘッド隔壁５７と圧
力室５８と供給口５６との組が、１列に並んでいる。振動板５２の圧力室５８を構成する
部分には、それぞれ圧電素子５９の一端が固定されている。
【００４７】
圧電素子５９の他端は、固定板（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド２０全体を支持す
る基台（図示省略）に固定されている。圧電素子５９は、電極層と圧電材料とを積層した
活性部を有している。圧電素子５９は、電極層に駆動電圧を印加することで、活性部が長
手方向（図２（ｂ）又は（ｃ）における振動板５２の厚さ方向）に縮む。電極層に印加さ
れていた駆動電圧が解除されることで、活性部が元の長さに戻る。
【００４８】
電極層に駆動電圧が印加されて、圧電素子５９の活性部が縮むことで、圧電素子５９の
一端が固定された振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られる力を受ける。振動板５２
が圧力室５８と反対側に引張られることで、振動板５２が圧力室５８の反対側に撓む。こ
れにより、圧力室５８の容積が増加することから、機能液が液たまり５５から供給口５６
を経て圧力室５８に供給される。次に、電極層に印加されていた駆動電圧が解除されると
、活性部が元の長さに戻ることで、圧電素子５９が振動板５２を押圧する。振動板５２が
押圧されることで、圧力室５８側に戻る。これにより、圧力室５８の容積が急激に元に戻
る、すなわち増加していた容積が減少することから、圧力室５８内に充填されていた機能
液に圧力が加わり、当該圧力室５８に連通して形成された吐出ノズル２４から機能液が液
滴となって吐出される。
【００４９】
次に、ヘッド機構部２が備えるヘッドユニット２１の概略構成について、図３を参照し
て説明する。図３は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図３に示したＸ軸
及びＹ軸は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１
に示したＸ軸及びＹ軸と一致している。
【００５０】
図３に示したように、ヘッドユニット２１は、ユニットプレート２３と、ユニットプレ
ート２３に搭載された９個の液滴吐出ヘッド２０と、を有している。液滴吐出ヘッド２０
は、図示省略したヘッド保持部材を介してユニットプレート２３に固定されている。固定
された液滴吐出ヘッド２０は、ヘッド本体がユニットプレート２３に形成された孔（図示
省略）に遊験して、ノズル基板２５が、ユニットプレート２３の面より突出した位置に位
置している。
【００５１】
図３は、ノズル基板２５の側から見た図である。９個の液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方
向に分かれて、それぞれ３個ずつの液滴吐出ヘッド２０を有するヘッド組２０Ａを３群、
形成している。それぞれの液滴吐出ヘッド２０のノズル列２４Ａは、ヘッドユニット２１
が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、Ｙ軸方向に延在している。
【００５２】
一つのヘッド組２０Ａが有する３個の液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向において、互い
に隣り合う液滴吐出ヘッド２０の、一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４に対
して、もう一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４が半ノズルピッチずれて位置
する位置に配設されている。
【００５３】
ヘッド組２０Ａが有する３個の液滴吐出ヘッド２０において、全ての吐出ノズル２４の
Ｘ軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル２４は、Ｙ軸方向に半ノズルピッチの等間隔
で並ぶ。すなわち、Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれの液滴吐出ヘッド２０が有す
