CN102717596A - 喷墨制膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷墨制膜方法，通过多个喷射步骤施行制膜；其中在第二喷射动作以后，在向与通过在前喷射动作所滴落的液滴接触位置或重叠位置喷射液滴时，是在等待工件上的液滴达到不流动程度的干燥状态之后才进行喷射。

Description

喷墨制膜方法

本申请是申请号为200880005764.2，申请日为2008年2月21日，发明名称为“喷墨涂布装置的清洗方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种具备有喷墨记录喷头(以下称为“喷墨喷头”)的喷墨涂布装置的清洗方法、喷嘴检查方法、涂布控制方法、及成膜方法，特别涉及一种用以将在喷墨喷头的喷嘴面及其周边所附着的脏污、碎屑、杂质等去除的清洗方法、喷嘴检查方法、涂布控制方法、及成膜方法。

另外，本说明书中的喷墨喷头，没有特别的限定，是具备有单一或多个喷嘴的喷墨喷头。

背景技术

喷墨记录装置中，为了维持高品质的记录质量，便必须将在喷墨记录喷头的油墨吐出面所残留油墨、杂质等予以去除。

专利文献1中揭示有，使擦拭刮板相对向于喷头的油墨吐出面，通过进行擦拭动作来清洗的方法中，为了提升清洗性能，便关于擦拭刮板的材质、角度、接触方式等进行研究。

专利文献2中揭示有，相对吐出口在所述刮板清洗的回复操作方向的下游侧设置油墨吸收用狭缝，将经所述刮板刮取的油墨利用具有平行于多个吐出口且狭缝状设置的抽吸口的油墨吸收用狭缝，吸取所述油墨以提升性能的方法等。

在专利文献3中揭示有，从喷雾器喷嘴朝喷墨喷头的喷嘴及其周边吹出而施行所述喷嘴面的洗净之后，将附着于喷墨喷头的喷嘴及其周边的洗净液利用刮板进行刮除等。

专利文献4中揭示有，配向膜的液滴吐出方法，使具有以既定间距排列的多个喷嘴的喷墨喷头，对衬底进行相对移动，而从所述喷嘴将配向膜的液滴吐出于所述衬底上的方法，其中，所述喷墨喷头对所述衬底相对移动的方向，是对所述衬底中构成格子状的像素排列方向，呈既定角度倾斜。

专利文献5中揭示有，薄膜形成装置，包括有：分别具有以一定间隔排列的多个喷嘴，具备有单一或多个喷墨喷头的喷头支撑构造体；以及具有在这些多个喷嘴排列方向的正交方向上，可在这些多个喷嘴之间进行相对移动的衬底搬送平台的衬底搬送机构；而从所述多个喷嘴将薄膜形成用溶液喷射于在所述衬底搬送平台上所搭载的衬底表面上，而施行涂布并形成薄膜的非接触式薄膜形成装置；其特征在于具备有：至少内部设有所述衬底搬送平台、喷墨喷头、及将所述喷头支撑构造体包含于内部的作为喷射涂布成膜室的真空糟；以及为了能在减压环境下施行喷射涂布成膜，而将所述真空槽内部施行减压的减压手段。

专利文献6中揭示有，配向膜形成方法，具备有：使用喷墨喷嘴将配向膜材料以液滴进行滴落，通过该滴落的液滴图案，检查所述喷墨喷嘴异常的检查步骤；以及当在该检查步骤判断液滴图案在既定范围内时，便使所述喷墨与衬底相对向，并使用所述喷墨喷嘴将配向膜材料以液滴滴落在该衬底上而成的配向膜的成膜步骤。

专利文献7中揭示有，装置的制造方法，包括有对衬底的图案形成区域，从液滴吐出喷头吐出液体材料的步骤的装置的制造方法；其特征在于包括有：对除所述图案形成区域以外的既定区域吐出所述液体材料的冲洗步骤。

专利文献1：日本特开2004-291364号公报

专利文献2：日本特开2004-42571号公报

专利文献3：日本特开2002-19132号公报

专利文献4：日本特开2006-320839号公报

专利文献5：日本特开2006-289355号公报

专利文献6：日本特开2006-058772号公报

专利文献7：日本特开2003-282245号公报

发明内容

(发明所欲解决的问题)

本发明的目的在于提供一种可解决后述技术问题的喷墨涂布装置的清洗方法、喷嘴检查方法、涂布控制方法、及成膜方法。

(解决问题的手段)

第1发明是喷墨喷头的清洗方法，其特征在于，将喷墨喷头的洗净区域，利用具有洗净液供应口与抽吸口的单元构件覆盖，并通过从抽吸口作用抽吸力，从与抽吸口相对向的洗净液供应口，朝洗净区域喷射洗净液来加以洗净。

第2发明是，在第1发明中，在所述洗净后，使喷墨喷头与单元构件仅稍微离开，通过对单元构件作用抽吸力，来使喷墨喷头的洗净区域干燥。

第3发明是，在第1或2发明中，洗净液是使用由具有使液材溶解的因子的溶剂所构成的液体。

第4发明是喷墨喷头的检查方法，使从喷墨喷头具有的喷嘴所喷射出的液材，滴落于检查用构件，并根据滴落的液滴图案检查所述喷嘴异常；所述喷墨喷头的检查方法的特征在于，所述检查用构件是由液材滴落处与非滴落处的反射率不同的材料来构成。

第5发明是，在第4发明中，所述检查用构件是由于液材的滴落而溶解的薄膜。

第6发明是喷墨涂布控制方法，其特征在于，在从喷墨喷头的吐出作业后，将在喷墨喷头内的流路所填充的吐出用液材替换为低挥发性替换材料，并在刚要开始吐出作业之前，将替换材料再次替换为吐出用液材。

第7发明是，在第6发明中，替换材料是使用由具备使液材溶解的因子的溶剂所构成的液体。

第8发明是喷墨制膜方法，通过多个喷射步骤施行制膜；所述方法的特征在于，等待前一步骤所喷射的工件上液滴干燥至不流动的程度之后，将液材喷射向与前一步骤滴落的液材液滴接触或部分重叠的位置。

