JP2009172545A - Control method of functional liquid droplet discharge head and control system of functional liquid droplet discharge head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークへの実描画に際し、ヘッド内流路に対し寿命に影響を与える反応性の機能液を導入してインクジェット方式の液滴吐出を行う機能液滴吐出ヘッドの管理方法および機能液滴吐出ヘッドの管理システムに関するものである。 The present invention relates to a management method and a functional liquid of a functional liquid droplet ejection head that performs ink jet liquid droplet ejection by introducing a reactive functional liquid that affects the life of the flow path in the head during actual drawing on a workpiece. The present invention relates to a droplet discharge head management system.
従来、この種の機能液滴吐出ヘッドの管理方法として、他のインクの着色剤成分と反応して沈殿物を生じる反応性成分を含まない組成の検査用インクを用いて記録ヘッドの吐出検査を行い、その後、検査用インクを着色剤と反応性成分を含まない保管用インクに置換して、実描画に使用するまで保管（保存）する記録ヘッドの保存方法が知られている（特許文献１参照）。具体的には、シアン、マゼンタ、イエローのカラーインクに対するブラックインクの添加剤が反応性成分であり、反応性成分を含まないインクで吐出検査および保存を行うことで、着色成分を含むインクで吐出検査を行っても、カラーインクの着色成分とブラックインクの添加剤とが混合する可能性を排除し、実描画に使用するまで機能液滴吐出ヘッドに機能低下が生じないようにしている。
ところで、機能液滴吐出ヘッドの工業応用に用いる機能液（インク）では、印刷インクと異なり、機能成分（顔料に相当）が特殊であるためこれに合せて溶媒も特殊なものを用いる。このため、この溶媒が、例えばヘッドプレート等の接着剤やシール材に反応し、接着剤の接着力を低下させ或いはシール材を劣化させる等の問題がある。一方、工業応用に用いる機能液滴吐出ヘッドには、高精度の吐出性能が求められる。このため、ヘッド毎に、また吐出ノズル毎に性能を精度良く検査することが求められる。 By the way, the functional liquid (ink) used for the industrial application of the functional liquid droplet ejection head has a special functional component (corresponding to a pigment) unlike the printing ink, and therefore a special solvent is used in accordance with this. For this reason, this solvent reacts with adhesives and sealing materials, such as a head plate, for example, and there exists a problem of reducing the adhesive force of an adhesive agent or degrading a sealing material. On the other hand, high-precision ejection performance is required for functional droplet ejection heads used for industrial applications. For this reason, it is required to accurately inspect the performance for each head and for each discharge nozzle.
したがって、上記従来の記録ヘッドの保管方法の技術を、工業応用の機能液滴吐出ヘッドに転用しようとしても、実描画と全く同一成分のインクを用いない検査では、実描画に即した高精度の検査結果を得ることができない問題があった。また、ヘッド内流路に対し反応性を有するインクについては、上記従来技術において想定されていない。 Therefore, even if an attempt is made to divert the above-described conventional recording head storage method technology to a functional liquid droplet ejection head for industrial application, in an inspection that does not use ink of the same component as the actual drawing, a high-accuracy in line with the actual drawing. There was a problem that test results could not be obtained. Further, ink having reactivity with the flow path in the head is not assumed in the above-described conventional technology.
本発明は、高精度の吐出検査が可能であると共に、吐出検査に対し反応性の機能液を用いるものであっても、機能液滴吐出ヘッドの寿命を延命することができる機能液滴吐出ヘッドの管理方法および機能液滴吐出ヘッドの管理システムを提供することをその課題としている。 The present invention is a functional liquid droplet ejection head that can perform a highly accurate ejection inspection and can extend the life of the functional liquid droplet ejection head even when a functional liquid reactive to the ejection inspection is used. It is an object of the present invention to provide a management method and a management system for a functional liquid droplet ejection head.
本発明の機能液滴吐出ヘッドの管理方法は、ワークへの実描画に際し、ヘッド内流路に対し寿命に影響を与える反応性の機能液を導入してインクジェット方式の液滴吐出を行う機能液滴吐出ヘッドの管理方法であって、機能液を導入して機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を行う検査工程と、検査工程の後、ヘッド内流路に洗浄液を通液して機能液滴吐出ヘッドを洗浄する洗浄工程と、洗浄工程から実描画までの間、ヘッド内流路に非反応性の保管液を充填して機能液滴吐出ヘッドを保管する保管工程と、を備えたことを特徴とする。 The functional liquid droplet ejection head management method of the present invention is a functional liquid that performs ink jet liquid droplet ejection by introducing a reactive functional liquid that affects the life of the flow path in the head during actual drawing on a workpiece. A method for managing a droplet discharge head, which includes an inspection process in which a functional liquid is introduced to perform a discharge inspection of the functional liquid droplet discharge head, and after the inspection process, a cleaning liquid is passed through the flow path in the head to discharge the functional liquid droplets. A cleaning process for cleaning the head, and a storage process for storing the functional liquid droplet ejection head by filling the in-head flow path with a non-reactive storage liquid from the cleaning process to the actual drawing. And
この場合、機能液の溶媒が、反応性を有するグリコールエーテル系の液体であり、保管液が、水を主成分とする溶液であることが、好ましい。 In this case, it is preferable that the solvent of the functional liquid is a reactive glycol ether liquid and the storage liquid is a solution containing water as a main component.
