JP2009247919A - Head maintenance device, ejection device, and head maintenance method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液状体を吐出する吐出ノズルを有する吐出ヘッドの保守を行うためのヘッド
保守装置、吐出ヘッド及びヘッド保守装置を備える吐出装置、及びヘッド保守方法に関す
る。
The present invention relates to a head maintenance apparatus for performing maintenance of an ejection head having an ejection nozzle that ejects a liquid material, an ejection apparatus including the ejection head, the head maintenance apparatus, and a head maintenance method.
従来から、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜などの機能膜を形成する技術として、液
状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を用いて、機能膜の材料
を含む液状体の液滴を吐出して基板上の任意の位置に着弾させることで、当該位置に液状
体を配置し、配置した液状体を乾燥させて機能膜を形成する技術が知られている。このよ
うな膜形成に用いられる液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドは、その吐出ノズルから微小な液
滴を選択的に吐出して位置精度良く着弾させることができるため、精密な平面形状及び膜
厚を有する膜を形成することができる。
近年では、例えば銀(Ag)などの金属微粒子を溶媒に分散させた分散系金属インク(
金属配線用インク)を使用することで、基板上の配線パターンの形成にも利用され、配線
パターンの微細化や狭ピッチ化を可能にしている。
Conventionally, as a technique for forming a functional film such as a color filter film of a color liquid crystal device, a liquid droplet containing a functional film material is used using a droplet discharge device having a droplet discharge head that discharges a liquid material as droplets. A technique is known in which a liquid material is disposed at an arbitrary position on a substrate by discharging a droplet of the body, and a functional film is formed by drying the disposed liquid material at the position. Since the droplet discharge head of the droplet discharge apparatus used for forming such a film can selectively discharge minute droplets from the discharge nozzle and land with high positional accuracy, the precise planar shape and film A film having a thickness can be formed.
In recent years, for example, a dispersed metal ink in which metal fine particles such as silver (Ag) are dispersed in a solvent (
By using a metal wiring ink), it is also used for forming a wiring pattern on a substrate, and the wiring pattern can be miniaturized and the pitch can be reduced.
液滴吐出ヘッドは、別設のタンクなどから液状体が供給されると共に、供給された液状
体を内部に設けたインク室(キャビティ)に一時的に貯留する。そして、ノズルプレート
に多数形成された吐出ノズル孔からインク室に貯留した液状体を液滴として吐出する。
ここで、液滴吐出ヘッドが待機しているとき、インク室に貯留した液状体が乾燥してし
まうことがある。液状体が乾燥すると、増粘して吐出量が変化するだけでなく、固化して
しまいノズル孔の目詰まりや吐出時の飛行曲がりなどを起こしてしまうことがある。
The liquid droplet ejection head is supplied with a liquid material from a separate tank or the like, and temporarily stores the supplied liquid material in an ink chamber (cavity) provided therein. The liquid material stored in the ink chamber is discharged as droplets from a large number of discharge nozzle holes formed in the nozzle plate.
Here, when the droplet discharge head is waiting, the liquid material stored in the ink chamber may be dried. When the liquid material is dried, it not only thickens and changes the discharge amount, but also solidifies, which may cause clogging of the nozzle holes and flight deflection at the time of discharge.
これらの対策として、特許文献1には、吐出ノズルが形成されたノズル面にヘッドキャ
ップを密着させて吐出ノズルから流体(液状体)を吸引するキャッピングユニットを備え
た液滴吐出装置が開示されている。
特許文献2には、ノズル面に良好に密着するヘッドキャップが開示されている。
As measures against these problems,
しかしながら、液状体を吸引するキャッピングユニットにおいては、吸引した液状体が
キャッピングユニットの内部で乾燥してしまう可能性があった。液状体が乾燥して溶質が
キャッピングユニットの内部に付着することによって、キャッピングユニットの機能が損
なわれるという課題があった。吸引された液状体が流動する吸引経路に付着することで吸
引特性が損なわれるという課題があり、吸引された液状体の排出経路に付着することで、
液状体の排出が困難になるという課題があった。
However, in the capping unit that sucks the liquid material, the sucked liquid material may be dried inside the capping unit. There is a problem that the function of the capping unit is impaired when the liquid is dried and the solute adheres to the inside of the capping unit. There is a problem that the suction characteristics are impaired by adhering to the suction path through which the sucked liquid flows, and by adhering to the discharge path of the sucked liquid,
There was a problem that it became difficult to discharge the liquid material.
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形
態又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]本適用例にかかるヘッド保守装置は、膜状体を形成する膜材料を含む液状
体を吐出する吐出ノズルを備える吐出ヘッドを保守するためのヘッド保守装置であって、
前記吐出ノズルを封止する空間を構成する封止室を有するノズル封止手段と、前記封止室
に連通する吸引管を備え、前記吐出ノズルを封止した前記封止室の内部の気体又は液体を
、当該吸引管を介して吸引することで、前記吐出ノズルを介して前記吐出ヘッドに充填さ
れた前記液状体を吸引する吸引手段と、前記膜材料を溶解可能な溶解液を前記ノズル封止
手段に供給する溶解液供給手段と、を備えることを特徴とする。
Application Example 1 A head maintenance device according to this application example is a head maintenance device for maintaining an ejection head including an ejection nozzle that ejects a liquid material containing a film material that forms a film-like body.
Nozzle sealing means having a sealing chamber constituting a space for sealing the discharge nozzle, and a suction pipe communicating with the sealing chamber, the gas inside the sealing chamber sealing the discharge nozzle or By sucking the liquid through the suction tube, suction means for sucking the liquid material filled in the discharge head through the discharge nozzle, and a solution capable of dissolving the film material are sealed in the nozzle. And a solution supply means for supplying to the stopping means.
このヘッド保守装置によれば、ノズル封止手段によって吐出ノズルを封止した状態にお
いて、吸引手段によって封止室の内部の気体又は液体を吸引することによって、吐出ヘッ
ドに充填された液状体を、吐出ヘッドの内部から封止室内に流動させることができる。溶
解液供給手段を用いて溶解液を封止室に供給することによって、封止室に溶解液が溜めら
れた状態のように、少なくとも封止室に溶解液が存在する状態を形成することで、吐出ヘ
ッドの内部から封止室内に流動させられた液状体が乾燥して固化することを抑制すること
ができる。
According to this head maintenance device, in a state where the discharge nozzle is sealed by the nozzle sealing means, the liquid filled in the discharge head is sucked by sucking the gas or liquid inside the sealing chamber by the suction means. It can be made to flow from the inside of the discharge head into the sealing chamber. By supplying the solution to the sealing chamber using the solution supply means, at least a state in which the solution exists in the sealing chamber is formed as in the state in which the solution is stored in the sealing chamber. Thus, it is possible to suppress the liquid material flowing from the inside of the ejection head into the sealing chamber from being dried and solidified.
[適用例2]上記適用例にかかるヘッド保守装置において、前記溶解液供給手段は、前
記封止室に連通する溶解液供給管を備えることが好ましい。
Application Example 2 In the head maintenance device according to the application example, it is preferable that the solution supply unit includes a solution supply pipe communicating with the sealing chamber.
このヘッド保守装置によれば、封止室が吐出ノズルを封止した状態であっても、溶解液
供給管を介して封止室内に溶解液を供給することができる。
According to this head maintenance device, even when the sealing chamber is in a state where the discharge nozzle is sealed, the solution can be supplied into the sealing chamber via the solution supply pipe.
[適用例3]上記適用例にかかるヘッド保守装置において、前記溶解液供給手段は、前
記封止室に臨む位置に移動可能であって、前記封止室に臨んで当該封止室に向けて前記溶
解液を吐出する溶解液供給ヘッドを備えることが好ましい。
Application Example 3 In the head maintenance device according to the application example described above, the solution supply unit can be moved to a position facing the sealing chamber, and faces the sealing chamber toward the sealing chamber. It is preferable to provide a solution supply head for discharging the solution.
このヘッド保守装置によれば、溶解液供給ヘッドを介して封止室内に溶解液を供給する
ことができる。封止室に対して溶解液供給ヘッドが臨む方向を、封止室が吐出ヘッドを封
止している際の封止室に対して吐出ヘッドが臨む方向と略同一の方向にすることによって
、吐出ヘッドから吸引された液状体の密度が高い位置に、溶解液供給ヘッドから多くの溶
解液を供給することができる。これにより、液状体と溶解液とが混合しやすくなるため、
効率良く液状体が乾燥して固化することを抑制することができる。
According to this head maintenance device, the solution can be supplied into the sealed chamber via the solution supply head. By making the direction in which the solution supply head faces the sealing chamber, substantially the same direction as the direction in which the discharge head faces the sealing chamber when the sealing chamber seals the discharge head, A large amount of solution can be supplied from the solution supply head to a position where the density of the liquid sucked from the discharge head is high. This makes it easier to mix the liquid and the solution,
It can suppress that a liquid body dries and solidifies efficiently.
[適用例4]上記適用例にかかるヘッド保守装置において、前記封止室を封止する封止
室蓋をさらに備えることが好ましい。
Application Example 4 In the head maintenance device according to the application example described above, it is preferable that the head maintenance device further includes a sealing chamber lid that seals the sealing chamber.
このヘッド保守装置によれば、封止室蓋によって封止室を封止することによって、封止
室が封止されることなく開放された状態にくらべて、吐出ヘッドから吸引されて封止室に
溜まった液状体が乾燥して固化することを抑制することができる。
According to this head maintenance device, by sealing the sealing chamber with the sealing chamber lid, the sealing chamber is sucked from the discharge head as compared to a state in which the sealing chamber is opened without being sealed. It is possible to prevent the liquid material accumulated in the layer from drying and solidifying.
[適用例5]上記適用例にかかるヘッド保守装置において、前記溶解液供給ヘッドを用
いて前記封止室を封止することが好ましい。
Application Example 5 In the head maintenance device according to the application example described above, it is preferable that the sealing chamber is sealed using the solution supply head.
このヘッド保守装置によれば、封止蓋を別途用意することを必要とせずに、封止室蓋と
しての溶解液供給ヘッドによって封止室を封止することができる。また、溶解液供給ヘッ
ドは、封止室を封止した状態で、溶解液を供給することが可能であり、封止室の封止と溶
解液の供給とを並行して実施することができる。
According to this head maintenance device, the sealing chamber can be sealed by the solution supply head as the sealing chamber lid without requiring a separate sealing lid. The solution supply head can supply the solution with the sealing chamber sealed, and can perform the sealing of the sealing chamber and the supply of the solution in parallel. .
[適用例6]上記適用例にかかるヘッド保守装置において、前記封止室の内部に溜まっ
た前記液状体又は前記溶解液を排出するための排出管と、前記排出管に形成された前記液
状体又は前記溶解液の流路を開閉する排出路開閉手段と、をさらに備えることが好ましい
。
Application Example 6 In the head maintenance apparatus according to the application example described above, a discharge pipe for discharging the liquid material or the solution accumulated in the sealing chamber, and the liquid material formed in the discharge pipe Alternatively, it is preferable to further include a discharge path opening / closing means for opening / closing the flow path of the solution.
このヘッド保守装置によれば、排出管を備えることで、排出管を介して液状体及び溶解
液を封止室から排出することができる。排出管の流路を開閉する排出路開閉手段によって
流路を閉鎖することで、溶解液が封止室に溜まった状態を維持することができると共に、
密閉された封止室が負圧になった際に流路から封止室に液状体などが逆流することを抑制
することができる。
封止室に連通する管として、吸引手段が備える吸引管とは別に、排出管を備えることで
、溶解液が封止室に溜まった状態で、封止室内を負圧にすることができる。
According to this head maintenance device, by providing the discharge pipe, the liquid material and the solution can be discharged from the sealing chamber through the discharge pipe. By closing the flow path by the discharge path opening and closing means for opening and closing the flow path of the discharge pipe, it is possible to maintain the state where the dissolved liquid has accumulated in the sealing chamber,
When the sealed sealing chamber becomes negative pressure, it is possible to prevent the liquid material from flowing backward from the flow path to the sealing chamber.
By providing a discharge pipe separately from the suction pipe provided in the suction means as the pipe communicating with the sealing chamber, the pressure in the sealed chamber can be reduced in a state where the solution is accumulated in the sealing chamber.
[適用例7]上記適用例にかかるヘッド保守装置において、前記吸引管は、前記封止室
の内部の気体又は液体を吸引可能であると共に、前記封止室の内部に溜まった前記液状体
又は前記溶解液を吸引可能であることが好ましい。
Application Example 7 In the head maintenance device according to the application example described above, the suction pipe can suck the gas or liquid inside the sealing chamber, and the liquid material collected in the sealing chamber or It is preferable that the solution can be sucked.
このヘッド保守装置によれば、吐出ヘッドからの吸引と吸引された液状体の排液とが略
同時に行われる。これにより、封止室に入った液状体が即排出されることから、封止室内
に留まる時間が少ないため、封止室内に溶質が残る可能性を小さくすることができる。
According to this head maintenance device, suction from the ejection head and drainage of the sucked liquid material are performed substantially simultaneously. Accordingly, since the liquid material that has entered the sealing chamber is immediately discharged, the time for staying in the sealing chamber is small, and therefore the possibility that the solute remains in the sealing chamber can be reduced.
[適用例8]上記適用例にかかるヘッド保守装置において、前記溶解液は、前記液状体
の溶媒であることが好ましい。
Application Example 8 In the head maintenance apparatus according to the application example, it is preferable that the solution is a solvent for the liquid material.
このヘッド保守装置によれば、溶解液供給ヘッドから供給された液状体の溶媒によって
、吐出ヘッドから吸引された液状体が希釈されるため、液状体が乾燥して固化することを
抑制することができる。
According to this head maintenance device, since the liquid material sucked from the discharge head is diluted with the solvent of the liquid material supplied from the solution supply head, it is possible to suppress the liquid material from drying and solidifying. it can.
[適用例9]本適用例にかかる吐出装置は、上記適用例にかかるヘッド保守装置を備え
ることを特徴とする。
Application Example 9 The discharge device according to this application example includes the head maintenance device according to the application example.
この吐出装置によれば、吐出ヘッドの内部からヘッド保守装置における封止室の内部に
流動させられた液状体が乾燥して固化することを抑制することができるヘッド保守装置を
備えることによって、液状体がヘッド保守装置の内部で固化することによってヘッド保守
装置の機能が損なわれることを抑制することができる。これにより、ヘッド保守装置の機
能を好適に維持して、ヘッド保守装置を用いた吐出ヘッドの保守を好適に実施することが
できる。
According to this discharge device, by providing the head maintenance device that can prevent the liquid material flowing from the inside of the discharge head to the inside of the sealing chamber in the head maintenance device from drying and solidifying, It is possible to prevent the function of the head maintenance device from being impaired by the solidification of the body inside the head maintenance device. Thereby, the function of the head maintenance device can be suitably maintained, and maintenance of the ejection head using the head maintenance device can be suitably performed.