第9发明是，在第8发明中，增加喷射步骤的次数，并减少每一次的喷射量。

第10发明是，在第8或9发明中，由膜形成布线图案。

(发明效果)

(1)关于喷墨喷头的清洗，因为刮板等固体物不接触到喷墨喷头的喷嘴及其周边，所以可在不发生磨损粉尘的情况下，清洗喷墨喷头。

另外，因为使用洗净液，所以在油墨等液材已干燥等情况，仍能以强劲洗净力进行清洗。

另外，也具有可缩短作业时间，可廉价制作的特征。

(2)能够以高视觉识别性检测出喷墨喷头的喷嘴不良情况，特别是透明液材中能明显地提高视觉识别性。

(3)解决喷墨喷头的涂布控制问题，能进行稳定的吐出动作。特别是对高挥发性的液材具更高的效果。

(4)在由喷墨的成膜中，相比于现有手法，可缩小整体面的厚度差。

附图说明

图1a为具备有实施例1的清洗机构的装置的整体概略俯视图。

图1b为具备有实施例1的清洗机构的装置的整体概略侧视图。

图2为表示实施例1的清洗机构一形态的概要说明图。

图3为表示实施例1的清洗机构另一形态的概要构造图。

图4a为表示实施例1的洗净单元的构造俯视图。

图4b为表示实施例1的洗净单元的概略构造侧面剖视图。

图5为实施例1的洗净单元所施行的洗净步骤与干燥步骤说明图。

图6为实施例1的喷墨喷头的洗净步骤与干燥步骤流程图。

图7为实施例1涉及的喷嘴检查机构说明图。

图8为表示喷墨喷头的涂布控制实施顺序的流程图。

图9为用于说明喷墨喷头动作的简略化概念构造图。

图10为图9构造中的喷墨喷头的前处理动作说明图。

图11为图9构造中的喷墨喷头的后处理动作说明图。

图12为现有的厚膜形成手法与本发明的厚膜形成手法的对比说明图。

图13为由本发明制膜方法能够形成的布线图案。

图14为实施例2涉及的维护机构构造图。

图15为表示透视实施例2的吸取/冲洗单元的侧视图。

图16为从实施例2的机器类所输出的信号波形。

符号说明

2         液材

3         洗净液

4         使用过的洗净液(废液)

5         负压

6         喷嘴

7         开闭机构

8         信号产生装置

9         连通构件

10        喷墨喷头

11        液材吐出面

12a、12b  液材瓶

13        洗净液瓶

14        工件平台

15        个人计算机(PC)

16        操作桌

19        压力供应泵

20        洗净单元

21        受液部

22        排放阀

23        清洗唇

24        底部抽吸口

25        洗净液供应口

26        洗净液回收口

28        开口

31a、31b  洗净液喷嘴电磁阀

32a、32b  侧喷嘴大气开放阀

33        供应阀

34a、34b  负压用电磁阀

35    洗净液供应阀

36    材料切换阀

37    喷射器

38    调节器

40    废液罐

41    手动接头

51    开闭电磁阀

52    满量传感器

61    抵接构件

62    框架

63    支撑构件

64    安装构件

66    接头

71    正式液体

72    检查用薄膜

73    板

74    摄像装置

75    反射照明

76    穿透照明

77    摄像装置的视野

78    滴落的正式液体

81    馈送用辊

82    卷取用辊

101   喷墨喷头控制盒

102   吸取/冲洗单元

103   喷头盖单元

104   影像照相机

105   液材切换单元

106   喷墨控制衬底

107   液材罐

108   紧急停止开关

109    底板

110    横梁

112    各种空压机器

113    仪器盒

114    控制盒

121    X轴移动机构

122    Y轴移动机构

123    Z轴移动机构

124    θ轴转动机构

125    Hθ轴转动机构

151    第一阀

152    第二阀

具体实施方式

本发明以喷墨涂布装置相关的下述四个技术思想为基础。

(1)清洗方法及机构

[i]课题

第一技术思想的课题在于改善在喷墨喷头的射出面上所附着液滴的去除能力较低情形。

另外，因为现有清洗机构的尺寸较大，所以更小型化的目标也属于待解决问题。

还有，如现有不使用坚硬刮板施行清洗也属待解决问题。理由是如果使刮板接触到喷墨喷头的喷嘴或其周边部分，则有产生磨损粉尘的问题。如果产生磨损粉尘，则成为喷嘴遭堵塞的原因，有导致周边环境遭污染的问题。此外，如果有磨损粉尘的产生可能性，则需要在无尘室内使用而受到限制。

[ii]主旨

为将喷墨喷头射出面上所附着的液材去除，使所附着的液材与溶解液材的洗净液(洗净剂)接触，利用洗净液将液材溶解较具效果。

另外，在所述射出面上形成将液材射出的射出口，而毫无遗漏地使其周边接触到洗净液是重要的。对射出面设有多个射出口的喷墨喷头而言，特别重要。

第一技术思想是从喷墨喷头射出面一端所供应的洗净液，在所述射出面的表面上流动，并从距供应洗净液端最远的一端进行回收。使用洗净液从射出面端将在射出面上所附着的液材溶解，同时流动至射出面的相对向端，由此可无遗漏且效率佳地将射出面进行清洗。

优选为，从射出面的一端的多个位置将洗净液供应给射出面，并从相对向端的多个位置将洗净液回收。此处对供应洗净液的位置数并不需要与将洗净液回收的位置数相同。

更优选的是，从喷墨喷头射出面的长边方向侧的一端供应洗净液，并从相同射出面长边方向侧的相对向端将洗净液回收。理由是可缩短在喷墨射出面上的洗净液流动距离，可提升洗净效率。