また、本発明の機能液滴吐出ヘッドの管理システムは、ワークへの実描画に際し、ヘッド内流路に対し寿命に影響を与える反応性の機能液を導入してインクジェット方式の液滴吐出を行う機能液滴吐出ヘッドの管理システムであって、機能液を導入して機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を行う検査装置と、機能液滴吐出ヘッドに洗浄液を導入しヘッド内流路に洗浄液を通液した後、ヘッド内流路に非反応性の保管液を充填する洗浄装置と、を備え、洗浄装置は、ヘッド内流路に洗浄液を供給する洗浄液タンクと、ヘッド内流路に保管液を供給する保管液タンクと、洗浄液タンクおよび保管液タンクと、機能液滴吐出ヘッドとを接続する接続流路と、接続流路の上流端を、洗浄液タンクと保管液タンクの間で流路切替えする流路切替え手段と、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に離接自在に密接し、洗浄液および保管液を吸引する吸引手段と、流路切替え手段および吸引手段を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、接続流路を洗浄液タンク側に切り替え、吸引手段を駆動して、ヘッド内流路に洗浄液を通液する洗浄動作と、洗浄動作の後、接続流路を保管液タンク側に切り替え、吸引手段を駆動して、ヘッド内流路に保管液を充填する充填動作と、を実行することを特徴とする。 The functional droplet discharge head management system of the present invention performs inkjet droplet discharge by introducing a reactive functional liquid that affects the life of the flow path in the head during actual drawing on a workpiece. A functional liquid droplet ejection head management system that introduces a functional liquid and inspects the functional liquid droplet ejection head for discharge inspection, introduces the cleaning liquid into the functional liquid droplet ejection head, and passes the cleaning liquid through the flow path in the head. And a cleaning device that fills the flow path in the head with a non-reactive storage liquid. The cleaning device supplies a cleaning liquid to the flow path in the head, and stores the storage liquid in the flow path in the head. The flow path is switched between the cleaning liquid tank and the storage liquid tank between the storage liquid tank to be supplied, the connection flow path connecting the cleaning liquid tank and the storage liquid tank, and the functional liquid droplet ejection head, and the upstream end of the connection flow path. Channel switching means and machine A suction means for sucking the cleaning liquid and the storage liquid, and a control means for controlling the flow path switching means and the suction means; and the control means is connected to the nozzle surface of the droplet discharge head. Switch the path to the cleaning liquid tank side and drive the suction means to pass the cleaning liquid through the flow path in the head.After the cleaning operation, switch the connection flow path to the storage liquid tank side and drive the suction means. And a filling operation for filling the storage medium with the storage liquid.
これらの構成によれば、ヘッド内流路に対し、寿命に影響を与える反応性の機能液で機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を行うため、実描画に即した高精度の吐出検査の結果を得ることができる。また、ヘッド内流路に機能液の溶媒を通液することで機能液を洗い流し、ヘッド内流路に非反応性の保管液を充填して機能液滴吐出ヘッドを保管することで、洗浄後のヘッド内流路に対する機能液の影響を排除することができ、保管時間が長くても機能液滴吐出ヘッドの実描画における寿命を延命することができる。なお、機能液の溶媒は、ブチルジグリコールアセテートであり、保管液は、界面活性剤を含む水溶液であることが、好ましい。 According to these configurations, since the ejection test of the functional liquid droplet ejection head is performed on the flow path in the head with the reactive functional liquid that affects the life, the result of the highly accurate ejection test according to the actual drawing is obtained. Obtainable. In addition, the functional liquid is washed away by passing the solvent of the functional liquid through the flow path in the head, and the functional liquid droplet ejection head is stored by filling the flow path in the head with a non-reactive storage liquid. The influence of the functional liquid on the flow path in the head can be eliminated, and the life of the functional liquid droplet ejection head in actual drawing can be extended even if the storage time is long. The solvent of the functional liquid is preferably butyl diglycol acetate, and the storage liquid is preferably an aqueous solution containing a surfactant.
この場合、洗浄工程は、ヘッド内流路に溶媒を通液する溶媒洗浄工程と、溶媒洗浄工程の後、ヘッド内流路にアルコールを通液するアルコール洗浄工程と、を有することが、好ましい。 In this case, it is preferable that the cleaning process includes a solvent cleaning process for passing a solvent through the in-head flow path, and an alcohol cleaning process for passing alcohol through the in-head flow path after the solvent cleaning process.
同様に、洗浄液タンクは、機能液の溶媒を貯留する溶媒タンクおよびアルコールを貯留するアルコールタンクとから成り、流路切り替え手段は、さらに溶媒タンクとアルコールタンクとの相互間で、流路切替え可能に構成された洗浄液切替え手段を有し、制御手段は、洗浄動作において、接続流路を溶媒タンク側に切り替え、吸引手段を駆動して、ヘッド内流路に溶媒を通液する溶媒通液動作と、溶媒通液動作の後、接続流路をアルコールタンク側に切り替え、吸引手段を駆動して、ヘッド内流路にアルコールを通液するアルコール通液動作と、を実行することが、好ましい。 Similarly, the cleaning liquid tank includes a solvent tank that stores the solvent of the functional liquid and an alcohol tank that stores alcohol, and the flow path switching unit can further switch the flow path between the solvent tank and the alcohol tank. A cleaning liquid switching means configured, and the control means switches the connection flow path to the solvent tank side in the cleaning operation, drives the suction means, and passes the solvent through the flow path in the head; After the solvent flow operation, it is preferable to perform the alcohol flow operation of switching the connection flow path to the alcohol tank side, driving the suction means, and passing the alcohol through the flow path in the head.
