JP2009208031A - Head cleaning device and head cleaning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘッド洗浄装置およびヘッド洗浄方法に関する。 The present invention relates to a head cleaning device and a head cleaning method.
近年、機能性材料を含む液状体を、その流入口とノズルとを有したヘッドを備えた液状体吐出装置を用いて吐出対象物となる基板などに吐出し、吐出された液状体を固化して薄膜を形成する方法が提案されている。形成する薄膜の代表的な例としては、例えば、カラーフィルタや有機ELパネルの発光層、金属配線などが挙げられる。 In recent years, a liquid material containing a functional material is discharged onto a substrate or the like to be discharged using a liquid material discharge device having a head having an inlet and a nozzle, and the discharged liquid material is solidified. A method for forming a thin film has been proposed. Typical examples of the thin film to be formed include a color filter, a light emitting layer of an organic EL panel, a metal wiring, and the like.
用いられる液状体吐出装置では、形成される薄膜の品質を保つために、予め定められた量の液状体が、ノズルから確実に吐出対象物に吐出されることが要求される。そうでないと、例えば吐出された液状体によって形成される薄膜の厚さにバラツキが生じ、その結果特性バラツキが生じて均質な薄膜形成が阻害されてしまうことになるからである。 In the liquid material ejecting apparatus used, in order to maintain the quality of the thin film to be formed, it is required that a predetermined amount of the liquid material is reliably ejected from the nozzle onto the ejection object. Otherwise, for example, the thickness of the thin film formed by the discharged liquid material varies, and as a result, the characteristic variation occurs and the formation of a homogeneous thin film is hindered.
ところで、ノズルは通常微小径であるため、流入口より流入した液状体は、時間の経過に伴いノズルに目詰まりが生ずる虞がある。また、ヘッド内部に形成された流入口からノズルまでの液状体流路に保存液を充填してヘッドを保存する場合、保存液中の不純物が析出して目詰まりの原因となることがある。このため、ノズルから液状体が吐出対象物に確実に吐出されない場合が発生する。 By the way, since the nozzle is usually a minute diameter, the liquid flowing in from the inlet may clog the nozzle as time passes. In addition, when the storage liquid is stored in the liquid flow path formed from the inlet to the nozzle formed in the head and the head is stored, impurities in the storage liquid may precipitate and cause clogging. For this reason, the case where a liquid material is not reliably discharged from a nozzle to a discharge target object occurs.
そこで、ヘッドの目詰まりを防止するために、例えば特許文献1には、ヘッド(吐出ヘッド)の洗浄装置が提案されている。この洗浄装置は、キャップがヘッドを覆うことによって形成される内部空間を負圧にしてノズルから洗浄液を吸い出すための減圧手段となる吸引ポンプを備えた装置である。そして、複数種類の洗浄液を、供給パイプを介して1種類ずつ順次ヘッド内の液状体流路に通液することによって、ヘッドの洗浄を行うものである。 Therefore, in order to prevent clogging of the head, for example, Patent Document 1 proposes a head (discharge head) cleaning device. This cleaning device is a device provided with a suction pump serving as a decompression means for sucking the cleaning liquid from the nozzle by setting the internal space formed by the cap covering the head to a negative pressure. A plurality of types of cleaning liquids are sequentially passed through the liquid passages in the head one by one through the supply pipe, thereby cleaning the head.
しかしながら、特許文献1に開示された洗浄装置の技術を用いてヘッドを洗浄する場合、複数種類の洗浄液が用いられることから、洗浄液が通液する洗浄装置の流路においては、異なる種類の洗浄液が混在することが起こり得る。このとき、例えば、特許文献1に開示されているように、最後に通液する洗浄液が油性溶剤であって最初に通液する洗浄液が純水である場合、洗浄液が通液する流路内において残留していた油性溶剤と純水とが混じると、油性溶剤は純水によってゲル状に固化する現象が生ずる。その後、固化した溶剤が流入口からヘッド内に流入し、さらにキャップから吸引ポンプに到達したとき、この固化した溶剤が吸引ポンプ内部に残留してしまう場合がある。すると吸引ポンプの吸引性能が落ちて所望する負圧を発生させることが困難になり、ノズルから洗浄液を吸い出す吸引力が落ちて洗浄能力が低下してしまうという課題が生ずる。 However, when the head is cleaned using the technique of the cleaning apparatus disclosed in Patent Document 1, since a plurality of types of cleaning liquids are used, different types of cleaning liquids are present in the flow path of the cleaning apparatus through which the cleaning liquid flows. Mixing can occur. At this time, for example, as disclosed in Patent Document 1, when the cleaning liquid to be finally passed is an oily solvent and the cleaning liquid to be passed first is pure water, in the flow path through which the cleaning liquid passes. When the remaining oil-based solvent and pure water are mixed, a phenomenon occurs in which the oil-based solvent is solidified into a gel by the pure water. Thereafter, when the solidified solvent flows into the head from the inlet and further reaches the suction pump from the cap, the solidified solvent may remain inside the suction pump. Then, the suction performance of the suction pump is lowered and it becomes difficult to generate a desired negative pressure, and there arises a problem that the suction force for sucking the cleaning liquid from the nozzle is lowered and the cleaning ability is lowered.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために行われたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]ノズルが形成されたヘッドのノズル面をキャップで覆うことで形成される内部空間を負圧にすることによって、前記ヘッドに形成された流入口から前記ノズルまでの液状体流路を洗浄するヘッド洗浄装置であって、前記内部空間を負圧にする減圧手段が介設され、当該減圧手段の上流側が第1のバルブを介して前記キャップと接続する第1の流路と、前記内部空間を負圧にする負圧タンクと前記キャップとを、第2のバルブを介して接続する第2の流路と、前記第1の流路における前記減圧手段の下流側と前記負圧タンクとを第3のバルブを介して接続する第3の流路と、前記第1の流路について前記第1のバルブを制御して前記減圧手段と前記キャップとを連通する一方、前記第2の流路について前記第2のバルブを制御して前記キャップと前記負圧タンクとの連通を遮断するとともに、前記第3の流路について前記第3のバルブを制御して前記減圧手段の下流側と前記負圧タンクとを連通する制御手段と、を備えたことを特徴とする。 [Application Example 1] A liquid flow path from the inlet formed in the head to the nozzle by applying negative pressure to the internal space formed by covering the nozzle surface of the head on which the nozzle is formed with a cap. A first flow path in which a pressure reducing means for negatively setting the internal space is provided, and an upstream side of the pressure reducing means is connected to the cap via a first valve; A second flow path that connects a negative pressure tank that creates a negative pressure in the internal space and the cap via a second valve, a downstream side of the decompression means in the first flow path, and the negative pressure A third flow path connecting a tank to the tank via a third valve, and controlling the first valve for the first flow path to communicate the pressure reducing means and the cap, while the second flow path Controlling the second valve for the flow path of Control means for blocking communication between the cap and the negative pressure tank, and controlling the third valve for the third flow path so as to communicate the downstream side of the pressure reducing means and the negative pressure tank; It is provided with.
