(57)【要約】【課題】液体材料吐出装置の吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができ、且つ、安定した吐出性能を実現することができる液体材料吐出装置を提供する。【解決手段】本発明の液体材料吐出装置４０は、インクジェットヘッドの吐出面をワイピングするブレード１と、ブレード１に洗浄液を供給する洗浄液供給手段５を備えている。そして、液体材料吐出装置４０は、ブレード１によるワイピングの後で、ヘッドからインクをフラッシングする構成となっており、フラッシングするインク量を、ブレード１に付着した洗浄液と、上記吐出面との接触時間に応じて設定する構成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給タンクから液体材料を供給される複数のノズルを有するヘッドを備え、該ヘッドの吐出面から上記液体材料を吐出する液体材料吐出装置であって、
上記液体材料とは粘度が異なる洗浄液を上記ヘッドの吐出面に接触させることによって、上記ヘッドの吐出面に付着した液体材料を該吐出面から除去するメンテナンス機構を備えており、
上記ヘッドは、上記メンテナンス機構の洗浄液と上記ヘッドの吐出面とが接触した後に、上記メンテナンス機構の洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいた量の上記液体材料を、各上記ノズルからフラッシングさせることを特徴とする液体材料吐出装置。
【請求項２】
供給タンクから液体材料を供給される複数のノズルを有するヘッドと、洗浄液が付着したワイピング部材でヘッドの吐出面をワイピングすることによって、該吐出面に付着した液体材料を除去する機構とを備えた液体材料吐出装置であって、
上記液体材料とは粘度が異なる上記洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを備えており、
上記洗浄液が付着したワイピング部材を用いて上記吐出面をワイピングした後、上記ワイピング部材に付着した上記洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいた量の上記液体材料を、各上記ノズルからフラッシングさせる構成となっていることを特徴とする液体材料吐出装置。
【請求項３】
上記洗浄液供給手段は、上記液体材料よりも低粘度を有する上記洗浄液を供給するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体材料吐出装置。
【請求項４】
上記供給タンクの内部、及び上記ノズルの内部に対して、負の水頭差を生じさせるための負圧発生手段を更に備えており、
上記水頭差をＰ、上記供給タンクからノズルまでの間の流路抵抗をＲ、上記接触時間をＴとすると、
フラッシングする上記液体材料の量を、Ｐ・Ｔ／Ｒ〜１０Ｐ・Ｔ／Ｒ  の範囲になるように設定することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の液体材料吐出装置。
【請求項５】
上記接触時間と、フラッシングする上記液体材料の量との相関データが予め複数パターン設定されているパターン保持手段を更に備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の液体材料吐出装置。
【請求項６】
上記パターン保持手段は、ダミーの被吐出材を用いて、上記接触時間と、フラッシングする上記液体材料の量との相関データを複数パターン取得するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の液体材料吐出装置。
【請求項７】
上記ワイピング部材に付着した液体材料を、上記ワイピング部材と物理的に接触することによってワイピング部材から除去するための除去機構を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の液体材料吐出装置。
【請求項８】
上記ワイピング部材は、ブレードであり、
上記除去機構は、上記ブレードをはじくように構成されたはじき板であることを特徴とする請求項７に記載の液体材料吐出装置。
【請求項９】
上記ワイピング部材は、ブレードであり、
上記除去機構は、上記ブレードがローラー表面に当接するように構成されたローラーであり、
上記メンテナンス機構は、上記ローラー表面に上記洗浄液を滴下するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の液体材料吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体材料吐出装置のヘッドの吐出面に付着した液体材料を取り除くメンテナンス機構を備えた液体材料吐出装置に関し、詳細には、吐出面に付着した液体材料を取り除いた後に、ヘッドから所定量の液体材料をフラッシングによって吐出する機構を備えた液体材料吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式をはじめとする液体材料吐出装置は、ノズルプレートの吐出面から液体材料（例えば、インク）を被吐出材へ飛翔させる構成となっている。今日、印字効率の良さ、低コスト化、低ランニングコスト化に有利であるなどの点から、印字時のみに必要なインクを吐出させるドロップ・オン・デマンド型が注目されており、中でも、半導体プロセスを活用できるため安価で製造できるサーマルジェット式や、膜沸騰現象を用いないためインクを劣化させず、且つ使用できるインクが多い圧電式が主流となっている。また近年では、使用できるインクが多いという特徴を利用し、機能性インクと称される液体材料を吐出する用途が多く、液晶テレビのカラーフィルタや有機ＥＬを製造する際にインクジェットが用いられている。
【０００３】
液体材料吐出装置は、上記したように液体材料を飛翔させる構成であるため、インク滴飛翔に伴うインクミストや、被吐出材から跳ね返るインクミストなどが吐出面に付着してしまい、インク吐出が阻害されたり、吐出方向が偏向する等の問題が生じる場合がある。そこで、このような事態を防ぐため、弾性材料などからなるブレードによって吐出面に付着したインクを拭い取る（ワイピングする）メンテナンス（クリーニング）機構が知られている。
【０００４】
ところが、上記した機能性インクをインクジェットヘッドから吐出する場合には、次のような問題がある。まず、機能性インクは、粘度が高く、且つ乾燥すると固化しやすいという特性を有している点である。さらに、機能性インクが含有する溶媒に対する人への安全性を高めるため、もしくは装置の配線等への劣化を防ぐため、装置内の空気は多量に排気されている点である(溶媒雰囲気排気)。そのため、インクジェットヘッドをメンテナンス（クリーニング）するメンテナンス装置は過酷な乾燥条件下に置かれ、ブレードに付着した機能性インクが高粘度化し、固化してしまうことになる。そのようなブレードでワイピングを行うと、ブレードに付着した高粘度インクが吐出口からノズル内に入り込み、吐出方向がずれたり、不吐となったりする虞がある。インクジェット装置に限らず、家庭用のプリンターでもこのような問題は存在し、例えば特許文献１では、ヘッドからインクを吐出させることによって、固化したインクを再含水させてブレードに付着したインクの高粘度化を防ぐ技術が開示されている。また、特許文献２では、洗浄液にブレードを浸し、そのブレードをブラシで擦り洗いすることでブレードを清浄に保つ技術が開示されている。
【０００５】
ところで、機能性インクをインクジェットヘッドから吐出する場合、上記洗浄液として該機能性インクの溶媒を用いることが多い。この場合、洗浄液は、機能性インクよりも低粘度である。しかしながら、機能性インクと粘度差がある洗浄液を付着させた状態のブレードでワイピングを行うと、洗浄液が吐出口からノズル内に入り込み、ヘッド内の機能性インクの粘度や濃度を変化させることになり、吐出不良によってサテライトが発生したり、塗布量が安定せず、描画初期のセルと後期のセルとでは塗布量が異なるといった問題を生じる。このような問題は、カラーフィルタ等を生産するようなインクジェット装置では致命的である。特許文献１では洗浄液として印字に用いるインクを用いていたため、洗浄液と印字インクは粘度が同じでそのような問題は起こらなかった。また、特許文献２では、ブレードに過度についた洗浄液をブラシで拭き取るクリーニング機構が開示されているが、ブレードに付着した洗浄液はこのような機構では完全には取りきれず、結果として塗布は安定しない。さらに、ワイピングの際、ヘッドカバーに残った機能性インクも、ブレードに残ったインクと同じように高粘度化する。それはワイピングによって次第に大きくなり、フレーク化する。このフレークは、それ自体がカラーフィルターの基板とヘッドのギャップ以上であると、フレークで基板を汚してしまう虞がある。また、ワイピングによってヘッドカバーからフレークがはがれてヘッドカバー面上に付着した場合であっても、そのフレークが基板間ギャップよりも大きい場合には、上記と同じく、基板をそのフレークによって汚してしまう。そのため、故意にブレードに洗浄液をつけたままワイピングを行うことで、ヘッドカバーに残ったインクの高粘度化を防ぐことができる。そのようなクリーニング機構では、ブレードに付着した洗浄液は必然的にノズル内に入り込み、上述したような問題を招く。