これらの構成によれば、機能液の溶媒により、ヘッド内流路から吐出検査に用いた機能液中に含まれる顔料などを洗い流すことができ、アルコールによりヘッド内流路に対する親和性を減少させることなく、ヘッド内流路の溶媒をアルコールに置換することができる。よって、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に対し影響を与える機能液を、効率的に洗い流すことができる。なお、アルコールは、エタノールであることが、好ましい。 According to these configurations, the pigment contained in the functional liquid used for the ejection test can be washed out from the flow path in the head by the solvent of the functional liquid, and the affinity for the flow path in the head is reduced by alcohol. In addition, the solvent in the flow path in the head can be replaced with alcohol. Therefore, it is possible to efficiently wash away the functional liquid that affects the flow path in the head of the functional liquid droplet ejection head. The alcohol is preferably ethanol.
この場合、保管工程の後、ヘッド内流路に対し、アルコールを通液した後、溶媒を通液する直前洗浄工程を、更に備えたことが、好ましい。 In this case, after the storage step, it is preferable to further include a washing step immediately before passing the solvent after passing the alcohol through the flow path in the head.
この構成によれば、例えば、保管してある機能液滴吐出ヘッドを実描画に使用する場合、ヘッド内流路をアルコールに置換することができ、さらに機能液の溶媒に置換することができる。すなわち、親和性を考慮しつつスムーズに且つ確実に保管液から機能液へ置換することができる。 According to this configuration, for example, when the stored functional liquid droplet ejection head is used for actual drawing, the flow path in the head can be replaced with alcohol, and further, the functional liquid solvent can be replaced. That is, it is possible to smoothly and reliably replace the storage liquid with the functional liquid while considering the affinity.
この場合、吐出検査および実描画における機能液の導入累積時間に基づいて、機能液滴吐出ヘッドの寿命が設定されており、寿命に達した段階で機能液滴吐出ヘッドを、実描画について使用不可とすることが、好ましい。 In this case, the life of the functional liquid droplet ejection head is set based on the cumulative introduction time of the functional liquid in the ejection inspection and actual drawing, and the functional liquid droplet ejection head cannot be used for actual drawing when the life is reached. Is preferable.
この構成によれば、実描画において、導入累積時間により、機能液的吐出ヘッドの交換時期（寿命）を簡単に把握することができる。また、ヘッド内流路と機能液との反応が進んで障害が生ずる機能液滴吐出ヘッドにより、実描画が続行されることを有効に防止することができる。 According to this configuration, in actual drawing, the replacement timing (life) of the functional liquid ejection head can be easily grasped from the introduction cumulative time. Further, it is possible to effectively prevent the actual drawing from being continued by the functional liquid droplet ejection head in which the reaction between the flow path in the head and the functional liquid progresses and a failure occurs.
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る機能液滴吐出ヘッドの管理システム（以下、単に「管理システム」という。）を用いた機能液滴吐出ヘッドの一連の管理方法について説明する。管理対象となる機能液滴吐出ヘッドは、高精度の吐出性能が求められるため、機能液滴吐出ヘッド単体での吐出性能の検査（第１吐出検査）を行った後、複数の液滴吐出ヘッドをヘッドプレートに搭載したヘッドユニットでの吐出性能の検査（第２吐出検査）を行い、両検査に合格した機能液滴吐出ヘッド（ヘッドユニット）のみで実描画に使用するようになっている。本発明に係る管理方法は、第１・第２吐出検査およびその後に機能液滴吐出ヘッドを保管するための方法であり、管理システムは、その際に使用する使用するシステムである。 Hereinafter, with reference to the attached drawings, a series of management methods of a functional liquid droplet ejection head using a functional liquid droplet ejection head management system (hereinafter simply referred to as “management system”) according to an embodiment of the present invention. Will be described. Since the functional droplet discharge head to be managed is required to have high-precision discharge performance, a plurality of droplet discharge heads are inspected after performing a discharge performance inspection (first discharge inspection) with the functional droplet discharge head alone. The head unit mounted on the head plate is inspected for ejection performance (second ejection inspection), and only the functional liquid droplet ejection head (head unit) that has passed both inspections is used for actual drawing. The management method according to the present invention is a method for storing the first and second ejection inspections and thereafter the functional liquid droplet ejection head, and the management system is a system used at that time.