この構成によれば、負圧タンクの負圧力によって減圧手段内を吸引することになるので、減圧手段を洗浄することができる。従って、減圧手段内に洗浄液が残留する確率が低くなるので、例えば残留した性質の異なる洗浄液の混合によって、洗浄液の凝集や固化が減圧手段内で生じない。この結果、減圧手段による負圧によってノズルから洗浄液を安定して吸引することができるので、洗浄性能の低下を抑制することが可能となる。 According to this configuration, since the inside of the decompression means is sucked by the negative pressure in the negative pressure tank, the decompression means can be washed. Accordingly, since the probability that the cleaning liquid remains in the decompression unit is reduced, the cleaning liquid is not aggregated or solidified in the decompression unit due to, for example, mixing of the remaining cleaning liquids having different properties. As a result, the cleaning liquid can be stably sucked from the nozzle by the negative pressure by the decompression means, so that it is possible to suppress the deterioration of the cleaning performance.
[適用例2]上記ヘッド洗浄装置であって、前記第1のバルブは、前記減圧手段の上流側において、前記第1の流路と前記キャップとの連通を遮断するとともに、前記減圧手段の上流側を大気と連通させる機能を有し、前記制御手段は、前記第1のバルブを制御して前記減圧手段と前記キャップとの連通を遮断し、前記減圧手段の上流側に前記大気を流入させることを特徴とする。 Application Example 2 In the head cleaning device, the first valve blocks communication between the first flow path and the cap on the upstream side of the decompression unit, and upstream of the decompression unit. The control means controls the first valve to cut off the communication between the pressure reducing means and the cap, and causes the air to flow upstream of the pressure reducing means. It is characterized by that.
この構成によれば、負圧タンクを用いて減圧手段内を洗浄するとき、ヘッドを介することなく減圧手段に直接導入する大気を用いて洗浄することができる。従って、大気の流動抵抗が小さくなることから減圧手段内の異物を効果的に除去することができる。この結果、減圧手段内において性質の異なる洗浄液の混合によって凝集や固化した洗浄液が取り除かれるので、減圧手段の負圧発生能力の低下が抑制され、洗浄液を安定して吸引することが可能となる。 According to this configuration, when the inside of the decompression means is washed using the negative pressure tank, it is possible to wash using the air introduced directly into the decompression means without going through the head. Accordingly, since the atmospheric flow resistance is reduced, the foreign matter in the decompression means can be effectively removed. As a result, since the agglomerated and solidified cleaning liquid is removed by mixing cleaning liquids having different properties in the pressure reducing means, a decrease in the negative pressure generating ability of the pressure reducing means is suppressed, and the cleaning liquid can be stably sucked.
[適用例3]上記ヘッド洗浄装置であって、前記減圧手段は、ダイヤフラムポンプであることを特徴とする。 Application Example 3 In the head cleaning device, the pressure reducing unit is a diaphragm pump.
この構成によれば、ダイヤフラムの挙動によって発生する脈動を用いて洗浄液を吸引することができるので、洗浄液を用いて効果的に液状体流路を洗浄することができる。 According to this configuration, since the cleaning liquid can be sucked by using the pulsation generated by the behavior of the diaphragm, the liquid material channel can be effectively cleaned using the cleaning liquid.
[適用例4]ノズルが形成されたヘッドのノズル面をキャップで覆うことで形成される内部空間を負圧にすることによって、前記ヘッドに形成された流入口から前記ノズルまでの液状体流路を洗浄するヘッド洗浄方法であって、前記内部空間を負圧にする減圧手段が介設され、当該減圧手段の上流側が第1のバルブを介して前記キャップと接続する第1の流路と、前記内部空間を負圧にする負圧タンクと前記キャップとを、第2のバルブを介して接続する第2の流路と、前記第1の流路における前記減圧手段の下流側と前記負圧タンクとを第3のバルブを介して接続する第3の流路と、が形成されているとき、前記第1の流路について前記第1のバルブを制御して前記減圧手段と前記キャップとを連通する一方、前記第2の流路について前記第2のバルブを制御して前記キャップと前記負圧タンクとの連通を遮断するとともに、前記第3の流路について前記第3のバルブを制御して前記減圧手段の下流側と前記負圧タンクとを連通する制御工程を備えたことを特徴とする。 Application Example 4 A liquid flow path from the inlet formed in the head to the nozzle by setting the internal space formed by covering the nozzle surface of the head in which the nozzle is formed with a cap to a negative pressure A first flow path in which pressure reducing means for negative pressure in the internal space is provided, and an upstream side of the pressure reducing means is connected to the cap via a first valve; A second flow path that connects a negative pressure tank that creates a negative pressure in the internal space and the cap via a second valve, a downstream side of the decompression means in the first flow path, and the negative pressure And a third flow path connecting the tank to the tank via a third valve, and controlling the first valve with respect to the first flow path to connect the pressure reducing means and the cap. While communicating, the second channel The second valve is controlled to cut off the communication between the cap and the negative pressure tank, and the third valve is controlled for the third flow path so that the downstream side of the pressure reducing means, the negative pressure tank, It is characterized by having a control process for communicating.
