JP6283911B2 - ワイプ装置、インクジェット装置、および、ワイプ方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッドのワイプ装置、インクジェット装置、および、ワイプ方法に関する。

近年、電子デバイスの製造において、インクジェットヘッドを用いて機能材料を含んだインクを塗布する方法が広く採用されている。インクジェットヘッドは、ノズルプレートに設けられた微細なノズル孔を通して、インクを被印刷材料に対して吐出させる。

このようなインクジェットヘッドでは、吐出されたインクの一部または外気中のゴミなどの異物が、ノズルプレートのノズル面に付着することがあった。ノズルプレートに異物が付着すると、適切なインクの吐出が阻害され、高い精度でインクの塗布ができなくなる。

そこで、インクジェットヘッドを有する印刷装置は、通常、ノズルプレートに付着した異物を除去するためのワイプ装置を備える。ワイプ装置としては、ノズルプレートのノズル面にガス流を噴射して異物を除去する方式を採用したものが知られている。

ガス流により異物を除去するワイプ装置では、ノズルプレートに斜めにガスを噴射した場合、ノズル孔の内部までガスが吹き付けられて、ノズル孔内のインクの乾燥、ひいては、ノズル詰まりが発生するという課題が生じる。

そこで、ノズル詰まりを発生させずに異物を除去できるよう、ノズルプレートに平行にガスを噴射させる幾つかの構成が提案されている。しかしながら、ノズルプレートの下方でガスを平行に噴射および吸引する構成では、ノズルプレートに近い位置ほどガスの流速が低下してしまい、異物を安定的に吹き飛ばせるガス流が得られ難いという課題が生じる。また、ワイプ装置の一部をノズルプレートに接触させて、ノズルプレートのノズル面とワイプ装置の一面との間隙部をガスの流路とすることで、ノズルプレートに平行に且つノズルプレートの直下で高い流速のガスを発生させる構成が検討できる。しかし、この構成では、接触によりノズルプレートの撥水膜を摩耗させてしまうという課題が生じる。

そこで、従来、これらの課題を解決する構成として、コアンダ効果を利用して曲面に沿ってガスを誘導することにより、ノズルプレートに非接触で、且つ、ノズルプレートに対して平行で安定したガス流を形成するワイプ装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。「コアンダ効果」とは、粘性を有する流体の中に物体を置いたときにその物体に沿って流体の向きが変わる現象を意味する。

図１は、特許文献１に開示されたワイプ装置２１０の分解斜視図であり、図２は、図１のワイプ装置がノズルプレート１１をワイプしている状態を示した説明図である。図２は、図１の一点鎖線Ａ０に沿った断面を示している。

図２に示されるように、コアンダ効果を利用するワイプ装置では、ガス噴射孔４３０から噴射されたガスは、ガイド部４１０の凸状の曲面に沿って、ノズルプレート１１に対して平行でかつ安定したガス流が形成される。これにより、ノズルプレート１１に付着した異物やインク滴１５は吹き飛ばされ、ガス吸引孔４５０に吸引される。また、コアンダ効果を利用したワイプ装置では、ノズルプレート１１に対して斜めにガスが吹き付けられないので、ガスがノズル孔の内部に向かわずに、ノズル孔が詰まらない。また、このワイプ装置はノズルプレート１１に接触することがないことから、ノズルプレート１１の表面の撥水膜が磨耗することもない。

特開２０１１−８８１３３号公報

しかしながら、図１に示すようなコアンダ効果を利用した従来のワイプ装置には、次の課題がある。図３は、図１のワイプ装置の各構成部（ガス噴射孔４３０、ガイド部４１０、ガス吸引孔４５０）とノズルプレートとの配置関係を平面的に示した図である。図３において、符号Ｔ０は、ガイド部４１０の曲面においてノズルプレート１１に最も近くなる線分（以下では頂線Ｔ０と呼ぶ）を表わしている。

図３に示されるように、コアンダ効果を利用した従来のワイプ装置では、ガス噴射孔４３０およびガス吸引孔４５０は、頂線Ｔ０に沿ったスリット状となり、頂線Ｔ０を挟んで互いに平行に配置される。すなわち、スリット状のガス噴射孔４３０およびガス吸引孔４５０の長手方向がノズルプレート１１の長辺に直交する方向を向く。このため、ノズルプレート１１に付着した異物を吹き飛ばすガス流は、ノズルプレート１１の長辺に平行な方向を向く。

このような構成では、例えばノズルプレート１１の長辺側のエッジ、或いは、長辺方向に形成されるノズルプレート１１の繋ぎ目など、長辺に沿ったノズルプレート１１の段差又は隙間に付着した異物を除去することが困難になる。なぜなら、このような異物に図３のガス流が吹き付けられた場合、異物は、表面張力により段差又は隙間に沿って移動することでガス流の力を受け流し、ノズルプレート１１から脱離されることを回避してしまうからである。