根据具有多个射出口的喷墨喷头，对于尺寸变大的单元也有效。

另外，经洗净的射出面因洗净液而湿润，但为了能缩短等待时间，最好施行干燥。经洗净的射出面的干燥手段优选为自然干燥或吹气干燥，因为可防止射出面遭受污染。

如上所述，如果在喷墨喷头射出面上无液滴的附着，则提升从喷墨喷头所射出液滴的量精度及液滴在工件上的滴落位置精度。

较佳方式的洗净液是由具备将油墨溶解的因子的无色溶剂(例如使油墨溶解的主成分的溶剂)构成。

但是，一般喷墨打印机所使用的油墨可分类为染料系或颜料系。所谓“染料”是指利用载体介质作为分子进行分散或溶合的着色剂。载体介质在室温下呈液态或固态。通常所使用的载体介质是水、或水与有机共溶剂的混合物。一般以水为主成分，并在其中含有着色剂、以及为了防止堵塞等情况含有诸如甘油等湿润剂。当载体介质是使用水的情况，一般此种油墨也出现耐水牢固性偏低的缺点。

所谓“颜料”是指虽不溶于载体介质中，但以小粒子形态分散或悬浮，平常为了不致发生凝聚与沉淀现象，利用分散剂而呈安定化的着色剂。此种化合物多数为已知，例如存在将有机颜料或碳黑等颜料使用界面活性剂或分散剂予以微粒子化，并通过分散于水等介质中而作为着色剂使用的颜料油墨等。

本技术思想与染料系或颜料系无关均可适用。油墨的黏度以数十cps程度的低黏度者为主流，但是在可进行飞散喷出的前提下，也可适用在数百cps程度的中黏度以上的情况。

另外，本技术思想还可使用于诸如印刷衬底的布线图案印刷、对微小零件施行润滑剂的涂布、或户外耐光性显示材料印刷、UV硬化油墨印刷等情况所使用的功能性油墨。

[iii]实施顺序

喷墨喷头的清洗是依照A~D步骤的顺序实施(参照图6)。另外，“B.洗净作业”以图3所示构造的顺序例进行说明。

（A.喷墨喷头对清洗机构的安置）

使喷墨喷头10与清洗机构的洗净单元20相抵接。即，使喷墨喷头10下面，以覆盖在洗净单元20中央部呈凹状设置的受液部21的方式，抵接于洗净单元20上面。清洗唇23(cleaner lip)便成为喷墨喷头10下面与洗净单元20上面的接触面。

（B.洗净作业）

1)开启洗净液喷嘴电磁阀31a、31b，而连通于经由该电磁阀31a、31b相连接的流路。

2)利用侧喷嘴大气开放阀32a、32b阻断与大气间的连通，而位于与经由该开放阀32a、32b相连接流路呈连通状态的位置处。(利用开放阀32a将洗净单元20与电磁阀31a相连通，而利用开放阀32b将电磁阀31b与排放阀22相连通。)

3)利用排放阀22，使喷射器37、与洗净单元20的受液部21相连通，并开启负压用电磁阀34a、34b。

4)利用至所述3)为止的步骤，对洗净单元20的流路，由喷射器37产生负压，将洗净液瓶13内所储存的洗净液供应至洗净单元20。

5)供应至洗净单元20的洗净液，从洗净液供应口25供应于喷墨喷头10。洗净液供应口25靠近喷墨10的下面外周形成，从洗净液供应口25所排出的洗净液，有效率地供应于喷墨喷头10下面的外周端附近。

6)对喷墨喷头10下面所供应的洗净液，在喷墨喷头10下面流动，并从与喷墨10下面的洗净液供应侧的相对向端附近所形成的洗净液回收口26，再度回收于洗净单元20中，或在到达洗净液回收口26之前，离开喷墨喷头10下面，而回收于洗净单元20的受液部21中。受液部21连通于排放阀22，而排放阀22则位于将经由排放阀22的其它流路、与受液部21间的连通阻断的位置处，因而在受液部21中滞留洗净液。

从洗净液回收口26流入于洗净单元20的洗净液，经由排放阀22及喷射器37而回收于废液罐40中。

7)经充分施行洗净之后，将洗净液喷嘴31a、31b关闭，并将负压用电磁阀34a、34b关闭，而使侧喷嘴大气开放阀32a、32b位于与大气相连通的位置。由此，停止洗净液对洗净单元20的供应，受液部21的压力从负压变为大气压。

（C.喷墨喷头自清洗机构的脱离）

使喷墨喷头10下面离开洗净单元20上面，在喷墨喷头10下面与洗净单元20上面之间形成间隙。该间隙基于后续要施行的干燥作业，而设为产生适当气流的距离。

（D.干燥作业）

1)为将废液罐40与洗净单元20相连通，切换排放阀22，将负压用电磁阀34a、34b开启。

2)由此，洗净单元20的受液部21与废液罐40相连通，且对受液部21作用负压，因此受液部21中所储存的洗净液便朝废液罐40流动，而成为废液的洗净液由废液罐40回收。

3)另外，在喷墨喷头10下面与洗净单元20上面之间设置间隙，并从所述间隙将抵销受液部21的负压的大气流入于受液部21中。在该间隙中流动的大气作用为使在喷墨喷头10下面所附着的洗净液滴下，而滴下的洗净液滴落于受液部21，并由废液罐40回收。另外，也可通过对喷墨喷头10下面与洗净单元20间的距离调整，来调整气流(负压力)。

4)在受液部21中所储存的洗净液回收至废液罐40之后，如果也保持该状态，则在所述间隙中流动的空气作用为使喷墨喷头10下面干燥。在喷墨喷头10下面形成有射出液材的射出口，因为可在该下面不会接触到其它物质的情况进行干燥，所以可将所述射出口保持于极洁净的状态。

5)将喷墨喷头10下面充分干燥后，使负压用电磁阀34a、34b动作而位于封闭位置，停止洗净单元20对受液部21的负压供应。

6)然后，使供应阀33产生动作，而将喷墨喷头10与液材供应瓶12相连通，将液材流路整合成可将液材供应于喷墨喷头10的状态。

[iv]效果

根据如所述所说明的第一技术思想，因为利用洗净液施行清洗，所以不会产生磨损粉尘。

另外，因为是利用负压的作用来将洗净液喷射的原理，所以如果喷墨喷头未密接洗净单元则不供应洗净液。所以，即使万一喷墨喷头与洗净单元相离开，仍可因为真空破坏而停止洗净液的供应，可防止将洗净液喷出于洗净单元外的情况发生。