この方法によれば、負圧タンクの負圧力によって減圧手段内を吸引することになるので、減圧手段を洗浄することができる。従って、減圧手段内に洗浄液が残留する確率が低くなるので、例えば残留した性質の異なる洗浄液の混合によって、洗浄液の凝集や固化が減圧手段内で生じない。この結果、減圧手段による負圧によってノズルから洗浄液を安定して吸引することができる。 According to this method, since the inside of the decompression means is sucked by the negative pressure in the negative pressure tank, the decompression means can be washed. Accordingly, since the probability that the cleaning liquid remains in the decompression unit is reduced, the cleaning liquid is not aggregated or solidified in the decompression unit due to, for example, mixing of the remaining cleaning liquids having different properties. As a result, the cleaning liquid can be stably sucked from the nozzle by the negative pressure by the decompression means.
[適用例5]上記ヘッド洗浄方法であって、前記第1のバルブは、前記減圧手段の上流側において、前記キャップとの連通を遮断するとともに、前記減圧手段の上流側に大気を流入させる機能を有するとき、前記第1のバルブを制御して前記減圧手段と前記キャップとの連通を遮断し、前記減圧手段の上流側に前記大気を流入させる制御工程を備えたことを特徴とする。 Application Example 5 In the head cleaning method, the first valve has a function of blocking communication with the cap on the upstream side of the decompression unit and flowing air into the upstream side of the decompression unit. A control step of controlling the first valve to block the communication between the pressure reducing means and the cap, and causing the atmosphere to flow upstream of the pressure reducing means.
この方法によれば、負圧タンクを用いて減圧手段内を洗浄するとき、ヘッドを介することなく減圧手段に直接導入する大気を用いて洗浄することができる。従って、大気の流動抵抗が小さくなることから減圧手段内の異物を効果的に除去することができる。この結果、減圧手段内において性質の異なる洗浄液の混合によって凝集や固化した洗浄液が取り除かれるので、減圧手段の負圧発生能力の低下が抑制され、洗浄液を安定して吸引することが可能となる。 According to this method, when the inside of the pressure reducing means is cleaned using the negative pressure tank, it is possible to clean using the atmosphere introduced directly into the pressure reducing means without going through the head. Accordingly, since the atmospheric flow resistance is reduced, the foreign matter in the decompression means can be effectively removed. As a result, since the agglomerated and solidified cleaning liquid is removed by mixing cleaning liquids having different properties in the pressure reducing means, a decrease in the negative pressure generating ability of the pressure reducing means is suppressed, and the cleaning liquid can be stably sucked.
次に、本発明を具体化したヘッド洗浄装置について、一実施形態を挙げて説明するが、その前に、本実施形態のヘッド洗浄装置の洗浄対象となるヘッドについて、図1を用いて簡単に説明する。図1は、洗浄対象となるヘッド20を模式的に示した斜視図である。
Next, a head cleaning device embodying the present invention will be described with reference to one embodiment. Before that, a head to be cleaned by the head cleaning device of this embodiment will be briefly described with reference to FIG. explain. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a
図示するように、ヘッド20には、ノズルがほぼ直線状に複数個並んだノズル列が2列設けられている。設けられた各ノズル列において、ノズル毎に吐出機構がヘッド20内にそれぞれ形成され、この吐出機構が液状体に圧力を発生させて所定量の液状体をノズルから吐出するように構成されている。もとより、吐出機構は、総てのノズルについて同様な構造を有している。なお、ノズル列は2列に限らず1列や3列以上設けられている場合もある。
As shown in the figure, the
吐出機構は、図1の吹出し部に示した構造を有し、圧電素子2を駆動体(アクチュエータ)とするものである。すなわち、圧電素子2は、その両端の電極COMとGNDとの間に所定の電圧波形が印加されると、電歪性によって収縮あるいは伸長変形し、振動板3を矢印方向に撓ませて流路途中に形成された加圧室4に存在する液状体を加圧する。この結果、加圧された液状体は、ヘッド20の底面部材8の外表面(これをノズル面と称す)に微小な開口5を有するように設けられたノズルから、液滴9として吐出されるのである。なお、吐出機構は、例えば、駆動体として加熱素子を用いた所謂サーマル方式などを採用することもできる。
The discharge mechanism has the structure shown in the blow-out part of FIG. 1, and uses the
吐出される液状体は、これを収容した容器70から、流入口25と着脱可能なコネクタ(例えば、カプラ(登録商標))75によって接続された供給パイプ71を通して、流入口25からヘッド20内に導入される。そしてヘッド20内に形成された流入口25からノズルまでの図示しない液状体の流路において、その途中に設けられた加圧室4において圧電素子2によって加圧されてノズルから吐出する。
The liquid material to be discharged is supplied from the
ところで、ノズルは、その開口5の面積が小さいため、液状体に含まれる溶媒成分の蒸発に起因する液状体粘度の上昇や、液状体の固化、塵埃の付着などによりノズル開口に目詰まりを発生し、吐出不良を起こすという問題を抱えている。また、未使用のヘッド20や交換用のヘッド20を保存する場合は、ヘッド20内に形成された流入口25からノズルに至るまでの液状体流路に保存液を充填するが、この充填された保存液中の不純物が析出して目詰まりの原因となることもある。そこで、洗浄装置によって、ヘッド20内に形成された液状体流路を洗浄するのである。
By the way, since the area of the
