JP2003019795A

JP2003019795A - インクジェット式記録装置、およびインクジェット式記録方法

Info

Publication number: JP2003019795A
Application number: JP2001208474A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Takano; 豊高野; Tsuyoshi Kitahara; 強北原; Susumu Kashiwamori; 進栢森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】粘度などといった特性が変わっても、潤滑油
や樹脂などといった機能性液体を常に好適に吐出するこ
とのできるインクジェット式記録装置、およびインクジ
ェット式記録方法を提供すること。【解決手段】インクジェット式記録装置１において、
ノズル形成板１２０およびキャビティ形成板１３０は記
録ヘッド１００上でねじ止め固定され、着脱可能であ
る。そこで、記録ヘッド１００から吐出する機能性液体
の種類に応じて、ノズル形成板１２０およびキャビティ
形成板１３０を交換する。このため、機能性液体の性質
に適合した条件で機能性液体を吐出できるので、精密機
械装置への潤滑油の塗布、カラーフィルタ基板の製造、
マイクロレンズ基板の製造、電気光学物質を保持した基
板などといった高精度が要求される工程に対応すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタあるいはインクジェットプロッタなどで用いられ
ている記録方式を応用したインクジェット式記録装置、
インクジェット式記録方法、この記録方法を利用した精
密機械装置の製造方法、カラーフィルタ基板の製造方
法、マイクロレンズ基板の製造方法、および電気光学装
置の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタやインクジェッ
トプロッタなどのインクジェット式記録装置に用いられ
ている記録ヘッドは、例えば、図４に示すように、ノズ
ル形成板２１０、キャビティ形成板２２０、および振動
板２３０を備えている。キャビティ形成板２２０は、キ
ャビティ（圧力発生室）２２１、側壁（隔壁）２２２、
リザーバ２２３、および導入路２２４を備えている。キ
ャビティ２２１は、シリコン等の基板をエッチングする
ことにより形成され、吐出直前のインクを貯蔵する空間
になっている。側壁２２１は、キャビティ２２１間を仕
切るように形成され、リザーバ２２３は、インクを各キ
ャビティ２２１に充たすための流路になっている。導入
路２２４は、リザーバ２２３から各キャビティ２２１に
インクをインクを導入可能に形成されている。

【０００３】ノズル形成板２１０は、キャビティ形成板
２２０に形成されたキャビティ２２１の各々に対応する
位置にノズル開口２１１が位置するよう、キャビティ形
成板２２０の一方の面に有機系あるいは無機系の接着剤
で貼り合わされている。ノズル形成板２１０を貼り合わ
せたキャビティ形成板２２０は、さらに筐体２２５に納
められて記録ヘッド２００を構成している。

【０００４】振動板２３０は、キャビティ形成板２２０
の他方の面に有機系あるいは無機系の接着剤で貼り合わ
されている。振動板２３０の各キャビティ２２１の位置
に対応する部分にはそれぞれ圧力発生素子としての圧電
振動子（図示せず）が設けられている。また、振動板２
３０のリザーバ２２３の位置に対応する部分には、供給
口（図示せず）が形成されており、インクタンク（図示
せず）に貯蔵されてるインクをキャビティ形成板２２０
の内部に供給可能になっている。

【０００５】このようなインクジェット式記録装置によ
れば、インクを対象物に非接触で塗布することができる
とともに、対象物上の所定位置に高い精度で塗布できる
という利点がある。従って、インクに代えて、潤滑油や
樹脂を塗布すれば、精密機械装置の組み立てや電気光学
装置を構成する各種基板を製造するのに利用できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】、しかしながら、従来
のインクジェット式記録装置は、あくまで粘度の低いイ
ンクを吐出することを前提に設計され、潤滑油や樹脂な
どを吐出することが想定されていない。また、潤滑油や
樹脂などは、インクと違って、種類によって粘度がオー
ダー単位で異なっており、かつ、組成によっては親水性
や撥水性のものがあるが、従来のインクジェット式記録
装置は、このような条件まで想定されていない。このた
め、従来のインクジェット式記録装置で吐出できるの
は、ごく限られた種類の液体に限られるという問題点が
ある。