これに対し、ノズルプレート１１の長辺に沿った段差又は隙間の異物に対応させて、ガスの流速を高くすることで、これらの異物を除去することが可能となる。しかしながら、ノズルプレート１１の長辺に沿った段差又は隙間にガスの流速を合わせた場合、ノズル孔１３の近傍ではガスの流速が必要以上に高くなり、ノズル孔１３内の乾燥という別の課題が生じてくる。

本発明の目的は、ノズル面に非接触で、且つ、ノズル面に対して平行で安定したガス流を形成できるワイプ装置およびワイプ方法において、ノズル面のエッジ、エッジの辺に沿った段差又は隙間に付着した異物も確実に除去できるようにすることである。

本発明の一態様に係るワイプ装置は、断面がＵ字形状の柱状体であるガイド部と、前記ガイド部の前記Ｕ字形状の頂点を境にして、一方側に位置し、前記Ｕ字形状に沿って、前記頂点へガスを噴射するガス噴射孔と、前記ガイド部の前記Ｕ字形状の頂点を境にして、他方側に位置し、前記Ｕ字形状に沿って、前記頂点から前記ガスを吸引するガス吸引孔と、を含み、前記Ｕ字形状の前記頂点を結んだ特定線が、曲線部を含み、前記特定線の両端部分が、ハの字となっていて、前記ガス吸引孔の開口面積は、前記ガス噴射孔の開口面積よりも小さい構成を採る。

本発明の一態様に係るワイプ方法は、上記のワイプ装置を用いてインクジェットヘッドのノズル面を清掃するワイプ方法であって、前記ガイド部の前記頂点と前記ノズル面とが対向するように、前記ワイプ部および前記インクジェットヘッドを配置するステップと、前記ガス噴射孔からガスを噴射させ、前記ガイド部の前記頂点と前記ノズル面との間に一定間隔を保ちながら、前記ワイプ部を前記ノズル面に対して相対移動させ、前記Ｕ字形状に沿って誘導されたガス流で、前記ノズル面に付着した異物を除去するステップと、を含むものである。

本発明によれば、ノズル面に非接触で、且つ、ノズル面に対して平行で安定したガス流を発生することができ、さらに、ノズル面のエッジまたはエッジに沿った段差或いは隙間に付着した異物も容易に除去することができる。

従来のワイプ装置の一例を示す分解斜視図 図１の従来のワイプ装置におけるワイプ動作を説明する模式図 図１のワイプ装置の各構成部とノズルプレートとの配置関係を平面的に示した図 本発明の実施の形態１のインクジェット装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１のワイプ部を示す分解斜視図 実施の形態１のワイプ部がノズルプレートをワイプしている状態を説明する模式図 実施の形態１のワイプ部の各構成部とノズルプレートとの配置関係を平面的に示した図 実施の形態１に係るワイプ部の口部における特定線の変形例を示した図 実施の形態１におけるノズルプレートが複数ある場合の変形例を示す図 実施の形態１に係るワイプ部の口部の変形例を示した図 複数のワイプ部を組み合わせる場合の変形例を示した図 実施の形態１のワイプ装置を用いたワイプ処理の手順を示す説明図 実施の形態２のワイプ装置を示す模式図 図１３の拡散板の作用を説明する模式図

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１のインクジェット装置１を示すブロック図である。

実施の形態１のインクジェット装置１は、ワイプ装置２と、インクジェットヘッド１０と、搬送ステージ３ａに載せられた被印刷物とインクジェットヘッド１０とを相対移動させるワーク搬送装置３とを備える。

実施の形態１のワイプ装置２は、ワイプ部１００と、ワイプ部１００をインクジェットヘッド１０に対して相対的に移動させる搬送装置４と、ワイプ部１００に対してガスの供給および吸引を行う周辺装置５とを備える。

図５は、本発明の実施の形態１のワイプ部１００を示す分解斜視図である。図６は、実施の形態１のワイプ部１００がインクジェットヘッド１０をワイプしている状態を説明する模式図である。図６は、図５の一点鎖線Ａに沿った断面を表わしている。一点鎖線Ａは、ワイプ部１００をノズル面に垂直に、且つ、ワイプ部１００の左右中央で分断する線である。

図５に示されるように、ワイプ部１００は、曲面１１１を有するガイド部１１０と、ガス噴射孔１３０と、ガス吸引孔１５０とを有する。

ガイド１１０は、断面がＵ字形状の柱状体である。ガイド部１１０のＵ字形状の頂点を境にして、一方側にＵ字形状に沿って、頂点へガスを噴射するガス噴射孔１３０が位置する。ガイド１１０のＵ字形状の頂点を境にして、他方側にＵ字形状に沿って、頂点からガスを吸引するガス吸引孔１５０が位置する。

Ｕ字形状の頂点を結んだ線を特定の線Ｔとする。特定の線Ｔは、曲線部を含み、両端部分が、ハの字状（truncated V-shape）となっている。

ガイド部１１０の曲面１１１は、特定の線に沿って隆起部が続く曲面形状である。曲面１１１は、ガス噴射孔１３０とガス吸引孔１５０との間に配置され、コアンダ効果によりガス噴射孔１３０からガス吸引孔１５０へガスを誘導する。曲面１１１のガスを誘導する部分は、外部に露出し、ノズルプレート１１に対向配置される。