【０００６】
そこで、特許文献３には、高粘度インクが付着したブレードでワイプした後、ヘッド内のインク粘度を低下させるために、フラッシング（捨て吐出とも称される）を行う技術が開示されている。また、特許文献４及び５には、１つのヘッドに複数の色を吐出させるノズルを持ったノズルプレートを一度にワイピングすることで生じる混色を防止するために、フラッシングを行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開平４−２３２７５４号公報（１９９２年８月２１日公開）
【特許文献２】特開２００２−２７３２８５号公報（２００２年９月２４日公開）
【特許文献３】特開昭６１−２３０９５０号公報（１９８６年１０月１５日公開）
【特許文献４】特開平３−７３３５４号公報（１９９１年３月２８日公開）
【特許文献５】特開平７−１９５７０８号公報（１９９５年８月１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３〜５に記載の技術は何れも、フラッシングにおいてどのくらいの量のインクを吐出すれば描画品位が保障されるのかについて検討されていない。特許文献４及び５の場合、フラッシング時に明度の高いインクだけを多く吐出することが開示されているが、これは、混色によって生じる描画の劣化が明度の高いインクにおいて視認されやすいことが理由であり、このときの吐出量について検討するような記載は一切なく、過剰量を吐出しているものと考えられる。
【０００８】
ところが、機能性インクを用いるインクジェット装置では、明度の差に関わらず、吐出量の安定が不可欠であり、過剰量排出が行われると多大なコストアップを招くことになる。
【０００９】
すなわち、従来は、描画品位と、フラッシング時の吐出（捨て吐出）量との関係を考慮する思想がない。
【００１０】
また、インクジェットヘッドのメンテナンスの方法は、同じ装置であっても、ヘッドやメンテナンス装置の状態によって変わる。例えば、ノズルから吐出させるドットの着弾にばらつきが生じてきた場合には、丁寧に拭き取るためにワイピング時のワイプ速度を遅くしたり、ノズル近傍に機能性インクの固形分が付着した場合には、吐出口近傍のメニスカスが保てなくなるのでノズルからインクがあふれないようにヘッドの水頭差を大きくしたり、ブレードとヘッドの相対速度を通常よりも遅くしてワイピングする。このようにメンテナンス方法を変えたとき、ワイプ後のフラッシング量が同じであれば、塗布の際にサテライトを誘発したり、所望の膜厚が得られなかったりといった不具合を引き起こすことになる。
【００１１】
さらに、ヘッドを洗浄液に浸してヘッドをクリーニングする場合、浸す時間によってヘッドに流入する洗浄液の量も異なるが、これまで、どのくらいのフラッシングを行えばよいかという検討はなされていないのが現状である。
【００１２】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フラッシングによる液体材料の使用量を最低限に抑え、且つ、安定した描画品位を維持することができる液体材料吐出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る液体材料吐出装置（以下、この液体材料吐出装置を後述する別の液体材料吐出装置と区別するために「第１の液体材料吐出装置」と記載する）は、上述した課題を解決するために、液体材料を供給タンクから供給する複数のノズルを有するヘッドを備え、当該ヘッドの吐出面から上記液体材料を吐出する液体材料吐出装置であって、上記液体材料とは粘度が異なる洗浄液を上記ヘッドの吐出面に接触させることによって、上記ヘッドの吐出面に付着した液体材料を該吐出面から除去するメンテナンス機構とを備えており、上記ヘッドは、上記メンテナンス機構の洗浄液と上記ヘッドの吐出面とが接触した後に、上記メンテナンス機構の洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいた量の上記液体材料を、各上記ノズルからフラッシングさせることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、本発明に係る第１の液体材料吐出装置は、フラッシングによる液体材料の使用量を最低限に抑え、且つ、安定した描画品位を維持することができる液体材料吐出装置を提供することができる。
【００１５】
具体的には、本発明に係る第１の液体材料吐出装置は、まず、洗浄液を用いて吐出面に付着している液体材料を除去している。しかしながら、上記のように、吐出する液体材料とは粘度が異なる洗浄液を用いた場合、上述したように、粘度差が原因となって、洗浄液が吐出口からノズル内に入り込み、ノズル内の液体材料の粘度や濃度を変化させることになり、吐出不良によってサテライトが発生したり、塗布量が安定せず、描画最初のセルと最後のセルとでは塗布量が異なるといった問題を引き起こすことになる。本発明に係る第１の液体材料吐出装置は、特に機能性インクと称される液体材料をインクジェット方式で吐出する装置として好適であるが、上記のような問題は、該装置においては致命的である。そこで、本発明に係る第１の液体材料吐出装置は、上記したように、ヘッドから液体材料をフラッシングするように構成されていることから、ノズル内に洗浄液が流入することによってノズル内の液体材料の粘度や濃度が変化した部分を捨てて、供給タンク内に貯留された粘度が正常な液体材料をノズル内に供給することができる。これにより、上記した問題を生じることなく、所望の描画品位で液体材料を吐出する液体材料吐出装置を提供することができる。
【００１６】
そして、注目すべきは、本発明に係る第１の液体材料吐出装置は、フラッシングする液体材料の量を、上記洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいて設定している点である。フラッシングさせる液体材料は、液体材料吐出装置のメンテナンスとして重要であるものの、被吐出材への吐出に寄与しない液体材料であり、捨て吐出である。従来は、上記したように、この捨て吐出について捨て吐出量、すなわちフラッシングさせる量を考慮する思想はなかった。しかしながら、本願発明者らは、機能性インクを用いた場合に、安定した描画品位を実現しつつ、如何にコストアップを抑えることができるかについて鋭意検討し、この捨て吐出に着目した。すなわち、これまで全く考慮されていなかったフラッシングされる液体材料の量について検討し、上記メンテナンス機構の洗浄液と、吐出面との接触時間によって、フラッシングされる液体材料の量を定めることができることを見出した。すなわち、本発明に基づいてフラッシングされる液体材料の量を定めることにより、捨て吐出を必要以上に多くすること無く、安定した描画品位を維持できることを見出した。
【００１７】
具体的には、本発明に係る第１の液体材料吐出装置は、上記接触時間を考慮することにより、吐出面に形成された吐出口からノズルに流入する洗浄液量を把握することができる。流入する洗浄液量を把握することにより、ノズル内において、そのまま吐出すると上記した問題を引き起こす虞がある液体材料（具体的には、液体材料と、流入した洗浄液との混合液）の量を把握することができる。これにより、フラッシングさせる液体材料の量を見出すことができる。
【００１８】