まず、図１を参照して、管理（検査・洗浄・保管）対象物となる機能液滴吐出ヘッド１について説明する。機能液滴吐出ヘッド１は、いわゆる２連のインクジェットヘッドであり、２連の接続針２を有する機能液導入部３と、機能液導入部３に連なる２連のヘッド基板４と、ヘッド基板４の下方に連なり機能液滴を吐出するヘッド本体５と、を備えている。各接続針２は、接続流路６３に接続され、機能液滴吐出ヘッド１のヘッド本体５に機能液を導入する。ヘッド本体５は、複数の吐出ノズル６が開口したノズル面７を有するノズルプレート８と、各接続針２に連なる共通室と、共通室と各吐出ノズル６との間に介設したピエゾ圧電素子を有する圧力室（キャビィティ）と、を有している（いずれも図示省略）。ノズル面７には、２連の接続針２に対応して、多数（１８０個）の吐出ノズル６から成る２本のノズル列９が形成されている。すなわち、接続針２（機能液導入口）、共通室、圧力室および吐出ノズル６に至る流路（実際には２組）により、ヘッド内流路１０が構成されている。機能液滴吐出ヘッド１に所定の電圧を印加（駆動）すると、ピエゾ圧電素子のよる圧力室のポンプ作用により、吐出ノズル６から機能液滴が吐出される。
First, with reference to FIG. 1, a functional liquid
次に、図２を参照して、管理方法について詳細に説明する。実施形態の機能液滴吐出ヘッド１は、例えば液晶表示装置等のカラーフィルタの画素を形成する（成膜）するものであり、実描画において、Ｒ・Ｇ・Ｂの色材（顔料に相当）と、溶媒であるＢＣＡ（ブチルジグリコールアセテート）とを主成分とする３色の機能液滴を吐出する。したがって、実描画においては、Ｒ色、Ｇ色およびＢ色の機能液滴吐出ヘッド１により、描画（カラーフィルタの成膜）が行われる。一方、機能液の溶媒であるＢＣＡは、ヘッドプレートの接着剤（エポキシ樹脂接着剤）に反応し経時的に接着力を低下させるため、機能液滴吐出ヘッド１の寿命に影響する。すなわち、カラーフィルタを製造するための実施形態の機能液は、これを吐出する機能液滴吐出ヘッド１のヘッド内流路１０に対して反応性を有している。
Next, the management method will be described in detail with reference to FIG. The functional liquid
そこで、実施形態の管理方法では、製造後の機能液滴吐出ヘッド１（民生用のヘッド）から、カラーフィルタの製造に適した良質の機能液滴吐出ヘッド１を選別し、選別した機能液滴吐出ヘッド１の複数個をキャリッジ８１に組み込み、ヘッドユニット８２として描画装置に搭載するようにしている。また、選別に際し、機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査すると共に、この検査において、実描画に即して機能液を用いて行い、且つ機能液滴吐出ヘッド１個々の吐出性能をデータ化するようにしている。さらに、機能液滴吐出ヘッド１の実描画における寿命を考慮し、機能液滴吐出ヘッド１に機能液を導入した導入累積時間をカウントして、機能液滴吐出ヘッド１（実際は、ヘッドユニット８２単位）の寿命を管理するようにしている。またその際、上記の寿命を考慮し、最終検査から実描画に至る保管（保管・運搬）時に、機能液滴吐出ヘッド１に充填しておく保管液を、溶媒であるＢＣＡに代えて水系のものを用いるようにしている。
Therefore, in the management method of the embodiment, a high-quality functional
製造直後の機能液滴吐出ヘッド１は、水を主成分とする保管液を充填した状態で提供される。保管液は、例えば界面活性剤や防腐剤を含む水溶液であり、上記のＢＣＡと異なり、ヘッドプレートの接着剤に反応するものではない（非反応性）。なお、以下の説明に記載した「保管液」は、この保管液と同一のものである。
The functional liquid
実施形態の管理方法では、後述するヘッド洗浄装置１２により、受け入れた機能液滴吐出ヘッド１に対し、機能液による機能液滴吐出ヘッド１単体としての吐出性能検査を行うべく、ヘッド内流路１０の保管液を機能液に置換する。具体的には、まず、機能液滴吐出ヘッド１のヘッド内流路１０に上記の保管液と相溶性を有するエタノールを通液する。これにより、ヘッド内流路１０に対する親和性を維持したまま、ヘッド内流路１０に充填されていた保管液をエタノールに置換する（図２（Ｓ１）参照）。次に、ヘッド内流路１０に吐出性能検査で用いる機能液の溶媒であるＢＣＡを通液することによりヘッド内流路１０をＢＣＡに置換する（図２（Ｓ２）参照）。ここで、機能液滴吐出ヘッド１に機能液を導入して、後述する第１検査装置１３による機能液滴吐出ヘッド１単体における第１吐出検査を行う（図２（Ｓ３）参照）。
In the management method of the embodiment, the in-
第１吐出検査では、上記したように実描画で用いる機能液で検査を行うため、まず、ヘッド内流路１０に実描画で使用する色（Ｒ・ＧあるいはＢ）の機能液を通液することで、ＢＣＡを機能液に置換する。そして、メンテナンス部４３で機能回復を行いながら、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の吐出不良、飛行曲りおよび重量などを測定する。この第１吐出検査において、所定の基準値以上に達した機能液滴吐出ヘッド１のみが選別され、以下の工程に移行する。なお、第１吐出検査において基準値以下だった機能液滴吐出ヘッド１は、再度第１吐出検査を行った後に合否を判定する。
In the first discharge inspection, since the inspection is performed with the functional liquid used in the actual drawing as described above, first, the functional liquid of the color (R / G or B) used in the actual drawing is passed through the in-