另外，因为干燥作业也是利用负压作用实施，因此可防止洗净单元的外部遭受洗净液的污染。

(2)喷嘴检查方法及机构

[i]课题

现有的喷墨涂布装置由于属于喷墨方式，所以因喷嘴故障、喷嘴朝向、喷嘴被液材阻塞等原因，导致发生有无法对必要处适当地涂布必要量液滴的问题。

另外，如专利文献6所揭示，在检查用薄膜上滴下液材而实施的检查方法中，因为经滴落后，在到达影像辨识照相机为止，液滴的形状已崩散，所以即使对液滴形状施行影像辨识，仍无法精度佳地施行检查。

[ii]主旨

第二技术思想如专利文献6所揭示，属于通过将液材滴下于检查用构件(受滴物)而执行喷嘴检查。不同于专利文献6之处在于：并非着眼于所涂布的液材(液滴)，而是受滴物中有液材涂布的部分与其它部分的对比。

较佳方式的本发明为，受滴物由具溶解性材质的检查用薄膜构成。由此，即使对视觉识别性差的透明液材，该液材所滴落处仍会溶解，使检查用薄膜产生浑浊(透明度改变、或呈不透明)。所以，滴落处的视觉识别性高，可轻易地检测出所滴落之处。特别是使用高透明度液体材料时的效果更为显著。

液材滴落的受滴物对应射出的液材来适当选择，重点在于液材滴落部分的反射率会改变。如果受滴物的滴落处被溶解，则会因漫反射等而改变反射率，因此可利用影像处理来高精度地撷取滴落处。可以是由滴落改变反射率的受滴物与液材的组合，也可以是液材渗入受滴物中的方式。液材渗入受滴物中的方式，特别有效的是，不以溶剂作为主成分的液体材料，例如以水为溶剂的液体材料。

优选为，受滴物在液材滴落的瞬间便迅速溶解(或渗透)。理由是如果滴落于受滴物上面的液材的保持时间较长，滴落痕迹直径会扩大。较佳为，不使用溶解时扩散的材质，而使用以贯穿下方的方式溶入(或渗透)材质的受滴物。例如以甲苯为溶剂的液体材料，较佳为使用聚苯乙烯系薄膜。较佳为，受滴物厚度设定为不会因液材的滴落而溶解达受滴物背面。

较佳为受滴物为透明，但未必一定要透明，也可着色。重点在于滴落部分与非滴落部分的识别性佳。受滴物当然是由单一材料构成，但也包括表面经涂布、多个薄膜形成层状的情况。

对受滴物滴落的液材识别，可使用诸如CCD照相机等摄像装置、激光传感器等感测装置。

影像处理为，例如对包含滴落处的摄像视野影像，施行边缘撷取或二值化，由此来撷取滴落处。

[iii]实施顺序

对喷嘴的检查步骤，以图7的(a)所示构造的顺序例进行说明。

1)使卷取用辊82旋转，使新的检查用薄膜72位于喷墨喷头10下方。此处，位于喷墨喷头10下方的检查用薄膜72是由板73定位，正确地保持与喷墨喷头10间的距离。

2)从喷墨喷头10中吐出正式液体71，并滴落于检查用薄膜72上面。由滴落使检查用薄膜72溶解，而留下滴落的痕迹。

3)再使卷取用辊82旋转，而使检查用薄膜72的滴落位置位于摄像装置74上方。

4)利用摄像装置74拍摄检查用薄膜72。另外，摄像装置74的拍摄，可使检查用薄膜72停止之后再实施，也可在使检查用薄膜72移动的状态下实施。

5)根据由摄像装置74所取得的影像数据，检查喷墨喷头10的状态。从滴落痕的“脱落”及“直径”便可检查堵塞事项，而从滴落位置的偏离便可检查飞散不良情况。

(3)涂布控制方法

[i]课题

课题为：通过防止喷墨喷头的喷嘴发生堵塞等不良情况，来实现稳定油墨吐出动作，而具有所需精度。

液材吐出动作停止时，喷墨喷头的射出口附近的流路干燥，因液材的增黏化、从液材中固体成分的析出而发生堵塞、吐出液材的飞行弯曲情况，导致有无法进行稳定吐出动作的问题。

另外，如果液材的吐出稳定性恶化，有无法制造出要求所需精度产品的问题，在量产过程中，从对一工件进行的吐出作业起至对下一个工件施行吐出作业为止，必须施行工件搬出、下一工件的搬入/定位、对准处理等处理。在此期间，喷墨喷头不进行吐出作业而必须等待，但却因等待而导致在喷墨喷头中所填充的液材容易发生干燥现象的问题。

[ii]主旨

第三技术思想的特征在于：经吐出作业后，将在喷墨喷头内的流路中所填充的吐出用液材，替换为低挥发性液材(替换材料)，并在正要开始吐出作业之前，将替换材料再次替换为吐出用液材。此处，替换材料较佳为对液材具溶解作用的液体、或具洗净作用的液体。

较佳为，在将替换材料填充于喷墨喷头内的流路之后，追加对形成射出液材的射出口的喷墨喷头下面施行洗净的洗净步骤。

经过所述替换材料填充与洗净步骤的喷墨喷头，不会有液材残留，即便在吐出作业等待中，仍无液材增黏化、从液材中析出固体成分的顾虑。所以，可彻底地排除所述问题的发生。

根据本技术思想，即使因意外的故障等因素导致长时间处于吐出作业等待时间，仍不致发生固体成分的析出/固化、喷嘴堵塞情形。还有，因为液材在正要进行吐出作业之前被填充于喷墨喷头内，因此能够将新鲜液材使用于工件上。

[iii]实施顺序

涂布作业以如下顺序实施。首先，将在喷墨喷头下面所装接的喷头盖单元脱离。喷头盖单元为可使形成于喷墨喷头下面的射出口保持洁净，并防止在与所述射出口相连通的喷墨喷头内的流路中所填充的流体(替换材料)发生不必要蒸发，而在涂布作业等待时进行装接。