また、本発明に係る第１の液体材料吐出装置は、フラッシングさせる液体材料の量を把握することができることによって、液体材料吐出装置のメンテナンスの状態の変化にも良好に対応することができる。すなわち、メンテナンスは、例えば、ノズル近傍に機能性インクの固形分が付着した場合には、吐出口近傍のメニスカスが保てなくなるのでノズルからインクがあふれないようにヘッドの水頭差を大きくする。このようにメンテナンス条件が変わったとしても、本発明の構成によれば、上記接触時間に基づいてフラッシングさせるべき液体材料の量が把握できるので、安定した描画品位を維持することができる。よって、メンテナンス方法を変えるような場合であっても、サテライトを誘発したり、所望の膜厚が得られなかったりといった不具合を引き起こすことなく、良好な吐出性能を提供することができる。
【００１９】
尚、上記接触時間とは、例えば、メンテナンス機構が洗浄液槽であって、ヘッドを洗浄液に浸す構成の場合は、洗浄液槽内の洗浄液と、ヘッドとが接触を開始してから、離れるまでの間の時間を言う。また、例えば、メンテナンス機構が、後述するような洗浄液が付着したワイピングブレードであって、該ブレードによって吐出面がワイプするような構成の場合は、ブレードに付着した洗浄液がヘッドと接触している間の時間を言う。
【００２０】
また、本発明に係る別の液体材料吐出装置（以下、この液体材料吐出装置を上述した第１の液体材料吐出装置と区別するために「第２の液体材料吐出装置」と記載する）は、上述した課題を解決するために、供給タンクから液体材料を供給される複数のノズルを有するヘッドと、洗浄液が付着したワイピング部材でヘッドの吐出面をワイピングすることによって、該吐出面に付着した液体材料を除去する機構とを備えた液体材料吐出装置であって、上記液体材料とは粘度が異なる上記洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを備えており、上記洗浄液が付着したワイピング部材を用いて上記吐出面をワイピングした後、上記ワイピング部材に付着した上記洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいた量の上記液体材料を、各上記ノズルからフラッシングさせる構成となっていることを特徴としている。
【００２１】
上記の構成によれば、本発明に係る第２の液体材料吐出装置は、フラッシングによる液体材料の使用量を最低限に抑え、且つ、安定した描画品位を維持することができる液体材料吐出装置を提供することができる。
【００２２】
具体的には、本発明に係る第２の液体材料吐出装置は、まず、洗浄液を付着させたブレードを用いて吐出面に付着している液体材料を除去している。そのため、ブレードのみで吐出面をワイプする構成と比較して、吐出面のクリーニングを高い信頼性に基づいて実行することができる。また、後述するように、液体材料よりも低粘度の洗浄液を用いることにより、吐出面に付着した液体材料が乾燥状況下において高粘度になっている場合であっても、粘度を低下させることができるとともに、ブレードによるワイピンク性能を維持させることができる。
【００２３】
ここで、上記のように、吐出する液体材料とは粘度が異なる洗浄液を用いて、該洗浄液を付着させたブレードによって吐出面をワイプピングした場合、上述したように、粘度差が原因となって、洗浄液が吐出口からノズル内に入り込み、ノズル内の液体材料の粘度や濃度を変化させることになり、吐出不良によってサテライトが発生したり、塗布量が安定せず、描画最初のセルと最後のセルとでは塗布量が異なるといった問題を引き起こすことになる。本発明に係る第２の液体材料吐出装置は、特に機能性インクと称される液体材料をインクジェット方式で吐出する装置として好適であるが、上記のような問題は、該装置においては致命的である。そこで、本発明に係る第２の液体材料吐出装置は、上記したように、ワイピングした後、ヘッドから液体材料をフラッシングするように構成されていることから、ノズル内に洗浄液が流入することによってノズル内の液体材料の粘度や濃度が変化した部分を捨てて、供給タンク内に貯留された粘度が正常な液体材料をノズル内に供給することができる。これにより、上記した問題を生じることなく、所望の描画品位で液体材料を吐出する液体材料吐出装置を提供することができる。
【００２４】
そして、注目すべきは、本発明に係る第２の液体材料吐出装置は、フラッシングする液体材料の量を、上記ワイピング部材に付着した上記洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいて設定している点である。フラッシングさせる液体材料は、液体材料吐出装置のメンテナンスとして重要であるものの、被吐出材への吐出に寄与しない液体材料であり、捨て吐出である。従来は、上記したように、この捨て吐出について捨て吐出量、すなわちフラッシングさせる量を考慮する思想はなかった。しかしながら、本願発明者らは、機能性インクを用いた場合に、安定した描画品位を実現しつつ、如何にコストアップを抑えることができるかについて鋭意検討し、この捨て吐出に着目した。すなわち、これまで全く考慮されていなかったフラッシングされる液体材料の量について検討し、ワイピング部材に付着した洗浄液と、吐出面との接触時間によって、フラッシングされる液体材料の量を定めることができることを見出した。すなわち、本発明に基づいてフラッシングされる液体材料の量を定めることにより、捨て吐出を必要以上に多くすること無く、安定した描画品位を維持できることを見出した。
【００２５】
具体的には、本発明に係る第２の液体材料吐出装置は、上記ワイピング部材に付着した上記洗浄液と、上記吐出面との接触時間を考慮することにより、吐出面に形成された吐出口からノズルに流入する洗浄液量を把握することができる。流入する洗浄液量を把握することにより、ノズル内において、そのまま吐出すると上記した問題を引き起こす虞がある液体材料（具体的には、液体材料と、流入した洗浄液との混合液）の量を把握することができる。これにより、フラッシングさせる液体材料の量を見出すことができる。
【００２６】
また、本発明に係る第２の液体材料吐出装置は、フラッシングさせる液体材料の量を把握することができることによって、液体材料吐出装置のメンテナンスの状態の変化にも良好に対応することができる。すなわち、メンテナンスは、例えば、ノズルから吐出させるドットの着弾ばらつきが悪くなってきた場合には、よく拭き取るためにワイピング時のワイプ速度を遅くしたり、ノズル近傍に機能性インクの固形分が付着した場合には、吐出口近傍のメニスカスが保てなくなるのでノズルからインクがあふれないようにヘッドの水頭差を大きくしたり、ワイピング部材に付着した機能性インクが乾燥して固形化した場合には、ワイピング部材に洗浄液を多くたらしたりする。このようにメンテナンス条件が変わったとしても、本発明の構成によれば、上記ワイピング部材に付着した上記洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいてフラッシングさせるべき液体材料の量が把握できるので、安定した描画品位を維持することができる。よって、メンテナンス方法を変えるような場合であっても、サテライトを誘発したり、所望の膜厚が得られなかったりといった不具合を引き起こすことなく、良好な吐出性能を提供することができる。
【００２７】
また、具体的には、上記洗浄液供給手段が、上記したように上記液体材料よりも低粘度を有する上記洗浄液を供給するように構成されていることが好ましい。
【００２８】
また、本発明の第１及び第２の液体材料吐出装置は、上記の構成に加えて、上記供給タンクの内部、及び上記ノズルの内部に対して、負の水頭差を生じさせるための負圧発生手段を更に備えており、上記水頭差をＰ、上記供給タンクからノズルまでの間の流路抵抗をＲ、上記接触時間をｔとすると、フラッシングする上記液体材料の量を、Ｐ・ｔ／Ｒ〜１０Ｐ・ｔ／Ｒ  の範囲になるように設定することが好ましい。
【００２９】
上記の範囲でフラッシングする液体材料の量を設定することにより、フラッシングする液体材料の無駄をなくすことができるとともに、安定した描画品位を維持することができる。
【００３０】
また、本発明の液体材料吐出装置は、上記の構成に加えて、上記接触時間と、フラッシングする上記液体材料の量との相関データが予め複数パターン設定されているパターン保持手段を更に備えていることが好ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、メンテナンス条件が変わった場合であっても、パターン保持手段に設定されているパターンを適用して、フラッシングされるべき液体材料の量を簡単に把握することができる。
【００３２】
また、このようなパターン保持手段は、ダミーの被吐出材を用いて、上記接触時間と、フラッシングする上記液体材料の量との相関データを複数パターン取得するように構成されていてもよく、予め作成されていたデータを外部から入力するような構成であってもよい。