第１吐出検査に合格した機能液滴吐出ヘッド１は、ヘッド洗浄装置１２により、ヘッド内流路１０に再度ＢＣＡを通液することで、ヘッド内流路１０にある機能液に含まれる色材などを洗い流す（図２（Ｓ４）参照）。また、第１吐出検査からヘッドユニット８２の組立までの間、機能液滴吐出ヘッド１を適切に保管すべく、ヘッド内流路１０にＢＣＡが充填される。次に、描画装置に搭載すべく、ヘッドユニット組立装置１４により、第１吐出検査に合格した機能液滴吐出ヘッド１の複数（１２個）を、検査結果を参照しながらキャリッジ８１に組み込み、ヘッドユニット８２を構成する（図２（Ｓ５）参照）。ここで、実施形態の管理方法では、ヘッドユニット８２としての吐出性能の最終検査（第２吐出検査）を行う。
The functional liquid
第２吐出検査（検査工程）は、後述する第２検査装置１３を用い、第１吐出検査と同様にまず、ヘッド内流路１０に実描画で使用する色（Ｒ・ＧあるいはＢ）の機能液を通液することで、ＢＣＡを機能液に置換する。そして、メンテナンス部４３で機能回復を行いながら、１２個の機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の吐出不良、飛行曲りおよび重量などを測定する（図２（Ｓ６）参照）。第２吐出検査において、所定の基準値以上に達したヘッドユニット８２のみが選別され、以下の工程に移行する。ここで、第２吐出検査で一定の基準値に達した（合格）ヘッドユニット８２に対し、実描画まで、各機能液滴吐出ヘッド１のヘッド内流路１０に影響を与えずに保管すべく、後述する洗浄装置１４により洗浄工程および保管工程を行い、ヘッド内流路１０を上記の保管液に置換する。
The second ejection inspection (inspection process) uses a
この洗浄工程は、各機能液滴吐出ヘッド１のヘッド内流路１０にＢＣＡを通液する溶媒洗浄工程と、溶媒洗浄工程の後、ヘッド内流路１０内にエタノールを通液するアルコール通洗浄工程と、により行われる。溶媒洗浄工程では、ヘッド内流路１０にＢＣＡを通液することで、ヘッド内流路１０にある機能液に含まれる色材などを洗い流す（図２（Ｓ７）参照）。アルコール洗浄工程では、溶媒洗浄工程の後、ヘッド内流路１０内にエタノールを通液（図２（Ｓ８）参照）することで、ヘッド内流路１０に対する親和性を考慮しつつ、ヘッド内流路１０からＢＣＡを洗い流す。
This cleaning process includes a solvent cleaning process in which BCA is passed through the in-
保管工程は、保管液を通液することで、保管液をヘッド内流路１０に充填する（図２（Ｓ９）参照）。そして、保管液で満たされた機能液滴吐出ヘッド１（ヘッドユニット８２）を実描画まで保管する（図２（Ｓ１０）参照）。この保管時間は、描画装置の運転スケジュールや描画装置までの運搬距離等で、その長短が左右されるが、各機能液滴吐出ヘッド１には、そのヘッド内流路１０に対し非反応性となる保管液が充填されているため、上記の導入累積時間はカウントされることはない。
In the storage step, the storage liquid is filled into the in-
次に、保管している機能液滴吐出ヘッド１を描画装置に搭載すべく、ヘッド内流路１０に充填してある保管液を機能液に置換する（直前洗浄工程）。具体的には、直前ユニット洗浄装置１７により、ヘッド内流路１０に保管液と相溶性を有するエタノールを通液する。これにより、ヘッド内流路１０に対する親和性を維持したまま、ヘッド内流路１０に充填されていた保管液をエタノールに置換する（図２（Ｓ１１）参照）。次に、ヘッド内流路１０にＢＣＡを通液することにより、ヘッド内流路１０をＢＣＡに置換する（図２（Ｓ１２）参照）。そして、ヘッド内流路１０がＢＣＡに置換されたヘッドユニット８２を、描画装置に搭載して、全管理工程を終了する。
Next, in order to mount the stored functional liquid
次に、図２ないし図５を参照して、上記の管理方法を実施する管理システム１１について説明する。図２に示すように、この管理システム１１は、単体の機能液滴吐出ヘッド１を洗浄するヘッド洗浄装置１２（「Ｓ１」、「Ｓ２」、「Ｓ４」を実施）と、単体の機能液滴吐出ヘッド１を検査する第１検査装置１３（「Ｓ３」を実施）と、ヘッドユニット組立装置１４（「Ｓ５」を実施）と、ヘッドユニット８２の状態で機能液滴吐出ヘッド１を検査する第２検査装置１５（「Ｓ６」を実施）と、ヘッドユニット８２の状態で機能液滴吐出ヘッド１を洗浄するユニット洗浄装置１６（洗浄装置）（「Ｓ７」、「Ｓ８」、「Ｓ９」を実施）と、描画装置に併設された直前ユニット洗浄装置１７（「Ｓ１１」、「Ｓ１２」を実施）と、で構成されている。なお、請求項にいう検査装置は、第１検査装置１３および第２検査装置１５から構成されている。
Next, the management system 11 that implements the above management method will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the management system 11 includes a
図３に示すように、ヘッド洗浄装置１２は、エタノールを貯留する洗浄エタノールタンク２１と、ＢＣＡを貯留する洗浄ＢＣＡタンク２２と、両タンク２１，２２と機能液滴吐出ヘッド１とを接続する洗浄液供給チューブ２３と、機能液滴吐出ヘッド１を介して洗浄液を吸引する吸引機構２４と、洗浄後の廃液を貯留する洗浄廃液タンク２５と、を備えており、制御装置２６により統括的に制御されている。
As shown in FIG. 3, the
両タンク２１，２２は、機能液滴吐出ヘッド１に通液する洗浄液に応じて開閉バルブ３１により切替え可能に構成されている。吸引機構２４は、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面７を覆うように密接すると共に、ヘッド内流路１０を通液した洗浄液の受けとなる吸引キャップ３２と、図外の圧縮空気供給設備に接続されており、両洗浄液の吸引を行なうプロセスポンプ３３と、を有している。