【０００７】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
粘度などといった特性が変わっても、潤滑油や樹脂など
といった機能性液体を常に好適に吐出することのできる
インクジェット式記録装置、インクジェット式記録方
法、この記録方法を利用した精密機械装置の製造方法、
カラーフィルタ基板の製造方法、マイクロレンズ基板の
製造方法、および電気光学装置の製造方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、ノズル開口が形成されたノズル形成板
と、前記ノズル開口に連通するキャビティを含む流路が
形成されたキャビティ形成板と、前記キャビティに面す
る振動板と、該振動板を振動させることにより前記キャ
ビティ内の機能性液体を加圧して前記ノズル開口から前
記機能性液体を吐出させる圧力発生素子とが記録ヘッド
上に構成されたインクジェット式記録装置において、前
記記録ヘッドでは、前記ノズル形成板、前記キャビティ
形成板、および前記振動板のうちの少なくとも１枚のヘ
ッド構成板が当該記録ヘッドから着脱可能に構成されて
いることを特徴とする。

【０００９】本願明細書において、インクとは、記録を
行う一般的なインクに限らず、いわゆるインクジェット
方式で吐出される液体全般を意味する。また、本願明細
書において、記録とは所定の情報を媒体上に記すという
意味に限らず、対象物の所定位置にインク（液体）を塗
布、吐出することを含む意味である。

【００１０】本発明では、ノズル形成板やキャビティ形
成板などのヘッド構成板が記録ヘッドで着脱可能である
ことを利用して、機能性液体の種類に応じて、ノズル形
成板やキャビティ形成板を交換する。このため、機能性
液体の性質に適合した条件で機能性液体を吐出できるの
で、精密機械装置への潤滑油の塗布、カラーフィルタ基
板の製造、マイクロレンズ基板の製造、電気光学物質を
保持した基板などといった高精度が要求される塗布工程
に対応することができる。

【００１１】本発明において、前記記録ヘッドから着脱
可能な前記ヘッド構成板は、複数種類、準備されてお
り、例えば、前記機能性液体の種類に応じて異なる種類
のヘッド構成板に交換される。

【００１２】本発明において、前記記録ヘッドから着脱
可能な前記ヘッド構成板は、例えば、前記ノズル形成板
である。

【００１３】このように構成した場合、前記機能性液体
が有する親水性あるいは撥水性に応じて前記ノズル形成
板を交換することができる。例えば、前記ノズル形成板
として、前記機能性液体が親水性を有する場合には撥水
性の表面処理が施されたノズル形成板を使用し、前記機
能性液体が撥水性を有する場合には親水性の表面処理が
施されたノズル形成板を使用することができる。

【００１４】また、前記機能性液体の粘度に応じて前記
ノズル形成板を交換することもできる。例えば、前記ノ
ズル形成板として、前記機能性液体の粘度が高い場合に
は前記ノズル開口の大きなノズル形成板を使用し、前記
機能性液体の粘度が低い場合には前記ノズル開口の小さ
なノズル形成板を使用することができる。

【００１５】本発明において、前記記録ヘッドから着脱
可能な前記ヘッド構成板は、例えば、前記キャビティ形
成板である。

【００１６】このように構成した場合、前記機能性液体
の粘度に応じて前記キャビティ形成板を交換することが
できる。例えば、前記キャビティ形成板として、前記機
能性液体の粘度が高い場合には前記流路の断面積の大き
なキャビティ形成板を使用し、前記機能性液体の粘度が
低い場合には前記流路の断面積の小さなキャビティ形成
板を使用することができる。

【００１７】本発明において、前記キャビティ形成板
は、透明樹脂から形成されていることが好ましい。この
ように構成すると、吐出しない、あるいは飛行曲がりな
どといった吐出異常の原因となる気泡の状態やキャビテ
ィ内での挙動をキャビティ形成板を介して目視により確
認することができる。

【００１８】本発明において、前記記録ヘッドから着脱
可能な前記ヘッド構成板は、前記記録ヘッドに締結手段
で取り付けられ、当該締結手段による締結を外すことに
より当該ヘッド構成板の着脱が可能になっていることが
好ましい。

【００１９】本発明において、前記記録ヘッドから着脱
可能な前記ヘッド構成板を当該記録ヘッド上に位置決め
するための位置決め機構が構成されていることが好まし
い。このように構成すると、ノズル形成板やキャビティ
形成板などといったヘッド構成板を交換の際、記録ヘッ
ド上の所定位置に高い精度で取り付けることができる。