また、保存されていたヘッド20を使用する際には、ヘッド20内の液状体流路に充填されている保存液を、液状体吐出装置にて使用する液状体若しくは液状体の溶媒に置換する必要があるが、本実施形態の洗浄装置はこの置換処理を含めて液状体流路の洗浄を行うものである。なお、保存液としては、粘度上昇や固化を抑制するため水溶性の液体が用いられ、液状体としては、吐出対象物上での定着安定化のため、油性の液体が用いられる場合が多い。従って、洗浄装置は、ヘッド20内の液状体流路に充填されている水溶性液体を、油若しくは油性の溶媒液に置換することが好ましく、本実施形態では、一例として水溶性液体を液状体に含まれる油性主溶媒に置換するものとする。
Further, when the stored
それでは、洗浄装置について図2を参照して説明する。図2は、本実施形態の洗浄装置100の構成要素を示した模式図であり、洗浄対象となるヘッド20がセットされた状態を示している。もとより洗浄装置100の各構成要素は、上述した特許文献1などに開示されたように、必要に応じてキャビネットにケーシングされたり、支持部材によって固定されたりしている。また、各々の構成要素も機能説明に必要な範囲で図示しており、実際には、さらに部材が追加されたり形状が異なったりすることは言うまでもない。
The cleaning device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing components of the
洗浄装置100は、ヘッド20の流入口25より上流側において、種類の異なる洗浄液A、洗浄液B、洗浄液C、洗浄液Dをそれぞれ収容した4つの容器30、容器40、容器50、容器60と、3つのバルブV1、バルブV2、バルブV3とを有している。バルブV1は、制御信号CS1によって作動し、配管78を、容器30に接続された配管35または容器40に接続された配管45のいずれかと連通させる。バルブV3は、制御信号CS3によって作動し、配管79を、容器50に接続された配管55または容器60に接続された配管65のいずれかと連通させる。そして、バルブV2は、制御信号CS2によって作動し、配管77を、配管78または配管79のいずれかと連通させる。
The
配管77は、ヘッド20の流入口25に装着されたコネクタ75によってヘッド20内の液状体流路と連通する。さらに、配管77には、その途中に配管77aが合流接続されている。配管77aは、配管77との合流側と反対側の端部が大気開放され、制御信号CS4によって開閉が制御されるバルブV4が、その途中に介設されている。
The
一方、ヘッド20のノズルより下流側において、ノズル面に当接する接触部81と、この接触部81を保持するキャップ枠82と、からなるキャップ部80が備えられている。接触部81は弾性変形する材料で形成され、図示するように、キャップ枠82の上面よりヘッド20の方向に突出するようにキャップ枠82に取り付けられている。キャップ枠82は、図示しないバネなどによってヘッド20の方向に押し上げられ、ヘッド20の洗浄処理において所定の圧力にて接触部81がノズル面と当接するようになっている。この結果、キャップ部80は内部に空間を形成してノズル面を封止状態で覆うようになっている。なお、形成される空間には、キャップ枠82の上面側に、必要に応じて液状体を吸収する吸収材が設置される。
On the other hand, on the downstream side of the nozzles of the
キャップ枠82の下面側には洗浄液を排出する排出口83が形成され、ここに配管84が接続されている。配管84は、排出口83と反対側の端部に、制御信号CS5によって開閉が制御されるバルブV5が設けられ、このバルブV5を介して配管85と接続されている。さらに、この配管84の途中には、配管84aが合流接続されている。配管84aは、配管84との合流側と反対側の端部に、制御信号CS6によって開閉が制御されるバルブV6が設けられ、このバルブV6を介して配管88と接続されている。
A
配管85の途中には、吸引ポンプKPが介設されている。吸引ポンプKPは、本実施形態ではダイヤフラムポンプが用いられる。ダイヤフラムポンプは、図示しないシャフトにより互いに固定された2枚のダイヤフラムが、図示しないエアチャンバに周期的に供給される圧力によって押し引き動作を繰り返すことによって、流体を吸引して一定方向に吐出するポンプである。この結果、吸引する流体にはダイヤフラムの動作に応じて脈動が生じることから、ヘッド20内を通液する洗浄液にも脈動が生じ、流路を効果的に洗浄できるという長所を有するものである。もとより、配管85をローラーで押しつぶしながら一定方向に回転する方式など周知な方式のポンプを用いてもよい。そして、吸引ポンプKPは、制御信号CS9によって作動し、キャップ部80内に形成された空間を負圧にすることによってノズルから洗浄液を吸い出す。
A suction pump KP is interposed in the middle of the
配管85について、吸引ポンプKPの吐出側の端部は、バルブV7を介して、配管86と配管87とにそれぞれ接続されている。バルブV7は制御信号CS7によって制御され、配管85を配管86または配管87のいずれかに連通させる。
With respect to the
配管86について、バルブV7と反対側の端部は、バルブV8を介して、配管91と配管92とにそれぞれ接続されている。配管91は、その開口端が廃液タンク90内に位置し、洗浄液を廃液タンク90に滴下する。配管92は、その開口端が一例として図示したように洗浄液Aが収容された容器30内に位置し、配管86に通液する洗浄液Aを容器30に戻すことによって洗浄液Aを循環させる。もとより、洗浄液B,C,Dについても、図示しない配管と開閉弁によって、それぞれの容器40,50,60に戻されるように構成されている。バルブV8は制御信号CS8によって制御され、配管86を配管91または配管92のいずれかに連通させる。
The end of the
配管87は、バルブV7と反対側の端部が配管88に合流接続されている。そして配管88はアキュムレーターとしての負圧タンク99に接続されている。負圧タンク99の負圧は、制御信号CS10によって作動する真空ポンプVPによって、負圧タンク99内の大気が排気されることによって形成される。
The
本実施形態の洗浄装置100は、上述した構成要素によって形成されている。なお、ここでは各バルブV1〜V8は電磁バルブであり、所定の電気信号からなる制御信号CS1〜CS8によってそれぞれ作動する。もとより、圧縮空気などエアーによって開閉を制御するエアーバルブを採用することも可能である。エアーバルブは洗浄液が引火性の液体である場合、防爆を回避できる効果がある。なお、エアーバルブを採用する場合は、電気信号に替えて圧縮エアーを制御信号として用いる構成とすればよい。
The
さて、上述した制御信号CS1〜CS10は、洗浄装置100内に設けられた制御部によって生成され、バルブV1〜V8と、吸引ポンプKPおよび真空ポンプVPを制御して、ヘッド20を洗浄する。
The control signals CS1 to CS10 described above are generated by a controller provided in the
次に、制御部について図3に示した機能ブロック図を用いて説明する。制御部はコンピュータ機能を有し、図示するように、バスラインで相互に接続されたCPU11とメモリ12、およびバルブV1制御信号生成回路101、バルブV2制御信号生成回路102、バルブV3制御信号生成回路103、バルブV4制御信号生成回路104、バルブV5制御信号生成回路105、バルブV6制御信号生成回路106、バルブV7制御信号生成回路107、バルブV8制御信号生成回路108、吸引ポンプ制御信号生成回路109、真空ポンプ制御信号生成回路110を有している。
Next, the control unit will be described using the functional block diagram shown in FIG. The control unit has a computer function. As shown in the figure, the CPU 11 and the