在喷头盖单元脱离后，便在喷墨喷头内填充射出的液材。该液材填充前的喷墨喷头内的流路，填充有称为替换材料的不同于液材的流体物。替换材料如前所说明，较佳为具有将液材溶解的作用。这样，液材填充作业以吸取/冲洗单元将喷墨喷头的所述射出口覆盖，并施加负压而抽吸喷墨喷头内的替换材料并排出后，再同样地利用抽吸动作进行油墨填充。即，所实施的喷墨喷头的维护方法，是以单元构件将喷墨喷头所具有的喷嘴覆盖，并产生负压而抽吸液体的维护方法；其中设有：将单元构件与负压产生机构相连通的废液罐；与喷墨喷头连通的低黏性液体储存部；与喷墨喷头连通的油墨储存部；以及使喷墨喷头择一地与低黏性液体储存部或油墨储存部相连通的液体切换机构；使低黏性液体储存部与喷墨喷头相连通，并使单元构件产生负压，并在喷墨喷头中填充低黏性液体，后续使油墨储存部与喷墨喷头相连通，并在喷墨喷头中填充油墨。

在喷墨喷头中填充射出液材之后，将液材射出于工件之外的其它既定位置处，并确认是否有确实射出(虚拟喷射动作)。特别是当喷墨喷头设有多个射出口的情况，必须确认是否从所有的射出口射出液材。在该确认作业中，在没有从所有射出口射出液材的情况下，则将在喷墨喷头中所填充的液材全部排出，并再度填充。以将替换材料替换为液材的方法来实施。

经再填充后，再度施行虚拟喷射动作，并确认是否从所有的射出口射出液材。如果确认已从所有射出口射出液材，则使喷墨喷头与载置有工件的平台进行相对移动，并将喷墨喷头配置于工件上的涂布位置处，实施涂布作业。

如果既定涂布作业完成，工件则被排出于通称卸载机的工件收纳装置中。在执行该工件排出的期间，针对喷墨喷头依照所述要领，将在喷墨内的流路中所填充的液材排出，并施行填充替换材料的作业。通过该项作业，喷墨喷头的流路内的液材被替换为替换材料。当替换材料具有将液材溶解作用的情况，即使如果在流路内还稍微残留液材，也会由于溶解于该填充的替换材料，所以在喷墨喷头的流路内不会发生液材固化。

替换材料的填充，将喷墨喷头内的流路施行静态溶解洗净。替换材料填充作业完成后，将喷墨喷头下面施行清洗。较佳为，清洗利用在所述第一技术思想中所说明的使用洗净液的手法实施。如果已完成至喷嘴清洗，则喷墨喷头内部外部均被洗净，而成为无液材附着的洁净状态。

待清洗已完成后，在喷嘴单元下面装接喷头盖单元，从而防止替换材料的挥发。对每个工件重复实施以上的步骤。

(4)成膜方法

[i]课题

现有使用喷墨的成膜法有下述两个问题。其一是高度方向(膜厚)的问题，另一是水平方向的问题。前者是无法解决成膜面的端部周边出现垄起的咖啡渍现象(coffee stain phenomenon)，导致无法成膜为均匀膜厚的问题。后者是在成膜面的端部(边缘)发生渗散情形，导致无法形成清晰边缘线的问题。

专利文献4中揭示有：为解决液滴间相连而形成一体导致配向膜膜厚形成不均匀的问题，使衬底呈既定角度倾斜，但是还没有彻底解决膜厚不均匀的问题。

另外，咖啡渍现象是在低黏度的溶液出现的现象，成为液晶显示组件的配向膜致命问题。配向膜的情况下，因为主成分即聚酰亚胺较不易溶解，所以大量使用溶解材料的γ-丁内酯、N-甲基吡咯啶酮或丁基赛珞苏等，并以低黏度施行喷射涂布，因而将容易发生咖啡渍现象。

[ii]主旨

发明者发现如果以不会发生液体流动的方式施行涂布，则可进行整体均匀膜厚的成膜；以及发现如果从喷墨喷头吐出并滴落于工件表面上的多个液滴间相结合，边缘线将出现渗漏情形，由此创作出第四技术思想。

第四技术思想的特征在于：利用喷墨喷头的第一射出动作射出于工件上之后，当对经该射出所滴落的液材液滴的接触位置或重叠位置进行射出时，等待直到工件上的液滴呈不流动程度的干燥状态(包括物质停止移动的半干燥状态在内)，然后才施行射出。

如此，如果在利用第一射出动作朝工件上所射出的第一液滴的干燥后，在第二射出动作以后的也朝第一液滴的接触位置或重叠位置射出时，第二射出动作以后的液滴在工件上仍不会出现流体性结合情形。即，因为由第一射出动作所射出的液滴(第一液滴)呈干燥状态，所以不会出现因第二射出动作以后所射出液滴(第二液滴)的接触，而发生所谓液滴间结合而形成为一液滴现象的流体结合情形。

另一方面，当如现有在第一液滴与第二液滴出现流体性结合的情况下，因为更明显地出现咖啡渍现象，因而相比于中央处的膜厚，膜边缘部的膜厚增厚。即，相比于结合前的一液滴中央处膜厚、与边缘处膜厚间的厚度差，由液滴间相结合而形成的液滴中央处膜厚与边缘处膜厚间的厚度差变为更大。但是，当液滴间相结合并形成单一液滴的情况，因为因液材的流动而形成高度均匀化，因而经结合后，不可能视觉识别该接触区域或重叠区域。

针对此点，本技术思想中，因为在每一次射出动作时均干燥且形成膜，所以相比于现有产生流体结合的手法，面的整体厚度差可缩小。

图12是膜形成中现有射出方法与本发明方法的比较图。图12中，上图(a)表示朝工件上射出的液材相结合而呈一样的现有方法，下图(b)表示在工件上由第一射出所射出第一液滴群的各液滴，与相邻接的其它液滴离开而配置，然后再以埋藏各液滴间隙的方式射出的具体的膜形成方法例。下图(b)中，施行相对第一液滴群的射出位置朝右侧射出的第二射出、相对第一液滴群的射出位置朝下侧射出的第三射出、相对第一液滴群的射出位置朝右斜下侧射出的第四射出。此处，在第二射出、第三射出、第四射出以后的射出中，当然也是分别在干燥至由前一步骤射出所形成液滴的流动受抑制的程度的状态之后，才施行下一步骤的射出。