るそれぞれのノズル列２４Ａを構成する吐出ノズル２４から吐出された液滴は、設計上で
は、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。
【００５４】
一つのヘッド組２０Ａが備える３個の液滴吐出ヘッド２０が有する６列のノズル列２４
Ａは、１本のノズル列として扱うこともできる。当該ノズル列は、例えば１８０個の６倍
、１０８０個の吐出ノズル２４を有し、Ｙ軸方向におけるノズルピッチは、７０μｍであ
り、Ｙ軸方向の両端の吐出ノズル２４の中心間距離（ノズル列長さ）は、約７５．５ｍｍ
である。液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向において互いに重なるため、Ｘ軸方向に階段状
に並んでヘッド組２０Ａを構成している。
【００５５】
ヘッドユニット２１が有する３つのヘッド組２０Ａは、それぞれが有する１本のノズル
列とみなせるノズル列が、Ｙ軸方向において、ノズル列２４Ａの半ノズルピッチずれて位
置する位置に、配設されている。言い換えると、それぞれのヘッドユニット２１は、互い
に隣り合うヘッド組２０Ａを構成する液滴吐出ヘッド２０の、一方のヘッド組２０Ａにお
ける液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４に対して、もう一方のヘッド組２０Ａにお
ける液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４が、Ｙ軸方向において、半ノズルピッチず
れた位置に、配設されている。
【００５６】
一つのヘッドユニット２１が備える３つのヘッド組２０Ａにおける９個の液滴吐出ヘッ
ド２０が有する１８列のノズル列２４Ａは、１本のノズル列として扱うこともできる。当
該ノズル列を「ユニットノズル列２４０Ａ」と表記する。ユニットノズル列２４０Ａは、
例えば１８０個の１８倍、３２４０個の吐出ノズル２４を有し、Ｙ軸方向におけるノズル
ピッチは、７０μｍであり、Ｙ軸方向の両端の吐出ノズル２４の中心間距離（ノズル列長
さ）は、約２２６．７ｍｍである。即ち、一つのヘッドユニット２１の吐出ノズル２４か
ら一滴ずつ吐出させて、Ｘ軸方向が同じ位置になるように着弾させると、３２４０個の点
が７０μｍのピッチ間隔で連なる直線が形成される。
【００５７】
上述したように、液滴吐出装置１は、２個のヘッドユニット２１を備えており、２個の
ユニットノズル列２４０Ａを備えている。２個のヘッドユニット２１を並べて、２個のユ
ニットノズル列２４０ＡがＹ軸方向に連なったノズル列を構成することができる。当該ノ
ズル列によって、１回の走査の間に、例えば６４８０個の点が７０μｍのピッチ間隔で連
なる直線を形成することができる。
【００５８】
次に、液滴吐出装置１における液滴吐出ヘッド２０からの吐出制御方法について、図４
を参照して説明する。図４は、液滴吐出ヘッドの電気的構成と信号の流れを示す説明図で
ある。
【００５９】
上述したように、液滴吐出装置１は、液滴吐出装置１の各部の動作を制御する制御部Ｃ
ＯＮＴを備えている。制御部ＣＯＮＴは、制御信号を出力するＣＰＵ８４と、液滴吐出ヘ
ッド２０の電気的な駆動制御を行うヘッドドライバー２０ｄとを備えている。
【００６０】
図４に示すように、ヘッドドライバー２０ｄは、ＦＦＣケーブルを介して各液滴吐出ヘ
ッド２０と電気的に接続されている。また、液滴吐出ヘッド２０は、吐出ノズル２４（図
２参照）ごとに設けられた圧電素子５９に対応して、シフトレジスター（ＳＬ）８５と、
ラッチ回路（ＬＡＴ）８６と、レベルシフター（ＬＳ）８７と、スイッチ（ＳＷ）８８と
を備えている。
【００６１】
液滴吐出装置１における吐出制御は次のように行われる。最初に、ＣＰＵ８４がワーク
Ｗなどの描画対象物における機能液の配置パターンをデータ化したドットパターンデータ
をヘッドドライバー２０ｄに伝送する。そして、ヘッドドライバー２０ｄは、ドットパタ
ーンデータをデコードして吐出ノズル２４ごとのＯＮ／ＯＦＦ（吐出／非吐出）情報であ