CPU11は、メモリ12に格納された処理プログラムを読み出し、バルブV1制御信号生成回路101、バルブV2制御信号生成回路102、バルブV3制御信号生成回路103、バルブV4制御信号生成回路104、バルブV5制御信号生成回路105、バルブV6制御信号生成回路106、バルブV7制御信号生成回路107、バルブV8制御信号生成回路108、吸引ポンプ制御信号生成回路109、真空ポンプ制御信号生成回路110を制御して所定のタイミングで所定の信号を出力する。各出力信号は、必要に応じて図示しないインターフェースを介し、バルブV1、バルブV2、バルブV3、バルブV4、バルブV5、バルブV6、バルブV7、バルブV8、吸引ポンプKP、真空ポンプVPに、それぞれ所定の電気信号(例えば電圧信号)からなる制御信号CS1〜CS10を出力する。こうして、洗浄装置100を制御する。
The CPU 11 reads out the processing program stored in the
それでは、本実施形態の洗浄装置100が行う洗浄処理について、図4に示した処理フローチャートに従って説明する。この処理は、例えば、洗浄装置100の操作者が、洗浄対象のヘッド20をセットし(図2参照)、洗浄処理を命令するデータを洗浄装置100の制御部に入力することによって開始される。
Now, the cleaning process performed by the
なお、ここでは、保存されていたヘッドを続けて洗浄する場合を想定しているものとする。また、洗浄液Aは純水、洗浄液Bはアルコール(エタノール)、洗浄液Cは油性洗浄剤(油性溶媒+界面活性剤)、洗浄液Dは液状体に含まれる油性主溶媒であるものとし、最初に洗浄液A、続いて洗浄液B、洗浄液C、そして最後に洗浄液Dの順序でヘッド20に通液するものとして説明する。こうすることで、通液する前後の洗浄液間で洗浄液の親和性が良く、洗浄液が固化することがないからである。また、最初に通液する洗浄液Aを純水(水)としたのは、保存液が水溶性液体であり、この水溶性液体と親和性が良い液体であるからである。もとより、保存液の種類に応じて、純水(水)以外に水溶性の溶媒液であっても差し支えない。
Here, it is assumed that the stored head is continuously washed. The cleaning liquid A is pure water, the cleaning liquid B is alcohol (ethanol), the cleaning liquid C is an oil-based cleaning agent (oil-based solvent + surfactant), and the cleaning liquid D is an oil-based main solvent contained in the liquid. In the following description, it is assumed that A is passed through the
この処理が開始されると、まずステップS101にて、ヘッドに純水を通液処理する。制御部はバルブV1とバルブV2を制御して、配管35と配管78と配管77とを連通状態にする。この結果、配管77には純水が供給される。そして、バルブV5を開いて配管84と配管85を連通状態にする一方、バルブV6を閉じて配管84aと配管88とを遮断する。さらに、バルブV7とバルブV8を制御して、配管85と配管86と配管91とを連通状態にする。
When this process is started, pure water is first passed through the head in step S101. The control unit controls the valve V1 and the valve V2 to bring the
このような配管の連通状態において、制御部は制御信号CS9を出力して吸引ポンプKPを作動させる。すると、キャップ部80内の空間は負圧になり、ノズルが負圧によって吸引されるため、配管77に供給された純水はコネクタ75を介してヘッド20の流入口25に流入し、ヘッド20内の保存液を追い出しながら液状体流路を通液後、ノズルから吸い出される。吸い出された保存液および純水は、その後吸引ポンプKPを通過して配管91から廃液タンク90に排出される。この処理によって、ヘッド20内の保存液は純水に置換される。その後、制御部は、ヘッド20内の保存液が純水にほぼ置換されたと想定される時間が経過したとき、制御信号CS9の出力を停止して吸引ポンプKPの作動を停止する。
In such a pipe communication state, the control unit outputs the control signal CS9 to operate the suction pump KP. Then, the space in the
なお、ステップS101において、バルブV8は、配管86に流れてくる洗浄液がほぼ純水になっていると思われる期間、制御信号CS8によって配管86を配管92と連通させて純水を容器30に回収する循環処理が行われる場合もある。以降、説明は省略するが、アルコール、油性洗浄剤、油性主溶媒の通液に際しても、純水と同様な循環処理が行われる場合もある。
In step S101, the valve V8 causes the
次に、ステップS102にて、ヘッドにアルコールを通液処理する。制御部は、制御信号CS1を出力してバルブV1を制御し、配管45と配管78とを連通状態にする。そして、制御信号CS9を出力して吸引ポンプKPを作動させ、キャップ部80内の空間を負圧状態にする。すると、今度は、アルコールが配管77からヘッド20の流入口25に流入し、ヘッド20内の純水を追い出しながら液状体流路を通液後、ノズルから吸い出される。吸い出された純水およびアルコールは、その後吸引ポンプKPを通過して配管91から廃液タンク90に排出される。この処理によって、ヘッド20内の純水はアルコールに置換される。その後、制御部は、ヘッド20内の純水がアルコールにほぼ置換されたと想定される時間が経過したとき、制御信号CS9の出力を停止して吸引ポンプKPの作動を停止する。
Next, in step S102, alcohol is passed through the head. The control unit outputs the control signal CS1 to control the valve V1, and brings the
次に、ステップS103にて、ヘッドに油性洗浄剤を通液処理する。制御部は、制御信号CS2と制御信号CS3とを出力してバルブV2とバルブV3とをそれぞれ制御し、配管55と配管79と配管77とを連通状態にする。そして、制御信号CS9を出力して吸引ポンプKPを作動させ、キャップ部80内の空間を負圧状態にする。すると、今度は、油性洗浄剤が配管77からヘッド20の流入口25に流入し、ヘッド20内のアルコールを追い出しながら液状体流路を通液後、ノズルから吸い出される。吸い出されたアルコールと油性洗浄剤は、その後吸引ポンプKPを通過して配管91から廃液タンク90に排出される。この処理によって、ヘッド20内のアルコールは油性洗浄剤に置換される。その後、制御部は、ヘッド20内のアルコールが油性洗浄剤にほぼ置換されたと想定される時間が経過したとき、制御信号CS9の出力を停止して吸引ポンプKPの作動を停止する。
Next, in step S103, a liquid cleaning agent is passed through the head. The control unit outputs a control signal CS2 and a control signal CS3 to control the valve V2 and the valve V3, respectively, so that the
さて、ステップS103までの処理が終了した時点で、3種類の洗浄液(純水、アルコール、油性洗浄剤)が、洗浄装置100において同じ流路を流れることになる。すなわち、図2において、配管77、ヘッド20、キャップ部80、配管84、配管85、吸引ポンプKP、配管86、配管91に、異なる3種類の洗浄液が流れる。
Now, when the processing up to step S103 is completed, three types of cleaning liquids (pure water, alcohol, and oil-based cleaning agent) flow through the same flow path in the
特に、洗浄対象であるヘッド20において、内部の液状体流路に通液した純水がアルコールに完全に置換されず残留していた場合、これが次に通液される油性洗浄剤と混ざった場合は、親和性が悪いために油性成分がゲル状に固化し、ヘッド20内の液状体流路に異物として存在することになる。
In particular, in the