而且，本技术思想当然并不仅局限于图12所例示的射出位置顺序。只要是利用多次射出步骤(喷射步骤)，在工件整面上施行均匀涂布的具规则性射出位置即可。由此，射出步骤的次数也可在三次以下，也可达五次以上。如果增加射出步骤的次数，并减少每单次射出步骤的涂布量，则可缩小工件表面的凹凸。理由是工件表面的凹凸、与涂布量具有相关联关系。此外，如果减少涂布量，也有缩短干燥时间的效果。

另外，当喷墨单元具有多个射出口的情况，由第一射出动作所射出的多个液滴(第一液滴群)间，在工件上滴落于相离开的位置处，液滴间并未相接触。此情况下，由第二射出动作所射出的多个液滴(第二液滴群)，在第一液滴群干燥至不会流动程度之后才实施，当然也可获得同样的效果。

工件上的液滴干燥可为自然干燥，但是通过使载置工件的平台温度上升，则可更迅速地加以干燥。

使液滴干燥的温度根据液材种类、间距、射出量等条件而适当调整，例如设定为从实验环境温度(例如15~25℃)至150℃的范围内，较佳为实验环境温度至100℃的范围内，更佳为实验环境温度至50℃的范围内。

另外，关于使液滴干燥至不会流动程度的干燥时间，也是根据平台温度、液材种类、间距、射出量等条件而适当调整，例如最好设定为从滴落起20~100秒左右。

如以上所说明的本发明成膜方法，相比于现有成膜方法，因为可减少边缘部的渗出量，所以可适用于诸如液晶显示组件的配向膜形成等各种用途。本发明的成膜方法也适用于如图13所示在衬底上形成细微布线图案。即，现有的成膜方法因为渗出量较多，恐将导致布线间出现相连接情况，所以将无法高密度形成细微图案，但是依照本发明的成膜方法，则能高密度的形成细微布线。理由是本发明的成膜方法可大幅减少横向(水平方向)的扩散量(后述实施例3中，扩散量为现有成膜方法的约1/10)。本发明成膜方法特别适用于膜厚为数nm~数十μm的薄膜形成。

另外，本发明的成膜方法也可轻易地控制膜厚。现有的成膜方法中，经滴落后的液材与下一次射出的液材相结合，而形成一样的液滴，并朝横向(水平方向)扩散，所以较难控制膜厚。就此点而言，本发明的成膜方法是对经滴落后呈不流动状态的液材，射出下一液材并堆叠，由此增加膜厚，因此通过控制堆叠次数便可轻易地控制膜厚。

以下，针对本发明的详细内容利用实施例进行说明，但是本发明并不受实施例的任何限制。

[实施例1]

本实施例的清洗机构具备有洗净部2，该洗净部2具有对喷墨喷头1喷射出洗净液12的功能、及喷射出空气的功能。

图1a是表示具备本实施例清洗机构的装置的整体概略俯视图，图1b是表示该装置的整体概略侧视图。

本实施例的装置是，使喷墨喷头10、与位于其下方的工件平台14进行相对移动的同时施行涂布的喷墨涂布装置。

喷墨喷头10经由Z轴移动机构123与Hθ轴转动机构125而安装于横梁110。

工件平台14是真空吸附式工件平台。在工件平台14也可附加温调操控器。

喷墨喷头10与工件平台14的相对移动、以及喷墨喷头10的清洗等动作控制，可由在涂布装置旁边所设置的操作桌16上的个人计算机(PC)15执行。

图2是表示本实施例清洗机构一形态的概要说明图。

图2中，组件符号42是来自CDA(洁净干燥空气)的压缩空气，组件符号43是CDA吸入口开闭球阀，组件符号44是排气空气开闭球阀，组件符号45是排气过滤器(操控器)。

图3是表示本实施例清洗机构另一形态的概要构造图。

洗净单元20是用以在喷墨喷头10洗净时，防止洗净液飞散于周边用的零件。洗净单元20是构成将喷墨喷头10的喷嘴面及其周边从下方覆盖的开口箱型等形状。洗净单元20，由于必须使用考虑到洗净液等耐药性的材质，因而使用例如不锈钢、铁氟龙(注册商标)等构成。

洗净液用于将在喷墨喷头10的喷嘴面与其周边所附着的油墨完全冲洗掉，因而使用具备将油墨溶解的因子的无色溶剂(使油墨溶解的主成分的溶剂)。

图4a是表示洗净单元20的构造俯视图，图4b是表示洗净单元20的概略构造侧面剖视图。

洗净单元20，在抵接于喷墨喷头10的清洗唇23中央处设置开口28，并在长边的缘部将多个洗净液供应口25与多个洗净液回收口26相对向设置。

图5的(a)是清洗时的说明图。如该图所示，洗净单元20抵接于喷墨喷头10，洗净液从洗净液供应口25朝喷墨喷头10下面的外周端附近喷射，并从洗净液回收口26及受液部21进行回收，由此施行清洗。

图5的(b)是干燥时的说明图。如该图所示，待清洗结束后，使喷墨喷头10与洗净单元20稍微(例如3mm)离开，利用在这些间隙中流动的大气，将在喷墨喷头10上所附着的洗净液吹飞，而使喷墨喷头10及洗净单元20干燥。洗净单元20设有底部抽吸口24，而所抽吸的废液储存于废液罐40中。

以上所概略说明的本实施例喷墨喷头10的洗净步骤及干燥步骤的流程图，如图6所示。

但是，当使洗净单元20内产生负压情况时，喷墨喷头10下面(喷头面)与洗净单元20间的密接性就很重要。此处，当洗净单元20对喷头面的倾斜较大，则有产生间隙的问题。因此，本实施例中，通过可追踪喷头面倾斜的构造，能够确保洗净单元20的密接性与密封性。即，通过将支撑洗净单元20的支撑构件以软化弹性体构成，就具有可追踪喷头面倾斜的自由度，可维持密封性。

另外，洗净单元20设有使其抵接或不抵接于喷墨喷头10的开闭机构。开闭机构可采用一般使用作为升降用的诸如手动式、滚珠螺杆式、线性式等移动平台而构成，例如公知的移动平台制造商有骏河精机公司制、THK公司制。