【００２０】本発明に係るインクジェット式記録方法
は、精密機械装置の製造工程において、所定位置に潤滑
油を機能性液体として吐出するのに用いることができ
る。

【００２１】本発明において、前記記録ヘッドには、当
該記録ヘッドから着脱可能なヒータ、温度センサ、およ
びサーモスタットが取り付けられ、前記ヒータによって
前記機能性液体を所定の温度に制御することにより当該
機能性液体の粘度を制御可能に構成されていることが好
ましい。このように構成すると、機能性液体を最適な粘
度で吐出することができる。また、サーモスタットを設
けることにより、記録ヘッドの過熱を防止することがで
き、記録装置を保護することができる。

【００２２】また、本発明に係るインクジェット式記録
方法は、液晶装置などに用いるカラーフィルタ基板の製
造工程において、基板上にカラーフィルタを形成するた
めの樹脂を前記機能性液体として吐出するのに用いるこ
とができる。

【００２３】さらに、本発明に係るインクジェット式記
録方法は、液晶装置用や光通信用のマイクロレンズ基板
の製造工程において、基板上にマイクロレンズを形成す
るための樹脂を前記機能性液体として吐出するのに用い
ることができる。

【００２４】さらにまた、本発明に係るインクジェット
式記録方法は、電気光学装置の製造工程において、基板
上に液晶やエレクトロルミネッセンス発光体などといっ
た電気光学物質を前記機能性液体として吐出するのに用
いることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明を適用し
たインクジェット式記録装置を説明する。

【００２６】（インクジェット式記録装置の全体構成）
図１は、本発明を適用したインクジェット式記録装置の
全体構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、
本形態のインクジェット式記録装置１は、記録ヘッド１
００、Ｘ方向駆動軸４、Ｙ方向駆動モータ３、Ｙ方向ガ
イド軸５、制御装置６、ステージ７、クリーニング機構
部８、および基台９を有している。

【００２７】記録ヘッド１００は、タンク１０９から供
給パイプ１０７を介して供給された機能性液体をそのノ
ズル開口から吐出するためのものである。

【００２８】ステージ７は、このインクジェット式記録
装置１から機能性液体が吐出される基板Ｗを載置するた
めのものであり、この基板Ｗを所定の基準位置に固定す
る機構を有している。

【００２９】Ｘ方向駆動軸４は、ボールねじなどから構
成され、端部にはＸ方向駆動モータ２が接続されてい
る。このＸ方向駆動モータ２は、ステッピングモータな
どであり、制御装置６からＸ軸方向の駆動信号が供給さ
れると、Ｘ方向駆動軸４を回転させる。このＸ方向駆動
軸４が回転すると、記録ヘッド１００がＸ方向駆動軸４
上をＸ方向に移動する。

【００３０】Ｙ方向ガイド軸５もボールねじなどから構
成されているが、基台９上に所定位置に配置されてい
る。このＹ方向ガイド軸５上にステージ７が配置され、
このステージ７はＹ方向駆動モータ３を備えている。こ
のＹ方向駆動モータ３は、ステッピングモータなどであ
り、制御装置６からＹ軸方向の駆動信号が供給される
と、ステージ７は、Ｙ方向ガイド軸５に案内されながら
Ｙ方向に移動する。

【００３１】このようにしてＸ軸方向の駆動とＹ軸方向
の駆動とを行うことにより、記録ヘッド１００を基板Ｗ
上の任意の場所に移動させることができる。

【００３２】図２を参照して後述するように、制御装置
６は、記録ヘッド１００に機能性液体の吐出制御用の信
号を供給する駆動信号制御装置３１を備えている。ま
た、制御装置６は、Ｘ方向駆動モータ２およびＹ方向駆
動モータ３に記録ヘッド１００とステージ７との位置関
係を制御する信号を供給するヘッド位置制御装置３２を
備えている。

【００３３】クリーニング機構部８は、記録ヘッド１０
０をクリーニングする機構を備えている。このクリーン
ング機構部８は、Ｙ方向の駆動モータ（図示せず）を備
えており、この駆動モータの駆動により、クリーニング
機構部８は、Ｙ方向ガイド軸５に沿って移動する。この
ようなクリーニング機構部８の移動も、制御装置６によ
って制御される。

【００３４】（制御系の構成）図２は、本形態のインク
ジェット式記録装置１の制御系を示すブロック図であ
る。図２に示すように、本形態のインクジェット式記録
装置１において、制御系は、パーソナルコンピュータな
どから構成された駆動信号制御装置３１と、ヘッド位置
制御装置３２とを備えている。

【００３５】駆動信号制御装置３１は、記録ヘッド１０
０を駆動するための波形を出力する。また、駆動信号制
御装置３１は、例えば、複数種類の機能性液体のうち、
いずれの位置に機能性液体を吐出するかを示すビットマ
ップデータも出力する。