この異物を除去するため、洗浄装置100では、負圧タンクを用いて大気洗浄を行う場合がある。これは、図5に示したように、バルブV4とバルブV6とを制御信号CS4と制御信号CS6とによって開き、図中太い実線矢印で示したように、大気を配管77aから配管88に流通させることによって、ヘッド20内の液状体流路に大気を流通させ、ヘッド20内の異物を除去しようとするものである。
In order to remove the foreign matter, the
しかしながら、上述するようにヘッド20以外においても異なる種類の洗浄液が通液されていることから、ヘッド20と同様、通液した純水がアルコールに完全に置換されず残留していた場合、次に通液される油性洗浄剤と混ざった場合は、親和性が悪いために油性成分がゲル状に固化し、異物として存在することになる。特に、吸引ポンプKPは、ダイヤフラムなどの部品が構成された構造物であることから、洗浄液が滞留することが起こり易く、従って固化した油性成分が吸引ポンプKP内の流路に異物として滞留することになる。
However, as described above, since different types of cleaning liquid other than the
そこで、本実施形態では、ヘッド20と同時に吸引ポンプKPに大気を流し、それぞれの流路中に存在する異物を取り除くべく、図4におけるステップS104からステップS106までの処理を行うのである。具体的には、図6に示したように、バルブV4、バルブV5、バルブV6、およびバルブV7を制御して、図中太い実線矢印で示したように、大気を配管77aからヘッド20、配管84、配管85、吸引ポンプKP、配管87、配管88に順次流通させることによって、ヘッド20の洗浄とともに吸引ポンプKPを洗浄するのである。
Therefore, in the present embodiment, the process from step S104 to step S106 in FIG. 4 is performed in order to flow the atmosphere through the suction pump KP simultaneously with the
図4に戻り、次のステップS104にて、真空ポンプVPを作動処理する。制御部は、制御信号CS10を出力して真空ポンプVPを作動し、負圧タンク99内を所定の負圧状態にする。
Returning to FIG. 4, in the next step S104, the vacuum pump VP is activated. The control unit outputs a control signal CS10 and operates the vacuum pump VP to bring the inside of the
次いで、ステップS105にて、ヘッドと吸引ポンプに大気を導入する処理を行う。制御部は、制御信号CS4を出力してバルブV4を開く。さらに、制御信号CS7を出力してバルブV7を制御し、配管55と配管87とを連通状態にする。すると、バルブV4から導入された大気は、配管77a、配管77と流れ、ヘッド20の流入口25に流入し、ヘッド20内の油性洗浄剤中に侵入する。そして、油性洗浄剤中において気泡状態となったりしながら、液状体流路中に存在する異物(固化した油性成分)を追い出し、ノズルから吸い出される。
Next, in step S105, a process for introducing air into the head and the suction pump is performed. The control unit outputs a control signal CS4 and opens the valve V4. Further, the control signal CS7 is output to control the valve V7 so that the
吸い出された大気は、次に吸引ポンプKPに侵入する。そして、同じく吸引ポンプKP内において気泡状態となったりしながら、吸引ポンプKP流路内に存在する異物(固化した油性成分)を追い出し、配管87、配管88を通って負圧タンク99に流入する。
The sucked air then enters the suction pump KP. The foreign matter (solidified oily component) existing in the suction pump KP flow path is expelled while being in a bubble state in the suction pump KP, and flows into the
次いで、ステップS106にて、真空ポンプVPを停止処理する。制御部は、ヘッド20内および吸引ポンプKP内の流路における異物がほぼ取り除かれたと想定される時間が経過したとき、制御信号CS10の出力を停止して真空ポンプVPの作動を停止する。こうして、ヘッド20と吸引ポンプKPは、大気によって洗浄される。
Next, in step S106, the vacuum pump VP is stopped. The control unit stops the output of the control signal CS10 and stops the operation of the vacuum pump VP when a time when it is assumed that foreign substances in the flow paths in the
次に、ステップS107にて、ヘッドに油性主溶媒を通液処理する。制御部は、制御信号CS3を出力してバルブV3を制御し、配管65と配管79とを連通状態にする。そして、制御信号CS9を出力して吸引ポンプKPを作動させ、キャップ部80内の空間を負圧状態にする。すると、今度は、油性主溶媒が配管77からヘッド20の流入口25に流入し、ヘッド20内の油性洗浄剤を追い出しながら液状体流路を通液後、ノズルから吸い出される。吸い出された油性洗浄剤と油性主溶媒は、その後吸引ポンプKPを通過して配管91から廃液タンク90に排出される。この処理によって、ヘッド20内の油性洗浄剤は油性主溶媒に置換される。その後、ヘッド20内の油性洗浄剤が油性主溶媒にほぼ置換されたと想定される時間が経過したとき、制御信号CS9の出力を停止して吸引ポンプKPの作動を停止する。こうして、洗浄装置100での洗浄処理が終了する。
Next, in step S107, a liquid main solvent is passed through the head. The control unit outputs the control signal CS3 to control the valve V3, thereby bringing the
以上、本実施形態の洗浄装置100によれば、負圧タンク99の負圧力によって、ヘッド20を介して吸引ポンプKP内の流路に大気を流通することが出来るので、ヘッド20と同時に吸引ポンプKPを洗浄することができる。従って、吸引ポンプKP内に異物が残留する確率が低くなるので、例えば性質の異なる洗浄液の混合によって、洗浄液の凝集や固化が吸引ポンプKP内で生じない。この結果、吸引ポンプKPによって生成される負圧によって洗浄液を安定して吸引することができるので、洗浄能力の低下を抑制することが可能となる。
As described above, according to the
以上、本発明について、一実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら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内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下変形例を挙げて説明する。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using one embodiment, this invention is not limited to such embodiment at all, and can be implemented with various forms within the range which does not deviate from the meaning of this invention. Of course. Hereinafter, a modification will be described.
