JP2004017517A

JP2004017517A - 液体吐出装置

Info

Publication number: JP2004017517A
Application number: JP2002176864A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Sugimoto; 杉本　博文
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】インクジェットを用いた液体吐出装置において、吐出する液体の気泡や溶存気体により、インクジェットからの液体の不吐出や吐出不安定性を改善。
【解決手段】吐出する液体を第１のタンクを経由して第２のタンクによりインクジェットヘッドに供給し、第１のタンクから第２のタンクを繋ぐ流路に分詭弁あるいは脱気装置を配置する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の液体吐出装置は、例えばインクジェットヘッドを用いた液晶表示装置用のカラーフィルタの製造装置やプリント印刷配線装置における、吐出用の液体に生じる気泡による吐出不良を解消する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置用のカラーフィルタは、透明基板上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画素を配列して構成され、さらにこれらの各画素の周囲には表示コントラストを高めるために、光遮蔽するためのブラックマトリックスが設けられている。
【０００３】
カラーフィルタの各画素を着色する方法としては、顔料分散法、染色法、電着法等がある。また、カラーフィルタのコストダウンに対する要求から、印刷法またはインクジェット法で各画素を着色する方法が提案されている。しかしながら、印刷法においては、印刷版からの転写と乾燥の工程をＲ，Ｇ，Ｂの各画素毎に３回繰返す必要があるため、歩留りが低下するという問題があった。
一方、インクジェット法に関しては、例えば特開昭５９−７５２０５号公報では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の色素を含有するインクを、基板上にインクジェット方式で噴射し、各インクを乾燥させて着色画像部を形成することが提案されている。こうしたインクジェット法では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の形成を一度にすることが可能で大幅な製造工程の簡略化と、大幅なコストダウン効果を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェットヘッドを搭載したカラーフィルタ製造装置には、例えば、不吐出等の異常を起こしたインクジェットヘッドを交換するために、インクジェットヘッドをインク供給系から切り離す脱着部を有している。この脱着部において、一度でも脱着動作を行うと、インク供給系内に泡が進入することは避けられず、進入した泡は、一旦インク供給系内に入るとその系外に取り除くことが非常に困難である。また、インク供給系内に滞った泡は、インクジェットヘッド内に入り込む可能性が高く、その結果インクジェットヘッドの不吐出や吐出の不安定を引き起こすことがあり、問題である。また、カラーフィルタの製造においては、こうした泡による不吐出などは、画素の白抜け等の致命的欠陥を引き起こす。
【０００５】
これを防止するために、インク供給系内、特に脱着部内に入った泡を、インクジェットヘッドノズルから大量のインクと共に系外に押し出す方法が種々提案されている。しかしながら、単にインクジェットヘッドノズルからインクを押し出すだけでは、インク供給系内の泡を容易に系外に排出することは困難であり、また一度インクジェットヘッド内に泡が入ると完全に泡を排出するのは困難であるため、インクジェットヘッドを用いて良好なカラーフィルタを製造することが困難であった。このように、供給系内の泡を取り除くことは、カラーフィルタを製造する上で非常に重要となる。
【０００６】
また、このような問題は、カラーフィルタの製造装置以外の通常のインクジェットプリンターなどの装置においても同様に起こるものである。
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インク供給系内の泡を容易に取り除くことが可能なカラーフィルタの製造装置及び及び前装置における泡抜き方法及びプリント装置及び該装置における泡抜き方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる液体吐出装置は、インクジェットヘッドへ供給するインクを内部に貯留している第１のタンクと前記第１のタンクに供給するインクが貯留されている第２のタンクと前記第２のタンク内のインクを前記第１のタンクに供給するための第１のインク流路と、前記第１のインク流路の途中に第１の分岐弁または脱気装置とを具備としている。また、前記インクジェットヘッドには前記第１のタンクからの第２のインク流路と、インク排出路が配設されており、前記インク排出路は廃液タンクに接続されている。さらに、前記第２のインク流路３の途中には第１の開閉弁を具備し、前記インク排出路の途中には第２の開閉弁を具備している。また、前記インクジェットヘッドは前記液体吐出装置に対して着脱自在するために、前記第２のインク流路と前記インク排出路に、それぞれ第１および第２の着脱部が設けられている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、インクジェットヘッドから基板に向けて液体を吐出する装置であって、前記インクジェットヘッドへ供給する液体を内部に貯留するための第１のメインタンクと前記第１のタンクに供給する液体を貯留するための第２のタンクと前記第２のタンク内の液体を前記第１のタンクに供給するための第１の流路と、前記第１の流路の途中に分岐弁を配設することを特徴とする液体吐出装置であり、第２のタンク内の液体中の気泡を除去出来るという効果がある。