Both the
このヘッド洗浄装置１２では、機能液滴吐出ヘッド１をセットした後、開閉バルブ３１を洗浄エタノールタンク２１側に切り替えて、洗浄エタノールタンク２１と機能液滴吐出ヘッド１とを、洗浄液供給チューブ２３を介して連通させた後、吸引機構２４を駆動する。これにより、洗浄エタノールタンク２１に貯留しているエタノールは、洗浄液供給チューブ２３を経て、ヘッド内流路１０に通液される。
In this
次に、開閉バルブ３１を洗浄ＢＣＡタンク２２側に切り替えて、洗浄ＢＣＡタンク２２と機能液滴吐出ヘッド１とを、洗浄液供給チューブ２３を介して連通させた後、吸引機構２４を駆動する。これにより、洗浄ＢＣＡタンク２２に貯留しているＢＣＡは、洗浄液供給チューブ２３を経て、ヘッド内流路１０に通液される。
Next, the opening / closing
図４に示すように、第１検査装置１３は、キャビネット形式の機台４１と、機台４１上に載置され、機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能の検査を行う吐出検査部４２と、機能液滴吐出ヘッド１の一時的な保管および機能回復を行うメンテナンス部４３と、を備えている。機能液滴吐出ヘッド１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動するＸＹテーブル４４により、吐出検査部４２およびメンテナンス部４３を行き来するようになっている。
As shown in FIG. 4, the
メンテナンス部４３は、ワイピング液を含侵させたワイピングシート５１を、吐出ノズル６のノズル面７に押し当ててワイピングするワイピング装置５２と、キャップ５３を機能液滴吐出ヘッド１のノズル面７に密着させて機能液を吸引して吐出ノズル６の目詰まり等を解消する吸引装置５４と、を有している。
The
吐出検査部４２は、Ｒ・Ｇ・Ｂ色のそれぞれの機能液タンク８３を有し、各色別の機能液を機能液滴吐出ヘッド１に選択的に導入する機能液供給部５５と、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の吐出不良、飛行曲りおよび不良吐出を検査する飛行検査ユニット５６と、吐出された機能液滴の重量を測定する吐出量測定ユニット５７と、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された着弾ドットの体積測定のためのガラス基板をセットするターゲットステージ５８と、を備えている。を有している。
The
この第１検査装置１３では、３つの機能液滴吐出ヘッド１をＸＹテーブル４４にセットした後、自然水頭により各機能液タンク８３から図外の機能液供給チューブを介して機能液滴吐出ヘッド１へ機能液が供給される。飛行検査ユニット５６では、撮影された機能液滴は、その撮影結果に基づいて、機能液滴吐出ヘッド１からの飛行速度が計測されると共に、吐出不良、飛行曲りおよび不良吐出があるか否かを検査する。吐出量測定ユニット５７では、機能液滴吐出ヘッド１を容器８４に臨ませた後、ノズル列９単位で数万発の機能液滴を吐出し、電子天秤８５により機能液の吐出重量を測定し、吐出ノズル９の数で除算することで機能液滴吐出ヘッド１に印加する駆動電圧（ノズル列９単位）を決定する。
In the
ヘッドユニット組立装置１４は、特に図示しないが、キャリッジ８１に１２個の機能液滴吐出ヘッド１を仮セットしたヘッドユニット８２を導入し、アライメントマスクに基づいて、各機能液滴吐出ヘッド１の位置合わせ、およびキャリッジへ８１の接着、そしてねじ止めによる本固定を行う。
Although not particularly shown, the head
第２検査装置１５は、特に図示しないが、第１検査装置１３と同様の形態を有し、検査ステージ上に、１２個の機能液滴吐出ヘッド１の全吐出ノズルをマーキングしたアライメントマスクと、１２個の機能液滴吐出ヘッド１からの検査吐出を受ける検査シートを有し、アライメントマスクと検査シートに吐出された着弾ドットとを比較して、吐出性能の検査を行う。また、各機能液滴吐出ヘッド１への駆動電圧を調整すべく、ノズル列９単位で機能液滴の重量を測定するようになっている。
The
図５に示すように、ユニット洗浄装置１６は、洗浄液を貯留する洗浄液タンク６２と、保管液を貯留する保管液タンク６１と、保管液タンク６１および洗浄液タンク６２と機能液滴吐出ヘッド１とを接続する接続流路６３と、洗浄液や保管液を吸引する吸引装置（吸引手段）６４と、これら装置を統括的に制御する制御装置（制御手段）８８と、を有している。また、洗浄液タンク６２は、洗浄液として機能液の溶媒（ＢＣＡ）を貯留する溶媒タンク６５と、洗浄液としてエタノールを貯留するアルコールタンク６６と、で構成されており、洗浄液切替えバルブ（洗浄液切替え手段）６７により切替え可能に構成されている。
As shown in FIG. 5, the
接続流路６３は、上流端が溶媒タンク６５に接続された溶媒タンク側短チューブ６８と、上流端がアルコールタンク６６に接続されたアルコールタンク側短チューブ６９と、切替バルブ（流路切替え手段）７０を介して、保管液タンク６１に接続された保管液タンク側短チューブ７１と、切替えバルブ７０が介設され、洗浄液切替えバルブ６７から機能液滴吐出ヘッド１に接続するための接続ユニット７２至るまでの主接続チューブ７３と、で構成されている。主接続チューブ７３の下流端は、ヘッドユニット８２に搭載されている各機能液滴吐出ヘッド１に接続するように、１２分岐している。
The
吸引装置６４は、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面７に密着する吸引ユニット７４と、廃液流路８７を介し、吸引ユニット７４に接続され、機能液滴吐出ヘッド１を介して、洗浄液や保管液を吸引する吸引ポンプ７５と、吸引ポンプ７５に連なり、吸引した洗浄液を廃棄する廃液タンク７６と、から構成されている。廃液流路８７の上流端は、各機能液滴吐出ヘッド１に接続するように、１２分岐している。
The