(変形例)
上記実施形態では、大気による異物の洗浄処理において、ヘッド20内の流路を介して吸引ポンプKP内の流路に大気を流通することとしたが、特にこれに限るものでないことは勿論である。例えば、ヘッド20を介さず、吸引ポンプKPに直接大気を導入することとしても良い。本変形例について図7用いて説明する。
(Modification)
In the above embodiment, in the foreign matter cleaning process using the atmosphere, the atmosphere is circulated through the flow path in the
図7は、吸引ポンプKPの上流側においてヘッド20を介することなく大気を導入できるように流路構成された洗浄装置100を示した模式図である。この洗浄装置100は、図2に示した洗浄装置100に対して、バルブV5を、制御信号CS5の制御によって配管85と配管84との連通、もしくは配管85と大気との連通、のいずれかに切り替えできるように変更したものである。これ以外の流路構成は、基本的に、図2に示した洗浄装置100と同一である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the
本変形例の洗浄装置100によれば、例えばステップS105(図4)において、ヘッド20に大気を導入せず、吸引ポンプKPのみに大気を導入する処理が可能となる。すなわち、図7において太い実線矢印で示すように、バルブV5を介して配管85に大気を導入し、吸引ポンプKPを流通させた後、配管87、配管88を経由して負圧タンク99まで流通させることが可能となる。この結果、ヘッド20を経由することなく、大気を用いて吸引ポンプKPを洗浄することができる。
According to the
具体的には、制御部は、制御信号CS10を出力して真空ポンプVPを作動し、負圧タンク99内を所定の負圧状態にする。そして、制御信号CS5を出力してバルブV5を制御し、配管85を大気と連通させる。さらに、制御信号CS7を出力してバルブV7を制御し、配管85と配管87とを連通状態にする。すると、バルブV5から導入された大気は、吸引ポンプKPに侵入する。そして、吸引ポンプKP内において気泡状態となったりしながら、ポンプ流路内に存在する異物(固化した油性成分)を追い出し、配管87、配管88を通って負圧タンク99に流入する。その後、制御部は、吸引ポンプKP内の流路における異物がほぼ取り除かれたと想定される時間が経過したとき、制御信号CS10の出力を停止して真空ポンプVPの作動を停止する。
Specifically, the control unit outputs a control signal CS10 and operates the vacuum pump VP to bring the inside of the
このような本変形例による洗浄装置100によれば、ヘッドの洗浄処理とは別処理で、吸引ポンプKP内の流路を大気によって洗浄することができる。従って、例えば、ヘッド20の洗浄処理が所定回数行われた後に吸引ポンプKPを大気洗浄するということが可能となる。従って、ヘッド20の洗浄処理の実施タイミングに依存せず、吸引ポンプKPの初期性能を適宜維持することも可能となる。
According to such a
また、このとき、洗浄液は吸引ポンプKPに流入しないことから、吸引ポンプKP内に残留する洗浄液を総て抜き取ることも可能となる。この結果、吸引ポンプKP内の流路における異物を殆ど総て取り除くことができる可能性もある。 At this time, since the cleaning liquid does not flow into the suction pump KP, it is possible to extract all the cleaning liquid remaining in the suction pump KP. As a result, there is a possibility that almost all foreign matter in the flow path in the suction pump KP can be removed.
(その他の変形例)
また、上記実施形態では、4種類の洗浄液を用いてヘッド20を洗浄することとして説明したが、特にこれに限らず、種類は4種類よりも少なくてもよいし(例えば1種類)、多くてもよい。洗浄液の種類が少ない場合は、互いに親和性が悪いことによって異物(例えば固化した油性成分)が発生する確率は低くなる。しかしながら、洗浄液中には少なからず異物(ゴミや埃など)が混入存在する。そして、この異物が吸引ポンプKP内の流路に溜まると、上述したように吸引ポンプKPの吸引能力の低下を引き起こす場合があるからである。
(Other variations)
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、油性洗浄剤を通液した後に、大気を用いてヘッド20および吸引ポンプKPを洗浄することとして説明したが、特にこれに限るものでないことは勿論である。例えば、純水の通液後であってもよいし、アルコールの通液後であってもよい。あるいは、油性主溶媒の通液後であっても差し支えない。上記実施形態では、純水と油性洗浄剤とが混じることによって異物(例えば固化した油性成分)が発生することを説明する都合上、油性洗浄剤を通液後に大気洗浄することとした。しかしながら、上述するように、ヘッドの洗浄処理が既に行われた状態であれば、既に行われた洗浄処理において異物が発生している場合が想定される。従って、大気を用いた洗浄は、どのタイミングであっても洗浄効果が期待できるのである。
In the embodiment described above, the oil-based cleaning agent is passed and then the
11…CPU、12…メモリ、20…ヘッド、25…流入口、30,40,50,60,70…容器、71…供給パイプ、75…コネクタ、77,77a,78,79…配管、80…キャップ部、81…接触部、82…キャップ枠、83…排出口、84,84a,85,86,87,88…配管、90…廃液タンク、91,92…配管、99…負圧タンク、100…洗浄装置、101…バルブV1制御信号生成回路、102…バルブV2制御信号生成回路、103…バルブV3制御信号生成回路、104…バルブV4制御信号生成回路、105…バルブV5制御信号生成回路、106…バルブV6制御信号生成回路、107…バルブV7制御信号生成回路、108…バルブV8制御信号生成回路、109…吸引ポンプ制御信号生成回路、110…真空ポンプ制御信号生成回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... CPU, 12 ... Memory, 20 ... Head, 25 ... Inlet, 30, 40, 50, 60, 70 ... Container, 71 ... Supply pipe, 75 ... Connector, 77, 77a, 78, 79 ... Piping, 80 ...