（喷嘴检查机构）

本实施例的喷嘴检查机构如图7所示构成。

首先，使喷墨喷头10朝配置检查用薄膜的检查区域移动。在检查区域中，对喷墨喷头10所具有的各喷墨喷嘴状态进行检查。

在检查区域中，设置有以横切喷墨喷头10下方的方式进行移动的透明检查用薄膜72。检查用薄膜72是对正式液体71具溶解性的薄膜。检查用薄膜72是由馈送用辊卷取呈卷筒状，通过卷取用辊的卷取，能够经常将新的检查用薄膜72用于检查。

来自喷墨喷头10的滴落液滴由摄像装置74进行摄像。摄像装置74可由一般现有的CCD照相机等构成。图7的(a)表示摄像装置由两台影像辨识照相机(区域传感器)构成的方式，图7的(b)表示摄像装置74由线传感器构成的方式。图7的(b)中，通过合并使用反射照明75与穿透照明76来提高辨识性。不管选择何种方式均属于设计事项，根据检查用薄膜72的宽度、检测精度等要素来决定。

检查用薄膜72中，在没有正式液体71的滴落的情况、或滴落位置发生偏离既定位置的情况下，喷嘴检查机构则视为出现喷嘴堵塞等故障，并显示出错误信息。

图9是表示喷墨喷头10的动作说明的简略化概念构造图。如图9所示，喷墨喷头10经由液材切换单元105，能够选择性地连通正式液体(射出的液材)与洗净液。

在工件平台侧面内侧配置三个单元。所配置的三个单元，在图9中从左侧朝右侧依序将喷墨喷头流路内的液材替换为替换材料、或是产生用以将替换材料替换为液材用负压的吸取/冲洗单元102、将喷嘴下面施行洗净的洗净单元20、将喷嘴下面进行封盖的喷头盖单元103。

图10是图9构造的喷墨喷头10的前处理动作说明图。针对图10所示六个分图进行说明。而且，切换单元105中，实线表示连通状态，虚线表示阻断状态。

[10-1]表示在喷墨喷头10下面安装喷头盖单元103，且利用切换单元与洗净液相连通状态的图。属于涂布作业等待时的状态。

[10-2]表示为进行涂布作业，而从喷墨喷头10将喷头盖单元103脱离的状态的图。切换单元105位于将喷墨喷头10与洗净液相连通的位置。

[10-3]表示喷墨喷头10安置于吸取/冲洗单元102的状态的图。

[10-4]将喷墨喷头10安置于吸取/冲洗单元102之后，利用切换单元105切换成液材与喷墨喷头10相连通的位置。然后，通过对吸取/冲洗单元102作用负压，而进行喷墨喷头10内的液体替换动作(填充动作)。

[10-5]表示将液材填充于喷墨喷头10流路内之后，在吸取/冲洗单元102上施行虚拟喷射动作的图。该虚拟喷射并非利用诸如摄像装置或感测装置，确认是否有从喷墨喷头10确实射出液材的作业，而是在将喷墨喷头10流路内的液材进行正式射出作业前所施行的预备流动作业。当施行用以进行喷嘴检查的确认作业时，较佳为事先施行预备流动作业。当然，通过确认作业中的射出，也可兼具预备流动作业。

[10-6]表示在使喷墨喷头10进行移动的情况下，施行涂布作业的状态的图。

图11是图9构造的喷墨喷头10的后处理动作说明图。针对图11所示的六个分图进行说明。

[11-1]表示待涂布作业结束后喷墨喷头10移动至吸取/冲洗单元102上的状态的图。

[11-2]表示将喷墨喷头10安置于吸取/冲洗单元102，液材切换单元105切换成喷墨喷头10与洗净液相连通位置的状态的图。

[11-3]表示待喷墨喷头10内的液体替换作业结束，喷墨喷头10脱离吸取/冲洗单元102的状态的图。

[11-4]表示将喷墨喷头10安置于洗净单元20，并施行洗净作业的图。液材切换单元105保持于将喷墨喷头10与洗净液相连通的位置处。

[11-5]表示在洗净步骤后，喷墨喷头10移至喷头盖单元103上的图。

[11-6]表示在喷墨喷头10下面装接有喷头盖单元103的图。通过喷头盖单元103的装接，射出口保持洁净，且可防止在喷墨喷头10内的流路中所填充的替换材料发生不必要的蒸发。

[实施例2]

图14表示本实施例喷墨涂布装置的维护机构构造图。

喷墨喷头10，具有多个喷嘴6，将由连通构件9连通的第一罐12中所储存的油墨2吐出来施行打印等。喷墨喷头10的维护是将喷嘴6利用吸取/冲洗单元102覆盖，并使吸取/冲洗单元102内产生负压，并将所抽吸的油墨等，排放于由连通构件9来与吸取/冲洗单元102连通的废液罐40中。吸取/冲洗单元102与喷墨喷头10间的抵接，由开闭机构7自动地实施。开闭机构7可以是使喷墨喷头10进行相对移动，也可以是使吸取/冲洗单元102进行相对移动。另外，依照产业领域，也可构成以手动进行吸取/冲洗单元102开闭。

本实施例的维护机构在所述现有构造追加，利用连通构件9来与喷墨喷头10而相连通的第二罐13、以及择一地切换喷墨喷头10与第一罐12或第二罐13间的连通的液体切换单元105。在第二罐13中储存有在开始维护时最先流入的低黏性液体的洗净液3。本实施例中，洗净液3使用将油墨2溶解的溶剂。由此，即使油墨2在流路内出现凝固的情况也可溶解。

另外，如图15所示，本实施例的吸取/冲洗单元102构成具有可追踪喷头面倾斜的自由度。

抵接于喷头面的抵接构件21，是由硬化弹性体的萧氏A硬度40~80度(较佳为50~70度)(JIS K6253规格)的橡胶构成，利用黏接或螺固等方式装接于框架62上面。