【００３６】ここで、駆動信号制御装置３１は、アナロ
グアンプ３３と、タイミング制御回路３４とに接続され
ている。アナログアンプ３３は、上記波形を増幅する回
路である。タイミング制御回路３４は、クロックパルス
回路を内蔵しており、前記のビットマップデータに従っ
て機能性液体の吐出タイミングを制御する回路である。

【００３７】アナログアンプ３３とタイミング制御回路
３４はいずれも、中継回路３５に接続され、この中継回
路３５は、タイミング制御回路３４から出力されたタイ
ミング信号に従ってアナログアンプから出力された信号
を記録ヘッド１００に出力する。

【００３８】なお、ヘッド位置制御装置３２は、記録ヘ
ッド１００とステージ７との位置関係を制御するための
回路であり、駆動信号制御回路３１と協動して記録ヘッ
ド１００から吐出された機能性液体の液滴が基板Ｗ上の
所定の位置に着弾するように制御する。このヘッド位置
制御装置３２は、Ｘ−Ｙ制御回路３７に接続されてお
り、このＸ−Ｙ制御回路３７に対して記録ヘッド１００
の位置に関する情報を出力する。

【００３９】Ｘ−Ｙ制御回路３７は、Ｘ方向駆動モータ
２およびＹ方向駆動モータ３に接続されており、ヘッド
位置制御装置３２から出力された信号に基づいて、Ｘ方
向駆動モータ２およびＹ方向駆動モータ３に対して、Ｘ
軸方向における記録ヘッド１００の位置、およびＹ軸方
向におけるステージ７の位置を制御する信号を出力す
る。

【００４０】（記録ヘッド１００の構成）図３は、本形
態のインクジェット式記録装置１の記録ヘッド１００の
分解斜視図である。図３に示すように、本形態のインク
ジェット式記録装置１の記録ヘッド１００は、概ね、ノ
ズル形成板押え１１０、ノズル形成板１２０、このノズ
ル形成板１２０に内蔵される温度センサ１０４、キャビ
ティ形成板１３０、振動板１４０、ケース１５０、圧力
発生素子アセンブリ１６０、ヒータハウジング１７０、
カートリッジヒータ１８０、およびサーモスタット１９
０から構成されている。

【００４１】まず、ノズル形成板押え１１０は矩形の金
属材などから構成され、それには、Ｌ字形状の貫通溝１
１１が形成されている。ノズル形成板押え１１０には、
四隅に貫通孔１１２が形成されているとともに、貫通溝
１１１を挟む両側には位置決め用の小孔１１３が形成さ
れている。さらに、ノズル形成板押え１１０には、余剰
な液を除去するための吸引パイプ１１６が接続されてい
る。

【００４２】ノズル形成板１２０は矩形の金属板であ
り、その中央にノズル開口１２１が形成されている。ノ
ズル形成板１２０には、四隅に貫通孔１２２が形成され
ているとともに、ノズル開口１２１を挟む両側には位置
決め用の小孔１２３が形成されている。ここで、ノズル
形成板１２０は、ノズル形成板押え１１０をノズル形成
板１２０の下面に重ねたとき、貫通孔１１２、１２２同
士が重なり、位置決め用の小孔１１３、１２３同士が重
なるように形成されている。

【００４３】キャビティ形成板１３０は、ノズル形成板
１２０より大きめの矩形のシリコン基板、あるいは、Ｓ
ＵＳなどの金属板やＣＯＣ樹脂などのプラスチック材料
などから構成され、それには、ノズル開口１２１と連通
可能な位置に形成されたキャビティ（圧力発生室）１３
１と、このキャビティ１３１に対して括れ部分を介して
接続するリザーバ１３２とからなる流路１３３が形成さ
れている。キャビティ形成板１３０には、キャビティ形
成板１３０の下面にノズル形成板１２０を重ねたときに
ノズル形成板１２０の貫通孔１２２と重なる４つの貫通
孔１３４と、小孔１２３と重なる位置決め用の小孔１３
５とが形成されている。さらに、キャビティ形成板１３
０において、その長手方向の中央からリザーバ１３２が
形成されている領域にかけては、６つの貫通孔１３６が
形成されているとともに、小孔１３５よりもやや大きめ
の２つの位置決め用孔１３７も形成されている。

【００４４】ここで、キャビティ形成板１３０は透明樹
脂から形成すれば、吐出しない、あるはいは飛行曲がり
などといった吐出異常の原因となる気泡の状態やキャビ
ティ内での挙動をキャビティ形成板１３０を介して目視
により確認することができるという利点がある。