[適用例10]本適用例にかかるヘッド保守方法は、膜状体を形成する膜材料を含む液
状体を吐出する吐出ノズルを備える吐出ヘッドを保守するヘッド保守方法であって、前記
吐出ノズルを封止する空間を構成する封止室を有するノズル封止手段の前記封止室に、前
記膜材料を溶解可能な溶解液を、供給する溶解液供給工程と、前記吐出ノズルが前記封止
室に臨む位置に、前記吐出ヘッドと前記ノズル封止手段とを相対配置し、当該ノズル封止
手段によって、前記吐出ノズルを封止するノズル封止工程と、前記封止室を負圧にするこ
とによって、前記吐出ノズルを介して前記吐出ヘッドに充填された前記液状体を吸引する
吸引工程と、を有することを特徴とする。
Application Example 10 A head maintenance method according to this application example is a head maintenance method for maintaining an ejection head including an ejection nozzle that ejects a liquid material including a film material that forms a film-like body. A solution supply step of supplying a solution capable of dissolving the film material to the sealing chamber of a nozzle sealing means having a sealing chamber constituting a space to be sealed; and the discharge nozzle is provided in the sealing chamber The discharge head and the nozzle sealing means are relatively disposed at a position facing the nozzle, and a nozzle sealing step for sealing the discharge nozzle by the nozzle sealing means, and the sealing chamber is set to a negative pressure. A suction step of sucking the liquid filled in the discharge head through the discharge nozzle.
このヘッド保守方法によれば、ノズル封止工程を実施することによって吐出ノズルを封
止した状態を保って、吸引工程において封止室の内部を負圧にする気体又は液体を吸引す
ることによって、吐出ヘッドに充填された液状体を、吐出ヘッドの内部から吸引して封止
室内に流動させることができる。溶解液供給工程において溶解液を封止室に供給すること
によって、封止室に溶解液が溜められた状態を形成することで、吐出ヘッドの内部から吸
引されて封止室内に流動させられた液状体が乾燥して固化することを抑制することができ
る。
According to this head maintenance method, by maintaining the state where the discharge nozzle is sealed by performing the nozzle sealing step, by sucking the gas or liquid that makes the inside of the sealing chamber negative pressure in the suction step, The liquid filled in the discharge head can be sucked from the inside of the discharge head and flowed into the sealing chamber. By supplying the dissolution liquid to the sealing chamber in the dissolution liquid supply step, a state in which the dissolution liquid was accumulated in the sealing chamber was formed, and was sucked from the inside of the discharge head and allowed to flow into the sealing chamber. It can suppress that a liquid body dries and solidifies.
[適用例11]上記適用例にかかるヘッド保守方法において、前記溶解液供給工程にお
いては、前記封止室に連通する溶解液供給管を介して前記溶解液を供給することが好まし
い。
Application Example 11 In the head maintenance method according to the application example described above, it is preferable that in the solution supply process, the solution is supplied via a solution supply pipe communicating with the sealing chamber.
このヘッド保守方法によれば、ノズル封止工程を実施することによって封止室によって
吐出ノズルを封止した状態であっても、溶解液供給管を介して封止室内に溶解液を供給す
ることができる。
According to this head maintenance method, even when the discharge nozzle is sealed by the sealing chamber by performing the nozzle sealing step, the solution is supplied into the sealing chamber through the solution supply pipe. Can do.
[適用例12]上記適用例にかかるヘッド保守方法において、前記溶解液供給工程は、
前記溶解液を吐出する溶解液供給ヘッドを前記封止室に臨む位置に配置する溶解液供給ヘ
ッド配置工程と、前記溶解液供給ヘッドから前記封止室に向けて前記溶解液を吐出する溶
解液吐出工程と、を有することが好ましい。
Application Example 12 In the head maintenance method according to the application example, the solution supply step includes:
Dissolving solution supply head for disposing the dissolving solution supplying head for disposing the dissolving solution at a position facing the sealing chamber; Dissolving solution for discharging the dissolving solution from the dissolving solution supply head toward the sealing chamber And a discharging step.
このヘッド保守方法によれば、溶解液供給ヘッド配置工程によって、封止室に対して溶
解液供給ヘッドが臨む位置に溶解液供給ヘッドを位置させることができる。吐出ノズルが
封止室によって封止された状態では、吐出ノズルは封止室に臨んでおり、溶解液供給ヘッ
ドが封止室に臨む方向は、吐出ノズルが封止室に臨む方向と略同じ方向となる。封止室に
対して溶解液供給ヘッドが臨む方向が、封止室が吐出ヘッドを封止している際の封止室に
対して吐出ヘッドが臨む方向と略同一の方向となることによって、吐出ヘッドから吸引さ
れた液状体の密度が高い位置に、溶解液供給ヘッドから多くの溶解液を供給することがで
きる。これにより、液状体と溶解液とが混合しやすくなるため、効率良く液状体が乾燥し
て固化することを抑制することができる。
According to this head maintenance method, the solution supply head can be positioned at a position where the solution supply head faces the sealing chamber by the solution supply head arrangement step. When the discharge nozzle is sealed by the sealing chamber, the discharge nozzle faces the sealing chamber, and the direction in which the solution supply head faces the sealing chamber is substantially the same as the direction in which the discharge nozzle faces the sealing chamber. Direction. The direction in which the solution supply head faces the sealing chamber is substantially the same direction as the direction in which the discharge head faces the sealing chamber when the sealing chamber seals the discharge head, A large amount of solution can be supplied from the solution supply head to a position where the density of the liquid sucked from the discharge head is high. Thereby, since it becomes easy to mix a liquid body and a solution, it can suppress that a liquid body dries and solidifies efficiently.
[適用例13]上記適用例にかかるヘッド保守方法において、封止室蓋を用いて前記封
止室を封止する封止室封止工程と、前記封止室が封止された状態を維持して前記ノズル封
止手段を待機させる待機工程と、をさらに有することが好ましい。
Application Example 13 In the head maintenance method according to the application example described above, a sealing chamber sealing step of sealing the sealing chamber using a sealing chamber lid, and maintaining the sealed chamber in a sealed state It is preferable to further include a standby step of waiting for the nozzle sealing means.
このヘッド保守方法によれば、封止工程において封止室蓋によって封止室を封止し、待
機工程では、封止室が封止された状態が維持される。これにより、封止室が封止されるこ
となく開放された状態にくらべて、吐出ヘッドから吸引されて封止室に溜まった液状体が
乾燥して固化することを抑制することができる。
According to this head maintenance method, the sealing chamber is sealed by the sealing chamber lid in the sealing process, and the sealed chamber is maintained in the standby process. Accordingly, it is possible to suppress the liquid material sucked from the discharge head and accumulated in the sealing chamber from being dried and solidified as compared to a state where the sealing chamber is opened without being sealed.
[適用例14]上記適用例にかかるヘッド保守方法において、前記溶解液供給ヘッドを
用いて前記封止室を封止する封止室封止工程と、前記封止室が前記溶解液供給ヘッドによ
って封止された状態を維持して前記ノズル封止手段を待機させる待機工程と、をさらに有
することが好ましい。
Application Example 14 In the head maintenance method according to the application example described above, a sealing chamber sealing step of sealing the sealing chamber using the solution supply head, and the sealing chamber is formed by the solution supply head. It is preferable to further include a standby step of maintaining the sealed state and waiting for the nozzle sealing means.
このヘッド保守方法によれば、封止工程において溶解液供給ヘッドによって封止室を封
止し、待機工程では、封止室が封止された状態が維持される。これにより、封止室が封止
されることなく開放された状態にくらべて、吐出ヘッドから吸引されて封止室に溜まった
液状体が乾燥して固化することを抑制することができる。
また、溶解液供給ヘッドは、封止室を封止した状態で、溶解液を供給することが可能で
あり、待機工程において溶解液供給工程を並行して実施することができる。
According to this head maintenance method, the sealing chamber is sealed by the solution supply head in the sealing step, and the sealed chamber is maintained in the standby step. Accordingly, it is possible to suppress the liquid material sucked from the discharge head and accumulated in the sealing chamber from being dried and solidified as compared to a state where the sealing chamber is opened without being sealed.
The solution supply head can supply the solution with the sealing chamber sealed, and can perform the solution supply step in parallel in the standby step.
[適用例15]上記適用例にかかるヘッド保守方法において、前記封止室の内部に溜ま
った前記液状体又は前記溶解液を排出する排出工程をさらに有することが好ましい。
Application Example 15 In the head maintenance method according to the application example described above, it is preferable that the head maintenance method further includes a discharging step of discharging the liquid material or the solution accumulated in the sealing chamber.
このヘッド保守方法によれば、排出工程を実施することによって封止室の内部に溜まっ
た液状体又は溶解液を排出することができる。排出工程を実施する合間には、溶解液が封
止室に溜まった状態を維持することができる。
吸引工程とは別に、排出工程を実施することで、溶解液が封止室に溜まった状態で、吸
引工程を実施することができる。
According to this head maintenance method, it is possible to discharge the liquid material or the solution accumulated in the sealing chamber by performing the discharge process. Between the execution of the discharging step, it is possible to maintain a state in which the solution is accumulated in the sealing chamber.
Separately from the suction step, the suction step can be performed in a state where the solution is accumulated in the sealing chamber by performing the discharge step.
[適用例16]上記適用例にかかるヘッド保守方法において、前記吸引工程を実施する
ことによって、前記排出工程を実施することが好ましい。
Application Example 16 In the head maintenance method according to the application example described above, it is preferable that the discharge process is performed by performing the suction process.
このヘッド保守方法によれば、吸引工程を実施することによって、排出工程が実施され
るため、吐出ヘッドからの吸引と吸引された液状体の排液とが略同時に行われる。これに
より、封止室に入った液状体が即排出されることから、封止室内に留まる時間が少ないた
め、封止室内に溶質が残る可能性を小さくすることができる。
According to this head maintenance method, since the discharge process is performed by performing the suction process, the suction from the ejection head and the drainage of the sucked liquid material are performed substantially simultaneously. Accordingly, since the liquid material that has entered the sealing chamber is immediately discharged, the time for staying in the sealing chamber is small, and therefore the possibility that the solute remains in the sealing chamber can be reduced.
[適用例17]上記適用例にかかるヘッド保守方法において、前記溶解液供給工程を、
前記吸引工程を実施するごとに実施することが好ましい。
[Application Example 17] In the head maintenance method according to the application example described above, the dissolving liquid supply step includes:
It is preferable to carry out each time the suction step is carried out.
このヘッド保守方法によれば、吸引工程を実施するたびに溶解液が供給される。吸引工
程を実施する前に溶解液を供給することによって、吸引工程を実施する際の封止室の内部
における溶解液の状態を略一定にすることができる。
According to this head maintenance method, the solution is supplied every time the suction process is performed. By supplying the solution before the suction step is performed, the state of the solution in the sealing chamber when the suction step is performed can be made substantially constant.
[適用例18]上記適用例にかかるヘッド保守方法において、前記溶解液供給工程を、
所定の時間間隔で実施することが好ましい。
[Application Example 18] In the head maintenance method according to the application example, the solution supply step includes
It is preferable to carry out at predetermined time intervals.
このヘッド保守方法によれば、一定の時間ごとに溶解液を供給することによって、封止
室の内部における溶解液の状態を略同一の状態に保つことができる。
According to this head maintenance method, the state of the solution within the sealed chamber can be maintained in substantially the same state by supplying the solution at regular intervals.
[適用例19]上記適用例にかかるヘッド保守方法において、前記溶解液供給工程にお
いては、前記液状体の溶媒を前記封止室に供給することが好ましい。
Application Example 19 In the head maintenance method according to the application example, it is preferable that in the solution supply step, the solvent of the liquid material is supplied to the sealing chamber.
このヘッド保守方法によれば、溶解液供給工程において溶解液供給ヘッドから供給され
た液状体の溶媒によって、吸引工程において吐出ヘッドから吸引された液状体が希釈され
るため、液状体が乾燥して固化することを抑制することができる。
According to this head maintenance method, since the liquid material sucked from the discharge head in the suction process is diluted by the solvent of the liquid material supplied from the solution supply head in the solution supply process, the liquid material is dried. Solidification can be suppressed.
以下、ヘッドユニット、吐出装置、及び吐出方法の好適な実施の形態について、図面を
参照して説明する。実施形態は、吐出装置の一例であるインクジェット方式の液滴吐出ヘ
ッドを有するヘッドユニットを備える液滴吐出装置を例に説明する。なお、以下の説明に
おいて参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異
なるように表す場合がある。
Hereinafter, preferred embodiments of a head unit, a discharge device, and a discharge method will be described with reference to the drawings. The embodiment will be described by taking as an example a droplet discharge device including a head unit having an inkjet droplet discharge head, which is an example of a discharge device. In the drawings referred to in the following description, the vertical and horizontal scales of members or portions may be shown differently from actual ones for convenience of illustration.
(第一の実施形態)
<液滴吐出法>
最初に、フィルタ膜などの機能膜の形成に用いられる液滴吐出法について説明する。液
滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配
置できるという利点を有する。液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動
方式、電気機械変換方式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。
このうち、電気機械変換方式は、ピエゾ素子(圧電素子)がパルス的な電気信号を受け
て変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空
間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出して吐出ノズルから吐出さ
せるものである。ピエゾ方式は、液状材料に熱を直接加えることがないため、材料の組成
などに影響を与えない、駆動電圧を調整することによって液滴の大きさを容易に調整する
ことができるなどの利点を有する。本実施形態では、材料の組成などに影響を与えないた
め液状材料選択の自由度が高いこと、及び液滴の大きさを容易に調整することができるた
め液滴の制御性がよいことから、上記ピエゾ方式を用いる。
(First embodiment)
<Droplet ejection method>
First, a droplet discharge method used for forming a functional film such as a filter film will be described. The droplet discharge method has an advantage that the use of the material is less wasteful and a desired amount of the material can be accurately disposed at a desired position. Examples of the discharge technique of the droplet discharge method include a charge control method, a pressure vibration method, an electromechanical conversion method, an electrothermal conversion method, and an electrostatic suction method.
Among them, the electromechanical conversion method uses the property that a piezoelectric element (piezoelectric element) deforms in response to a pulsed electric signal, and a flexible substance is placed in a space where material is stored by deformation of the piezoelectric element. The pressure is applied through this, and the material is pushed out from this space and discharged from the discharge nozzle. The piezo method does not directly apply heat to the liquid material, so it does not affect the composition of the material, and the droplet size can be easily adjusted by adjusting the drive voltage. Have. In this embodiment, since the composition of the material is not affected, the degree of freedom in selecting the liquid material is high, and since the size of the droplet can be easily adjusted, the controllability of the droplet is good. The above piezo method is used.