るノズルデータを生成する。ノズルデータは、シリアル信号（ＳＩ）化されて、クロック
信号（ＣＫ）に同期して各シフトレジスター８５に伝送される。
【００６２】
シフトレジスター８５に伝送されたノズルデータは、ラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ回
路８６に入力されるタイミングでラッチされ、さらにレベルシフター８７でスイッチ８８
用のゲート信号に変換される。即ち、ノズルデータが「ＯＮ」の場合にはスイッチ８８が
開いて圧電素子５９に駆動信号（ＣＯＭ）が供給され、ノズルデータが「ＯＦＦ」の場合
にはスイッチ８８が閉じられて圧電素子５９に駆動信号（ＣＯＭ）は供給されない。そし
て、「ＯＮ」に対応する吐出ノズル２４からは機能液が液滴となって吐出され、吐出され
た機能液の液滴がワークＷなどの描画対象物の上に着弾して、描画対象物の上に機能液が
配置される。
【００６３】
次に、機能液供給部４及び液滴吐出ヘッド２０の構成を説明する。  
図５は、機能液供給部４及び液滴吐出ヘッド２０の構成を模式的に示す図である。  
図１及び図５に示すように、供給チューブ４３は、管部４３ｔ、継手部４３ａ及び４３
ｂを有している。継手部４３ａは、管部４３ｔのうち貯留タンク４１との接続部分に設け
られている。また、継手部４３ｂは、管部４３ｔのうち中継タンク４２との接続部分に設
けられている。
【００６４】
供給チューブ４４は、管部４４ｔ、継手部４４ａ及び４４ｂ、脱気部４４ｃを有してい
る。継手部４４ａは、管部４４ｔのうち液滴吐出ヘッド２０との接続部分に設けられてい
る。継手部４４ｂは、管部４４ｔのうち中継タンク４２との接続部分に設けられている。
脱気部４４ｃは、管部４４ｔを流通する機能液に含まれる気体を除去する。脱気部４４ｃ
は、管部４４ｔの一部に設けられている。
【００６５】
液滴吐出ヘッド２０は、機能液導入針２９を介して供給チューブ４４に接続されている
。機能液導入針２９は、液たまり５５を介して各ノズル２４に接続されている。
【００６６】
図５に示すように、紫外線照射部ＥＧは、機能液供給部４から液滴吐出ヘッド２０のう
ち、照射部位Ｌ１〜Ｌ７に対して紫外線を照射可能である。
【００６７】
照射部位Ｌ１は、管部４３ｔのうち貯留タンク４１に接続された継手部４３ａである。
照射部位Ｌ２は、管部４３ｔのうち中継タンク４２に接続された継手部４３ｂである。照
射部位Ｌ３は、管部４４ｔのうち中継タンク４２に接続された継手部４４ｂである。照射
部位Ｌ４は、管部４４ｔの一部に設けられた脱気部４４ｃである。照射部位Ｌ５は、管部
４４ｔのうち液滴吐出ヘッド２０に接続された継手部４４ａである。照射部位Ｌ６は、液
滴吐出ヘッド２０の機能液導入針２９である。照射部位Ｌ７は、液滴吐出ヘッド２０の各
ノズル２４である。
【００６８】
次に、液滴吐出装置１のうち機能液供給部４及びキャリッジ２７のうち少なくとも一部
を交換する動作を説明する。以下の説明では、供給チューブ４４を交換する場合を例に挙
げて説明する。
【００６９】
供給チューブ４４を交換する場合、図６に示すように、まず、紫外線照射部ＥＧを用い
て照射部位Ｌ３、すなわち、継手部４４ｂに対して紫外線を照射する（エネルギー付与工
程）。この工程により、継手部４４ｂに残留していた機能液が硬化する。このため、硬化
した機能液によって継手部４４ｂが閉塞され、継手部４４ｂからの機能液の漏出が回避さ
れる。
【００７０】
継手部４４ｂを閉塞させた後、図７に示すように、紫外線照射部ＥＧを用いて照射部位
Ｌ５、すなわち、継手部４４ａに対して紫外線を照射する。この工程により、継手部４４
ａに残留していた機能液が硬化する。このため、硬化した機能液によって継手部４４ａが
閉塞され、継手部４４ａからの機能液の漏出が回避される。
【００７１】
継手部４４ａを閉塞させた後、図８に示すように、継手部４４ａを液滴吐出ヘッド２０
から取り外すと共に、継手部４４ｂを中継タンク４２から取り外す。この動作により、供
給チューブ４４が取り外される。継手部４４ａ及び４４ｂは、それぞれ硬化した機能液に
よって閉塞されているため、供給チューブ４４が取り外された状態において、継手部４４