【００４５】振動板１４０は、キャビティ形成板１３０
と略同じ大きさの矩形の金属板から構成され、それに
は、振動板１４０をキャビティ形成板１３０の上面に重
ねたときに、キャビティ形成板１３０のキャビティ１３
１と重なる領域に肉薄の振動板部１４１が形成されてい
るとともに、リザーバ１３２と重なる領域には、供給口
１４２、および肉薄の伝熱部１４３が形成されている。
また、振動板１４０にはキャビティ形成板１３０の貫通
孔１３４、貫通孔１３６、位置決め用孔１３７と各々、
重なる貫通孔１４４、貫通孔１４６、位置決め用孔１４
７が形成されている。

【００４６】ケース１５０は、振動板１４０と略同じ大
きさの厚手の金属材から構成され、それには、振動板１
４０をケース１５０の下面に重ねたときに、キャビティ
１３１と重なる領域には素子配置用の第１の開口１５１
が形成され、伝熱部１４３と重なる領域には第２の開口
１５２が形成されている。また、ケース１５０には、振
動板１４０の貫通孔１４４、貫通孔１４６、位置決め用
孔１４７と各々、重なるねじ孔１５４、ねじ孔１５６、
位置決め用孔１５７が形成されている。さらに、ケース
１５０には、後述するヒータハウジングを取り付けるた
めのねじ孔（図示せず）も形成されている。

【００４７】ここで、ケース１５０は内部が部分的に中
空であり、ケース１５０の下面には振動板１４０の供給
口１４２と重なる第１の供給口（図示せず）が形成され
ているとともに、ケース１５０の後端面には、第１の供
給口と連通する第２の供給口（図示せず）が形成されて
いる。本形態では、ケース１５０の第２の供給口に対し
て、タンク１０９（図１を参照）から延びてきた供給パ
イプ１０７がメッシュフィルタ１０８を介して接続され
ている。

【００４８】このように構成したケース１５０の下面に
対して、振動板１４０、キャビティ形成板１３０、ノズ
ル形成板１２０、およびノズル形成板押え１１０がこの
順に重ねた状態で取り付けられる。

【００４９】それにはまず、ケース１５０の下面に振動
板１４０、およびキャビティ形成板１３０をこの順に重
ねた状態で、各位置決め孔１３７、１４７、１５７に対
して位置決めピン１０１を差し込んでこれらの板材を位
置決めした後、ねじ（図示せず）を貫通孔１３６、１４
６を介してねじ孔１５６に止めてケース１５０の下面
に、振動板１４０、およびキャビティ形成板１３０をこ
の順に重ねた状態で固定する。

【００５０】次に、キャビティ形成板１３０の下面にノ
ズル形成板１２０、およびノズル形成板押え１１０をこ
の順に重ねた状態で、各位置決め用の小孔１１３、１２
３、１３５に対して位置決めピン１０３を差し込んでこ
れらの板材を位置決めした後、ねじ（図示せず）を貫通
孔１１２、１２２、１３４、１４４を介してねじ孔１５
４に止め、ケース１５０の下面に対して、振動板１４
０、キャビティ形成板１３０、ノズル形成板１２０、お
よびノズル形成板押え１１０をこの順に重ねた状態で固
定する。

【００５１】これに対して、ケース１５０の上方では、
圧電振動子からなる圧力発生素子１６１を備える圧力発
生用素子アセンブリ１６０をその下端側から素子配置用
の第１の開口１５１に装着する。この際、圧力発生用素
子アセンブリ１６０の下端部（圧力発生素子１６１の下
端部）と振動板１４０の振動板部１４１とを接着剤で固
定する。

【００５２】また、ケース１５０の上方には、圧力発生
用素子アセンブリ１６０に被さるように、金属製のヒー
タハウジング１７０を取り付ける。ここで、ヒータハウ
ジング１７０には、それをケース１５０の上方に重ねた
ときに、ケース１５０のねじ孔（図示せず）に重なる貫
通孔（貫通孔）が形成されている。従って、ヒータハウ
ジングの貫通孔からケース１５０のねじ孔に対してねじ
（図示せず）を各々止めれば、ケース１５０の上方にヒ
ータハウジング１７０を固定することができる。