Claims (5)
前記内部空間を負圧にする減圧手段が介設され、当該減圧手段の上流側が第1のバルブを介して前記キャップと接続する第1の流路と、
前記内部空間を負圧にする負圧タンクと前記キャップとを、第2のバルブを介して接続する第2の流路と、
前記第1の流路における前記減圧手段の下流側と前記負圧タンクとを第3のバルブを介して接続する第3の流路と、
前記第1の流路について前記第1のバルブを制御して前記減圧手段と前記キャップとを連通する一方、前記第2の流路について前記第2のバルブを制御して前記キャップと前記負圧タンクとの連通を遮断するとともに、前記第3の流路について前記第3のバルブを制御して前記減圧手段の下流側と前記負圧タンクとを連通する制御手段と、
を備えたことを特徴とするヘッド洗浄装置。 Head cleaning for cleaning the liquid flow path from the inlet formed in the head to the nozzle by setting the internal space formed by covering the nozzle surface of the head in which the nozzle is formed with a cap to a negative pressure A device,
A pressure reducing means for negatively setting the internal space, and a first flow path in which an upstream side of the pressure reducing means is connected to the cap via a first valve;
A second flow path for connecting the negative pressure tank that makes the internal space negative pressure and the cap via a second valve;
A third flow path connecting the downstream side of the pressure reducing means in the first flow path and the negative pressure tank via a third valve;
The first valve is controlled for the first flow path to communicate the pressure reducing means and the cap, while the second valve is controlled for the second flow path to control the cap and the negative pressure. Control means for blocking the communication with the tank and controlling the third valve for the third flow path to connect the downstream side of the pressure reducing means and the negative pressure tank;
A head cleaning device comprising:
前記第1のバルブは、前記減圧手段の上流側において、前記第1の流路と前記キャップとの連通を遮断するとともに、前記減圧手段の上流側を大気と連通させる機能を有し、
前記制御手段は、前記第1のバルブを制御して前記減圧手段と前記キャップとの連通を遮断し、前記減圧手段の上流側に前記大気を流入させることを特徴とするヘッド洗浄装置。 The head cleaning device according to claim 1,
The first valve has a function of blocking communication between the first flow path and the cap on the upstream side of the decompression unit and communicating the upstream side of the decompression unit with the atmosphere,
The head cleaning device, wherein the control means controls the first valve to block communication between the pressure reducing means and the cap, and causes the atmosphere to flow upstream of the pressure reducing means.
前記減圧手段は、ダイヤフラムポンプであることを特徴とするヘッド洗浄装置。 The head cleaning device according to claim 1 or 2,
The head cleaning apparatus, wherein the pressure reducing means is a diaphragm pump.
前記内部空間を負圧にする減圧手段が介設され、当該減圧手段の上流側が第1のバルブを介して前記キャップと接続する第1の流路と、
前記内部空間を負圧にする負圧タンクと前記キャップとを、第2のバルブを介して接続する第2の流路と、
前記第1の流路における前記減圧手段の下流側と前記負圧タンクとを第3のバルブを介して接続する第3の流路と、が形成されているとき、
前記第1の流路について前記第1のバルブを制御して前記減圧手段と前記キャップとを連通する一方、前記第2の流路について前記第2のバルブを制御して前記キャップと前記負圧タンクとの連通を遮断するとともに、前記第3の流路について前記第3のバルブを制御して前記減圧手段の下流側と前記負圧タンクとを連通する制御工程を備えたことを特徴とするヘッド洗浄方法。 Head cleaning for cleaning the liquid flow path from the inlet formed in the head to the nozzle by setting the internal space formed by covering the nozzle surface of the head in which the nozzle is formed with a cap to a negative pressure A method,
A pressure reducing means for negatively setting the internal space, and a first flow path in which an upstream side of the pressure reducing means is connected to the cap via a first valve;
A second flow path for connecting the negative pressure tank that makes the internal space negative pressure and the cap via a second valve;
When a third flow path connecting the downstream side of the pressure reducing means in the first flow path and the negative pressure tank via a third valve is formed,
The first valve is controlled for the first flow path to communicate the pressure reducing means and the cap, while the second valve is controlled for the second flow path to control the cap and the negative pressure. And a control step of blocking the communication with the tank and controlling the third valve with respect to the third flow path to connect the downstream side of the pressure reducing means and the negative pressure tank. Head cleaning method.
前記第1のバルブは、前記減圧手段の上流側において、前記キャップとの連通を遮断するとともに、前記減圧手段の上流側に大気を流入させる機能を有するとき、
前記第1のバルブを制御して前記減圧手段と前記キャップとの連通を遮断し、前記減圧手段の上流側に前記大気を流入させる制御工程を備えたことを特徴とするヘッド洗浄方法。 The head cleaning method according to claim 4,
When the first valve has a function of shutting off the communication with the cap on the upstream side of the decompression means and flowing air into the upstream side of the decompression means,
A head cleaning method comprising: a control step of controlling the first valve to block communication between the pressure reducing means and the cap, and causing the atmosphere to flow upstream of the pressure reducing means.
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WO2019230809A1 (en) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | 日本電産株式会社 | Liquid agent coating device |
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