<液滴吐出装置>
次に、液滴吐出装置1の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は
、液滴吐出装置の概略構成を示す平面図である。図2は、液滴吐出装置の概略構成を示す
側面図である。
<Droplet ejection device>
Next, the overall configuration of the
図1、又は図2に示したように、液滴吐出装置1は、液滴吐出ヘッド17(図3参照)
を有する吐出ユニット2と、ワークユニット3と、給液ユニット60(図7参照)と、検
査ユニット4と、メンテナンスユニット5と、吐出装置制御部6(図7参照)とを備えて
いる。
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
The
吐出ユニット2は、液状体に相当する機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド17
を6個備えており、当該液滴吐出ヘッド17をY軸方向に移動させると共に移動した位置
に保持するためのY軸テーブル12を備えている。ワークユニット3は、液滴吐出ヘッド
17から吐出された液滴の吐出対象であるワークWを載置するワーク載置台21を有して
いる。給液ユニット60は、機能液を貯留する貯留タンク(図示省略)を有し、液滴吐出
ヘッド17への機能液の供給を行う。検査ユニット4は、液滴吐出ヘッド17からの吐出
状態を検査するための、吐出検査ユニット18及び重量測定ユニット19を有しており、
重量測定ユニット19にはフラッシングユニット14が併設されている。メンテナンスユ
ニット5は、液滴吐出ヘッド17の保守を行う吸引ユニット15及びワイピングユニット
16を有している。
The
And a Y-axis table 12 for moving the
The
吐出装置制御部6は、これら各ユニットなどを総括的に制御する。重量測定ユニット1
9、吐出ユニット2、吐出検査ユニット18、又はメンテナンスユニット5などを用いて
実施される重量測定処理、描画処理、吐出検査処理、及びメンテナンス処理などは、吐出
装置制御部6が各ユニットなどを制御して実施される。
The discharge device control unit 6 comprehensively controls these units and the like.
9. For the weight measurement process, drawing process, discharge inspection process, maintenance process and the like performed using the
液滴吐出装置1は、石定盤に支持されたX軸支持ベース1Aを備え、各ユニットなどが
、X軸支持ベース1Aの上に配設されている。X軸テーブル11は、主走査方向となるX
軸方向に延在して、X軸支持ベース1Aの上に配設されており、ワーク載置台21をX軸
方向(主走査方向)に移動させる。
The
It extends in the axial direction and is disposed on the
吐出ユニット2のY軸テーブル12は、複数本の支柱7Aを介してX軸テーブル11を
跨ぐように架け渡された一対のY軸支持ベース7,7の上に配設され、副走査方向となる
Y軸方向に延在している。吐出ユニット2は、6個の液滴吐出ヘッド17を有するキャリ
ッジユニット51を備えている。キャリッジユニット51は、ブリッジプレート52に吊
設されている。ブリッジプレート52は、Y軸スライダ(図示省略)を介して、Y軸テー
ブル12に、Y軸方向に摺動自在に支持されている。Y軸テーブル12は、ブリッジプレ
ート52(キャリッジユニット51)を、Y軸方向(副走査方向)に移動させる。
X軸テーブル11及びY軸テーブル12の駆動と同期して、吐出ユニット2の液滴吐出
ヘッド17を吐出駆動させることにより、機能液の液滴を吐出させることで、ワーク載置
台21の上に載置されたワークWに対して、任意の描画パターンを描画する。
The Y-axis table 12 of the
In synchronism with the driving of the X-axis table 11 and the Y-axis table 12, the
吐出検査ユニット18は、検査描画ユニット161と、撮像ユニット162とを有して
いる。検査描画ユニット161は、X軸第2スライダ23に固定されており、同じくX軸
第2スライダ23に固定された重量測定ユニット19及びフラッシングユニット14と一
体に移動するように構成されている。撮像ユニット162は、2個の検査カメラ163と
、検査カメラ163をY軸方向にスライド自在に支持するカメラ移動機構164と、を有
している。
The
メンテナンスユニット5が備える吸引ユニット15及びワイピングユニット16は、X
軸テーブル11から外れ、かつY軸テーブル12によりキャリッジユニット51が移動可
能である位置に配設された架台8の上に配設されている。吸引ユニット15は、キャップ
ユニット110を備え、液滴吐出ヘッド17のノズル形成面76a(図3参照)を封止し
て吐出ノズル78(図3参照)を吸引することによって、液滴吐出ヘッド17の吐出ノズ
ル78から機能液を強制的に排出させる。ワイピングユニット16は、洗浄液を噴霧した
ワイピングシート16aを有し、吸引後の液滴吐出ヘッド17のノズル形成面76aを拭
き取る(ワイピングを行う)ものである。このようにして、吸引ユニット15及びワイピ
ングユニット16は、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17の機能維持又は機能回復を図
るための保守作業を実施する。
The
The
X軸テーブル11は、X軸第1スライダ22と、X軸第2スライダ23と、左右一対の
X軸リニアモータ26,26と、一対のX軸共通支持ベース24,24と、を備えている
。
The X-axis table 11 includes an X-axis first slider 22, an X-axis
X軸第1スライダ22には、ワーク載置台21が取り付けられている。X軸第1スライ
ダ22は、X軸方向に延在するX軸共通支持ベース24に、X軸方向にスライド自在に支
持されている。X軸第2スライダ23には、検査描画ユニット161と、重量測定ユニッ
ト19と、フラッシングユニット14とが取り付けられている。X軸第2スライダ23は
、X軸方向に延在するX軸共通支持ベース24に、X軸方向にスライド自在に支持されて
いる。X軸リニアモータ26は、X軸共通支持ベース24に並設されており、X軸第1ス
ライダ22又はX軸第2スライダ23をX軸共通支持ベース24に沿って移動させること
によって、ワーク載置台21(ワーク載置台21に載置されたワークW)又は重量測定ユ
ニット19などをX軸方向に移動させる。X軸第1スライダ22とX軸第2スライダ23
とは、X軸リニアモータ26により個別に駆動可能である。
A workpiece mounting table 21 is attached to the X-axis first slider 22. The X-axis first slider 22 is supported by an X-axis
Can be individually driven by the X-axis
ワーク載置台21は、ワークWを吸着セットする吸着テーブル31と、吸着テーブル3
1を支持し、吸着テーブル31にセットしたワークWの位置をθ軸方向にθ補正するため
のθテーブル32などを有している。θテーブル32は、θ駆動モータ532を有し、当
該θ駆動モータ532によって駆動される。
The work mounting table 21 includes a suction table 31 for sucking and setting the work W, and a suction table 3.
1 and a θ table 32 for correcting the position of the work W set on the suction table 31 in the θ-axis direction. The θ table 32 has a
画像認識ユニット80は、2台のアライメントカメラ81と、カメラ移動機構82と、
を有している。カメラ移動機構82は、X軸支持ベース1Aの上に、Y軸方向に延在して
、X軸テーブル11を跨ぐように配設されている。アライメントカメラ81は、カメラホ
ルダ(図示省略)を介して、カメラ移動機構82に、Y軸方向にスライド自在に支持され
ている。カメラ移動機構82に支持されたアライメントカメラ81は、X軸テーブル11
に上側から臨み、X軸テーブル11の上のワーク載置台21に載置されたワークWの各基
準マーク(アライメントマーク)を画像認識することができる。2台のアライメントカメ
ラ81は、カメラ移動モータ(図示省略)によって、それぞれ独立してY軸方向に移動さ
せられる。
The
have. The
The reference mark (alignment mark) of the workpiece W placed on the workpiece placing table 21 on the X-axis table 11 can be recognized as an image. The two
各アライメントカメラ81は、ワーク載置台21のX軸方向への移動と協働して、カメ
ラ移動機構82によりY軸方向に移動しながら、上記したロボットアームが給材した各種
ワークWのアライメントマークを撮像して、各種ワークWの位置認識を実施する。そして
、このアライメントカメラ81の撮像結果に基づいて、θテーブル32によるワークWの
θ補正(アライメント)が実施される。
Each
Y軸テーブル12は、一対のY軸スライダ(図示省略)と、一対のY軸リニアモータ(
図示省略)と、を備えている。一対のY軸リニアモータは、上記した一対のY軸支持ベー
ス7,7の上にそれぞれ設置されて、Y軸方向に延在している。一対のY軸スライダは、
一対のY軸支持ベース7,7のそれぞれに各1個ずつ摺動自在に支持されている。一対の
Y軸支持ベース7,7のそれぞれに支持された各1個のY軸スライダからなる一対のY軸
スライダは、吐出ユニット2を構成するキャリッジユニット51が固定されたブリッジプ
レート52を両持ちで支持している。吐出ユニット2を構成するキャリッジユニット51
を固定したブリッジプレート52は、ブリッジプレート52を両持ちで支持するY軸スラ
イダを介して、一対のY軸支持ベース7,7の上に設置されている。
The Y-axis table 12 includes a pair of Y-axis sliders (not shown) and a pair of Y-axis linear motors (
(Not shown). The pair of Y-axis linear motors are respectively installed on the pair of Y-
Each one of the pair of Y-
Is fixed on a pair of Y-
一対のY軸リニアモータを(同期して)駆動すると、各Y軸スライダが一対のY軸支持
ベース7,7を案内にして同時にY軸方向に平行移動する。これにより、ブリッジプレー
ト52がY軸方向に移動し、ブリッジプレート52に吊設されたキャリッジユニット51
がY軸方向に移動する。
When the pair of Y-axis linear motors are driven (synchronously), each Y-axis slider translates simultaneously in the Y-axis direction using the pair of Y-
Moves in the Y-axis direction.
キャリッジユニット51は、6個の液滴吐出ヘッド17と、6個の液滴吐出ヘッド17
を3個ずつ2群に分けて支持するキャリッジプレート53(図4参照)と、を有するヘッ
ドユニット54(図4参照)を備えている。ヘッドユニット54は、ヘッド昇降機構(図
示省略)を介して、Z軸方向に昇降自在に支持されている。
The
The head unit 54 (see FIG. 4) having a carriage plate 53 (see FIG. 4) for supporting three of them in two groups. The
<液滴吐出ヘッド>
次に、図3を参照して、液滴吐出ヘッド17について説明する。図3は、液滴吐出ヘッ
ドの構成を示す図である。図3(a)は、液滴吐出ヘッドをノズルプレート側から見た外
観斜視図であり、図3(b)は、液滴吐出ヘッドの圧力室周りの構造を示す斜視断面図で
あり、図3(c)は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズル部の構造を示す断面図である。液滴吐
出ヘッド17が、吐出ヘッドに相当する。
<Droplet ejection head>
Next, the
図3(a)に示したように、液滴吐出ヘッド17は、いわゆる2連のものであり、2連
の接続針72,72を有する液体導入部71と、液体導入部71の側方に連なるヘッド基
板73と、液体導入部71に連なるポンプ部75と、ポンプ部75に連なるノズルプレー
ト76とを備えている。液体導入部71の接続針72には、配管接続部材が接続されて、
当該配管接続部材を介して給液チューブが接続され、給液チューブに接続された給液ユニ
ット60(図7参照)から機能液が供給される。ヘッド基板73には、一対のヘッドコネ
クタ77,77が実装されており、当該ヘッドコネクタ77を介してフレキシブルフラッ
トケーブル(FFCケーブル)が接続される。このポンプ部75とノズルプレート76と
により、方形のヘッド本体74が構成されている。
As shown in FIG. 3A, the
A liquid supply tube is connected via the piping connection member, and a functional liquid is supplied from a liquid supply unit 60 (see FIG. 7) connected to the liquid supply tube. A pair of
ポンプ部75の基部側、すなわちヘッド本体74の基部側は、液体導入部71及びヘッ
ド基板73を受けるべく方形フランジ状にフランジ部79が形成されている。このフラン
ジ部79には、液滴吐出ヘッド17を固定する小ねじ用のねじ孔(雌ねじ)79aが一対
形成されている。
A
ノズルプレート76のノズル形成面76aには、ノズルプレート76に形成されており
液滴を吐出する吐出ノズル78から成るノズル列78Aが、2本形成されている。2本の
ノズル列78Aは相互に平行に列設されており、各ノズル列78Aは、等ピッチで並べた
180個(図示では模式的に表している)の吐出ノズル78で構成されている。すなわち
、ヘッド本体74のノズル形成面76aには、その中心線を挟んで2本のノズル列78A
が配設されている。
On the
Is arranged.
液滴吐出ヘッド17が液滴吐出装置1に取り付けられた状態では、ノズル列78AはY
軸方向に延在する。2列のノズル列78Aをそれぞれ構成する吐出ノズル78同士は、Y
軸方向において、相互に半ノズルピッチずつ位置ずれている。1ノズルピッチは、例えば
140μmである。X軸方向の同じ位置において、それぞれのノズル列78Aを構成する
吐出ノズル78から吐出された液滴は、設計上では、Y軸方向に等間隔に並んで一直線上
に着弾する。吐出ノズル78のノズルピッチが140μmの場合、着弾位置の中心間距離
は、設計上では、70μmである。
In a state where the
It extends in the axial direction. The discharge nozzles 78 constituting each of the two
In the axial direction, the positions are shifted from each other by a half nozzle pitch. One nozzle pitch is 140 μm, for example. At the same position in the X-axis direction, droplets discharged from the
図3(b)及び(c)に示すように、液滴吐出ヘッド17は、ノズルプレート76にポ
ンプ部75を構成する圧力室プレート151が積層されており、圧力室プレート151に
振動板152が積層されている。
圧力室プレート151には、液体導入部71から振動板152の液供給孔153を経由
して供給される機能液が常に充填される液たまり155が形成されている。液たまり15
5は、振動板152と、ノズルプレート76と、圧力室プレート151の壁とに囲まれた
空間である。また、圧力室プレート151には、複数のヘッド隔壁157によって区切ら
れた圧力室158が形成されている。振動板152と、ノズルプレート76と、2個のヘ
ッド隔壁157とによって囲まれた空間が圧力室158である。
As shown in FIGS. 3B and 3C, in the
The
圧力室158は吐出ノズル78のそれぞれに対応して設けられており、圧力室158の
数と吐出ノズル78の数とは同じである。圧力室158には、2個のヘッド隔壁157の
間に位置する供給口156を介して、液たまり155から機能液が供給される。ヘッド隔
壁157と圧力室158と吐出ノズル78と供給口156との組は、液たまり155に沿
って1列に並んでおり、1列に並んだ吐出ノズル78がノズル列78Aを形成している。
図3(b)では図示省略したが、図示した吐出ノズル78を含むノズル列78Aに対して
液たまり155に関して略対称位置に、1列に並んだ吐出ノズル78がもう一列のノズル
列78Aを形成しており、対応するヘッド隔壁157と圧力室158と供給口156との
組が、1列に並んでいる。
The
Although not shown in FIG. 3B, the
振動板152の圧力室158を構成する部分には、それぞれ圧電素子159の一端が固
定されている。圧電素子159の他端は、固定板(図示省略)を介して液滴吐出ヘッド1
7全体を支持する基台(図示省略)に固定されている。
圧電素子159は電極層と圧電材料とを積層した活性部を有し、電極層に駆動電圧を印
加することで、活性部が長手方向(図3(b)又は(c)における振動板152の厚さ方
向)に縮む。活性部が縮むことで、圧電素子159の一端が固定された振動板152が圧
力室158と反対側に引張られる力を受ける。振動板152が圧力室158と反対側に引
張られることで、振動板152が圧力室158の反対側に撓む。これにより、圧力室15
8の容積が増加することから、機能液が液たまり155から供給口156を経て圧力室1
58に供給される。次に、電極層に印加されていた駆動電圧が解除されると、活性部が元
の長さに戻ることで、圧電素子159が振動板152を押圧する。振動板152が押圧さ
れることで、圧力室158側に戻る。これにより、圧力室158の容積が急激に元に戻る
、すなわち増加していた容積が減少することから、圧力室158内に充填されていた機能
液に圧力が加わり、当該圧力室158に連通して形成された吐出ノズル78から機能液が
液滴となって吐出される。
One end of the
7 is fixed to a base (not shown) that supports the whole.