【００５３】ここで、ヒータハウジング１７０には、横
方向に貫通するヒータ装着孔１７２が形成されており、
このヒータ装着孔１７２には、丸棒状のカートリッジヒ
ータ１８０が装着される。また、ヒータハウジング１７
０の上面を利用して、一点鎖線で示すように、サーモス
タット１９０が搭載され、このサーモスタット１９０
は、Ｌ字プレートやねじ（図示せず）によってヒータハ
ウジング１７０に固定されている。

【００５４】従って、後述するような粘度の高い機能性
液体を吐出する際、制御装置６の制御の下、カートリッ
ジヒータ１８０およびヒータハウジング１７０によって
記録ヘッド１００を所定の温度にまで加温すれば、機能
性液体の粘度を所定のレベルにまで低下することができ
るとともに、サーモスタット１９０により温度制御を行
うこともできる。従って、記録ヘッド１００は、機能性
液体を最適な粘度で吐出することができる。また、サー
モスタット１９０を設けてあるので、記録ヘッド１００
の過熱を防止することができ、インクジェット式記録装
置１を保護することができる。

【００５５】このように構成したインクジェット式記録
装置１において、図２を参照して説明した中継回路３５
から記録ヘッド１００の圧力発生素子１６１に所定の信
号を印加すると、この圧力発生素子１６１の変形に伴っ
て、振動板１４０の振動板部１４１が振動する。その間
に、キャビティ１３１の容積が膨張した後、キャビティ
１３１の容積が収縮し、キャビティ１３１に正圧が発生
する。その結果、キャビティ１３１内の機能性液体は、
ノズル開口１２１から液滴として基板Ｗ上の所定位置に
吐出される。

【００５６】（本形態の作用、効果）ここで、本形態の
インクジェット式記録装置１は、精密機械装置を製造す
る際、所定位置に潤滑油を機能性液体として吐出するの
に使用される。また、本形態のインクジェット式記録装
置１は、液晶装置などを製造する際、基板上に各色の樹
脂を機能性液体としてドット状に塗布してカラーフィル
タを製造するのに使用される。また、本形態のインクジ
ェット式記録装置１は、液晶装置、あるいは光通信装置
などの光インタコネクション装置を製造する際、基板上
に透明な樹脂を機能性液体としてドット状に塗布してマ
イクロレンズを形成するのに使用される。さらにまた、
本形態のインクジェット式記録装置１は、液晶装置、あ
るいはエレクトロルミネッセンス表示装置を製造する
際、基板上に、液晶材料、あるいはエレクトロルミネッ
センス発光体を形成するための電気光学物質を塗布する
のに使用される。

【００５７】それらの個々の装置などの構成については
すでに周知であるため説明を省略するが、これらの機能
性液体は、いずれも、通常の記録用インクと比較して粘
度がかなり高く、かつ、機能性液体の種類によって粘度
がオーダーで異なる。また、このような機能性液体に
は、組成によって親水性や撥水性のものがある。従っ
て、従来のインクジェット式記録装置は、このような使
用に対応できないが、本形態では、記録ヘッド１００上
において、少なくとも、ノズル形成板１２０およびキャ
ビティ形成板１３０などのヘッド構成板がねじ（締結手
段）によって固定された状態にあり、記録ヘッド１００
に対して容易に着脱できる。

【００５８】そこで、本形態では、ノズル形成板１２０
として、ノズル開口１２１の開口部周辺に対して、撥水
性の表面処理が施されたノズル形成板と、親水性の表面
処理が施されたノズル形成板とを準備しておく。また、
本形態では、ノズル形成板１２０として、ノズル開口１
２１の大きなノズイルプレートと、ノズル開口１２１の
小さなノズル形成板とを準備しておく。

【００５９】そして、機能性液体が親水性を有する場合
には撥水性の表面処理が施されたノズル形成板１２０を
使用し、機能性液体が撥水性を有する場合には親水性の
表面処理が施されたノズル形成板１２０を使用する。こ
のような条件変更を行うと、機能性液体がノズル開口１
２１の周辺に付着しにくいという効果がある。

【００６０】また、機能性液体の粘度が高い場合にはノ
ズル開口１２１の大きなノズル形成板１２０を使用し、
機能性液体の粘度が低い場合にはノズル開口１２１の小
さなノズル形成板１２０を使用することができる。合わ
せて、機能性液体の粘度が高い場合には流路１３３の断
面積の大きなキャビティ形成板１３０を使用し、機能性
液体の粘度が低い場合には流路１３３の断面積の小さな
キャビティ形成板１３０を使用する。このような条件変
更を行うと、機能性液体の吐出量が安定する。