このユニット洗浄装置１６では、ヘッドユニット８２をセットした後、溶媒通液動作を行う。溶媒通液動作では、洗浄液切替えバルブ６７を溶媒タンク６５側に切り替えると共に、切替バルブ７０を洗浄液タンク６２側に切り替えて、溶媒タンク６５と機能液滴吐出ヘッド１とを、接続流路６３を介して連通させた後、吸引装置６４を駆動する。これにより、溶媒タンク６５に貯留しているＢＣＡは、溶媒タンク側短チューブ６８および主接続チューブ７３を経て、ヘッド内流路１０に通液される。
In the
次に、アルコール通液動作では、洗浄液切替えバルブ６７をアルコールタンク６６側に切り替えて、アルコールタンク６６と機能液滴吐出ヘッド１とを、接続流路６３を介して連通させた後、吸引装置６４を駆動する。これにより、アルコールタンク６６に貯留しているエタノールは、アルコールタンク側短チューブ６９および主接続チューブ７３を経て、ヘッド内流路１０に通液する。
Next, in the alcohol flow operation, the cleaning
保管工程では、切替バルブ７０を保管液タンク６１側に切り替えて、保管液タンク６１と機能液滴吐出ヘッド１とを、接続流路６３を介して連通させた後、吸引装置６４を駆動する。これにより、保管液タンク６１に貯留している保管液（水を主成分とする界面活性剤含む溶液）を、ヘッド内流路１０に充填する。そして、保管液で満たされた機能液滴吐出ヘッド１を実描画まで保管する。
In the storage process, the switching
直前ユニット洗浄装置は、上記のユニット洗浄装置と同様の形態を有している。よって、ここでは説明を省略する。 The immediately preceding unit cleaning device has the same form as the unit cleaning device described above. Therefore, the description is omitted here.
以上の構成によれば、第２吐出検査から実描画に至る保管期間が長くなっても、各機能液滴吐出ヘッド１のヘッド内流路１０に水溶性の保管液が充填されているので、この間に導入累積時間はカウントされることがない。すなわち、第２吐出検査から実描画に至る保管期間が長くなっても、このことが機能液滴吐出ヘッド１の寿命に影響することがなく、実質的に機能液滴吐出ヘッド１の実描画における寿命を延長することができる。いうまでもないが、導入累積時間が機能液滴吐出ヘッド１の寿命とされる所定の時間に達したら、描画装置において機能液滴吐出ヘッド１（ヘッドユニット８２）の交換が実施される。
According to the above configuration, even if the storage period from the second ejection inspection to the actual drawing becomes long, the in-
なお、本実施形態では、第１吐出検査直後に、ヘッドユニット８２を組立てているが、第１吐出検査を通過した機能液滴吐出ヘッド１を上記の洗浄装置１４を用いて、ヘッド内流路１０を保管液に置換して一時的に保管するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
１…機能液滴吐出ヘッド １０…ヘッド内流路 １３…第１検査装置 １５…第２検査装置 １６…ユニット洗浄装置 ６１…保管液タンク ６２…洗浄液タンク ６３…接続流路 ６４…吸引装置 ６５…溶媒タンク ６６…アルコールタンク ６７…洗浄液切替バルブ ７０…切替バルブ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記機能液を導入して前記機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を行う検査工程と、
前記検査工程の後、前記ヘッド内流路に洗浄液を通液して前記機能液滴吐出ヘッドを洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程から前記実描画までの間、前記ヘッド内流路に非反応性の保管液を充填して前記機能液滴吐出ヘッドを保管する保管工程と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの管理方法。 A method of managing a functional liquid droplet ejection head that ejects a liquid droplet of an ink jet method by introducing a reactive functional liquid that affects the life of the flow path in the head when actually drawing on the workpiece,
An inspection process for introducing the functional liquid and performing an ejection inspection of the functional liquid droplet ejection head;
After the inspection step, a cleaning step of cleaning the functional liquid droplet ejection head by passing a cleaning liquid through the flow path in the head;
A storage step of storing the functional liquid droplet ejection head by filling the in-head flow path with a non-reactive storage solution between the cleaning step and the actual drawing. Management method of droplet discharge head.