The
Since the volume of 8 increases, the functional fluid flows from the
58. Next, when the driving voltage applied to the electrode layer is released, the active portion returns to the original length, and the
吐出装置制御部6は、圧電素子159への印加電圧の制御、すなわち駆動信号を制御す
ることにより、複数の吐出ノズル78のそれぞれに対して、機能液の吐出制御を行う。よ
り詳細には、吐出ノズル78から吐出される液滴の体積や、単位時間あたりに吐出する液
滴の数などを変化させることができる。これにより、基板上に着弾した液滴同士の距離や
、基板上の一定の面積に着弾させる機能液の量などを変化させることができる。例えば、
ノズル列78Aに並ぶ複数の吐出ノズル78の中から、液滴を吐出させる吐出ノズル78
を選択的に使用することにより、ノズル列78Aの延在方向では、ノズル列78Aの長さ
の範囲であって吐出ノズル78のピッチ間隔で、複数の液滴を同時に吐出することができ
る。ノズル列78Aの延在方向と略直交する方向では、基板と吐出ノズル78とを相対移
動させて、当該相対移動方向において、当該吐出ノズル78が対向可能な、基板の任意の
位置に吐出ノズル78から吐出される液滴を配置することができる。なお、吐出ノズル7
8のそれぞれから吐出される液滴の体積は、例えば1pl〜300pl(ピコリットル)
の間で可変である。
The discharge device control unit 6 controls the discharge of the functional liquid to each of the plurality of
A
Is selectively used, and in the extending direction of the
The volume of droplets ejected from each of 8 is, for example, 1 pl to 300 pl (picoliter)
It is variable between.
<ヘッドユニット>
次に、吐出ユニット2が備えるヘッドユニット54の概略構成について、図4を参照し
て説明する。図4は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図4に示したX軸
及びY軸は、ヘッドユニット54が液滴吐出装置1に取り付けられた状態において、図1
に示したX軸及びY軸と一致している。
<Head unit>
Next, a schematic configuration of the
The X axis and the Y axis shown in FIG.
図4に示したように、ヘッドユニット54は、キャリッジプレート53と、キャリッジ
プレート53に搭載された6個の液滴吐出ヘッド17と、を有している。液滴吐出ヘッド
17は、キャリッジプレート53に固定されており、ヘッド本体74がキャリッジプレー
ト53に形成された孔(図示省略)に遊嵌して、ノズルプレート76(ヘッド本体74)
が、キャリッジプレート53の面より突出している。図4は、ノズルプレート76(ノズ
ル形成面76a)側から見た図である。6個の液滴吐出ヘッド17は、Y軸方向に分かれ
て、それぞれ3個ずつの液滴吐出ヘッド17を有するヘッド組55を2群形成している。
それぞれの液滴吐出ヘッド17のノズル列78AはY軸方向に延在している。
As shown in FIG. 4, the
Protrudes from the surface of the
The
一つのヘッド組55が有する3個の液滴吐出ヘッド17は、Y軸方向において、互いに
隣り合う液滴吐出ヘッド17の、一方の液滴吐出ヘッド17の端の吐出ノズル78に対し
て、もう一方の液滴吐出ヘッド17の端の吐出ノズル78が半ノズルピッチずれて位置す
るように、位置決めされている。仮に、ヘッド組55が有する3個の液滴吐出ヘッド17
において、全ての吐出ノズル78のX軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル78は、
Y軸方向に半ノズルピッチの等間隔で並ぶ。すなわち、X軸方向の同じ位置において、そ
れぞれの液滴吐出ヘッド17が有するそれぞれのノズル列78Aを構成する吐出ノズル7
8から吐出された液滴は、設計上では、Y軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。
液滴吐出ヘッド17は、Y軸方向において互いに重なるため、X軸方向に階段状に並んで
ヘッド組55を構成している。
The three droplet discharge heads 17 included in one head set 55 are more than the
If all the
Arranged at equal intervals of half nozzle pitch in the Y-axis direction. In other words, at the same position in the X-axis direction, the
In design, the droplets ejected from 8 land on a straight line at equal intervals in the Y-axis direction.
Since the droplet discharge heads 17 overlap each other in the Y-axis direction, the head set 55 is configured in a stepwise manner in the X-axis direction.
ヘッド組55がそれぞれの吐出ノズル78から1滴ずつ吐出して形成できる直線を、ノ
ズル組線と表記する。ヘッド組55とヘッド組55とのY軸方向の相互位置は、それぞれ
のヘッド組55において端に位置する吐出ノズル78が、互いにノズル組線の長さに1ノ
ズルピッチを加えた距離だけ離れている。例えば、2組のヘッド組55がそれぞれの吐出
ノズル78から1滴ずつ吐出して2本のノズル組線を形成し、Y軸方向にノズル組線の長
さに半ノズルピッチを加えた距離だけ移動した位置に、2組のヘッド組55がそれぞれノ
ズル組線を形成する。このようにすることにより、6個の液滴吐出ヘッド17が有する2
160個の吐出ノズル78から吐出された4320個の液滴が等間隔で配置された直線が
形成される。
A straight line that can be formed by the
A straight line is formed in which 4320 droplets discharged from 160
<封止キャップ>
次に、図5を参照して、封止キャップ102について説明する。図5は、封止キャップ
の構成を示す図である。図5(a)は、封止キャップを封止部材側から見た外観斜視図で
あり、図5(b)は、封止キャップの構造を示す断面図である。封止キャップ102が、
ノズル封止手段に相当する。
<Sealing cap>
Next, the sealing
It corresponds to a nozzle sealing means.
図5(a)及び(b)に示すように、封止キャップ102は、キャップベース104と
封止部材106とを備えている。キャップベース104は、例えばステンレス鋼などのよ
うな腐食され難い材料で略直方体形状に構成されており、一面にキャップ凹部105が形
成されている。キャップ凹部105は、キャップベース104の一面に開口する略直方体
形状の凹部である。キャップベース104は、封止キャップ102が液滴吐出装置1に取
り付けられた状態では、キャップ凹部105の開口が重力加速度方向の上側を向く状態に
なる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the sealing
キャップベース104のキャップ凹部105が形成されている面を上面、反対側の面を
下面、上面と下面以外の4面を側面と表記する。キャップベース104には、キャップ凹
部105から側面に貫通する吸引孔114aと、キャップ凹部105から側面に貫通する
給液孔119aと、キャップ凹部105から下面に貫通する排液孔124aと、が形成さ
れている。吸引孔114aと、給液孔119aと、排液孔124aとは、それぞれ、キャ
ップベース104の側面又は下面に突設された吸引突起114b、給液突起119b、又
は排液突起124bを貫通して、キャップベース104の外部に開口している。
吸引孔114aと、給液孔119aとは、キャップ凹部105の内壁における、キャッ
プ凹部105の底面から離れた位置に開口している。
The surface of the
The
吸引突起114bには吸引管114の一端が嵌合しており、吸引管114の他端は、吸
引ポンプ111に接続されている。吸引管114の途中には、吸引管114の流路を開閉
可能な吸引バルブ112が設けられている。吸引バルブ112及び吸引ポンプ111は、
吐出装置制御部6によって制御される。吸引ポンプ111によって、吸引管114及び吸
引孔114aを介してキャップ凹部105内の気体や液体を吸引することができる。吸引
ポンプ111が吸引手段に相当する。
給液突起119bには給液管119の一端が嵌合しており、給液管119の他端は、溶
解液供給ユニット116が備える溶解液供給ポンプ117に接続されている。給液管11
9の途中には、給液管119の流路を開閉可能な溶解液バルブ118が設けられている。
溶解液バルブ118及び溶解液供給ポンプ117は、吐出装置制御部6によって制御され
る。溶解液供給ポンプ117によって、溶解液供給ユニット116の溶解液タンク(図示
省略)から給液管119及び給液孔119aを介してキャップ凹部105に溶解液が供給
される。溶解液は、機能液の溶質を溶解可能な液体であって、例えば機能液の溶媒である
。溶解液供給ポンプ117が、溶解液供給手段に相当する。給液管119が、溶解液供給
管に相当する。
排液突起124bには排液管124の一端が嵌合しており、排液管124の他端は、排
液ポンプ121に接続されている。排液管124の途中には、排液管124の流路を開閉
可能な排液バルブ122が設けられている。排液バルブ122及び排液ポンプ121は、
吐出装置制御部6によって制御される。排液ポンプ121によって、排液管124及び排
液孔124aを介してキャップ凹部105の底に溜まった機能液や溶解液を排出すること
ができる。排液管124が、排出管に相当する。排液バルブ122が、排出路開閉手段に
相当する。
One end of the
It is controlled by the discharge device controller 6. The
One end of the
9 is provided with a
The dissolution
One end of the
It is controlled by the discharge device controller 6. With the
封止部材106は、耐食性を有するゴム状弾性体材料を用いて形成されている。封止部
材106は、キャップ凹部105の開口の縁に沿って、図示省略した封止部材ホルダによ
ってキャップベース104に固定されている。封止部材106の封止凸部106aが、キ
ャップベース104の上面から突出している。封止部材106とキャップ凹部105とで
、キャップ室105aを構成している。
封止凸部106aの平面形状は、2列のノズル列78Aの周囲でノズル形成面76aに
当接する形状になっている。封止キャップ102が液滴吐出ヘッド17に当接する場合、
キャップベース104から突出している封止凸部106aがノズル形成面76aに当接す
る。このとき、ゴム状弾性体材料から成る封止凸部106aは、弾性変形してノズル形成
面76aに密着する。キャップ室105aは、図5(b)に二点鎖線で示したように、液
滴吐出ヘッド17によって封止されて、吸引孔114a、給液孔119a、排液孔124
a、又は液滴吐出ヘッド17に形成された液状体の流路を介してのみ外部と連通可能な封
止空間となる。吐出ノズル78に対しては、キャップ室105aが、吐出ノズル78を封
止する封止空間になっている。キャップ室105aが、封止室に相当する。
The sealing
The planar shape of the sealing
The sealing
a, or a sealed space that can communicate with the outside only through the flow path of the liquid material formed in the
<キャップユニット>
次に、封止キャップ102を有するキャップ装置103を備えるキャップユニット11
0の概略構成について、図6を参照して説明する。図6は、キャップユニットの概略構成
を示す平面図である。図6に示したX軸及びY軸は、キャップユニット110が液滴吐出
装置1に取り付けられた状態において、図1又は図4に示したX軸及びY軸と一致してい
る。
<Cap unit>
Next, a
A schematic configuration of 0 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of the cap unit. The X axis and the Y axis shown in FIG. 6 coincide with the X axis and the Y axis shown in FIG. 1 or 4 when the
図6に示したように、キャップユニット110は、キャッププレート101と、キャッ
ププレート101に搭載された6個のキャップ装置103と、を有している。キャッププ
レート101は、図示省略したキャップ昇降機構を介して架台8に昇降可能に固定されて
いる。
キャップ装置103は封止キャップ102とベースホルダ108とを有しており、ベー
スホルダ108がキャッププレート101に形成されたプレート孔(図示省略)に嵌合し
て固定されることによって、キャッププレート101に固定されている。封止キャップ1
02は、図示省略したキャップ押圧機構を介してベースホルダ108に対して離接方向に
移動可能に取り付けられている。キャップ押圧機構は、封止キャップ102がキャッププ
レート101の面に略垂直な方向に移動する方向に弾性変形可能である。キャップ押圧機
構は、封止キャップ102が液滴吐出ヘッド17などに当接した状態で、封止キャップ1
02に加えられた当接力によって変形し、変形抗力によって、封止キャップ102を液滴
吐出ヘッド17などに押付ける力を封止キャップ102に加える。
As shown in FIG. 6, the
The
02 is attached to the
Deformation is caused by the contact force applied to 02, and a force that presses the sealing
図6は、キャップユニット110を封止部材106側から見た図である。6個のキャッ
プ装置103は、Y軸方向に分かれて、それぞれ3個ずつのキャップ装置103を有する
キャップ組115を2組形成している。キャップユニット110における6個のキャップ
装置103は、ヘッドユニット54における6個の液滴吐出ヘッド17の位置に対応した
位置にそれぞれ配設されている。キャップユニット110が有する6個のキャップ装置1
03によって、ヘッドユニット54における6個の液滴吐出ヘッド17の吐出ノズル78
を同時に封止することができる。
FIG. 6 is a view of the
03, the
Can be simultaneously sealed.