框架62是由以黏接或螺固等方式固接且以软化弹性构件(例如橡胶或弹簧)构成的支撑构件63支撑。支撑构件63为了可追踪喷墨喷头1的喷嘴面安装误差(三维的倾斜)，也可穿透深度达40~80(较佳50~70度)。支撑构件63固接于板状安装构件64。在框架62的底面部配设可将至少一个以上的抽吸用贯穿孔即底部抽吸口24、与连通构件9相连接的接头66。

根据所述所构成的本实施例吸取/冲洗单元102，可在不受喷嘴面倾斜影响下，确保完全的密接性与密封性。

本实施例的负压产生机构由信号产生装置8、压力供应泵19、调节器38、及喷射器37构成，并经由废液罐40连通于吸取/冲洗单元102。另外，负压产生机构中也可附加可吸收空气声的消音器。

信号产生装置8能够设定并登录多个图案时间与电压信号波形，且从多个登录的图案中仅选择、输出任一图案。调节器38可对应信号产生装置8的信号波形电压，进行压力供应。信号产生装置8也可由例如脉冲产生器、PC等构成。

喷射器37可对应从调节器38所供应的压力来产生负压。调节器38与喷射器37可由市售空压机器构成。

即使不对由调节器38与由喷射器37所产生的负压进行控制，也可以是在从调节器38保持一定压力的情况下，通过对在喷射器37的废弃侧所设置节流阀的节流量进行调整，来进行负压的控制。

本实施例的负压产生机构，特征在于使吸取/冲洗单元102内所产生的负压缓和地回复至大气压。即，本实施例通过发出预设信号波形的信号产生装置8，使吸取/冲洗单元102内的负压缓和地产生变化，由此可防止气泡的再混入。

设定的信号波形在使吸取/冲洗单元102内的负压缓和变化的前提下，可为直线性、也可为曲线性、也可为细微阶段性变化的信号波形。曲线性波形有如图16所示的Sin波形。如图16的(a)所示，如果将从信号产生装置8所输出的信号波形设为Sin波形，则从调节器38所供应的压力如图16的(b)所示变化，而喷射器37的负压如图16的(c)所示，可防止对喷墨喷头10的喷嘴6前端的半月板施加振动。

本实施例的涂布控制方法，依照图8中左图流程图所示的顺序实施。首先，将液材涂布装置的电源开启(开始)，液材涂布装置执行起始化动作(初期动作)。然后，设定所生产产品(品种)的相关装置参数(数据设定)。该装置参数是诸如：工件尺寸、涂布区域、射出条件等。如果这些设定完成，则完成执行生产的准备。

接着，将工件从通称装载机的工件供应装置中，供应于液材涂布装置的平台。在平台上所载置的工件，在定位于平台上后，确认工件上的涂布位置，并对液材涂布装置与工件上的涂布位置的相对位置偏差进行校正(对准)。该项校正是实施，对工件位置利用CCD照相机等摄像装置、及对所拍摄影像施行影像处理。此时，除进行使平台旋转移动的物理校正外，也进行机器人移动相关程序的坐标位置校正的程序校正。通过施行至此的处理，就完成了为了对在装置平台上已定位的工件上的既定涂布位置正确地施行涂布的准备。如果以上的校正处理结束，则开始进行涂布作业。

[实施例3]

本实施例的成膜方法是，经干燥至所滴落的液滴不流动程度之后，才射出下一个液滴，并通过滴落而形成膜的喷墨涂布方法。液材使用聚酰亚胺溶液，衬底使用玻璃衬底。

聚酰亚胺溶液用以形成半导体绝缘层、液晶面板绝缘膜。玻璃衬底为了干燥所滴落液材至不会流动程度，而载置于可进行温度调整的平台上。

[比较例]

利用现有喷墨涂布方法，对25mm角的涂布区域，以30pl/滴、70微米间距施行涂布后，出现下述状况。

(A)横向(水平方向)：相对于规定的涂布区域，外围扩散0.5~1.0mm程度。

(B)纵向(高度方向)：涂布区域中央部为80~85nm，边缘部则为1000nm左右的高度。

[实施例3]

由本实施例的喷墨涂布方法，同样地对25mm方块的涂布区域，以8pl/滴、四次喷射、70微米间距施行涂布后，出现如下述状况。

(A)横向(水平方向)：相对于规定的涂布区域，外围扩散0.05~0.1mm程度。

(B)纵向(高度方向)：涂布区域中央部为80nm~100nm，边缘部则为80nm~100nm左右的高度。

如上所述，可确认到本实施例的成膜方法相比于比较例所示现有成膜方法，实现有益的效果。更具体而言，可确认到本实施例的方法可实现减少在膜上所形成的凹凸，减少膜整面的高低差，还实现边缘部渗出量也减少的效果。

(产业上的可利用性)

本发明并不仅局限于喷墨打印机，还可适用于精密喷雾/注入装置(包括涂布装置在内)、精密涂布装置等各种喷墨记录。也可适用于喷墨式图案化，例如有机EL显示面板、大型彩色面板的印刷、工业用标记图等用途的涂布装置/描绘装置/印刷装置。

关于喷墨记录方法也是不论压电式等机械转换方式、或电阻热喷射式等气泡产生方式均可适用。

另外，也可利用于透镜制造业界的透镜着色步骤、或大型印刷产业的海报与建材装饰方面。

Claims (6)

1.一种喷墨制膜方法，通过多个喷射步骤施行制膜；其特征在于，在第二喷射动作以后，在向与通过在前喷射动作所滴落的液滴接触位置或重叠位置喷射液滴时，是在等待工件上的液滴达到不流动程度的干燥状态之后才进行喷射。

2.根据权利要求1所述的喷墨制膜方法，其特征在于，在第一喷射动作中，被喷射的液滴群的各液滴被分离配置。

3.根据权利要求1或2所述的喷墨制膜方法，其特征在于，通过使载置工件的平台温度上升，来缩短工件上的液滴的干燥时间。

4.根据权利要求1或2所述的喷墨制膜方法，其特征在于，通过具有多个射出口的喷墨喷头来进行制膜。

5.根据权利要求1或2所述的喷墨制膜方法，其特征在于，增加喷射步骤的次数，并减少每一次的喷射量。

6.根据权利要求1或2所述的喷墨制膜方法，其特征在于，由膜形成布线图案。

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