曲面１１１は、図５の特定線Ｔを有する曲面である。特定線Ｔは、ノズル面１１ａに近い側を上方としたときに、曲面の隆起部の上端点の集合である線である。言い換えれば、特定線Ｔは、隆起に沿った線で且つノズル面１１ａに最も近い曲面１１１上の線、ノズルプレート１１に近い側を上方としたときの曲面１１１の分水界、或いは、ノズルプレート１１に近い側を上方としたときの曲面１１１上の尖りのない稜線と表わすこともできる。

ガス噴射孔１３０は、特定線Ｔに沿って延在するスリット状の孔である。ガス噴射孔１３０と特定線Ｔとは、長手方向の一端から他端に掛けてほぼ等しい間隔を開けて配置されている。図５では、ガス噴射孔１３０は、ガイド部１１０と、ガイド部１１０の片側を覆う部材との間隙として形成されているが、図８（Ａ）に示すように、ガス噴射孔１３０はガイド部１１０と独立した構成としてもよい。

ガス吸引孔１５０は、特定線Ｔに沿って延在するスリット状の孔であり、特定線Ｔを挟んでガス噴射孔１３０の反対側に配置されている。ガス吸引孔１５０と特定線Ｔとは、長手方向の一端から他端に掛けてほぼ等しい間隔を開けて配置されている。図５では、ガス吸引孔１５０は、ガイド部１１０と、ガイド部１１０の片側を覆う部材との間隙として形成されているが、図８（Ａ）に示すように、ガス吸引孔１５０はガイド部１１０と独立した構成としてもよい。

特に制限されないが、図５のワイプ部１００は、ブロック内に、ガス噴射孔１３０、ガス吸引孔１５０、およびガイド部１１０が一体的に形成された構成をしている。そして、ワイプ部１００は、ブロックの一面に開口部３１２を有し、開口部３１２にガス噴射孔１３０の開口、ガス吸引孔１５０の開口、およびガイド部１１０の特定線Ｔの周辺が露出されている。

［曲面の特定線とノズルプレート１１のエッジとの関係］
図７は、実施の形態１のワイプ部の口部３００とノズルプレート１１との配置関係を平面的に示した図である。ここで、口部３００は、複数の構成部（ガス噴射孔１３０、ガス吸引孔１５０、曲面１１１のガスを誘導する部分）を含む。

曲面１１１の特定線Ｔは、ノズルプレート１１のノズル面１１ａにほぼ平行で、且つ、ノズル面１１ａと垂直な方向に見て、図７に示すように、ノズルプレート１１の長辺方向の中央軸に対して対称な放物線状の曲線である。

このような特定線Ｔの形状により、曲面１１１の特定線Ｔは、ノズル面１１ａに垂直に見て、ノズルプレート１１の長辺側のエッジＵと、傾いた角度φ（図７参照）で交わる。

角度φは、エッジＵに直角な方向から５度以上傾いた角度であることが好ましい。このような角度φにすることで、長辺側のエッジＵに付着した異物に対して、エッジＵに沿った方向に対して斜めにガス流が当たって、異物を除去しやすくできる。

この時、特定線Ｔの両端部分をハの字とした場合に、両端部分の接線を結んだ部位の頂角度（図７の角度２φ）は、１７０度以下となる。

さらに好ましくは、特定線Ｔとノズルプレート１１のエッジＵとの角度φは、ガス流がノズル面１１ａの外側から内側に向くように、９０度未満の鋭角になるようにするとよい。ここで、角度φは、図７に示すように、エッジＵと特定線Ｔとの交点を基準にして、エッジＵのガス吸引孔１５０側の線分と、特定線Ｔのノズル面１１ａより外側に出た線分とのなす角度である。

このような角度φとすることで、ガスは、エッジＵにおいてノズル面１１ａの外側から内側に斜めに吹き付けられる。ノズルプレート１１のノズル面１１ａには撥水加工がなされているため、異物はノズルプレート１１の側面よりもノズル面１１ａの方が脱離しやすい。このため、上記のガス流により、エッジＵに付着した異物は、ノズル面１１ａの内側へ移動する力が掛けられて、確実に除去される。

つまり、最も好ましい角度φは８５度未満である。角度φが８５度〜９０度では、ノズルプレート１１の端部から中央に向かう方向の流速成分が少なくなるため、ノズルプレート端部に付着したインク液滴などの異物を除去できない恐れがある。

なお、特定線Ｔ（曲面１１１）の形状は、図７に示した形状に限定されず、様々な形状であってよい。図８は、実施の形態１に係るワイプ部の口部３００における特定線Ｔの変形例を示した図である。