図1を参照して説明したように、ヘッドユニット54は、Y軸テーブル12によってキ
ャリッジユニット51を移動させることによって、キャップユニット110に臨む位置に
移動可能である。キャップユニット110に臨む位置にあるヘッドユニット54に対して
、キャップ昇降機構によってキャップユニット110を上昇させることで、6個の液滴吐
出ヘッド17のそれぞれのノズル形成面76aに、封止凸部106aを当接させる。キャ
ップ押圧機構の押圧力によって、封止凸部106aがノズル形成面76aに押付けられ、
封止凸部106aが弾性変形することによって、封止凸部106aとノズル形成面76a
とが密着する。上述したように、吐出ノズル78に対しては、キャップ室105aが、吐
出ノズル78を封止する封止空間になる。この状態が、封止キャップ102によって液滴
吐出ヘッド17(吐出ノズル78)をキャッピング(封止)した状態である。
As described with reference to FIG. 1, the
The sealing
And adhere closely. As described above, for the
稼働していない液滴吐出ヘッド17についてキャッピング状態を維持することによって
、吐出ノズル78の部分で機能液が乾燥することを抑制することができる。液滴吐出ヘッ
ド17(吐出ノズル78)をキャッピングした状態で、吸引ポンプ111によって、吸引
管114及び吸引孔114aを介してキャップ室105a内の気体を吸引することで、吐
出ノズル78を介して、圧力室158などに充填されている機能液を吸引することができ
る。
By maintaining the capping state for the
<液滴吐出装置の電気的構成>
次に、上述したような構成を有する液滴吐出装置1を駆動するための電気的構成につい
て、図7を参照して説明する。図7は、液滴吐出装置の電気的構成を示す電気構成ブロッ
ク図である。液滴吐出装置1は、制御装置65を介してデータの入力や、稼働開始や停止
などの制御指令の入力を行うことで、制御される。制御装置65は、演算処理を行うホス
トコンピュータ66と、液滴吐出装置1に入出力する情報を入出力するための入出力装置
68とを有し、インタフェイス(I/F)67を介して吐出装置制御部6と接続されてい
る。入出力装置68は、情報を入力可能なキーボード、記録媒体を介して情報を入出力す
る外部入出力装置、外部入出力装置を介して入力された情報を保存しておく記録部、モニ
タ装置などである。
<Electrical configuration of droplet discharge device>
Next, an electrical configuration for driving the
液滴吐出装置1の吐出装置制御部6は、インタフェイス(I/F)47と、CPU(Ce
ntral Processing Unit)44と、ROM(Read Only Memory)45と、RAM(Random
Access Memory)46と、ハードディスク48と、を有している。また、ヘッドドライバ
2dと、駆動機構ドライバ40dと、給液ドライバ60dと、メンテナンスドライバ5d
と、検査ドライバ4dと、検出部インタフェイス(I/F)43と、を有している。これ
らは、データバス49を介して互いに電気的に接続されている。
The ejection device controller 6 of the
ntral processing unit (44), ROM (Read Only Memory) 45, and RAM (Random
Access Memory) 46 and a
And an
インタフェイス47は、制御装置65とデータの授受を行い、CPU44は、制御装置
65からの指令に基づいて各種演算処理を行い、液滴吐出装置1の各部の動作を制御する
制御信号を出力する。RAM46は、CPU44からの指令に従って、制御装置65から
受け取った制御コマンドや印刷データを一時的に保存する。ROM45は、CPU44が
各種演算処理を行うためのルーチンなどを記憶している。ハードディスク48は、制御装
置65から受け取った制御コマンドや印刷データを保存したり、CPU44が各種演算処
理を行うためのルーチンなどを記憶したりしている。
The
ヘッドドライバ2dには、吐出ユニット2を構成する液滴吐出ヘッド17が接続されて
いる。ヘッドドライバ2dは、CPU44からの制御信号に従って液滴吐出ヘッド17を
駆動して、機能液の液滴を吐出させる。駆動機構ドライバ40dには、Y軸テーブル12
のヘッド移動モータと、X軸テーブル11のX軸リニアモータ26と、各種駆動源を有す
る各種駆動機構を含む駆動機構41とが接続されている。各種駆動機構は、上記した、キ
ャップ昇降機構の駆動モータや、アライメントカメラ81を移動するためのカメラ移動モ
ータや、θテーブル32のθ駆動モータ532などである。駆動機構ドライバ40dは、
CPU44からの制御信号に従って上記モータなどを駆動して、液滴吐出ヘッド17とワ
ークWとを相対移動させてワークWの任意の位置と液滴吐出ヘッド17とを対向させ、ヘ
ッドドライバ2dと協働して、ワークW上の任意の位置に機能液の液滴を着弾させる。
A
The head movement motor, the X-axis
The motor and the like are driven in accordance with a control signal from the
メンテナンスドライバ5dには、メンテナンスユニット5の吸引ユニット15と、ワイ
ピングユニット16と、フラッシングユニット14とが接続されている。吸引ユニット1
5が有する、吸引ポンプ111と、吸引バルブ112と、溶解液供給ポンプ117と、溶
解液バルブ118と、排液ポンプ121と、排液バルブ122とが、メンテナンスドライ
バ5dに接続されている。
メンテナンスドライバ5dは、CPU44からの制御信号に従って、吸引ユニット15
、ワイピングユニット16、又はフラッシングユニット14を駆動して、液滴吐出ヘッド
17の保守作業を実施させる。吸引ポンプ111と、吸引バルブ112とを駆動して、キ
ャップ室105a内の気体を吸引することで、吐出ノズル78を介して、圧力室158な
どに充填されている機能液を吸引する。溶解液供給ポンプ117と、溶解液バルブ118
とを駆動して、キャップ凹部105に溶解液を供給する。また、溶解液バルブ118を駆
動して給液管119を閉鎖することによって、キャップ室105aと外部とを遮断する。
排液ポンプ121と、排液バルブ122とを駆動して、キャップ凹部105に溜まった機
能液などを排出する。また、排液バルブ122を閉鎖することによって、キャップ凹部1
05に供給された溶解液の流出を阻止して、キャップ凹部105に溶解液が溜まった状態
を維持したり、キャップ室105aと外部とを遮断したりする。
A
5, a
The
Then, the wiping
To supply the solution to the
The
The solution supplied to 05 is prevented from flowing out to maintain the state where the solution is accumulated in the
検査ドライバ4dには、検査ユニット4の吐出検査ユニット18と、重量測定ユニット
19とが接続されている。検査ドライバ4dは、CPU44からの制御信号に従って、吐
出検査ユニット18、又は重量測定ユニット19を駆動して、吐出重量や吐出の可否や着
弾位置精度などの、液滴吐出ヘッド17の吐出状態の検査を実施させる。
A
給液ドライバ60dには、給液ユニット60が接続されている。給液ドライバ60dは
、CPU44からの制御信号に従って給液ユニット60を駆動して、液滴吐出ヘッド17
に機能液を供給する。検出部インタフェイス43には、各種センサを含む検出部42が接
続されている。検出部42の各センサによって検出された検出情報が検出部インタフェイ
ス43を介してCPU44に伝達される。
A liquid supply unit 60 is connected to the
Supply functional fluid to A detection unit 42 including various sensors is connected to the
<吸引工程>
次に、吸引ユニット15によって液滴吐出ヘッド17に充填された機能液を吸引する吸
引工程について、図8を参照して説明する。図8は、液滴吐出ヘッドを吸引する吸引工程
を示すフローチャートである。
<Suction process>
Next, a suction process for sucking the functional liquid filled in the
図8のステップS1では、排液バルブ122を閉じて、排液管124を閉鎖する。
次に、ステップS2では、機能液の溶媒をキャップ凹部105に供給する。溶解液バル
ブ118を開放して、溶解液供給ポンプ117によって、給液管119及び給液孔119
aを介してキャップ凹部105に機能液の溶媒を供給する。ステップS1を実施して、排
液バルブ122によって排液管124が閉鎖されているため、溶媒はキャップ凹部105
に溜められる。
次に、ステップS3では、溶解液バルブ118を閉じて、給液管119を閉鎖する。
In step S1 of FIG. 8, the
Next, in step S <b> 2, the solvent of the functional liquid is supplied to the
The solvent of the functional liquid is supplied to the
Can be stored.
Next, in step S3, the
次に、ステップS4では、キャップ装置103によって液滴吐出ヘッド17をキャッピ
ングする。上述したように、Y軸テーブル12によってキャリッジユニット51を移動さ
せることによって、ヘッドユニット54をキャップユニット110に臨む位置に移動させ
る。キャップユニット110に臨む位置にあるヘッドユニット54に対して、キャップ昇
降機構によってキャップユニット110を上昇させることで、6個の液滴吐出ヘッド17
のそれぞれのノズル形成面76aに、封止凸部106aを当接させる。キャップ押圧機構
の押圧力によって、封止凸部106aがノズル形成面76aに押付けられ、封止凸部10
6aが弾性変形することによって、封止凸部106aとノズル形成面76aとが密着する
。
Next, in step S <b> 4, the
The sealing
6a elastically deforms, so that the sealing
次に、ステップS5では、吐出ノズル78の吸引を実施する。吸引ポンプ111によっ
て、吸引管114及び吸引孔114aを介してキャップ室105a内の空気を吸引する。
ステップS1において排液管124を閉鎖し、ステップS3において給液管119を閉鎖
し、ステップS4においてキャップ装置103によって液滴吐出ヘッド17をキャッピン
グしているため、キャップ室105aは封止された空間となっている。このため、吸引ポ
ンプ111によってキャップ室105a内の空気を吸引することによって、キャップ室1
05aは負圧になるため、吐出ノズル78から、圧力室158などの液滴吐出ヘッド17
の内部の機能液の流路に充填されている機能液が吸引される。
Next, in step S5, suction of the
The
Since 05a becomes a negative pressure, the
The functional liquid filled in the flow path of the functional liquid inside is sucked.
次に、ステップS6では、キャップ昇降機構によってキャップユニット110を下降さ
せることで、液滴吐出ヘッド17のキャッピング状態を解除して、液滴吐出ヘッド17の
吐出ノズル78を開放する。
Next, in step S6, the
次に、ステップS7では、排液バルブ122を開いて、排液管124を開放する。
次に、ステップS8では、排液ポンプ121によって、キャップ凹部105の底に溜ま
った機能液及び溶媒を、排液孔124a及び排液管124を介して排出する。キャップ凹
部105の底に溜まった機能液及び溶媒は、ステップS2において供給された溶媒、又は
ステップS5において液滴吐出ヘッド17から吸引された機能液である。
Next, in step S7, the
Next, in step S <b> 8, the functional liquid and solvent accumulated at the bottom of the
次に、ステップS9では、排液バルブ122を閉じて、排液管124を閉鎖する。
次に、ステップS10では、ステップS2と同様に、機能液の溶媒をキャップ凹部10
5に供給する。排液管124が閉鎖されているため、溶媒はキャップ凹部105に溜めら
れる。
Next, in step S9, the
Next, in step S10, as in step S2, the solvent of the functional liquid is removed from the cap recess 10.
5 is supplied. Since the
ステップS10を実施して、吸引ユニット15によって液滴吐出ヘッド17に充填され
た機能液を吸引する吸引工程を終了する。
吸引ユニット15は、次の吸引工程まで、ステップS10が実施された状態で待機させ
る。次の吸引工程の実施に際しては、ステップS1は、ステップS9を実施してあるため
、省略する。キャップ凹部105に溜められた溶媒が著しく減少していなければ、吸引工
程におけるステップS2及びステップS3を省略して、ステップS4からステップS10
を実施する。
また、キャップ凹部105に溜められた溶媒が著しく減少した場合には、ステップS2
及びステップS3を、吸引工程とは別に独立して実施する。
Step S10 is performed, and the suction process of sucking the functional liquid filled in the
The
To implement.
If the solvent stored in the
And step S3 is implemented independently from a suction process.
<配線基板の構成>
次に、液滴吐出装置1を用いて機能液を配置する対象物の一例として、金属配線を形成
する配線基板について、図9を参照して説明する。図9は配線基板のマザー基板を示す概
略平面図である。図9に示すように、配線基板200は、半導体装置(IC)を平面実装
する回路基板であり、ICの入出力電極(バンプ)に対応して配置された導電性材料から
なる配線としての入力配線201及び出力配線203と、絶縁膜207とにより構成され
ている。絶縁膜207は、二点鎖線で示した外形206の内側であって、二点鎖線で示し
た実装領域205以外の部分に形成されており、入力端子部202及び出力端子部204
を避けると共に、実装領域205の内側に入力配線201と出力配線203のそれぞれの
一部が露出するように複数の入力配線201及び出力配線203を覆っている。配線基板
200は、マザー基板200A上に、複数の配線基板200がマトリクス状に形成される
。当該マザー基板200Aを分割することによって、個別の配線基板200がり取り出さ
れる。マザー基板200Aは、絶縁基板としてリジットなガラス基板、セラミック基板、
ガラスエポキシ樹脂基板の他、フレキシブルな樹脂基板を用いることができる。分割方法
としては、スクライブ、ダイシング、レーザーカット、プレスなどがマザー基板200A
の材料に応じて選択できる。
<Configuration of wiring board>
Next, a wiring board on which metal wiring is formed will be described with reference to FIG. 9 as an example of an object on which the functional liquid is placed using the
The input wiring 201 and the
In addition to the glass epoxy resin substrate, a flexible resin substrate can be used. As a dividing method, scribing, dicing, laser cutting, pressing, etc. are the
It can be selected according to the material.
本実施形態では、上述した液滴吐出装置1を用いた液滴吐出法により、導電性材料から
なる入力配線201及び出力配線203や絶縁性材料からなる絶縁膜207を形成する。
液滴吐出法を用いることで、各材料の無駄を省いて配線や絶縁膜を形成することができる
。また、フォトリソグラフィ法に比べてパターン形成するための露光用マスクや現像、エ
ッチングなどの工程を必要としないので、マザー基板200Aのサイズによらず工程を簡
略化することができる。
In the present embodiment, the input wiring 201 and the
By using the droplet discharge method, it is possible to form a wiring or an insulating film without wasting each material. Further, since steps such as an exposure mask for forming a pattern, development, and etching are not required as compared with the photolithography method, the steps can be simplified regardless of the size of the
液滴吐出装置1から吐出する機能液に含まれる導電性材料としては、例えば金、銀、銅
、アルミニウム、パラジウム、及びニッケルのうちの少なくともいずれか1つを含有する
金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用い
られる。これらの導電性微粒子は分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティ
ングして使うこともできる。導電性微粒子の粒径は1nm以上1.0μm以下であること
が好ましい。1.0μmより大きいと液滴吐出ヘッド17の吐出ノズル78に目詰まりが
生じるおそれがある。また、1nmより小さいと導電性微粒子に対するコーティング剤の
体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
Examples of the conductive material included in the functional liquid discharged from the
分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので凝集を起こさないものであれ
ば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノールなどのアルコール類、n−ヘプタン、n−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデ
カン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナ
フタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、ま
たエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレ
ングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,2−
ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、p−ジオキサンなどのエーテ
ル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピ
ロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性
化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法
への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好
ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse the conductive fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydro Hydrocarbon compounds such as naphthalene and cyclohexylbenzene, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,2-
Examples include ether compounds such as dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, p-dioxane, and polar compounds such as propylene carbonate, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and cyclohexanone. it can. Of these, water, alcohols, hydrocarbon compounds, and ether compounds are preferable and more preferable dispersion media in terms of fine particle dispersibility, dispersion stability, and ease of application to the droplet discharge method. Examples thereof include water and hydrocarbon compounds.