【００６１】このように、本形態のインクジェット式記
録装置１では、ノズル形成板１２０およびキャビティ形
成板１３０がねじなどの締結手段によって着脱容易な状
態にあることを利用して、機能性液体の種類に応じて、
ノズル形成板１２０およびキャビティ形成板１３０を交
換する。このため、機能性液体の性質に適合した条件で
機能性液体を基板Ｗに吐出できるので、精密機械装置へ
の潤滑油の塗布、カラーフィルタ基板の製造、マイクロ
レンズ基板の製造、電気光学物質を保持した基板などと
いった高精度が要求される塗布工程に対応することがで
きる。

【００６２】また、ノズル形成板１２０およびキャビテ
ィ形成板１３０の記録ヘッド１００への位置決めについ
ては、ピン１０１と位置決め孔１３７、１４７とを用い
た位置決め機構を利用し、かつ、ピン１０３と小孔１１
３、１２３、１３４を用いた位置決め機構を利用してい
るので、ノズル形成板１２０およびキャビティ形成板１
３０の交換の際、ノズル形成板１２０およびキャビティ
形成板１３０を記録ヘッド１００上の所定位置に高い精
度で取り付けることができる。

【００６３】なお、上記形態では、記録ヘッド１００に
ノズル開口１２１が１つ、形成されている場合を説明し
たが、記録ヘッド１００に複数のノズル開口が形成され
ている場合でも本発明を適用することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ノズ
ル形成板やキャビティ形成板などのヘッド構成板が記録
ヘッドで着脱可能であることを利用して、機能性液体の
種類に応じて、ノズル形成板やキャビティ形成板を交換
する。このため、機能性液体の性質に適合した条件で機
能性液体を吐出できるので、精密機械装置への潤滑油の
塗布、カラーフィルタ基板の製造、マイクロレンズ基板
の製造、電気光学物質を保持した基板などといった高精
度が要求される塗布工程に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット式記録装置の
構成を示す概略斜視図である。