特定線Ｔ（曲面１１１）の形状は、図８（Ａ）に示すようなＶ字形状であってもよいし、図８（Ｂ）に示すようなＵ字形状であってもよい。あるいは、図８（Ｃ）に示すように、中央と両端に直線部を有し、両端の直線部が中央の直線部に対して折れ曲がった形状であってもよい。

なお、図８（Ａ）、図８（Ｃ）において、直線部の全て又は一部が曲線であってもよい。直線部の一部が曲線である場合、特定線Ｔは、曲線と直線とが混合した線となる。

また、ノズル面１１ａと垂直な方向に見て、特定線Ｔは、ノズルプレート１１の長辺方向の中央軸に対して非対称な形状であってもよい。また、特定線Ｔは、ノズル面１１ａと完全に平行でなく、ノズル面１１ａからの距離が所々で異なってもよい。

また、図９は、実施の形態１において、ノズルプレート１１が複数ある場合の変形例を示す図である。図９では、ワイプ部の口部３００とノズルプレート１１との配置関係を平面的に示している。

この変形例では、複数のノズルプレート１１が、斜めに配置されている。この場合、ワイプ部の口部３００は、複数のノズルプレート１１の中心を結ぶ線に沿って移動する。そして、複数のノズルプレート１１の端部を結ぶ線（図９の点線）が、図７に示したエッジＵに対応するエッジＵ´となる。これにより、複数のノズルプレートを一方向の移動によって効率的に清掃することができる。

また、図１０は、実施の形態１に係るワイプ部の口部３００の変形例を示した図である。図７に示したワイプ部の口部３００と異なり、図１０に示すワイプ部の口部３００では、ガス吸引孔１５０の開口長さが、ガス噴射孔１３０の開口長さよりも短くなっている。

その結果、ガス吸引孔１５０の開口面積が、ガス噴射孔１３０の開口面積より小さくなる。例えば、ガス吸引孔１５０は、ガス噴射孔１３０よりも半径が小さい扇方形状の孔である。

ここで、好ましくは、図１０の点線に示すように、ガス吸引孔１５０およびガス噴射孔１３０の同じ側にある端点を結ぶ２つの直線と特定線Ｔとが、１つの扇形を形成するようにガス吸引孔１５０が形成される。

この場合、ガス吸引孔１５０とガス噴射孔１３０が作る開口面積の大きさの差異により、気圧の差が生じ、ノズルプレート１１の内側にガスがより引かれやすくなる。その結果、エッジＵの部分をより清掃しやすくなる。特に、エッジＵの部分において、この効果が大きい。

また、図１１は、複数のワイプ部を組み合わせる場合の変形例を示した図である。特に、この構成は、ノズルプレート１１が大きい場合に有効な構成である。

ここで、図１１に示すように、エッジＵの部分を清掃する口部３００は、湾曲しているとよい。また、他の口部３００は、真っ直ぐであってよい。

図７、図８で説明した口部３００も、複数のワイプ部を組み合わせて形成することとしてもよい。これにより、より大きなノズルプレートの清掃を効率よく行うことが可能となる。

［曲面の曲率およびガス入射角度］
図６に示すように、ガイド部１１０の曲面１１１は、ガスの流れに沿った断面で見た場合に、曲率半径１１２が５ｍｍ〜２００ｍｍの範囲に含まれるように構成されている。また、曲面１１１のガス噴射孔１３０のガスが最初に当たる点と、ガス吸引孔１５０にガスが吸引される点とを結ぶ弦１１３の長さは、５ｍｍ〜６０ｍｍに含まれる。

なお、曲面１１１の曲率半径１１２は、一定であってもよいし、上記の範囲でなだらかに変化しても良い。例えば、曲面１１１のうち、特定線Ｔよりもガス噴射孔１３０側の領域の曲率半径が、ガス吸引孔１５０側の曲率半径以下であっても良く、この構成でも、曲面１１１はコアンダ効果によってガスを誘導することができる。

また、ガス噴射孔１３０の短手方向の幅１３１、およびガス吸引孔１５０の短手方向の幅１５１は、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍに含まれる。

また、コアンダ効果を生じさせるために、ガス噴射孔１３０は、噴射されたガスの曲面１１１に対する入射角度θ（＝１８０℃−θ１、図６を参照）が、３０度〜９０度になるように調整される。ここで、「ガスの入射角度θ」とは、ガス噴射孔１３０から噴射されたガスが曲面１１１上に最初に当たる点における曲面１１１の外向き法線と、ガスが噴射される方向とがなす角度を意味する。

さらに、コアンダ効果を生じさせるために、ガス吸引孔１５０は、吸引されるガスの曲面１１１に対する吸引角度θ（１８０℃−θ２、図６を参照）が、３０度〜９０度になるように調整される。ここで、「ガスの吸引角度θ」とは、ガス吸引孔１５０へ吸引されるガスが最後に曲面１１１から脱離する点における曲面１１１の外向き法線と、ガスが吸引される方向とがなす角度を意味する。