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は0.02N/m以上0.07N/m以下の範囲
内であることが好ましい。液滴吐出法により機能液を吐出する際、表面張力が0.02N
/m未満であると、機能液のノズル形成面76aに対する濡れ性が増大するため飛行曲り
が生じやすくなり、0.07N/mを超えると吐出ノズル78の先端でのメニスカスの形
状が安定しないため吐出量や吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するた
め、上記分散液には、マザー基板200Aとの接触角を大きく低下させない範囲で、フッ
素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン
系表面張力調節剤は、機能液のマザー基板200Aへの濡れ性を向上させ、膜のレベリン
グ性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節
剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトンなどの有機化合物を含ん
でもよい。
The surface tension of the conductive fine particle dispersion is preferably in the range of 0.02 N / m to 0.07 N / m. When functional liquid is discharged by the droplet discharge method, the surface tension is 0.02N
If it is less than / m, the wettability of the functional liquid with respect to the
上記分散液の粘度は1mPa・s以上50mPa・s以下であることが好ましい。液滴
吐出法を用いて機能液を液滴として吐出する際、粘度が1mPa・sより小さい場合には
吐出ノズル78周辺部が機能液の流出により汚染されやすく、また粘度が50mPa・s
より大きい場合は、吐出ノズル78のノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の
吐出が困難となる。
休止状態の液滴吐出ヘッド17においては、分散液が吐出ノズル78から吐出可能な状
態に液滴吐出ヘッド17に充填されており、吐出ノズル78から分散媒が蒸発することに
よって分散液の粘度が高くなる可能性がある。
キャップ装置103によって液滴吐出ヘッド17をキャッピングすることによって、吐
出ノズル78を封止して、吐出ノズル78から分散媒が蒸発することを抑制することがで
きる。その場合に、キャップ凹部105に分散媒を供給することによって、キャップ室1
05aに分散媒の雰囲気を充満させることで、吐出ノズル78から分散媒が蒸発すること
をより抑制することができる。
キャップユニット110によって液滴吐出ヘッド17の吐出ノズル78から分散液を吸
引することによって、粘度が高くなった可能性のある分散液を強制的に取り除くことがで
きる。
The viscosity of the dispersion is preferably 1 mPa · s to 50 mPa · s. When ejecting the functional liquid as droplets using the droplet ejection method, if the viscosity is less than 1 mPa · s, the periphery of the
If it is larger, the clogging frequency in the nozzle hole of the
In the liquid
By capping the
By filling 05a with the atmosphere of the dispersion medium, the evaporation of the dispersion medium from the
By sucking the dispersion liquid from the
第一の実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
(1)液滴吐出ヘッド17の吸引に先立って機能液の溶媒をキャップ凹部105に供給
することによって、液滴吐出ヘッド17の吐出ノズル78から吸引されてキャップ凹部1
05に流入した機能液は溶媒によって希釈されるため、キャップ凹部105の内部や排液
経路において機能液が凝固することを抑制することができる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By supplying the functional liquid solvent to the
Since the functional liquid that has flowed into 05 is diluted with the solvent, the functional liquid can be prevented from solidifying in the
(2)排液管124の途中には、排液管124の流路を開閉可能な排液バルブ122が
設けられている。排液バルブ122を閉じることによって、キャップ凹部105に供給さ
れた溶媒が流出することを抑制することができる。これにより、供給された溶媒が利用さ
れることなく流出することを抑制して、効率良く利用することができる。
(2) A
(3)キャップベース104には、キャップ凹部105から側面に貫通する吸引孔11
4aが形成されており、吸引孔114aは、キャップ凹部105の内壁における、キャッ
プ凹部105の底面から離れた位置に開口している。この構成によって、キャップ室10
5aから空気を吸引してキャップ室105aを負圧にする際に、キャップ凹部105の底
に溜まった溶媒や機能液を吸引することが少なくなるため、効率よくキャップ室105a
から空気を吸引して負圧にすることができる。
(3) The
4 a is formed, and the
When the air is sucked from 5a to make the
The air can be sucked into the negative pressure.
(4)キャップベース104には、キャップ凹部105から側面に貫通する給液孔11
9aが形成されている。この構成によって、キャップ室105aの開口が封止された状態
でもキャップ凹部105に溶媒を供給することができる。
(4) In the
9a is formed. With this configuration, the solvent can be supplied to the
(5)キャップベース104には、キャップ凹部105から側面に貫通する給液孔11
9aが形成されており、給液孔119aは、キャップ凹部105の内壁における、キャッ
プ凹部105の底面から離れた位置に開口している。この構成によって、キャップ凹部1
05に溶媒を供給する際に、キャップ凹部105の底に溜まった溶媒や機能液がキャップ
凹部105への溶媒の流入の抵抗となる可能性を小さくすることができる。
(5) In the
9 a is formed, and the
When the solvent is supplied to 05, it is possible to reduce the possibility that the solvent or the functional liquid accumulated at the bottom of the
(6)キャップベース104には、吸引孔114aとは別に排液孔124aが設けられ
ている。これにより、吸引孔114aや吸引管114や吸引バルブ112や吸引ポンプ1
11が機能液に触れる可能性を小さくすることができる。
(6) The
The possibility that 11 touches the functional liquid can be reduced.
(7)キャップユニット110における6個のキャップ装置103は、ヘッドユニット
54における6個の液滴吐出ヘッド17の位置に対応した位置にそれぞれ配設されている
。これにより、キャップユニット110が有する6個のキャップ装置103によって、ヘ
ッドユニット54における6個の液滴吐出ヘッド17の吐出ノズル78を同時に封止して
、吸引に要する時間を削減することができる。
(7) The six
(第二の実施形態)
次に、ヘッドユニット、吐出装置、及び吐出方法の第二の実施形態について、説明する
。本実施形態の液滴吐出装置301(図10参照)は、第一の実施形態の液滴吐出装置1
と基本的な構成及び機能は共通である。液滴吐出装置301の液滴吐出装置1と異なる構
成について説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the head unit, the ejection device, and the ejection method will be described. The droplet discharge device 301 (see FIG. 10) of the present embodiment is a
The basic configuration and functions are the same. A configuration different from the
<液滴吐出装置>
最初に、液滴吐出装置301の全体構成について、図10を参照して説明する。図10
は、液滴吐出装置の概略構成を示す平面図である。
<Droplet ejection device>
First, the overall configuration of the
These are top views which show schematic structure of a droplet discharge apparatus.
図10に示したように、液滴吐出装置301は、液滴吐出ヘッド17(図3参照)を有
する吐出ユニット332と、ワークユニット3と、給液ユニット(図示省略)と、検査ユ
ニット334と、メンテナンスユニット335と、吐出装置制御部(図示省略)とを備え
ている。
As shown in FIG. 10, the
吐出ユニット332は、ヘッドユニット54を備えるキャリッジユニット51を4個備
えている。検査ユニット334は、4個のヘッドユニット54に対応する構成を備えてい
る。メンテナンスユニット335は、メンテナンスユニット5の吸引ユニット15とは異
なる吸引ユニット315を備えている。
4個のヘッドユニット54に対応する構成となっていること及び吸引ユニット15とは
異なる吸引ユニット315を備えていること以外は、液滴吐出装置301は、液滴吐出装
置1と基本的に同様の構成を備えている。液滴吐出装置301における吐出装置制御部は
、液滴吐出装置1における吐出装置制御部6と同様に、液滴吐出装置301の各装置及び
各ユニットなどを総括的に制御する。
The
The
吸引ユニット315は、キャップユニット310と、ブリッジプレート52及びブリッ
ジプレート52に吊設された溶解液ヘッドキャリッジ351を有する溶解液供給ユニット
316と、を備えている。溶解液ヘッドキャリッジ351は、6個の溶解液供給ヘッド3
17を備える溶解液ヘッドユニット354を備えている。
溶解液ヘッドユニット354は、ヘッド昇降機構(図示省略)を介して、Z軸方向に昇
降自在に支持されている。溶解液供給ヘッド317には、図示省略した溶解液タンクから
機能液の溶解液が供給される。溶解液は、機能液の溶質を溶解可能な液体であって、例え
ば機能液の溶媒である。溶解液供給ユニット316が、溶解液供給手段に相当する。
The
17 is provided with a
The
溶解液ヘッドユニット354における6個の溶解液供給ヘッド317の配置は、ヘッド
ユニット54における6個の液滴吐出ヘッド17の配置と、基本的に同一である。
キャップユニット110における6個のキャップ装置103と同様に、キャップユニッ
ト310における6個のキャップ装置303(図11参照)は、ヘッドユニット54にお
ける6個の液滴吐出ヘッド17の位置に対応した位置にそれぞれ配設されている。これに
より、ヘッドユニット54における6個の液滴吐出ヘッド17を、キャップユニット31
0が備える6個のキャップ装置303によって同時にキャッピングすることができる。同
様に、溶解液ヘッドユニット354における6個の溶解液供給ヘッド317のそれぞれを
、キャップユニット310が備える6個のキャップ装置303のそれぞれに、同時に臨ま
せることができる。
The arrangement of the six solution supply heads 317 in the
Similar to the six
Capping can be performed simultaneously by the six
溶解液ヘッドキャリッジ351が吊設されたブリッジプレート52は、キャリッジユニ
ット51が吊設されたブリッジプレート52と同様のものである。ブリッジプレート52
を両持ちで支持する一対のY軸リニアモータを(同期して)駆動すると、各Y軸スライダ
が一対のY軸支持ベース7,7を案内にして同時にY軸方向を平行移動する。これにより
、ブリッジプレート52がY軸方向に移動し、ブリッジプレート52に吊設された溶解液
ヘッドキャリッジ351がY軸方向に移動する。
The
When a pair of Y-axis linear motors that support the two is supported (synchronously), each Y-axis slider translates in the Y-axis direction simultaneously with the pair of Y-
<封止キャップ及びキャップユニット>
次に、図11を参照して、封止キャップ302及びキャップユニット310について説
明する。図11は、封止キャップ及びキャップユニットの概略構成を示す図である。図1
1(a)は、封止キャップの構成を示す断面図であり、図11(b)は、キャップユニッ
トの概略構成を示す平面図である。図11(b)に示したX軸及びY軸は、キャップユニ
ット310が液滴吐出装置301に取り付けられた状態において、図10又は図4に示し
たX軸及びY軸と一致している。封止キャップ302が、ノズル封止手段に相当する。
<Sealing cap and cap unit>
Next, the sealing
1 (a) is a cross-sectional view showing the configuration of the sealing cap, and FIG. 11 (b) is a plan view showing the schematic configuration of the cap unit. The X axis and Y axis shown in FIG. 11B coincide with the X axis and Y axis shown in FIG. 10 or FIG. 4 in a state where the
図11(a)に示すように、封止キャップ302は、キャップベース304と封止部材
306とを備えている。キャップベース304は、例えばステンレス鋼などのような腐食
され難い材料で略直方体形状に構成されており、一面にキャップ凹部305が形成されて
いる。キャップ凹部305は、キャップベース304の一面に開口する略直方体形状の凹
部である。キャップベース304は、封止キャップ302が液滴吐出装置301に取り付
けられた状態では、キャップ凹部305の開口が重力加速度方向の上側を向く状態になる
。キャップベース304のキャップ凹部305が形成されている面を上面、反対側の面を
下面、上面と下面以外の4面を側面と表記する。
As shown in FIG. 11A, the sealing
キャップベース304には、キャップ凹部305から側面に貫通する吸引孔314と、
キャップ凹部305から下面に貫通する排液孔324と、が形成されている。吸引孔31
4と、排液孔324とは、それぞれ、キャップベース304の側面又は下面に突設された
吸引突起314b、又は排液突起324bを貫通して、キャップベース304の外部に開
口している。
吸引孔314は、キャップ凹部305の内壁における、キャップ凹部305の底面から
離れた位置に開口している。
The
A
4 and the
The suction hole 314 opens at a position away from the bottom surface of the
吸引突起314bには吸引管114の一端が嵌合しており、吸引管114の他端は、吸
引ポンプ111に接続されている。吸引管114の途中には、吸引管114の流路を開閉
可能な吸引バルブ112が設けられている。吸引バルブ112及び吸引ポンプ111は、
吐出装置制御部によって制御される。吸引ポンプ111によって、吸引管114及び吸引
孔314を介してキャップ凹部305内の気体や液体を吸引することができる。
排液突起324bには排液管124の一端が嵌合しており、排液管124の他端は、排
液ポンプ121に接続されている。排液管124の途中には、排液管124の流路を開閉
可能な排液バルブ122が設けられている。排液バルブ122及び排液ポンプ121は、
吐出装置制御部によって制御される。排液ポンプ121によって、排液管124及び排液
孔324を介してキャップ凹部305の底に溜まった機能液や溶解液を排出することがで
きる。キャップ凹部305の底は、上面からの深さが、排液孔324が開口している部分
において最も深くなるように形成されている。これにより、キャップ凹部305の底に溜
まった液体は、排液孔324に流入し易くなっている。
One end of the
It is controlled by the discharge device controller. The
One end of the
It is controlled by the discharge device controller. By the
封止部材306は、耐食性を有するゴム状弾性体材料を用いて形成されている。封止部
材306は、キャップ凹部305の開口の縁に沿って、図示省略した封止部材ホルダによ
ってキャップベース304に固定されている。封止部材306の封止凸部306aが、キ
ャップベース304の上面から突出している。封止部材306とキャップ凹部305とで
、キャップ室305aを構成している。
封止凸部306aの平面形状は、2列のノズル列78Aの周囲でノズル形成面76aに
当接する形状になっている。封止キャップ302が液滴吐出ヘッド17に当接する場合、
キャップベース304から突出している封止凸部306aがノズル形成面76aに当接す
る。このとき、ゴム状弾性体材料から成る封止凸部306aは、弾性変形してノズル形成
面76aに密着する。キャップ室305aは、図11(a)に二点鎖線で示したように、
液滴吐出ヘッド17によって封止されて、吸引孔314、排液孔324、又は液滴吐出ヘ
ッド17に形成された液状体の流路を介してのみ外部と連通可能な封止空間となる。吐出
ノズル78に対しては、キャップ室305aが、吐出ノズル78を封止する封止空間にな
っている。キャップ室305aが、封止室に相当する。
The sealing
The planar shape of the sealing
The sealing
Sealed by the
キャップ装置303は封止キャップ302とベースホルダ308とを有しており、ベー
スホルダ308がキャッププレート101に形成されたプレート孔101aに嵌合して固
定されることによって、キャッププレート101に固定されている。封止キャップ302
は、キャップ押圧機構309を介してベースホルダ308に対して離接方向に移動可能に
取り付けられている。キャップ押圧機構309は、封止キャップ302がキャッププレー
ト101の面に略垂直な方向に移動する方向に弾性変形可能である。キャップ押圧機構3
09は、封止キャップ302が液滴吐出ヘッド17などに当接した状態で、封止キャップ
302に加えられた当接力によって変形し、変形抗力によって、封止キャップ302を液
滴吐出ヘッド17などに押付ける力を封止キャップ302に加える。
The
Is attached to the
09 is a state in which the
図11(b)に示したように、キャップユニット310は、キャッププレート101と
、キャッププレート101に搭載された6個のキャップ装置303と、を有している。キ
ャッププレート101は、図示省略したキャップ昇降機構を介して架台8に昇降可能に固
定されている。
As shown in FIG. 11B, the
図11(b)は、キャップユニット310を封止部材306側から見た図である。6個
のキャップ装置303は、Y軸方向に分かれて、それぞれ3個ずつのキャップ装置303
を有するキャップ組415を2組形成している。キャップユニット310における6個の
キャップ装置303は、ヘッドユニット54における6個の液滴吐出ヘッド17の位置に
対応した位置にそれぞれ配設されている。キャップユニット310が有する6個のキャッ
プ装置303によって、ヘッドユニット54における6個の液滴吐出ヘッド17の吐出ノ
ズル78を同時に封止することができる。
FIG. 11B is a view of the
Two sets of
図1を参照して説明したように、液滴吐出装置1におけるヘッドユニット54は、Y軸
テーブル12によってキャリッジユニット51を移動させることによって、キャップユニ
ット110に臨む位置に移動可能である。同様に、液滴吐出装置301におけるヘッドユ
ニット54は、Y軸テーブル12によってキャリッジユニット51を移動させることによ
って、キャップユニット310に臨む位置に移動可能である。
キャップユニット310に臨む位置にあるヘッドユニット54に対して、キャップ昇降
機構によってキャップユニット310を上昇させることで、6個の液滴吐出ヘッド17の
それぞれのノズル形成面76aに、封止凸部306aを当接させる。キャップ押圧機構3
09の押圧力によって、封止凸部306aがノズル形成面76aに押付けられ、封止凸部
306aが弾性変形することによって、封止凸部306aとノズル形成面76aとが密着
する。上述したように、吐出ノズル78に対しては、キャップ室305aが、吐出ノズル
78を封止する封止空間になる。この状態が、封止キャップ302によって液滴吐出ヘッ
ド17(吐出ノズル78)をキャッピング(封止)した状態である。
As described with reference to FIG. 1, the
The
The sealing
稼働していない液滴吐出ヘッド17についてキャッピング状態を維持することによって
、吐出ノズル78の部分で機能液が乾燥することを抑制することができる。液滴吐出ヘッ
ド17(吐出ノズル78)をキャッピングした状態で、吸引ポンプ111によって、吸引
管114及び吸引孔314を介してキャップ室305a内の気体を吸引することで、吐出
ノズル78を介して、圧力室158などに充填されている機能液を吸引することができる
。
By maintaining the capping state for the
<吸引工程>
次に、液滴吐出ヘッド17に充填された機能液を、吸引ユニット315を用いて吸引す
る吸引工程について、図12を参照して説明する。図12は、液滴吐出ヘッドを吸引する
吸引工程を示すフローチャートである。
<Suction process>
Next, a suction process for sucking the functional liquid filled in the
図12のステップS21では、排液バルブ122を閉じて、排液管124を閉鎖する。
次に、ステップS22では、溶解液供給ユニット316を、Y軸テーブル12によって
Y軸方向に移動させて、溶解液ヘッドユニット354における6個の溶解液供給ヘッド3
17のそれぞれを、キャップユニット310が備える6個のキャップ装置303のそれぞ
れに対向させる。より詳細には、溶解液供給ヘッド317の吐出ノズルを、キャップ室3
05aに臨ませる。
In step S21 of FIG. 12, the
Next, in step S22, the
17 is opposed to each of the six
Let's face 05a.