【００３３】
また、本発明に係る第２の液体材料吐出装置は、上記の構成に加えて、上記ワイピング部材に付着した液体材料を、上記ワイピング部材と物理的に接触することによってワイピング部材から除去することが好ましい。
【００３４】
上記の構成によれば、本発明に係る第２の液体材料吐出装置は、上記ワイピング部材と物理的に接触する除去機構を備えていることから、ブレードに液体材料が所定量以上に蓄積することはなく、よって、吐出面用ブレードを長時間にわたって繰り返し使用した場合であっても、高い信頼性に基づいて吐出面から液体材料を除去することができる。
【００３５】
具体的には、上記ワイピング部材がブレードであり、上記除去機構を、上記ブレードをはじくように構成されたはじき板とすることができる。あるいは、上記ワイピング部材がブレードであり、上記除去機構は、上記ブレードを、ローラー表面に当接するように構成されたローラーとすることができる。そして、本発明の構成によれば、上記洗浄液供給手段が、上記ローラー表面に上記洗浄液を滴下するように構成されていてもよい。
【００３６】
このように、除去機構を設けることによって、ブレードに移し取られた液体材料をブレードから除去し、ブレードに移し取られた液体材料が吐出面に戻ることを防止することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る液体材料吐出装置は、以上のように、液体材料を供給タンクから供給する複数のノズルを有するヘッドを備え、当該ヘッドの吐出面から上記液体材料を吐出する液体材料吐出装置であって、上記液体材料とは粘度が異なる洗浄液を上記ヘッドの吐出面に接触させることによって、上記ヘッドの吐出面に付着した液体材料を該吐出面から除去するメンテナンス機構とを備えており、上記ヘッドは、上記メンテナンス機構の洗浄液と上記ヘッドの吐出面とが接触した後に、上記メンテナンス機構の洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいた量の上記液体材料を、各上記ノズルからフラッシングさせることを特徴としている。また、本発明に係る別の液体材料吐出装置は、以上のように、供給タンクから液体材料を供給される複数のノズルを有するヘッドと、洗浄液が付着したワイピング部材でヘッドの吐出面をワイピングすることによって、該吐出面に付着した液体材料を除去する機構とを備えた液体材料吐出装置であって、上記液体材料とは粘度が異なる上記洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを備えており、上記洗浄液が付着したワイピング部材を用いて上記吐出面をワイピングした後、上記ワイピング部材に付着した上記洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいた量の上記液体材料を、各上記ノズルからフラッシングさせる構成となっていることを特徴としている。
【００３８】
これにより、ヘッド内に流入した洗浄液をヘッドから排出でき、吐出が安定し、かつ塗布量が安定する。また、メンテナンスの方法が変わっても、フラッシングの量をそれに応じて変えることで、メンテナンス装置やヘッドの状態に依存しない、安定したメンテナンスを行うことができる。そのため、サテライトによって基板を汚すことを防ぎ、所望の膜厚とすることができ、信頼性の高い装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態を図１ないし図６に基づいて説明する。尚、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が以下の実施形態および図面に限定されるものではない。
【００４０】
図１は、本実施形態のインクジェット式液体材料吐出装置（以下、液体材料吐出装置と記載する）の構成を示した図である。本実施形態の液体材料吐出装置４０は、例えば、赤（Ｒ）と、青（Ｂ）と、緑（Ｇ）の３原色のインク（機能性インク）を１つの被吐出材に吐出して、Ｒ・Ｂ・Ｇの３種類のフィルタからなるカラーフィルタを製造する際に用いることができる。そこで、本実施形態では、Ｒ・Ｂ・Ｇの３種類のインクを吐出する液体材料吐出装置について説明する。
【００４１】
本実施形態の液体材料吐出装置４０は、図１に示すように、Ｒ・Ｂ・Ｇの各インクを供給する供給タンク５５ａ・５５ｂ・５５ｃと、チュービングポンプ５４ａ・５４ｂ・５４ｃ（負圧発生手段）と、Ｒ・Ｂ・Ｇの各インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃとを少なくとも備えている。
【００４２】
上記供給タンク５５ａ・５５ｂ・５５ｃは、Ｒ・Ｂ・Ｇの各インクを貯留することができるように構成されており、可撓性をもったフィルムで構成することができる。各供給タンク５５ａ・５５ｂ・５５ｃは、対応する上記インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃの内部とチューブ５６によって連通している。上記供給タンク５５ａ・５５ｂ・５５ｃは、密閉性のよい負圧箱５３ａ・５３ｂ・５３ｃに収められている。
【００４３】
上記チュービングポンプ５４ａ・５４ｂ・５４ｃは、上記負圧箱５３ａ・５３ｂ・５３ｃに対して負の水頭差を生じさせることができ、結果的に、供給タンク５５ａ・５５ｂ・５５ｃの内部、及びインクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃの内部（ノズルの内部）に対して、所望の水頭差をかけることができる。ここでの負圧は、大きすぎると吐出時にエアーをかみこみやすくなって吐出が不安定となり、逆に小さすぎるとインクがノズル孔５２からあふれる虞があるため、適度な水頭差が必要である。一例としては、−０．５ｋＰａ〜−３ｋＰａとすることができる。
【００４４】
上記インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃの構成は、図２に基づいて説明する。図２は、図１に示す切断線Ａ−Ａ´にてインクジェットヘッド５０ａを切断したときの状態を示した矢視断面図である。尚、インクジェットヘッド５０ｂ・５０ｃの構成は、以下に説明するインクジェットヘッド５０ａと同じであるため、説明を省略する。
【００４５】
図２に示すように、インクジェットヘッド５０ａは、圧電材料（以下、ＰＺＴと称する）５７、カバープレート５８、ノズルプレート５１、およびヘッドカバー５９を備えている。ＰＺＴ５７には複数の溝が形成され、紙面の垂直方向に複数のインク室が形成されている。これらのインク室は、インクジェットヘッド５０ａの紙面前面側においてＰＺＴ５７とカバープレート５８とが接触しているため、四方をカバープレート５８およびＰＺＴ５７で囲まれている。ＰＺＴ５７とカバープレート５８との間に一定の間隙が設けられており、この間隙部分に共通インク室６０が形成される。各インク室の隔壁には電極６１が形成されており、導電性樹脂６２を介して外部電極６３に電気的に接続されている。また、インクジェットヘッド５０ａの紙面背面側には各インク室になめらかにインクを供給するためのマニホールド６４が設けられている。
【００４６】
また、上記ノズルプレート５１は、被吐出材（不図示）に対向する位置に設けられており、従来公知の材料を用いて構成することができ、樹脂や金属を用いて構成することができる。金属の場合は、耐久性、耐磨耗性が高く、樹脂の場合は、ノズル孔加工が容易である。一例を挙げれば、厚み５０μｍで、吐出側に径２６μｍのテーパ１１°のノズル孔５２が６４個開いたポリイミドを用いることができる。本実施形態の場合、各吐出面に形成されたノズル孔５２は、図１に示すＸ軸及びＹ軸に対して所定の角度を有して傾斜した直線状に配列している。尚、ノズル孔５２の配列、大きさ、数は、図１に示すものに限定されるものではない。上記のようなノズル孔５２からインクを吐出させると、１５Ｖの駆動電圧のとき、吐出速度６．７ｍ／ｓ、体積６ｐｌとすることができる。
【００４７】
尚、上記インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃには、従来公知のインクジェットヘッドの構成部材を更に搭載することも可能である。
【００４８】