ガスの入射角度θが９０度より大きくなると、曲面１１１に沿ったガスの流れの成分が弱くなり、曲面に沿ってガスが効率良く流れなくなる。なお、ガス噴射孔１３０側の入射角度θとガス吸引孔１５０側の吸引角度θは、必ずしも同一である必要はない。

また、ガスの入射角度θが３０度未満となると、曲面１１１の曲率半径を小さくする必要があり、曲率半径が小さくなると、曲面１１１に沿ってガスが誘導されにくくなる。

ガスの入射角度θを３０度〜９０度とすることで、コアンダ効果を安定的に生じさせて、曲面１１１に沿ってガスを安定的に誘導することができる。

［ワイプ処理］
次に、実施の形態１のワイプ装置を用いたノズルプレート１１のワイプ方法について説明する。

図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、実施の形態１のワイプ装置を用いたノズルプレート１１のワイプ処理の工程をそれぞれ示す説明図である。

本実施の形態のワイプ方法は、先ず、図１２（Ａ）に示すように、曲面１１１とノズルプレート１１とが対向するように、ワイプ部１００の上にインクジェットヘッド１０を配置する第１ステップを有する。

第１ステップでは、ワイプ部１００の曲面１１１と、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１１とが対向するように、ワイプ部１００の上にインクジェットヘッド１０を配置する。曲面１１１と、ノズルプレート１１とは離間し、両者の間には、間隔Ｄ１が形成される。ノズルプレート１１には、異物として例えばインク滴１５が付着している。

なお、図１２（Ａ）では、ワイプ部１００が、ノズルプレート１１に対して重力方向下方に配置された例を示したが、ワイプ部１００は、ノズルプレート１１に対して重力方向上方に配置されていてもよい。上述したコアンダ効果は、重力の影響よりも強いからである。

本実施の形態のワイプ方法は、図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）に示すように、ガス噴射孔１３０からガスを噴射させ、曲面１１１とノズルプレート１１との間に一定間隔Ｄ１を保ちながら、ワイプ部１００をノズルプレート１１に対して相対移動させる第２ステップを有する。上述した第１ステップの後に第２ステップの動作が行われる。

第２ステップにおいて、ワイプ部１００は、搬送装置４（図４参照）によりノズルプレート１１に対して相対移動する。この相対移動は、ワイプ部１００を固定してインクジェットヘッド１０（ノズルプレート１１）を移動させて実現しても良いし、ワイプ部１００を移動させて実現しても良い。また、上記相対移動は、ワイプ部１００およびインクジェットヘッド１０の両方を移動させて実現しても良い。

図１２（Ｂ）および図１２（Ｃ）に示されるように、ガス噴射孔１３０から噴射されたガスは、曲面１１１の一方の端部Ｅ１から曲面１１１の特定線Ｔの在る側に向けて吹きつけられ、コアンダ効果によって曲面１１１に沿って誘導された後、ガス吸引孔１５０に吸引される。

曲面１１１と、ノズルプレート１１との間隔Ｄ１は、曲面１１１に沿ったガス流が、ノズルプレート１１に到達するように設定される。間隔Ｄ１は、具体的には約０．２ｍｍ〜１．５ｍｍにすると良い。間隔Ｄ１が、０．２ｍｍ未満であると、ワイプ装置の相対移動中に、曲面とノズルプレートとが接触してしまう恐れがある。一方、間隔Ｄ１が１．５ｍｍ超であると、ガス流とノズルプレート１１とが離れてしまい、インク滴１５を吹き飛ばすことが出来なくなる。

第２ステップにおいて、ノズルプレート１１の長辺のエッジＵ（図７を参照）と、曲面１１１の特定線Ｔとは、ノズル面１１ａに垂直な方向からみて、角度φで斜めに交差するように設定されている。これにより、ノズルプレート１１の長辺のエッジＵには、ノズルプレート１１の長辺の外から内に向かう方向のガス流が生じる。そして、このガス流により、エッジＵに付着した異物が確実に吹き飛ばされて、ガス吸引孔１５０に吸引される。

ここで、図１〜図３の従来例と本実施の形態１との比較を行う。図１〜図３のように、単なる円柱状のガイド部１１０を有する従来のワイプ装置では、ノズルプレート１１の長辺のエッジに付着した異物には、長辺に沿ったガス流が吹き付けられる。エッジに付着した異物は表面張力の影響を強く受けるため、ノズルプレート１１中央部と比べて排除することが難しい。このため、従来のワイプ装置では、エッジに付着した異物は、エッジに沿って移動するだけで、ノズルプレート１１から除去されにくい。

これに対し、実施の形態１におけるノズルプレート１１に吹き付けられるガス流は、ノズルプレート１１の端部から中央に向かう方向の流速成分を有する。このため、ノズルプレート１１のエッジＵに付着した異物にはノズル面１１ａの中央へ向かう力が掛かる。ノズル面１１ａは、撥水加工がされているため、異物がノズル面１１ａの中央に向かって少し移動するだけで、異物はノズル面１１ａから離脱して除去される。