ａ及び４４ｂからの機能液の漏出が回避される。このため、液滴吐出装置１が清浄に維持
されることになる。
【００７２】
その後、新たな供給チューブ４４の継手部４４ａを液滴吐出ヘッド２０に装着すると共
に、継手部４４ｂを中継タンク４２に装着する（交換工程）。これにより、供給チューブ
４４の交換が完了する。このように、硬化させた機能液によって供給チューブ４４の流路
の両端部を閉塞させることにより、供給チューブ４４からの機能液の漏出が回避される。
なお、供給チューブ４４を交換する場合、紫外線照射部ＥＧを用いて脱気部４４ｃに対し
て紫外線を照射させても構わない。
【００７３】
なお、供給チューブ４４を交換する際、紫外線照射部ＥＧを用いて、照射部位Ｌ５に対
して先に紫外線を照射した後に、照射部位Ｌ３に対して紫外線を照射するようにしても構
わない。
【００７４】
次に、図示を省略するが、供給チューブ４３を交換する場合を説明する。  
供給チューブ４３を交換する場合、まず、紫外線照射部ＥＧを用いて照射部位Ｌ１、す
なわち、継手部４３ａに対して紫外線を照射する。この工程により、継手部４３ａに残留
していた機能液が硬化する。このため、硬化した機能液によって継手部４３ａが閉塞され
、継手部４３ａからの機能液の漏出が回避される。
【００７５】
継手部４３ａを閉塞させた後、紫外線照射部ＥＧを用いて照射部位Ｌ２、すなわち、継
手部４３ｂに対して紫外線を照射する。この工程により、継手部４３ｂに残留していた機
能液が硬化する。このため、硬化した機能液によって継手部４３ｂが閉塞され、継手部４
３ｂからの機能液の漏出が回避される。
【００７６】
継手部４３ｂを閉塞させた後、継手部４３ａを貯留タンク４１から取り外すと共に、継
手部４３ｂを中継タンク４２から取り外す。この動作により、供給チューブ４３が取り外
される。継手部４３ａ及び４３ｂは、それぞれ硬化した機能液によって閉塞されているた
め、供給チューブ４３が取り外された状態において、継手部４３ａ及び４３ｂからの機能
液の漏出が回避される。このため、液滴吐出装置１が清浄に維持されることになる。
【００７７】
その後、新たな供給チューブ４３の継手部４３ａを貯留タンク４１に装着すると共に、
継手部４３ｂを中継タンク４２に装着する。これにより、供給チューブ４３の交換が完了
する。このように、硬化させた機能液によって供給チューブ４３の流路の両端部を閉塞さ
せることにより、供給チューブ４３からの機能液の漏出が回避される。
【００７８】
なお、供給チューブ４３を交換する際、紫外線照射部ＥＧを用いて、照射部位Ｌ２に対
して先に紫外線を照射した後に、照射部位Ｌ１に対して紫外線を照射するようにしても構
わない。
【００７９】
次に、図示を省略するが、液滴吐出ヘッド２０を交換する場合を説明する。この場合、
キャリッジ２７ごと液滴吐出ヘッド２０を交換するものであるが、以下、図面を判別しや
すくするため、液滴吐出ヘッド２０を単独で交換する場合を例に挙げて説明する。  
まず、紫外線照射部ＥＧを用いて照射部位Ｌ６、すなわち、機能液導入針２９に対して
紫外線を照射する。この工程により、機能液導入針２９に残留していた機能液が硬化する
。硬化した機能液により、機能液導入針２９が閉塞されるため、機能液導入針２９からの
機能液の漏出が回避される。
【００８０】
機能液導入針２９を閉塞させた後、紫外線照射部ＥＧを用いて照射部位Ｌ７、すなわち
、各ノズル２４に対して紫外線を照射する。この工程により、各ノズル２４に残留してい
た機能液が硬化する。硬化した機能液により、各ノズル２４が閉塞されるため、各ノズル
２４からの機能液の漏出が回避される。
【００８１】
その後、液滴吐出ヘッド２０を継手部４４ａから取り外し、新たな液滴吐出ヘッド２０
を継手部４４ａに装着する。これにより、液滴吐出ヘッド２０の交換が完了する。このよ
うに、液滴吐出ヘッド２０の場合においても、硬化させた機能液によって流路の両端を閉
塞させることで、当該機能液の漏出を回避することができる。
【００８２】
なお、液滴吐出ヘッド２０を交換する際、紫外線照射部ＥＧを用いて、照射部位Ｌ７に
対して先に紫外線を照射した後に、照射部位Ｌ６に対して紫外線を照射するようにしても