ところで、液晶パネルに用いられるカラーフィルタの画素は、幅２００μｍ程度の高精細である。そのため、これを実現するためのインクジェット装置の吐出精度は１０μｍ以下が求められる。この吐出精度をカラーフィルタの製造装置において長期間保つためには、吐出面を常に正常に保つ必要がある。しかしながら、インクジェットヘッドは、一般的に、液状のインクを吐出したり、吐出を停止したりするため、ノズルプレートの吐出面にインクが付着したり、ノズルにエアー（泡）が入り込んだりしてしまう。これらの現象は、ノズル詰まりを引き起こすほか、吐出されるインクの吐出角度が変化してしまう虞がある。そこで、本実施形態では、図１に示すように、ノズル内の目詰まりを解消させるために、吸引ポンプを用いてノズル内のインクを吸引するように構成された吸引装置７と、インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃに設けられたノズルプレートのノズル面（吐出面）をクリーニングするためのブレード１（ワイピング部材、メンテナンス機構）とを配設して、インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃのメンテナンスを行っている。以下に、吸引装置７及びブレード１の詳細について説明する。
【００４９】
上記吸引装置７は、図１に示すように、キャップ７１と、吸引ポンプ７２とを有している。吸引動作を行う際は、通常はインクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃに当たらないように待避させているキャップ７１を上昇させ、インクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃをキャッピングさせる。そして、吸引ポンプ７２を駆動し、キャップ７１内を−４０ｋＰａ程度の負圧に保ち、ノズルからインクを吸引・流出させる(プライム動作)。これにより、ノズル内の目詰まりを解消させることができる。
【００５０】
本実施形態では、上記の吸引動作を終えてキャップ７１を下降させた後、ノズルプレート５１に付着したインクを上記ブレード１によって拭き取る（ワイピングする）構成となっている。
【００５１】
上記ブレード１は、外圧が加わっていない状態では図１のＺ軸に平行なワイプ面（鉛直面）を表裏両面１１ａ・１１ｂに設けており、取り付け台１２に離脱可能な状態で取り付けられている。ブレード１は、Ｙ軸方向に沿って並ぶインクジェットヘッド５０ａ〜５０ｃにそれぞれ対応させて計３つ設けられている。ブレード１同士は、互いにＹ軸方向に僅かに離間して配置されており、且つ、互いの位置がＸ軸方向に僅かにずれて取り付けられている。
【００５２】
上記ブレード１は、図示しない駆動手段によって図１のＸ軸に沿って駆動されるように構成されている。ブレード１は、弾性材料から構成することができ、フッ素系ゴムが好適である。中でも、耐薬品性が高いパーフルオロゴム（ダイキン製パーフロ(商品名)）を用いることが特に好ましい。図３は、図２に示したインクジェットヘッド５０ａのノズルプレート５１の吐出面を、ブレード１によってワイピングしている状態を示した矢視断面図である。このワイピング動作によって、ノズルプレート５１の吐出面に付着していたインクが、ブレード１に移し取られ、ノズルプレート５１の吐出面をクリーニングすることができる。
【００５３】
更に、本実施形態の液体材料吐出装置４０は、図１に示すように、吐出面からブレード１に移し取られたインクを、ブレード１から除去するためのはじき板２（除去機構）を備えている。
【００５４】
上記はじき板２は、その弾性が、ブレード１と同等またはブレード１より硬質の板状部材から構成することができ、図１に示すように、その面をＹ−Ｚ平面と平行にして、ブレード１の一軸（Ｘ軸）移動の延長線上に配置されている。はじき板２には、図３に示すようにノズルプレート５１の吐出面をワイピングした後のブレード１が接触する。接触した状態を、図４に示す。図４に示すように、ブレード１がはじき板２に接触することによって、ブレード１の片面（図１における１１ａ）に付着していたインクが、はじき板２に移し取られる。ブレード１は、はじき板２にはじかれた後、さらに図４の矢印で示した方向に進む。その後、ブレード１は、再度、はじき板２に向けて（図４の矢印で示した方向とは反対方向に）移動して、先ほどとは反対側の面（図１における１１ｂ）をはじき板２と接触させることによって該面に付着していたインクをはじき板２に移し取らせることができる。
【００５５】
ところで、本実施形態の液体材料吐出装置４０において用いているＲ・Ｇ・Ｂのインクは、粘度が高く、且つ乾燥すると固化しやすい。また、インクが含有する溶媒に対する人への安全性を高めるため、もしくは装置の配線等への劣化を防ぐため、液体材料吐出装置内の空気は多量に排気されることが好ましい。しかしながら、そのような環境下においては、ノズルプレート５１の吐出面に付着しているインク、及び図３のようにブレード１に付着しているインクは、高粘度化（固化）してしまい、上記した問題を引き起こすことになる。そこで、本実施形態の液体材料吐出装置４０は、ブレード１に洗浄液を滴下し、吐出面に付着したインク、及び図３のようにブレード１に付着したインクの高粘度化を防ぐように構成されている。具体的には、液体材料吐出装置４０には、図１に示すように、洗浄液供給手段５が設けられている。
【００５６】
上記洗浄液供給手段５は、洗浄液を貯留する洗浄液タンク５ａと、図１に示すように、パイプによって、洗浄液をブレード１の上面（Ｘ−Ｙ平面）に滴下するように制御されたポンプ５ｂとを有している。ポンプ５ｂを駆動することによって、洗浄液タンク５ａの洗浄液をブレード１に滴下される。洗浄液としては、各供給タンク５５ａ・５５ｂ・５５ｃのインクの溶媒を使用することができる。具体的には、エタノール、アセトン、イソプロピルアルコールが挙げられる。滴下量は、ポンプ５ｂの駆動時間によって制御できる。例えば、ポンプ５ｂを１．５秒駆動させたとき、パイプから２滴の液滴がブレード１に滴下され、その量は０．０２ｃｃとすることができる。また、洗浄液をブレード１に均一に供給するために、１つのブレード１に対して複数の滴下箇所を設けても良い。また、長時間ワイピング動作を行わず、ブレードに付着したインクが高粘度化していると考えられる場合、量を増やし（例えば０．０６ｃｃ）、頻繁にワイピングを行っている場合には逆に量を減らす(例えば０．０１ｃｃ)といった制御がなされる。
【００５７】
図１に示すように、ブレード１に洗浄液を滴下することによって、ブレード１に付着してたインクの粘度を低下させることができる。更に、洗浄液が付着した状態のブレード１で、ノズルプレート５１の吐出面をワイピングすることによって、洗浄液が、ノズルプレート５１の吐出面に付着しているインクの粘度を低下させることもでき、ブレード１によるワイピング効率を高めることができる。ところで、本実施形態では、インクよりも粘度が低いものを洗浄液として用いているので、該洗浄液を付着させたブレードによって吐出面をワイプピングしたままだと、洗浄液とインクとの粘度差が原因となって、洗浄液がノズル孔５２（図２）からノズル内に入り込む虞がある。そこで、本実施形態の液体材料吐出装置４０は、従来公知の液体材料吐出装置と同じく、フラッシングを行ってノズル内に入り込んだ洗浄液を排出する機構を有しているが、ここで、本実施形態の液体材料吐出装置４０の特徴的な構成は、洗浄液を付着させたブレードによって吐出面をワイプピングした後、ノズル内に流入した洗浄液の量に相当する分だけ、フラッシングを行う点にある。以下に、この点について詳述する。
【００５８】
本願発明者らは、従来技術における、過剰にフラッシングすることによるコストアップ、及び、メンテナンス方法の変化に不適応であることに着目し、鋭意検討の結果、ノズル内に流入する洗浄液の量を、ブレード１に付着した洗浄液と、吐出面との接触時間から見積もることができることを見出した。
【００５９】
具体的には、ブレード１に付着した洗浄液と、吐出面との接触時間をＴとすると、ノズル内に流入する洗浄液の量Ｖは、次の式（１）のように表すことを見出した。
Ｖ＝ＰＴ／Ｒ・・・（１）
ここで、式（１）中のＰは、供給タンク５５ａ・５５ｂ・５５ｃの内部、及びインクジェットヘッド５０ａ・５０ｂ・５０ｃのノズルの内部に対してかかる水頭差を示し、Ｒは、上記供給タンク５５ａ・５５ｂ・５５ｃからノズル孔５２までの流路抵抗を示す。
【００６０】
そして、ワイピングの際にノズル孔５２が洗浄液と接している時間Ｔは、式（２）のように示すことができる。
Ｔ＝ｔ／ｗ・・・（２）
ここで、式（２）中のｔは、ブレード１の厚さを示し、ｗは、ブレード１のワイピング速度を示している。