次に、ステップS23では、機能液の溶媒をキャップ凹部305に供給する。キャップ
室305a(キャップ凹部305)に臨んだ溶解液供給ヘッド317の吐出ノズルから溶
媒を吐出して、キャップ凹部305に供給する。ステップS21を実施したことにより、
排液バルブ122によって排液管124が閉鎖されているため、溶媒はキャップ凹部30
5に溜められる。液滴吐出装置301は4個のキャップユニット310を備えるため、そ
れぞれのキャップユニット310について、ステップS21からステップS23を実施す
る。
Next, in step S23, the solvent of the functional liquid is supplied to the
Since the
5 Since the
次に、ステップS24では、溶解液供給ユニット316を、Y軸テーブル12によって
Y軸方向に移動させる。溶解液供給ユニット316は、ヘッドユニット54をキャップユ
ニット310に臨ませる際に支障がないように、キャップユニット310に関してワーク
ユニット3とは反対側に移動させる。
Next, in step S24, the
次に、ステップS25では、キャップ装置303によって液滴吐出ヘッド17をキャッ
ピングする。上述したように、Y軸テーブル12によってキャリッジユニット51を移動
させることによって、ヘッドユニット54をキャップユニット310に臨む位置に移動さ
せる。キャップユニット310に臨む位置にあるヘッドユニット54に対して、キャップ
昇降機構によってキャップユニット310を上昇させることで、6個の液滴吐出ヘッド1
7のそれぞれのノズル形成面76aに、封止凸部306aを当接させる。キャップ押圧機
構309の押圧力によって、封止凸部306aがノズル形成面76aに押付けられ、封止
凸部306aが弾性変形することによって、封止凸部306aとノズル形成面76aとが
密着する。
Next, in step S25, the
7 are brought into contact with the respective
次に、ステップS26では、吐出ノズル78の吸引を実施する。吸引ポンプ111によ
って、吸引管114及び吸引孔314を介してキャップ室305a内の空気を吸引する。
ステップS21において排液管124を閉鎖し、ステップS25においてキャップ装置3
03によって液滴吐出ヘッド17をキャッピングしているため、キャップ室305aは封
止された空間となっている。このため、吸引ポンプ111によってキャップ室305a内
の空気を吸引することによって、キャップ室305aは負圧になるため、吐出ノズル78
から、圧力室158などの液滴吐出ヘッド17の内部の機能液の流路に充填されている機
能液が吸引される。液滴吐出装置301は4個のヘッドユニット54に対応して4個のキ
ャップユニット310を備えるため、ステップS25及びステップS26は、4個のヘッ
ドユニット54について並行して実施する。
Next, in step S26, the
In step S21, the
Since the
Therefore, the functional liquid filled in the flow path of the functional liquid inside the
次に、ステップS27では、キャップ昇降機構によってキャップユニット310を下降
させることで、液滴吐出ヘッド17のキャッピング状態を解除して、液滴吐出ヘッド17
の吐出ノズル78を開放する。
Next, in step S <b> 27, the
The
次に、ステップS28では、排液バルブ122を開いて、排液管124を開放する。
次に、ステップS29では、排液ポンプ121によって、キャップ凹部305の底に溜
まった機能液及び溶媒を、排液孔324及び排液管124を介して排出する。キャップ凹
部305の底に溜まった機能液及び溶媒は、ステップS23において供給された溶媒、又
はステップS26において液滴吐出ヘッド17から吸引された機能液である。
Next, in step S28, the
Next, in step S <b> 29, the functional liquid and the solvent accumulated at the bottom of the
次に、ステップS30では、排液バルブ122を閉じて、排液管124を閉鎖する。
次に、ステップS31では、ステップS22と同様に、溶解液供給ユニット316をY
軸方向に移動させて、溶解液供給ヘッド317の吐出ノズルを、キャップ室305aに臨
ませる。
次に、ステップS32では、ステップS23と同様に、キャップ室305aに臨んだ溶
解液供給ヘッド317の吐出ノズルから溶媒を吐出して、キャップ凹部305に供給する
。ステップS30を実施したことにより、排液バルブ122によって排液管124が閉鎖
されているため、溶媒はキャップ凹部305に溜められる。
Next, in step S30, the
Next, in step S31, the
The nozzle is moved in the axial direction so that the discharge nozzle of the
Next, in step S32, similarly to step S23, the solvent is discharged from the discharge nozzle of the
ステップS32を実施して、吸引ユニット315によって液滴吐出ヘッド17に充填さ
れた機能液を吸引する吸引工程を終了する。
吸引ユニット315は、次の吸引工程まで、ステップS32が実施された状態で待機さ
せる。
次の吸引工程の実施に際しては、最初に、ステップS24と同様に、溶解液供給ユニッ
ト316を、Y軸方向に移動させる。溶解液供給ユニット316は、次の吸引工程におい
てヘッドユニット54をキャップユニット310に臨ませる際に支障がないように、キャ
ップユニット310に関してワークユニット3とは反対側に移動させる。ステップS21
は、ステップS30を実施してあるため、省略する。キャップ凹部305に溜められた溶
媒が著しく減少していなければ、吸引工程におけるステップS22からステップS24を
省略して、ステップS25からステップS32を実施する。
また、キャップ凹部305に溜められた溶媒が著しく減少した場合には、ステップS2
2からステップS24を、吸引工程とは別に独立して実施する。
Step S32 is performed, and the suction process of sucking the functional liquid filled in the
The
In performing the next suction step, first, similarly to step S24, the
Is omitted because step S30 is performed. If the solvent stored in the
If the solvent stored in the
2 to step S24 are performed independently of the suction process.
第二の実施形態によれば、第一の実施形態によって得られる効果に加えて、以下に記載
する効果が得られる。
(1)溶解液ヘッドユニット354における6個の溶解液供給ヘッド317の配置は、
ヘッドユニット54における6個の液滴吐出ヘッド17の配置と、基本的に同一であり、
キャップユニット310における6個のキャップ装置303は、ヘッドユニット54にお
ける6個の液滴吐出ヘッド17の位置に対応した位置にそれぞれ配設されている。これに
より、溶解液供給ヘッド317は液滴吐出ヘッド17と略同じ状態でキャップ装置303
のキャップ室305aに臨む。したがって、キャップ室305aにおける液滴吐出ヘッド
17から吸引された機能液が最も着弾し易い位置に、溶解液供給ヘッド317から溶媒を
供給することができる。キャップ室305a内に液体を吸収できる吸収部材が配設されて
いる場合などのように、キャップ室305a内の液状体が流動し難い場合に特に有用であ
る。また、液状体が乾燥し易いために、キャップ室305aに着弾した液状体がその場で
乾燥し始めるような場合に特に有用である。
According to 2nd embodiment, in addition to the effect acquired by 1st embodiment, the effect described below is acquired.
(1) The arrangement of the six solution supply heads 317 in the
The arrangement of the six droplet discharge heads 17 in the
The six
Facing the
(2)溶解液ヘッドユニット354における6個の溶解液供給ヘッド317の配置は、
ヘッドユニット54における6個の液滴吐出ヘッド17の配置と、基本的に同一であり、
キャップユニット310における6個のキャップ装置303は、ヘッドユニット54にお
ける6個の液滴吐出ヘッド17の位置に対応した位置にそれぞれ配設されている。これに
より、溶解液ヘッドユニット354における6個の溶解液供給ヘッド317のそれぞれを
、キャップユニット310が備える6個のキャップ装置303のそれぞれに、同時に臨ま
せることができるため、溶媒の供給を効率良く実施することができる。
(2) The arrangement of the six solution supply heads 317 in the
The arrangement of the six droplet discharge heads 17 in the
The six
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は
、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加
え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
As mentioned above, although preferred embodiment was described referring an accompanying drawing, suitable embodiment is not restricted to the said embodiment. The embodiment can of course be modified in various ways without departing from the scope, and can also be implemented as follows.
(変形例1)前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド17を封止していない状態にお
けるキャップ室105a又はキャップ室305aは、封止している状態ではノズル形成面
76aによって塞がれている開口が開放されている。キャップ室105a又はキャップ室
305aの開口を封止する封止キャップ蓋を設けて、液滴吐出ヘッド17を封止していな
い場合に、封止キャップ蓋によってキャップ室105a又はキャップ室305aの開口を
封止してもよい。キャップ室の開口を封止することによって、キャップ室内の溶媒が蒸発
することを抑制して、キャップ室内の機能液の濃度が高くなったり凝固したりすることを
抑制することができる。
(Modification 1) In the embodiment, the
(変形例2)前記第二の実施形態においては、溶解液供給ヘッド317を備える溶解液
ヘッドユニット354は1個であったが、溶解液ヘッドユニット354は多数設けてもよ
い。例えば、第二の実施形態のようにキャップユニット310を4個備える装置において
は、4個の溶解液ヘッドユニット354を設けることによって、4個のキャップユニット
310に略同時に溶媒を供給することで、溶媒の供給に要する時間を少なくすることがで
きる。
(Modification 2) In the second embodiment, the number of the
(変形例3)前記第二の実施形態においては、溶解液供給ヘッド317は、キャップ室
305aの開口に臨んだ状態で溶媒を供給していたが、溶解液供給ヘッド317をキャッ
プ室305aの開口(封止部材306)に密着させる構成であってもよい。溶解液供給ヘ
ッドをキャップ室の開口に密着させることによって、供給する溶媒がキャップ室の外に出
ることをほとんどなくすることができる。
溶解液供給ヘッドをキャップ室の開口に密着させることによって、稼働していない時の
キャップ室に溶解液供給ヘッドを用いて蓋をすることもできる。キャップ室に蓋をするこ
とで、キャップ室に供給されている溶解液が蒸発することを抑制することができる。
(Modification 3) In the second embodiment, the
By bringing the solution supply head into close contact with the opening of the cap chamber, the cap chamber when not in operation can be covered with the solution supply head. By covering the cap chamber, evaporation of the solution supplied to the cap chamber can be suppressed.
(変形例4)前記実施形態においては、吸引ユニット15及び吸引ユニット315は、
キャップ凹部105又はキャップ凹部305に溜まった機能液などを排出するための排液
ポンプ121を設けていたが、排出するためのポンプなどを設けることは必須ではない。
排出孔をキャップ凹部の底に形成して、当該排出孔から重力によって自然に流出させる構
成であってもよい。
(Modification 4) In the embodiment, the
Although the
The structure may be such that the discharge hole is formed in the bottom of the cap recess and naturally flows out of the discharge hole by gravity.
(変形例5)前記実施形態においては、キャップベース104及びキャップベース30
4における吸引孔114a又は吸引孔314は、キャップ凹部105又はキャップ凹部3
05の側面から外部に貫通する孔であったが、吸引孔がキャップ凹部の側面から外部に貫
通することは必須ではない。吸引孔をキャップ凹部の下面に形成してもよい。この場合に
は、吸引孔と排液孔とをそれぞれ設けることなく、吸引孔が排液孔を兼ねる構成であって
もよい。
(Modification 5) In the embodiment, the
4, the
Although the hole penetrates to the outside from the side surface of 05, it is not essential that the suction hole penetrates to the outside from the side surface of the cap recess. You may form a suction hole in the lower surface of a cap recessed part. In this case, the suction hole may also serve as the drainage hole without providing the suction hole and the drainage hole.
(変形例6)前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド17に対して封止キャップ10
2又は封止キャップ302を用いてキャッピング又はキャッピングの解除をする際に、キ
ャップユニット110又はキャップユニット310とヘッドユニット54とを離接方向に
相対移動させるために、キャップユニット110又はキャップユニット310をZ軸方向
に移動していた。しかし、キャップユニットを吐出ヘッドとの離接方向に移動させること
は必須ではない。ヘッドユニットをキャップユニットとの離接方向に移動させる構成であ
ってもよい。
溶解液供給ユニットとキャップユニットとの離接方向の相対移動についても、溶解液供
給ユニットとキャップユニットとのいずれを移動させる構成であってもよい。
(Modification 6) In the above embodiment, the sealing cap 10 with respect to the
2 or when the
Regarding the relative movement of the solution supply unit and the cap unit in the separation / contact direction, either the solution supply unit or the cap unit may be moved.