第２ステップにおいて、曲面１１１に沿って流れるガス流は、ガス流がノズルプレート１１に到達する領域において、ノズルプレート１１と平行な流れとなる。このため、従来のコアンダ効果を利用したワイプ装置（図１〜図３）と同様に、ノズル孔１３の内部にガスが向かうことがなく、ノズル孔１３は乾燥し難い。

また、ノズルプレート１１に到達するガス流の流速は、ガス噴射孔１３０から噴射されるガスの流速および、ガス吸引孔１５０から吸引されるガスの流速によって制御される。

このため、本実施の形態におけるノズルプレート１１に到達するガス流の流速は、ノズルプレート１１の形状による影響を受けない。したがって、ノズルプレート１１の端部や、ノズルプレート１１の繋ぎ目などで、ガスの流速が落ちることはない。これにより、インクジェット装置が複数のインクジェットヘッドからなる大型ヘッドを有する場合であっても、ノズルプレート１１全域を確実にワイプすることができる。

ガス噴射孔１３０から噴射されるガスの流速は、１５ｍ／ｓｅｃ以上であるとよい。この流速により、ノズルプレート１１に付着した異物を確実に除去することができる。

（実施の形態２）
図１３は、実施の形態２のワイプ部２００の断面を示す模式図である。実施の形態１のワイプ部１００と同一の構成要素については同一の符号を付与し、説明を省略する。

図１３に示されるように、本実施の形態のワイプ部２００は、ガス噴射孔１３０内部に配置された拡散板５０１と、ガス吸引孔１５０の内部に配置された拡散板５０３とを有する。拡散板５０１，５０３は、ガス流路の一断面の全体に渡るように配置される。

拡散板５０１、５０３は、多数の直径３〜１０ｍｍの穴を有する。拡散板５０１、５０３が有する穴は、拡散板５０１、５０３全体に亘って均一に分布していてもよいが、不均一に分布していてもよい。

具体的には、拡散板５０１、５０３の中央部（ガス供給口３１５の近傍、ガス排気口３１７の近傍など）における穴の配置ピッチは、拡散板５０１、５０３の端部（ハウジング３１０の近傍）における穴の配置ピッチよりも小さくしてもよい。

また、拡散板５０１、５０３の穴の形状は、上記中央部に比べて、上記端部の方が圧力損失の小さい形状としてもよい。拡散板５０１、５０３の穴は、上記中央部に比べて上記端部の方が、開口幅を大きく、あるいは、穴の奥行の長さを短くすることで、上記端部の圧力損失を小さくできる。

これらにより、ガス噴射孔１３０およびガス吸引孔１５０におけるガス流速分布をより均一化することができる。その他、ガス供給口３１５およびガス排気口３１７に面内の各点でろ過精度の異なるフィルタを配置しても良い。

図１４は、拡散板５０１の作用を示す説明図である。図１４に示されるように、ガスは、ガス供給口３１５からガス噴射孔１３０にかけて不均一に供給される。しかし、実施の形態２のワイプ装置によれば、拡散板５０１によって、ガス噴射孔１３０内のガス流の流速分布を均一にすることができる。これにより、ワイプ部２００のガイド部１１０に誘導されるガス流は、特定線Ｔ（図７を参照）の一端から他端にかけてより均一になる。よって、ノズルプレート１１の異物の除去をより安定的に行うことができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、上記実施の形態で示したガスとしては、空気や窒素、インクジェットヘッドに収容されたインクの溶媒蒸気などを適用することができる。噴射するガスをインクの溶媒蒸気とすることで、ノズル孔１３内のインクが乾燥することを、より防止することができる。

また、ガイド部１１０の曲面１１１は、ガスの流れに沿った断面で、特定線Ｔに関してガス噴射側とガス吸引側とが対称的な形状であってもよいし、非対称な形状であってもよい。

［本開示の概要］
以下、本開示の概要を、図５〜図１３を参照しながら説明する。各部に対応する実施の形態の構成要素の符号を括弧内に示す。

１．本開示のワイプ装置
本開示１のワイプ装置は、ノズル面（１１ａ）に沿って相対移動するワイプ部（１００）を有するワイプ装置であって、前記ワイプ部（１００）は、特定線（Ｔ）に沿って隆起部が続く形状の曲面（１１１）を有し、前記隆起部が前記ノズル面に対向した状態で配置されるガイド部（１１０）と、前記曲面にガスを噴射するガス噴射孔（１３０）と、前記ガス噴射孔から噴射されて前記曲面に沿って誘導されたガスを吸引するガス吸引孔（１５０）と、を具備し、前記隆起部の上端点の集合である前記曲面上の前記特定線（Ｔ）が、前記ノズル面と垂直な方向から見て、前記ノズル面のエッジ（Ｕ）に対して傾きを有する角度（φ）で交差する、構成を採る。