【００６１】
また、式（２）から、上記式（１）は、
Ｖ＝ＰＴ／Ｒ＝ｔ・Ｐ／（Ｒ・ｗ）・・・（３）
と表すことができる。
【００６２】
また、上記式（１）中のＲについては、ノズルプレート５１（図２）に示したノズル５１´の流路抵抗が大きいため、ほぼノズルの流路抵抗で代用することができる。図５に、ノズルプレート５１の拡大図を示しているが、ノズル出口の直径をＤｏｕｔ、ノズル入口の直径をＤｉｎ、ノズルプレート５１の厚さをＬ、チャンネル数をＮ、洗浄液の粘度をνとすると、流路抵抗Ｒは、次の式（４）
【００６３】
【数１】
2009018249.tif 000003
【００６４】
のように示すことができる。
【００６５】
上記式（１）に基づいて、一例を挙げてノズル内に流入する洗浄液の量Ｖを算出すると以下の通りである。洗浄液として、エタノールを用いる。エタノールの粘度νは１．０７ｍＰａ・ｓ（２７℃）であるため、流路抵抗Ｒは、１．５５×１０１０ ｋｇ／（ｓ・ｍ４）と求めることができる。また、ワイピング時のヘッドの水頭差Ｐを−０．５ｋＰａとして、ブレード１の厚さｔを０．５ｍｍとして、ワイピング速度（ヘッドとブレードの相対速度）ｗを２ｍｍ／ｓとする。これらの条件を式（１）に代入すると、
Ｖ＝０．５ｅ−３＊０．５ｅ３／〔１．５５ｅ１０＊２ｅ−３〕
＝０．００８１
となり、この例においてヘッド内に流入する量Ｖは、０．００８１ｃｃと算出することができる。ここで、１０のべき乗数を「ｅ」を用いて表すものとする。すなわち、例えば、０．５×１０−３は、０．５ｅ−３と表すものとする。
【００６６】
また、下記表１に、ワイピング速度をパラメータとし、ノズル内に流入する洗浄液の量を求めたものを示している。
【００６７】
【表１】
2009018249.tif 000004
【００６８】
表１には、５，０００滴〜１，０００，０００滴のフラッシングをさせたときのフラッシング量（６４チャンネルの全チャンネル吐出とし、１滴あたり６ｐｌ）と、ノズル内に流入する洗浄液の量に対する、フラッシング量の比もあわせて示している。本願発明者らは、この表１を用いて、ノズル内に流入する洗浄液の量に対する適切なフラッシング量について検討した。本願発明者らは、ノズル孔及びその近傍におけるインクの濃度が、インク本来の濃度と異なると吐出速度が大きく変化することを利用し、適切なフラッシング量の検討を行った。吐出速度が変化するとは、インクが本来の濃度よりも薄い場合（洗浄液の方がインクに比べてが濃い）、ノズル孔及びその近傍におけるインクの粘度が低くなり、吐出速度が速くなる一方、吐出速度が速ければ、吐出プレートに着弾するまでの飛翔時間は短くなることを利用した。詳細は次の通りである。
【００６９】
すなわち、まず、ブレードとして、厚み５０μｍで、吐出側に径２６μｍのテーパ１１°のノズル孔５２が６４個開いたポリイミドを用いる。洗浄液はエタノールを用い、１つのブレードに対して０．０２ｃｃほど滴下する。そして、表１に示した各ワイピング速度で、ノズルプレートをブレードでワイプする。ワイプ後、表１に示した各フラッシング量でフラッシングを行う。そして、インクジェットヘッドを（ギャップ０．５ｍｍ）を１００ｍｍ／ｓで移動させながら、５００Ｈｚの駆動周波数で１０滴ほど被吐出材（ダミーの被吐出材）に吐出する(２００μｍ間隔で吐出)。ここで、インクドットの間隔が２００μｍよりも短くなれば、ノズル孔及びその近傍におけるインクの粘度が低くなって、吐出速度が速くなったことを示す。尚、これはチャンネルによっても変わり、インクドットの間隔が２００μｍとなった正常のチャンネル数を数えることで、充分なフラッシングされたかどうかを簡単に判断することができる。また、ノズル孔及びその近傍におけるインクの粘度が小さければ、サテライトとなる。表２に、この結果を示す。
【００７０】
【表２】
2009018249.tif 000005
【００７１】
表１及び表２の結果から、安定した印字品位を得るために必要なフラッシング量は、フラッシングの絶対量ではないことがわかった。すなわち、同じフラッシング量でも、ワイプ速度によって吐出が安定する条件としない条件があるということがわかった。ところが、ワイピング速度を変えたとき（つまり、ヘッドと洗浄液の接触時間を変えたとき）、ノズル内に流入する洗浄液の流入量に着目すれば、その比が１以上のフラッシング量、すなわち、ノズル内に流入する洗浄液の流入量と同量のフラッシングを行えば、安定した描画品位を得られることが分かる。また、洗浄液の量が多い場合であっても、その比が１０あればよいことがわかる。つまり、フラッシング量を、ノズル内に流入する洗浄液の流入量の１０倍多くすればよい。
【００７２】
以上のことから、本実施形態に基づけば、フラッシング量は、式（１）から、ＰＴ／Ｒ〜１０ＰＴ／Ｒの範囲とすることが好ましく、これにより、サテライトが無く、且つ一定のインク濃度で描画を行うことができる液体材料吐出装置を提供することができることが示された。
【００７３】
また、インクジェットヘッドを長時間にわたって使うと、インクがノズル孔の周りに固まって、通常の水頭差（例えば−１．０ｋＰａ）をヘッドに与えてもノズルからインクがあふれたりする。そのとき、水頭差を例えば−１．５ｋＰａにしてノズルからインクがあふれないようにする。そうすると、式（３）より、インクジェットヘッドにかかる水頭差が大きければ余計にインクを排出させなければならない。つまり、水頭差を変えたとき式（３）により正比例でフラッシング量を多くさせる。このようにすることで、インクジェットヘッドの状態等によって水頭差が変わっても、安定した吐出が行え、信頼性の高い装置とすることができる。このようにして、ヘッドの状態によって、メンテナンスを変え、それに応じてあらかじめ定められたフラッシング量をフラッシングすることにより、信頼性の高い装置とすることができる。一方、ワイピング時だけ水頭差を小さくすれば（例えば−０．５ｋＰａ）、洗浄液の流入量は少なく、フラッシング量も少なくてすむ。よって、ワイピング時に水頭差を小さくすることによって、インクをムダに消費することのない装置を実現することができる。
【００７４】
以上のようなフラッシング量の調整（制御）は、たとえば、上記によって求められたワイプ速度とフラッシング量のパラメータをメモリに保存しておき、ワイプ速度が変わるとそれに対応するフラッシング量を読み取り、フラッシンクさせることによって行うことができる。
【００７５】
以上のように、本実施形態における液体材料吐出装置は、洗浄液が付着したブレードを用いて上記吐出面をワイピングした後、各上記ノズルからフラッシングさせるインクの量を、上記ワイピング部材に付着した上記洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいて設定するように構成されていることから、捨て吐出を必要以上に多くすること無く、安定した描画品位を維持できることを見出した。すなわち、本実施形態では、ブレードに付着した洗浄液と、上記吐出面との接触時間を考慮することにより、ノズルプレートに形成されたノズルに流入する洗浄液量を把握することができる。流入する洗浄液量を把握することにより、ノズル内において、そのまま吐出すると上記した問題を引き起こす虞があるインク（具体的には、インクと、流入した洗浄液との混合液）の量を把握することができる。これにより、フラッシングさせるインクの量を見出すことができる。
【００７６】
また、フラッシングさせるインクの量を把握することができることによって、液体材料吐出装置のメンテナンスの状態の変化にも良好に対応することができる。すなわち、メンテナンスは、例えば、ノズルから吐出させるドットの着弾ばらつきが悪くなってきた場合には、よく拭き取るためにワイピング時のワイプ速度を遅くしたり、ノズル近傍に機能性インクの固形分が付着した場合には、吐出口近傍のメニスカスが保てなくなるのでノズルからインクがあふれないようにヘッドの水頭差を大きくしたり、ブレードに付着した機能性インクが乾燥して固形化した場合には、ブレードに洗浄液を多くたらしたりする。このようにメンテナンス条件が変わったとしても、上記の構成によれば、ブレードに付着した洗浄液と、上記吐出面との接触時間に基づいてフラッシングさせるべきインクの量が把握できるので、安定した描画品位を維持することができる。よって、メンテナンス方法を変えるような場合であっても、サテライトを誘発したり、所望の膜厚が得られなかったりといった不具合を引き起こすことなく、良好な吐出性能を提供することができる。
【００７７】