構わない。
【００８３】
以上のように、本実施形態によれば、液滴吐出ヘッド２０及び供給部４のうち交換され
る部分に、当該交換に先立ち、紫外線を照射することでエネルギーを付与することとした
ので、交換部分に残留する機能液を硬化させることができる。これにより、交換部分から
機能液が漏れ出すことを抑制することができるので、液滴吐出装置１を清浄な状態に維持
することができる。
【００８４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態の構成に加えて、図９に示すように、液滴吐出装置１には、検出
部ＤＴが設けられている。供給部４及び液滴吐出ヘッド２０のうち少なくとも一部を交換
するのに先立ち、検出部ＤＴは、供給部４から液滴吐出ヘッド２０までの機能液Ｑの流路
において機能液Ｑの漏れを検出する（検出工程）。
【００８５】
検出部ＤＴが設けられている場合、例えば機能液Ｑが漏れている箇所を把握し、当該漏
れている箇所に対して紫外線照射部ＥＧを用いて紫外線を照射することができる。これに
より、硬化させた機能液により、当該機能液の漏出箇所を閉塞させることができる。なお
、加圧部４０を用いて供給部４から液滴吐出ヘッド２０までの流路を加圧する（加圧工程
）ようにしても構わない。この場合、機能液の漏出を促進するため、検出部ＤＴが機能液
Ｑの漏出箇所を検出しやすくすることができる。
【００８６】
また、上記実施形態においては、機能液が紫外線の照射を受けて硬化する場合を例に挙
げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、機能液が熱などの他のエネルギー
を受けて硬化する場合であっても、同様の説明が可能である。この場合、機能液を硬化さ
せることができるエネルギーを付与するエネルギー付与部が設けられていればよい。
【００８７】
また、上記実施形態においては、液滴吐出装置１は、２個のヘッドユニット２１を備え
ており、１個のヘッドユニット２１は、無色透明な透明機能液が供給される透明液ユニッ
トであり、もう１個のヘッドユニット２１は、例えば白色を含む有色の有色機能液が供給
される有色液ユニットであった。しかし、ヘッドユニットが備える吐出ヘッドが吐出する
機能液が同一であることは必須ではない。描画装置においては、色が異なるなど、複数種
類の異なる機能液を吐出してもよい。色が異なる複数種類の機能液を吐出することでカラ
ー描画も可能である。機能液の種類は、液滴吐出装置１のように複数のヘッドユニットを
備えてヘッドユニットごとに異ならせてもよいし、ヘッド組ごとに異ならせてもよいし、
液滴吐出ヘッドごとに異ならせてもよいし、ノズル列ごとに異ならせてもよい。吐出ノズ
ルごとに機能液を個別に供給できる液滴吐出ヘッドを用いて、吐出ノズルごとに異なる機
能液を吐出してもよい。なお、カラー描画を実施する際には、同じ着弾位置に、複数の、
例えば色が異なる機能液を着弾させることができる構成のヘッドユニット又は液滴吐出ヘ
ッドを用いたり、走査方法を用いたりすることで、より微細な描画が可能となる。調など
が変化する液状体であってもよい。
【００８８】
上記実施形態においては、液滴吐出装置１は、ヘッドユニット２１を２個備えていた。
しかし、描画装置が備えるヘッドユニットが２個であることは必須ではない。描画装置が
備えるヘッドユニットは、１つ又は３つ以上あってもよい。
【００８９】
上記実施形態においては、ヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０を９個備えてい
たが、ヘッドユニットが備える吐出ヘッドが９個であることは必須ではない。ヘッドユニ
ットが備える吐出ヘッドは、いくつであってもよい。
【００９０】
上記実施形態においては、液滴吐出ヘッド２０は、多数の吐出ノズル２４が略一直線状
に並んだノズル列２４Ａを２列備えていたが、吐出ヘッドが備えるノズル列は何列であっ
てもよい。また、液滴吐出ヘッド２０が備える吐出ノズル２４は、ノズル列２４Ａの延在
方向において互いの位置がずれていたが、吐出ヘッドは、ノズル列の延在方向において、