このような構成により、ガス流はノズル面のエッジに対して斜めに吹き付けられることとなり、エッジに付着した異物を容易に除去することができる。

本開示２のワイプ装置は、さらに、前記交差する角度（φ）は、前記エッジに直角な方向から５度以上傾いた角度である構成を採る。

この構成によれば、ノズル面のエッジに確実に斜めのガス流を吹き付けることができる。

本開示３のワイプ装置は、さらに、前記交差する角度（φ）は、前記エッジに垂直な方向から５度以上傾いた角度であり、且つ、前記特定線（Ｔ）をまたいで通過するガスの流れが前記ノズル面の外から内へ向くように傾いた角度である構成を採る。

この構成によれば、ノズル面のエッジに吹き付けられるガス流には、ノズル面の外から内へ向かう成分が含まれ、より確実にエッジに付着した異物を除去することができる。

本開示４のワイプ装置は、さらに、前記特定線（Ｔ）は、前記ノズル面に垂直な方向から見て、曲線、折れ曲がりを有する直線、又は曲線と直線とが混合した線である構成を採る。

この構成によれば、ノズル面の対向する２つのエッジに対して、互いに対称的な向きのガス流を吹き付けることができる。また、ノズル面の各部に所望の向きのガス流が吹き付けられる構成も実現できる。

本開示５のワイプ装置は、さらに、ガス吸引孔（１５０）の開口面積は、ガス噴射孔（１３０）の開口面積よりも小さい構成を採る。

この構成によれば、特にエッジの部分において、ガス吸引孔とガス噴射孔が作る空間により、ノズルプレートの内側にガスがより引かれやすくなる。その結果、エッジの部分をより清掃しやすくなる。

本開示６のワイプ装置は、さらに、前記曲面（１１１）の曲率半径は、５ｍｍ〜２００ｍｍである構成を採る。

この構成によれば、より確実にコアンダ効果によりガイド部の曲面にガス流を誘導させることができる。さらに、ワイプ部が過度に大型化することがない。

本開示７のワイプ装置は、さらに、前記ガス噴射孔（１３０）から前記曲面（１１１）へのガスの入射角度は、前記曲面の外向き法線ベクトルを基準にして、３０度〜９０度である構成を採る。

この構成によれば、より確実にコアンダ効果によりガイド部の曲面にガス流を誘導させることができる。

本開示８のワイプ装置は、さらに、前記ガス噴射孔（１３０）、および、前記ガス吸引孔（１５０）は、前記特定線（Ｔ）に沿ったスリット状である構成を採る。

この構成によれば、ノズル面の短辺方向の全域に及ぶガス流を発生させることができる。よつて、ワイプ部をノズル面に対して長辺方向に搬送するだけで、ノズル面の全域の清掃を行うことができる。

本開示９のワイプ装置は、さらに、前記ワイプ部（２００）は、前記ガス噴射孔（１３０）の内部のガス流路、および、前記ガス吸引孔（１５０）の内部のガス流路に配置されてガス流の分布を変える拡散板（５０１，５０３）、を更に具備する構成を採る。

この構成によれば、特定線Ｔの一端から他端にかけて適切なガス流を発生させることができる。

２．本開示のインクジェット装置
本開示１０のインクジェット装置は、本開示１〜９の何れか一つのワイプ装置を具備するインクジェット装置である。

この構成により、ノズル面の異物によりインクの吐出精度が劣化するということを防いで、精度の高いインクの吐出精度が得られる。

なお、インクジェット装置は、２以上のインクジェットヘッドを有していても良い。また、インクジェット装置は、ワイプ装置およびインクジェットヘッド以外に、被塗布材を相対移動させるための駆動機構、または、制御機構などを含んでいてもよい。

３．本開示のワイプ方法
本開示１１のワイプ方法は、本開示１に記載のワイプ装置を用いてインクジェットヘッドのノズル面を清掃するワイプ方法であって、前記ガイド部の前記曲面と前記ノズル面とが対向するように、前記ワイプ部および前記インクジェットヘッドを配置するステップと、前記ガス噴射孔からガスを噴射させ、前記曲面と前記ノズル面との間に一定間隔を保ちながら、前記ワイプ部を前記ノズル面に対して相対移動させ、前記曲面に沿って誘導されたガス流で、前記ノズル面に付着した異物を除去するステップと、を含む。

このような方法によれば、コアンダ効果を利用してノズル面に平行なガス流を流して異物を効率的に除去することができる。また、ノズル面のエッジに付着した異物も効率的に除去することができる。

本開示１２のワイプ方法は、前記ガス噴射孔から噴射されるガスの流速は、１５ｍ／ｓｅｃ以上である方法である。

この方法によれば、ノズル面およびそのエッジに付着した異物を効率的に除去することができる。

本開示１３のワイプ方法は、前記曲面と前記ノズル面との間隔は、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍである方法である。

この方法によれば、より確実にノズル面およびそのエッジに付着した異物を効率的に除去することができる。

本発明のワイプ装置は、印刷用またはデバイス製造工程で機能材料を含んだインクを吐出するインクジェットヘッド、スリットダイヘッド、並びに、マルチノズル方式のディスペンサー塗布装置等のヘッドのワイピングに利用することができる。