尚、上記では、洗浄液としてエタノールを用いたときの例を示したが、例えば洗浄液としてアセトンを用いた場合、粘度は３．０５ｍＰａ・ｓ（２７℃）であるから、
ｔ・Ｐ／（Ｒ・ｗ）〜１０・ｔ・Ｐ／（Ｒ・ｗ）
０．５ｅ−３＊０．５ｅ３／〔４．４ｅ１０＊２ｅ−３〕
〜  １０＊０．５ｅ−３＊０．５ｅ３／〔４．４ｅ１０＊２ｅ−３〕
となり、０．００３ｃｃ〜０．０２９ｃｃのフラッシングを行えばよいことがわかる。
【００７８】
また、表１にあるようにワイピング速度が０．５ｍｍ／ｓのとき、フラッシング量は非常に多くの量必要となるが、連続して吐出するとキャビテーションなどの不安定要因を誘発するため、１回目のフラッシング後、１秒ほど待ち、その後２回目のフラッシングを行うというように、フラッシングを分けて行ってもよい。
【００７９】
また、本実施形態では、ブレードを用いたメンテナンスを示したが、インクジェットヘッド（ノズルプレート）を洗浄液に一定時間浸すことによってメンテナンスを行うときにも同様である。その浸した時間がインクジェットヘッドと洗浄液の接触時間と等価である。
【００８０】
〔実施の形態２〕
本発明に係る他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本実施形態では、上記実施形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。
【００８１】
図７は、インクジェット式液体材料吐出装置（以下、液体材料吐出装置と記載する）の構成を示した図である。尚、説明の便宜上、本実施形態の液体材料吐出装置４０´における吸引装置７は、図示を省略する。
【００８２】
上記した実施の形態１では、ブレード１に付着したインクを、はじき板２（図１及び図４）を用いてブレード１から除去している。これに対して、本実施形態の液体材料吐出装置４０´は、図７に示すように、ブレード１に当接するように構成されているローラー８（除去機構）と、該ローラー８をクリーニングするクリーニングブレード９（除去機構）とを備えている。また、上記した実施の形態１では、図１に示したように、ブレード１に、直接、洗浄液が滴下される構成である。これに対して、本実施形態の液体材料吐出装置４０´は、図７に示すように、上記ローラー８表面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段５´が設けられている。
【００８３】
上記ローラー８は、ブレード１が当接することができるように、ブレード１の移動経路中に配置されている。具体的には、ローラー８は、図７に示すように、ローラー８のローラー軸８２がノズルプレート５１の吐出面とほぼ同じ高さに位置しており、且つ、ノズルプレート５１からＸ軸方向に沿って所定の距離を隔て配置されている。これにより、吐出面をワイプしたことによってインクを移し取ったブレード１がＸ軸に沿って移動すると、図８に示すように、ローラー軸より下方であって、且つのローラー軸３２を通る中心線Ｃよりもヘッド５０側のローラー表面に当接し、当接によって、ブレード１のインクをローラー８表面に移すことができる。すなわち、ブレード１からインクを除去することができる。また、ローラー８は、図７に示すように円柱状であり、図示しない駆動手段によって、上記ローラー軸８２を回転軸として回転することができるように構成されている。
【００８４】
図８に示すように、ローラー８の表面にブレード１の片面が均一に当接することによって該片面に付着していたインクがローラー８の表面に移し取られると、ブレード１は、更に図８の矢印で示された方向に移動する。この状態を、図９に示す。図９では、ブレード１は、ローラー表面に当接しながら、中心線Ｃを挟んでヘッド５０側とは反対側（クリーニングブレード９側）に移動することができる。次に、ブレード１は、今までの移動方向とは反対方向に移動する。この状態が、図１０である。ブレード１は、図１０に示す矢印の方向に移動することによって、ブレード１のもう一方の面をローラー８の表面と接触させる。この接触により、ブレード１の該もう一方の面に付着したインクが、ローラー８の表面に移し取られる。
【００８５】
ローラー８は、その表面が、ブレード１の表面よりも高い親液性を呈しており、且つ、ブレード１が当接する領域において凹凸がない構造となっている。凹凸がない構造とは、すなわち、ブレード１が当接している状態でローラー８がローラー軸を回転軸として回転した場合に、ローラー８がブレード１に均一に当接するように、ローラー８の表面には多孔質であったり、隆起部や凹溝が形成されていたりしない構造である。本実施形態におけるローラー８は、少なくともブレード１が当接する領域において、ローラー軸からローラー８表面までの長さ（すなわち、ローラー８の半径）がいずれの箇所においても等しく、もしくは実質的に等しく構成されている。
【００８６】
具体的には、ローラー８の表面は、面粗度Ｒａが０．１以上で、２．０以下であることが好ましい。Ｒａが０．１よりも小さくなると、ローラー８の表面の親液性がブレード１の表面のそれよりも低くなり、ブレード１からインクを移し取ることが出来ない。一方、Ｒａが２．０よりも大きくなると、当接させたブレード１に傷を付ける。上述したように、ブレード１に傷を付けてしまうと、結果的にノズルプレート５１の吐出面に傷が付き、吐出面の形状変化（劣化）を引き起こして、安定した吐出性能が得られなくなる。よって、ローラー８の表面は、Ｒａが０．１〜２．０の範囲であることが好ましい。また、ブレード１がパーフルオロゴムのようなフッ素系ゴムの場合には、Ｒａが０．４以上であることがより好ましく、１．２以下であることがより好ましい。なかでも、Ｒａが０．８前後であることが最も好ましい。
【００８７】
ローラー８の表面の材質としては、ＰＴＦＥ等の樹脂を用いることができる。樹脂を用いることによって、切削加工により面粗度の小さいローラが切削加工で安価で入手できる。耐薬品性の強い樹脂もあり、金型成型が必要なゴム製ローラに比べて、コストも性能も高いローラが実現できる。樹脂を用いた場合は、所望の親液性を得るために、親液化処理（プラズマ処理やアッシング等）を行う必要がある。
【００８８】
また、ローラー８の表面の材質として、樹脂に限定されるものではなく、ステンレス（例えば、ＳＵＳ304）、アルミ、真鍮等の金属を用いて構成することもできる。金属を用いることによって、切削加工により鏡面仕上げ等の面粗度の小さいローラが切削加工で安価で入手できる上に、耐薬品性の面からみても材質の選択の範囲が広い。液体材料吐出装置で吐出する液体材料は多種多様であり、金属製のローラーであれば様々な液体材料に対応でき、消耗されないので交換頻度も抑えることができる。
【００８９】
尚、上記ではＲａが０．１よりも小さくなると親液性に問題が生じると述べたが、ローラー８の表面を親液化処理する場合であれば、Ｒａは０．１より小さくてもよく、鏡面状に仕上げられたものであってもよい。Ｒａが０．１より小さい場合や、鏡面状に仕上げられている場合であれば、Ｒａが上記の範囲のものを採用する場合と比較して、ブレード１の傷付きをより一層抑制することができる。
【００９０】
ローラー８の長さ（ローラー軸方向の長さ）は、取り付け台２２上の３つのブレード１全てが当接することができる長さを有している。これにより、互いにＸ軸方向にずれて配置された３つのブレード１は、ローラー８に順次当接する。
【００９１】
ローラー８の表面における、Ｙ軸方向に並んだブレード１とブレード１との間にＹ軸方向に設けられた間隙に対応する位置には、図７に示すように、凸型の混色防止部８１が設けられている。本実施形態も上記実施の形態１と問うようにＲ・Ｂ・Ｇの３種類のインクを吐出する構成となっているため、仮にローラー８の軸長の全てにわたってローラー８の半径が均一である場合は、ローラー８表面において、Ｒ・Ｂ・Ｇの３種類のインクが混色する可能性があり、混色したインクが何かしらの理由でブレード１に付くと、結果的に、各インクジェットヘッドの吐出面に混色したインクが付着して、インクドットの色精度を著しく低下させてしまう。そこで、上記混色防止部８１を設けることによって、ローラー８の表面に付着した各色のインクが混じり合って混色することを防止することができる。ローラー８の表面（ブレード１が当接する領域部分）からの混色防止部８１の高さ（隆起長）は、各インクが混色しない程度であれば特に限定されるものではない。
【００９２】