(変形例7)前記第二の実施形態においては、1個の溶解液ヘッドユニット354が1
個のキャップユニット310に対応する構成であったが、1個の溶解液ヘッドユニットが
1個のキャップユニットに対応する構成であることは必須ではない。1個の溶解液ヘッド
ユニットが同時に複数のキャップユニットに溶解液を供給する構成であってもよい。
(Modification 7) In the second embodiment, one
Although the configuration corresponds to one
(変形例8)前記第二の実施形態においては、溶解液供給ヘッド317が封止キャップ
302に臨む位置に溶解液供給ユニット316を移動させるために、溶解液供給ユニット
316をY軸方向に移動させていた。しかし、溶解液供給ヘッドと封止キャップとを対向
させるために溶解液供給ユニットを移動させることは必須ではない。溶解液供給ヘッドと
封止キャップとを対向させるための溶解液供給ユニットとキャップユニットとの相対移動
は、溶解液供給ユニット又はキャップユニットのいずれを移動させる構成あってもよい。
(Modification 8) In the second embodiment, in order to move the
(変形例9)前記第二の実施形態においては、キャップ凹部305に溶媒を供給するた
めのヘッドとして溶解液供給ヘッド317を用いていた。溶解液を供給するためのヘッド
は、機能液を吐出するために用いる液滴吐出ヘッド17と同じ液滴吐出ヘッド17を用い
てもよい。また、溶解液を供給するためのヘッドは、溶解液はキャップ凹部から外れない
範囲に供給すればよく、短時間に適量を供給することが好ましいため、例えばディスペン
サのような吐出位置精度は高くないが単位時間あたりの吐出量を多くできる吐出ヘッドを
、溶解液を供給するためのヘッドとして用いることも有効である。
(Modification 9) In the second embodiment, the
(変形例10)前記実施形態においては、ヘッドユニット54は6個の液滴吐出ヘッド
17を備えていたが、ヘッドユニットが備える液滴吐出ヘッドの数は、6個に限らない。
ヘッドユニットは、何個の液滴吐出ヘッドを備えていてもよい。
(Modification 10) In the embodiment described above, the
The head unit may include any number of droplet discharge heads.
(変形例11)前記実施形態においては、液滴吐出装置1は1個のヘッドユニット54
を備えており、液滴吐出装置301は4個のヘッドユニット54を備えていたが、液滴吐
出装置が備えるヘッドユニットは1個又は4個に限らない。液滴吐出装置は、何個のヘッ
ドユニットを備えていてもよい。
(Modification 11) In the above-described embodiment, the
The
(変形例12)前記実施形態においては、吐出装置として、インクジェット方式の液滴
吐出ヘッド17を備える液滴吐出装置1又は液滴吐出装置301を例に説明したが、吐出
装置が液滴吐出装置であることは必須ではない。吐出装置としては、例えば、ディスペン
サを備える吐出装置などであってもよい。
(Modification 12) In the above-described embodiment, the
(変形例13)前記実施形態においては、液滴吐出装置1を使用して機能液を配置する
ことで描画を実施する描画対象物の一例として、金属配線や絶縁膜を形成する配線基板に
ついて説明したが、描画対象物は配線基板に限らない。上述したヘッド保守装置、吐出装
置、及びヘッド保守方法は、製造に際して様々な液状体を配置して加工を実施する様々な
加工対象物を加工するための製造装置、及び製造方法として利用できる。
例えば、液晶表示パネルのフィルタ膜や、液晶表示装置の画素電極膜や配向膜や対向電
極膜や、カラーフィルタなどを保護するためなどに設けるオーバーコート膜などの加工方
法又は加工装置などとして、利用することもできる。有機EL表示装置の正極電極膜や陰
極電極膜、フォトエッチングなどによってパターンを形成するための膜や、フォトエッチ
ングなどのフォトレジスト膜などの加工方法又は加工装置などとして、利用することもで
きる。半導体ウェハ、及び液状の導電材料を吐出する半導体装置の配線導電膜の加工方法
又は加工装置、半導体ウェハ、及び液状の絶縁材料を吐出する半導体装置の絶縁層の加工
方法又は加工装置などとして、利用することもできる。
(Modification 13) In the above-described embodiment, a wiring substrate on which a metal wiring or an insulating film is formed will be described as an example of a drawing object on which drawing is performed by arranging a functional liquid using the
For example, it can be used as a processing method or processing device for liquid crystal display panel filter films, pixel electrode films of liquid crystal display devices, alignment films, counter electrode films, overcoat films provided to protect color filters, etc. You can also It can also be used as a processing method or processing apparatus for a positive electrode film or a cathode electrode film of an organic EL display device, a film for forming a pattern by photoetching, a photoresist film such as photoetching, or the like. Used as a processing method or processing apparatus for a semiconductor wafer and a wiring conductive film of a semiconductor device that discharges a liquid conductive material, or as a processing method or processing apparatus for an insulating layer of a semiconductor device that discharges a semiconductor wafer or a liquid insulating material You can also
(変形例14)前記実施形態においては、液滴吐出装置1は、加工対象物を載置したワ
ーク載置台21を主走査方向に移動させると共に、液滴吐出ヘッド17から機能液を吐出
させることによって機能液を配置していた。また、ヘッドユニット54を副走査方向に移
動することによって、加工対象物に対する液滴吐出ヘッド17(吐出ノズル78)の位置
を合わせこんでいた。しかし、配置ヘッドとしての液滴吐出ヘッドと加工対象物との、主
走査方向の相対移動を加工対象物を移動させることで実施することも、副走査方向の相対
移動を吐出ヘッドを移動させることで実施することも、必須ではない。
吐出ヘッドと加工対象物との、主走査方向の相対移動を吐出ヘッドを主走査方向に移動
させることで実施してもよい。吐出ヘッドと加工対象物との、副走査方向の相対移動を加
工対象物を副走査方向に移動させることで実施してもよい。あるいは、吐出ヘッドと加工
対象物との、主走査方向及び副走査方向の相対移動を、吐出ヘッド、又は加工対象物のど
ちらか一方を、主走査方向及び副走査方向に移動させることで実施してもよいし、吐出ヘ
ッド、及び加工対象物の両方を、主走査方向及び副走査方向に移動させることで実施して
もよい。
(Modification 14) In the embodiment described above, the
The relative movement in the main scanning direction between the ejection head and the workpiece may be performed by moving the ejection head in the main scanning direction. The relative movement in the sub-scanning direction between the discharge head and the processing target may be performed by moving the processing target in the sub-scanning direction. Alternatively, the relative movement of the discharge head and the processing object in the main scanning direction and the sub-scanning direction is performed by moving either the discharge head or the processing object in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Alternatively, both the ejection head and the workpiece may be moved in the main scanning direction and the sub scanning direction.
1,301…液滴吐出装置、5…メンテナンスユニット、5d…メンテナンスドライバ
、6…吐出装置制御部、15,315…吸引ユニット、17…液滴吐出ヘッド、54…ヘ
ッドユニット、78…吐出ノズル、102,302…封止キャップ、103,303…キ
ャップ装置、104,304…キャップベース、105,305…キャップ凹部、105
a,305a…キャップ室、106,306…封止部材、106a,306a…封止凸部
、110,310…キャップユニット、111…吸引ポンプ、112…吸引バルブ、11
4…吸引管、114a,314…吸引孔、116…溶解液供給ユニット、117…溶解液
供給ポンプ、118…溶解液バルブ、119…給液管、119a…給液孔、121…排液
ポンプ、122…排液バルブ、124…排液管、124a,324…排液孔、158…圧
力室、316…溶解液供給ユニット、317…溶解液供給ヘッド、332…吐出ユニット
、335…メンテナンスユニット、351…溶解液ヘッドキャリッジ、354…溶解液ヘ
ッドユニット。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,301 ... Droplet discharge apparatus, 5 ... Maintenance unit, 5d ... Maintenance driver, 6 ... Discharge apparatus control part, 15,315 ... Suction unit, 17 ... Droplet discharge head, 54 ... Head unit, 78 ... Discharge nozzle, 102, 302 ... Sealing cap, 103, 303 ... Cap device, 104, 304 ... Cap base, 105, 305 ... Cap recess, 105
a, 305a ... cap chamber, 106, 306 ... sealing member, 106a, 306a ... sealing projection, 110, 310 ... cap unit, 111 ... suction pump, 112 ... suction valve, 11
DESCRIPTION OF
Claims (19)
するためのヘッド保守装置であって、
前記吐出ノズルを封止する空間を構成する封止室を有するノズル封止手段と、
前記封止室に連通する吸引管を備え、前記吐出ノズルを封止した前記封止室の内部の気
体又は液体を、当該吸引管を介して吸引することで、前記吐出ノズルを介して前記吐出ヘ
ッドに充填された前記液状体を吸引する吸引手段と、
前記膜材料を溶解可能な溶解液を前記ノズル封止手段に供給する溶解液供給手段と、を
備えることを特徴とするヘッド保守装置。 A head maintenance device for maintaining a discharge head including a discharge nozzle for discharging a liquid material containing a film material forming a film-like body,
Nozzle sealing means having a sealing chamber that constitutes a space for sealing the discharge nozzle;
A suction tube that communicates with the sealing chamber, and the gas or liquid inside the sealing chamber that seals the discharge nozzle is sucked through the suction tube, so that the discharge is performed through the discharge nozzle. A suction means for sucking the liquid filled in the head;
A head maintenance device comprising: a solution supply means for supplying a solution capable of dissolving the film material to the nozzle sealing means.
請求項1に記載のヘッド保守装置。 The head maintenance device according to claim 1, wherein the solution supply means includes a solution supply pipe communicating with the sealing chamber.
で当該封止室に向けて前記溶解液を吐出する溶解液供給ヘッドを備えることを特徴とする
、請求項1に記載のヘッド保守装置。 The dissolution liquid supply means includes a dissolution liquid supply head that is movable to a position facing the sealing chamber and that discharges the dissolution liquid toward the sealing chamber. The head maintenance device according to claim 1.
れか一項に記載のヘッド保守装置。 The head maintenance device according to claim 1, further comprising a sealing chamber lid that seals the sealing chamber.
のヘッド保守装置。 The head maintenance device according to claim 3, wherein the sealing chamber is sealed using the solution supply head.
前記排出管に形成された前記液状体又は前記溶解液の流路を開閉する排出路開閉手段と
、をさらに備えることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のヘッド保守
装置。 A discharge pipe for discharging the liquid or the solution accumulated in the sealing chamber;
6. The head maintenance according to claim 1, further comprising: a discharge path opening / closing means that opens and closes the flow path of the liquid material or the solution formed in the discharge pipe. apparatus.
の内部に溜まった前記液状体又は前記溶解液を吸引可能であることを特徴とする、請求項
1乃至5のいずれか一項に記載のヘッド保守装置。 The suction tube is capable of sucking a gas or liquid inside the sealing chamber and sucking the liquid or the solution accumulated in the sealing chamber. Item 6. The head maintenance device according to any one of Items 1 to 5.
項に記載のヘッド保守装置。 The head maintenance device according to claim 1, wherein the solution is a solvent for the liquid material.
装置。 An ejection device comprising the head maintenance device according to any one of claims 1 to 8.
するヘッド保守方法であって、
前記吐出ノズルを封止する空間を構成する封止室を有するノズル封止手段の前記封止室
に、前記膜材料を溶解可能な溶解液を、供給する溶解液供給工程と、
前記吐出ノズルが前記封止室に臨む位置に、前記吐出ヘッドと前記ノズル封止手段とを
相対配置し、当該ノズル封止手段によって、前記吐出ノズルを封止するノズル封止工程と
、
前記封止室を負圧にすることによって、前記吐出ノズルを介して前記吐出ヘッドに充填
された前記液状体を吸引する吸引工程と、を有することを特徴とするヘッド保守方法。 A head maintenance method for maintaining a discharge head including a discharge nozzle for discharging a liquid material including a film material forming a film-like body,
A solution supply step of supplying a solution capable of dissolving the film material to the sealing chamber of the nozzle sealing means having a sealing chamber that constitutes a space for sealing the discharge nozzle;
A nozzle sealing step of relatively disposing the discharge head and the nozzle sealing means at a position where the discharge nozzle faces the sealing chamber, and sealing the discharge nozzle by the nozzle sealing means;
And a suction step of sucking the liquid material filled in the discharge head through the discharge nozzle by setting the sealing chamber to a negative pressure.
を供給することを特徴とする、請求項10に記載のヘッド保守方法。 The head maintenance method according to claim 10, wherein, in the solution supply step, the solution is supplied via a solution supply pipe communicating with the sealing chamber.
置に配置する溶解液供給ヘッド配置工程と、前記溶解液供給ヘッドから前記封止室に向け
て前記溶解液を吐出する溶解液吐出工程と、を有することを特徴とする請求項10に記載
のヘッド保守方法。 The solution supply step includes a solution supply head disposing step of disposing a solution supply head for discharging the solution at a position facing the sealing chamber, and the solution supplying head from the solution supply head toward the sealing chamber. The head maintenance method according to claim 10, further comprising a solution discharge step of discharging the solution.
態を維持して前記ノズル封止手段を待機させる待機工程と、をさらに有することを特徴と
する請求項10乃至12のいずれか一項に記載のヘッド保守方法。 A sealing chamber sealing step of sealing the sealing chamber using a sealing chamber lid; and a standby step of waiting for the nozzle sealing means while maintaining the state where the sealing chamber is sealed. The head maintenance method according to any one of claims 10 to 12, further comprising:
前記溶解液供給ヘッドによって封止された状態を維持して前記ノズル封止手段を待機させ
る待機工程と、をさらに有することを特徴とする請求項12に記載のヘッド保守方法。 A sealing chamber sealing step of sealing the sealing chamber using the dissolution liquid supply head; and the nozzle sealing means while maintaining the state where the sealing chamber is sealed by the dissolution liquid supply head The head maintenance method according to claim 12, further comprising a standby step of waiting.
することを特徴とする、請求項10乃至14のいずれか一項に記載のヘッド保守方法。 The head maintenance method according to any one of claims 10 to 14, further comprising a discharging step of discharging the liquid or the solution accumulated in the sealing chamber.
求項15に記載のヘッド保守方法。 The head maintenance method according to claim 15, wherein the discharging step is performed by performing the suction step.
求項10乃至16のいずれか一項に記載のヘッド保守方法。 17. The head maintenance method according to claim 10, wherein the solution supply process is performed every time the suction process is performed.
16のいずれか一項に記載のヘッド保守方法。 The head maintenance method according to claim 10, wherein the solution supply step is performed at predetermined time intervals.
する、請求項10乃至18のいずれか一項に記載のヘッド保守方法。 The head maintenance method according to any one of claims 10 to 18, wherein in the solution supply step, the solvent of the liquid material is supplied to the sealing chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008094729A JP2009247919A (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Head maintenance device, ejection device, and head maintenance method |
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JP2008094729A Withdrawn JP2009247919A (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Head maintenance device, ejection device, and head maintenance method |
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