１ インクジェット装置
２ ワイプ装置
３ ワーク搬送装置
４ 搬送装置
５ 周辺装置
１０ インクジェットヘッド
１１ ノズルプレート
１１ａ ノズル面
１３ ノズル孔
１００，２００ ワイプ部
１１０ ガイド部
１１１ 曲面
１３０ ガス噴射孔
１５０ ガス吸引孔
３００ ワイプ部の口部
３１２ 開口部
５０１，５０３ 拡散板
Ｔ 特定線
Ｕ ノズル面のエッジ
Ｕ´ ノズル面のエッジ
φ ノズル面のエッジと特定線Ｔとのなす角度

Claims (12)

1. 断面がＵ字形状の柱状体であるガイド部と、
   前記ガイド部の前記Ｕ字形状の頂点を境にして、一方側に位置し、前記Ｕ字形状に沿って、前記頂点へガスを噴射するガス噴射孔と、
   前記ガイド部の前記Ｕ字形状の頂点を境にして、他方側に位置し、前記Ｕ字形状に沿って、前記頂点から前記ガスを吸引するガス吸引孔と、を含み、
   前記Ｕ字形状の前記頂点を結んだ特定線が、曲線部を含み、前記特定線の両端部分が、ハの字となっていて、
   前記ガス吸引孔の開口面積は、前記ガス噴射孔の開口面積よりも小さい、
   ワイプ装置。
2. 前記特定線の両端部分の接線を結んだ部位の頂角度は、１７０度以下である、
   請求項１記載のワイプ装置。
3. 前記特定線は、曲線、折れ曲がりを有する直線、又は曲線と直線とが混合した線である、 請求項１記載のワイプ装置。
4. 前記Ｕ字形状の前記柱状体の前記頂点での曲率半径は、５ｍｍ〜２００ｍｍである、
   請求項１記載のワイプ装置。
5. 前記ガス噴射孔から前記頂点へのガスの入射角度は、前記Ｕ字形状の外向き法線ベクトルを基準にして、３０度〜９０度である、
   請求項１記載のワイプ装置。
6. 前記ガス噴射孔の内部のガス流路、又は、前記ガス噴射孔の内部のガス流路と前記ガス吸引孔の内部のガス流路との両方に配置されて、ガス流の分布を変える拡散板、
   を更に具備する請求項１記載のワイプ装置。
7. ノズル面に沿って相対移動するワイプ部を有するワイプ装置であって、
   断面がＵ字形状の柱状体であるガイド部と、
   前記ガイド部の前記Ｕ字形状の頂点を境にして、一方側に位置し、前記Ｕ字形状に沿って、前記頂点へガスを噴射するガス噴射孔と、
   前記ガイド部の前記Ｕ字形状の頂点を境にして、他方側に位置し、前記Ｕ字形状に沿って、前記頂点から前記ガスを吸引するガス吸引孔と、を含み、
   前記Ｕ字の頂点を結んだ特定線が、前記ノズル面と垂直な方向から見て、前記ノズル面のエッジに対して傾きを有する角度で交差し、
   前記ガス吸引孔の開口面積は、前記ガス噴射孔の開口面積よりも小さい、
   ワイプ装置。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載のワイプ装置を具備するインクジェット装置。
9. 請求項１に記載のワイプ装置を用いてインクジェットヘッドのノズル面を清掃するワイプ方法であって、
   前記ガイド部の前記頂点と前記ノズル面とが対向するように、前記ワイプ装置が有し、前記ノズル面に沿って相対移動するワイプ部、および、前記インクジェットヘッドを配置するステップと、
   前記ガス噴射孔からガスを噴射させ、前記ガイド部の前記頂点と前記ノズル面との間に一定間隔を保ちながら、前記ワイプ部を前記ノズル面に対して相対移動させ、前記Ｕ字形状に沿って誘導されたガス流で、前記ノズル面に付着した異物を除去するステップと、
   を含むワイプ方法。
10. 請求項７に記載のワイプ装置を用いてインクジェットヘッドのノズル面を清掃するワイプ方法であって、
    前記ガイド部の前記頂点と前記ノズル面とが対向するように、前記ワイプ部および前記インクジェットヘッドを配置するステップと、
    前記ガス噴射孔からガスを噴射させ、前記ガイド部の前記頂点と前記ノズル面との間に一定間隔を保ちながら、前記ワイプ部を前記ノズル面に対して相対移動させ、前記Ｕ字形状に沿って誘導されたガス流で、前記ノズル面に付着した異物を除去するステップと、
    を含むワイプ方法。
11. 前記ガス噴射孔から噴射されるガスの流速は、１５ｍ／ｓｅｃ以上である、
    請求項９または１０に記載のワイプ方法。
12. 前記頂点と前記ノズル面との間隔は、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍである、
    請求項９または１０に記載のワイプ方法。
    

Images