上記クリーニングブレード９は、ローラー８の表面に付着したインクをローラー８の表面から除去するために設けられており、ローラー８によるブレード１のクリーニング動作の妨げにならない位置において、ローラー８に常時当接している。具体的には、クリーニングブレード９は、図７に示すように、ローラー軸よりも上方においてローラー８表面に当接していることが好ましい。クリーニングブレード９は、上記ブレード１と同じく、弾性材料から構成され、ローラー８表面における上記混色防止部８１以外の領域に当接するように構成されている。これにより、ローラー８表面に傷を付けること無く、ローラー８の表面に付着したインクを除去することができる。
【００９３】
また、ローラー軸８２に沿ったクリーニングブレード９の長さ（幅）は、ブレード１のそれよりも長く（広く）構成されている。これを図９に示す。図９に示すように、クリーニングブレード９の幅９Ｈは、ブレード１の幅１Ｈよりも大きく構成されている。このように構成することにより、ブレード１からローラー８に移し取られたインクがローラー８の表面上で広がったとしても、幅広のクリーニングブレード９によって、インクを効率的にローラー８から除去することができる。
【００９４】
ローラー８の回転は、ブレード１を一軸（Ｘ軸）移動させるための駆動手段を用いて行うことが可能である。具体的には、ローラー８を回転させる機構として、ブレード１と一体的に構成されたラックギアと、回転ギア機構とを備えることができる。これにより、ラックギアは、ブレード１の一軸（Ｘ軸）移動に伴って、Ｘ軸上を移動する。そして、上記ラックギアに、その回転軸が、ローラー８のローラー軸８２と同軸上に位置する回転ギア機構を配置する。これにより、駆動手段によるブレード１の一軸（Ｘ軸）移動に伴って移動するラックギアによって、上記回転ギア機構がその回転軸を中心に回転することによってローラー８を回転させることができる。
【００９５】
このようにラックギア及び回転ギアを用いてローラー８を回転させる場合、回転ギア機構を、ラックギアが或る方向に移動する場合にのみ一方向に回転するように構成してもよい。このように構成することによって、ローラー８の回転方向を一方向に限定することができる。これにより、ローラー３の回転制御を簡素化することができる。また、ローラー３に当接せしめたクリーニングブレード９が、ローラー８表面に付着したインクを除去するのに際して、ローラー８の逆回転によるクリーニングブレード９の巻き込みを考慮する必要がなくなる。そのため、クリーニングブレード９の取り付け機構を簡略化することができる。更に、クリーニングブレード９によって拭き取られたローラー３表面に、インクが、ローラー８の逆回転によって広がる虞もない。
【００９６】
上記洗浄液供給手段５´は、図７に示すように、ローラー８のローラー軸よりも上方から、ローラー８の表面に洗浄液を滴下することができるように構成されている。ローラー８の表面に滴下された洗浄液は、ローラー８の表面に拡がり、ローラー８の表面に付着したインクの付着力を低下させ、クリーニングブレード９による除去効率を高める効果を有する。洗浄液は、上記実施の形態１と同じものを使用することができる。
【００９７】
洗浄液供給手段５´について、図１２を用いて詳述する。図１２は、洗浄液供給手段５´の滴下位置について説明した斜視図である。図１２に示すように、洗浄液供給手段５´は、ローラー８表面における、上記混色防止部８１以外の領域であって、且つクリーニングブレード９が当接しない領域に洗浄液を滴下できるように配設されている。この領域に滴下された洗浄液は、図１２の灰色で示した領域に広がる。この領域は、クリーニングブレード９によって除去できなかったインクが残留する可能性が高い部分である。クリーニングブレード９の当接によって、僅かではあるが、ローラー８表面のインクがクリーニングブレード当接領域の外に広がる可能性がある。このクリーニングブレード当接領域の外に広がったインクが長時間かけて蓄積されると、蓄積されたインクがクリーニングブレード当接領域に侵入してしまう虞がある。このように長時間かけて蓄積されたインクは、乾燥し、クリーニングブレード９では除去できない程度にローラー８表面上で固化してしまっている。そのため、ローラー８の回転に伴って、クリーニングブレード９は、固化したインク塊に乗り上げてしまい、ローラー８表面に正確に当接することができない状態を招いてしまう。そこで、図８の灰色で示した領域に洗浄液供給手段５によって洗浄液を滴下することで、上記のような固化したインクを除去することができ、クリーニングブレード９をローラー８表面に正確に当接させ、クリーニングブレード９のクリーニング動作を正常に実現させることができるようになる。
【００９８】
本実施形態の構成においても、ローラー８表面に供給された洗浄液が、ブレード１に付着し、最終的にはノズルプレート５１の吐出面にも付着する。そのため、本実施形態の液体材料吐出装置４０´も、上記実施の形態１と同様に、ブレード１と、ノズルプレート５１の吐出面との接触時間から、ノズル内に流入する洗浄液の量を見積もり、それに応じた量ほどフラッシングによって排出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明の液体材料吐出装置は、ヘッドのノズル内に流入した洗浄液をインクを無駄にすることなく排出することができるので、吐出が安定し、かつ塗布量が安定する。また、ヘッドのメンテナンスの方法が変わっても、フラッシングの量をそれに応じて変えることができるので、メンテナンス装置やヘッドの状態に依存しない、安定したメンテナンスを行うことができる。
【０１００】
従って、カラーフィルタ製造装置をはじめとする液体材料吐出装置に適用することができるほか、液体材料を吐出する装置全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係る液体材料吐出装置の一実施形態の構成を示した図である。
【図２】図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示しており、図１に示した切断線Ａ−Ａ´にて、該主要部を切断した状態を示した矢視断面図である。
【図３】図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図４】図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図５】図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した拡大断面図である。
【図６】図１に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図７】本発明に係る液体材料吐出装置の他の実施形態の構成を示した図である。
【図８】図７に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図９】図７に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図１０】図７に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図１１】図７に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図１２】図７に示した液体材料吐出装置の主要部の一つの構成を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  ブレード（ワイピング部材、メンテナンス機構）
２  はじき板（除去機構）
５・５´  洗浄液供給手段
５ａ  洗浄液タンク
５ｂ  ポンプ
７  吸引装置
８  ローラー
９  クリーニングブレード
１１ａ・１１ｂ  （ブレードの）面
４０・４０´  液体材料吐出装置
５０ａ・５０ｂ・５０ｃ  インクジェットヘッド
５１  ノズルプレート（吐出面）
５１´  ノズル
５２  ノズル孔
５３ａ・５３ｂ・５３ｃ  負圧箱
５４ａ・５４ｂ・５４ｃ  チュービングポンプ（負圧発生手段）
５５ａ・５５ｂ・５５ｃ  供給タンク
５６  チューブ
５７  圧電材料（ＰＺＴ）
５８  カバープレート
５９  ヘッドカバー
６０  共通インク室
６１  電極
６２  導電性樹脂
６３  外部電極
６４  マニホールド
７１  キャップ
７２  吸引ポンプ
８１  混色防止部
８２  ローラー軸
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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