前記保管液が、水を主成分とする溶液であることを特徴とする請求項１に記載の機能液滴吐出ヘッドの管理方法。 The solvent of the functional liquid is a glycol ether liquid having the reactivity,
The method of managing a functional liquid droplet ejection head according to claim 1, wherein the storage liquid is a solution containing water as a main component.
前記溶媒洗浄工程の後、前記ヘッド内流路にアルコールを通液するアルコール洗浄工程と、を有することを特徴とする請求項２に記載の機能液滴吐出ヘッドの管理方法。 The washing step includes a solvent washing step of passing the solvent through the flow path in the head,
The method for managing a functional liquid droplet ejection head according to claim 2, further comprising an alcohol cleaning step of passing alcohol through the flow path in the head after the solvent cleaning step.
前記寿命に達した段階で前記機能液滴吐出ヘッドを、前記実描画について使用不可とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの管理方法。 The lifetime of the functional liquid droplet ejection head is set based on the cumulative accumulation time of the functional liquid in the ejection inspection and the actual drawing,
5. The method of managing a functional liquid droplet ejection head according to claim 1, wherein the functional liquid droplet ejection head is disabled for the actual drawing when the lifetime is reached.
前記機能液を導入して前記機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を行う検査装置と、
前記機能液滴吐出ヘッドに洗浄液を導入し前記ヘッド内流路に前記洗浄液を通液した後、前記ヘッド内流路に非反応性の保管液を充填する洗浄装置と、を備え、
前記洗浄装置は、前記ヘッド内流路に前記洗浄液を供給する洗浄液タンクと、
前記ヘッド内流路に前記保管液を供給する保管液タンクと、
前記洗浄液タンクおよび前記保管液タンクと、前記機能液滴吐出ヘッドとを接続する接続流路と、
前記接続流路の上流端を、前記洗浄液タンクと前記保管液タンクの間で流路切替えする流路切替え手段と、
前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面に離接自在に密接し、前記洗浄液および前記保管液を吸引する吸引手段と、
前記流路切替え手段および前記吸引手段を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記接続流路を前記洗浄液タンク側に切り替え、前記吸引手段を駆動して、前記ヘッド内流路に前記洗浄液を通液する洗浄動作と、
前記洗浄動作の後、前記接続流路を前記保管液タンク側に切り替え、前記吸引手段を駆動して、前記ヘッド内流路に前記保管液を充填する充填動作と、を実行することを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの管理システム。 A functional droplet discharge head management system that performs inkjet droplet discharge by introducing a reactive functional liquid that affects the life of the flow path in the head during actual drawing on the workpiece,
An inspection apparatus that introduces the functional liquid and inspects the ejection of the functional liquid droplet ejection head;
A cleaning device for introducing a cleaning liquid into the functional liquid droplet ejection head and passing the cleaning liquid through the flow path in the head, and then filling a non-reactive storage liquid in the flow path in the head, and
The cleaning device includes a cleaning liquid tank that supplies the cleaning liquid to the flow path in the head,
A storage liquid tank for supplying the storage liquid to the flow path in the head;
A connection flow path for connecting the cleaning liquid tank and the storage liquid tank, and the functional liquid droplet ejection head;
A flow path switching means for switching the flow path between the cleaning liquid tank and the storage liquid tank at the upstream end of the connection flow path;
A suction means for bringing the cleaning liquid and the storage liquid into close contact with the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head in a freely detachable manner;
Control means for controlling the flow path switching means and the suction means,
The control means switches the connection flow path to the cleaning liquid tank side, drives the suction means, and passes the cleaning liquid through the flow path in the head; and
After the cleaning operation, the connecting flow path is switched to the storage liquid tank side, the suction means is driven, and a filling operation for filling the storage liquid in the flow path in the head is performed. Functional droplet discharge head management system.
前記流路切り替え手段は、さらに前記溶媒タンクと前記アルコールタンクとの相互間で、流路切替え可能に構成された洗浄液切替え手段を有し、
前記制御手段は、前記洗浄動作において、前記接続流路を前記溶媒タンク側に切り替え、前記吸引手段を駆動して、前記ヘッド内流路に前記溶媒を通液する溶媒通液動作と、
前記溶媒通液動作の後、前記接続流路を前記アルコールタンク側に切り替え、前記吸引手段を駆動して、前記ヘッド内流路に前記アルコールを通液するアルコール通液動作と、を実行することを特徴とする請求項６に記載の機能液滴吐出ヘッドの管理システム。 The cleaning liquid tank comprises a solvent tank that stores the solvent of the functional liquid and an alcohol tank that stores alcohol.
The flow path switching means further includes a cleaning liquid switching means configured to be able to switch the flow path between the solvent tank and the alcohol tank,
In the cleaning operation, the control means switches the connection flow path to the solvent tank side, drives the suction means, and passes the solvent through the flow path in the head.
After the solvent flow operation, the connection flow path is switched to the alcohol tank side, the suction means is driven, and the alcohol flow operation for passing the alcohol through the head flow path is executed. The functional droplet discharge head management system according to claim 6.
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