略同一位置に位置する吐出ノズルを複数備える構成であってもよい。
【００９１】
上記実施形態においては、Ｘ軸走査機構によってワーク載置台３０をＸ軸方向に移動さ
せることでワークＷをＸ軸方向に移動し、Ｙ軸走査機構によって液滴吐出ヘッド２０をＹ
軸方向に移動することで、ワークＷと液滴吐出ヘッド２０とを平面方向において相対移動
させていた。描画対象物と吐出ヘッドとを相対移動させるために描画対象物と吐出ヘッド
の両方を移動させることは必須ではない。描画対象物と吐出ヘッドのいずれか一方を平面
方向に移動させることで、描画対象物と吐出ヘッドとを相対移動させる構成であってもよ
い。
【００９２】
ここで、上記説明において、液状体を液滴として吐出する液滴吐出法について説明する
。液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換方式、電
気熱変換方式、静電吸引方式等が挙げられる。
【００９３】
帯電制御方式は、液状体に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で液状体の飛翔方向を制
御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、液状体に３０ｋ  
ｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加して吐出ノズル先端側に液状体を吐出させるものであり、
制御電圧をかけない場合には液状体が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけ
ると液状体間に静電的な反発が起こり、液状体が飛散して吐出ノズルから吐出されない。
また、電気機械変換方式は、ピェゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形
する性質を利用したもので、ピェゾ素子が変形することによって液状体を貯留した空間に
可接物質を介して圧力を与え、この空間から液状体を押し出して吐出ノズルから吐出させ
るものである。
【００９４】
また、電気熱変換方式は、液状体を貯留した空間内に設けたヒーターにより、液状体を
急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の液状体を吐出
させるものである。静電吸引方式は、液状体を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノ
ズルに液状体のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから液状体を引き出す
ものである。この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす
方式などの技術も適用可能である。
【００９５】
液滴吐出法は、液状体の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の液状体を
的確に配置できるという利点を有する。このうち、ピェゾ方式は、液状体に熱を加えない
ため、液状体の組成等に影響を与えないなどの利点を有する。本実施形態では、液状体選
択の自由度の高さ、及び液滴の制御性の良さの点から上記ピェゾ方式を用いる。
【符号の説明】
【００９６】
ＣＯＮＴ…制御部  ２０…液滴吐出ヘッド  Ｑ…機能液  ４…機能液供給部（供給部）  
４１…貯留タンク（貯留部）  ４２…中継タンク（貯留部）  ４３、４４…供給チューブ
【図１】
2012218341.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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【図７】
2012218341.tif 000009
【図８】
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【図９】
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