【図２】図１に示すインクジェット式記録装置の制御系
の構成を示すブロック図である。

【図３】図１に示すインクジェット式記録装置の記録ヘ
ッドの構成を示す分解斜視図である。

【図４】従来のインクジェット式記録装置の記録ヘッド
の構成を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１インクジェット式記録装置３Ｙ方向駆動モータ４Ｘ方向駆動軸５Ｙ方向ガイド軸６制御装置７ステージ８クリーニング機構部９基台３１駆動信号制御装置３２ヘッド位置制御装置１００記録ヘッド１０１、１０３位置決めピン１０７供給パイプ１０９タンク１１０ノズル形成板押え１１３、１２３、１３５位置決め用の小孔１２０ノズル形成板１２１ノズル開口１３０キャビティ形成板１３７、１４７、１５７位置決め孔１４０振動板１５０ケース１６０圧力発生素子アセンブリ１７０ヒータハウジング１８０カートリッジヒータ１９０サーモスタットＷ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者栢森進長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 2C057 AF99 AG44 AG99 BA14 4D075 AC07 AC09 CA47 DA06 DA31 DB01 DB13 DB18 DB31 DC15 DC18 DC21 DC24 EA05 EA33 EA37 4F033 BA03 DA01 EA01 GA06 LA13 NA01 4F041 AA02 AA05 AA16 AB01 BA01 BA13 BA34 BA48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズル開口が形成されたノズル形成板
と、前記ノズル開口に連通するキャビティを含む流路が
形成されたキャビティ形成板と、前記キャビティに面す
る振動板と、該振動板を振動させることにより前記キャ
ビティ内の機能性液体を加圧して前記ノズル開口から前
記機能性液体を吐出させる圧力発生素子とが記録ヘッド
上に構成されたインクジェット式記録装置において、前記記録ヘッドでは、前記ノズル形成板、および前記キ
ャビティ形成板のうちの少なくとも一方のヘッド構成板
が当該記録ヘッドから着脱可能に構成されていることを
特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項２】請求項１において、前記記録ヘッドから
着脱可能な前記ヘッド構成板は、複数種類、準備されて
おり、前記機能性液体の種類に応じて異なる種類のヘッ
ド構成板に交換されることを特徴とするインクジェット
式記録装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記記録ヘ
ッドから着脱可能な前記ヘッド構成板は、前記ノズル形
成板であることを特徴とするインクジェット式記録装
置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記記録ヘッドから着脱可能な前記ヘッド構成板は、前
記キャビティ形成板であることを特徴とするインクジェ
ット式記録装置。
【請求項５】請求項４において、前記キャビティ形成
板は、透明樹脂から形成されていることを特徴とするイ
ンクジェット式記録装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記記録ヘッドから着脱可能な前記ヘッド構成板は、前
記記録ヘッドに締結手段で取り付けられ、当該締結手段による締結を外すことにより当該ヘッド構
成板の着脱が可能になっていることを特徴とするインク
ジェット式記録装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記記録ヘッドから着脱可能な前記ヘッド構成板を当該
記録ヘッド上に位置決めするための位置決め機構が構成
されていることを特徴とするインクジェット式記録装
置。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかにおいて、
前記記録ヘッドには、当該記録ヘッドから着脱可能なヒ
ータ、温度センサ、およびサーモスタットが取り付けら
れ、前記ヒータによって前記機能性液体を所定の温度に制御
することにより当該機能性液体の粘度を制御可能に構成
されていることを特徴とするインクジェット式記録装
置。
【請求項９】ノズル開口が形成されたノズル形成板
と、前記ノズル開口に連通するキャビティを含む流路が
形成されたキャビティ形成板と、前記キャビティに面す
る振動板と、該振動板を振動させることにより前記キャ
ビティ内の機能性液体を加圧して前記ノズル開口から前
記機能性液体を吐出させる圧力発生素子とを有する記録
ヘッドを用いたインクジェット式記録方法において、前記記録ヘッドでは、前記ノズル形成板、前記キャビテ
ィ形成板、および前記振動板のうちの少なくとも１枚の
ヘッド構成板を当該記録ヘッドから着脱可能に構成して
おき、前記機能性液体の種類に応じて異なる種類のヘッ
ド構成板に交換することを特徴とするインクジェット式
記録方法。
【請求項１０】請求項９において、前記記録ヘッドか
ら着脱可能な前記ヘッド構成板は、前記ノズル形成板で
あることを特徴とするインクジェット式記録方法。
【請求項１１】請求項１０において、前記機能性液体
が有する親水性あるいは撥水性に応じて前記ノズル形成
板を交換することを特徴とするインクジェット式記録方
法。
【請求項１２】請求項１１において、前記ノズル形成
板として、前記機能性液体が親水性を有する場合には撥
水性の表面処理が施されたノズル形成板を使用し、前記
機能性液体が撥水性を有する場合には親水性の表面処理
が施されたノズル形成板を使用することを特徴とするイ
ンクジェット式記録方法。
【請求項１３】請求項１０において、前記機能性液体
の粘度に応じて前記ノズル形成板を交換することを特徴
とするインクジェット式記録方法。
【請求項１４】請求項１３において、前記ノズル形成
板として、前記機能性液体の粘度が高い場合には前記ノ
ズル開口の大きなノズル形成板を使用し、前記機能性液
体の粘度が低い場合には前記ノズル開口の小さなノズル
形成板を使用することを特徴とするインクジェット式記
録方法。
【請求項１５】請求項９ないし１４のいずれかにおい
て、前記記録ヘッドから着脱可能な前記ヘッド構成板
は、前記キャビティ形成板であることを特徴とするイン
クジェット式記録方法。
【請求項１６】請求項１５において、前記機能性液体
の粘度に応じて前記キャビティ形成板を交換することを
特徴とするインクジェット式記録方法。
【請求項１７】請求項１６において、前記キャビティ
形成板として、前記機能性液体の粘度が高い場合には前
記流路の断面積の大きなキャビティ形成板を使用し、前
記機能性液体の粘度が低い場合には前記流路の断面積の
小さなキャビティ形成板を使用することを特徴とするイ
ンクジェット式記録方法。
【請求項１８】請求項９ないし１７のいずれかに記載
のインクジェット式記録方法により、所定位置に潤滑油
を前記機能性液体として吐出することを特徴とする精密
機械装置の製造方法。
【請求項１９】請求項９ないし１７のいずれかに記載
のインクジェット式記録方法により、基板上にカラーフ
ィルタを形成するための樹脂を前記機能性液体として吐
出することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方
法。
【請求項２０】請求項９ないし１７のいずれかに記載
のインクジェット式記録方法により、基板上にマイクロ
レンズを形成するための樹脂を前記機能性液体として吐
出することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方
法。
【請求項２１】請求項９ないし１７のいずれかに記載
のインクジェット式記録方法により、基板上に液状の電
気光学物質を前記機能性液体として吐出することを特徴
とする電気光学装置の製造方法。