【０００９】
次に、本発明の請求項２に記載の発明は、インクジェットヘッドから基板に向けて液体を吐出する装置であって、前記インクジェットヘッドへ供給する液体を内部に貯留するための第１のタンクと前記第１のタンクに供給する液体を貯留するための第２のタンクと前記第２のタンク内の液体を前記第１のタンクに供給するための第１の流路と、前記第１の流路の途中に脱気装置を配設したことを特徴とする液体吐出装置であり、第２のタンク内のインク中の気泡を除去出来るという効果がある。
【００１０】
次に、本発明の請求項３に記載の発明は、前記インクジェットヘッドには前記第１のタンクからの第２の流路と、液体排出路が配設されており、前記液体排出路は廃液タンクに接続されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置であり、第２のインク流路中の気泡を廃液タンクに押し出すことが出来るという効果がある。
【００１１】
次に、本発明の請求項４に記載の発明は、前記第２の流路の途中には第１の開閉弁を具備することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置であり、ヘッド脱着作業が容易に行われるという効果がある。
【００１２】
次に、本発明の請求項５に記載の発明は、前記液体排出路の途中には第２の開閉弁を具備することを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタの製造装置であり、ヘッド脱着作業が容易に行われるという効果がある。
【００１３】
次に、本発明の請求項６に記載の発明は、前記インクジェットヘッドを着脱する第１の着脱部は、前記第２の流路上で前記インクジェットヘッドと第１の開閉弁との間に配設されていることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置であり、ヘッド脱着作業が容易に行われるという効果がある。
【００１４】
次に、本発明の請求項７に記載の発明は、前記インクジェットヘッドを着脱する第２の着脱部は、前記液体排出路上で、前記インクジェットヘッドと前記第２の開閉弁との間に配設されていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置であり、ヘッド脱着作業が容易に行われるという効果がある。
【００１５】
次に、本発明の請求項８に記載の発明は、前記第１の開閉弁は前記インクジェットヘッドの脱着作業時以外は開放されていることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造装置であり、ヘッド脱着作業が容易に行われるという効果がある。
【００１６】
次に、本発明の請求項９に記載の発明は、前記第２の開閉弁は前記インクジェットヘッドの脱着作業時以外は閉じていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置であり、ヘッド脱着作業が容易に行われるという効果がある。
【００１７】
（実施の形態１）
以下に、本発明の請求項１〜請求項９に記載された発明の実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。図１はインク流路１に分岐弁２が配設された構成図であり図２はインク流路１に脱気装置９が配設された構成図である。
【００１８】
図１においてインクジェットヘッド１２にはインク流路３とインク排出路８が配設されている。またインク流路３の他端はメインタンク１１に接続され、さらに前記インク流路３には開閉弁４が具備されており、前記開閉弁４とインクジェットヘッド１２間にはインクジェットヘッド１２を脱着するための脱着部６が設けられている。また前記メインタンク１１にはインク流路１が配設されており、前記インク流路１の他端はサブタンク１０に接続されている。さらにインク流路１には分岐弁２が具備されている。また前記インク排出路８の他端は廃液タンク１３に接続されており、前記インク排出路８には開閉弁５が具備されており、前記開閉弁５とインクジェットヘッド１２間にはインクジェットヘッド１２を脱着するための脱着部７が設けられている。次に最初のインク注入プロセスを説明する。
【００１９】
まずサブタンク１０に所定量のインクをボトル等から注入する。注入後分岐弁２をメインタンク１１側に移動させ、開閉弁４を閉にしてサブタンク１０内のインクに加圧手段（図示せず）により加圧を行い、サブタンク１０内インクをメインタンク１１内に移動させる。メインタンク１１に所定量のインクが貯留された後、前記加圧動作を停止させる。次に開閉弁４を開にしかつ開閉弁５を開にする。ここで再度サブタンク１０内のインクを加圧することでメインタンク１１内のインクがインク流路３を通りインクジェットヘッド１２内通りインク排出路８を通過して廃液タンク１３内に貯まりだす。その時インク流路３、インク排出路８中に気泡がないことを確認後、開閉弁５を閉じ、その後加圧手段を停止させる。
【００２０】
以上の工程でサブタンク１０、メインタンク１１、インクジェットヘッド１２、廃液タンク１３が一本の流路で結ばれたことになる。尚サブタンク１０からメインタンク１１へのインク供給は、メインタンク１１に設置させたセンサー（図示せず）検知で自動供給してもよいし、目視確認後手動で供給してもよい。
【００２１】
以上のような作業後吐出動作が可能になる。吐出中にサブタンク１０内の気泡がインク流路１に移動した場合は、分岐弁１を大気開放側に移動させ、サブタンク１１内のインクを加圧することによりインクとともに気泡を系外に排出し、排出後加圧手段を停止させ、分岐弁１をメインタンク１１側に移動させて吐出動作に移行する。尚図２は前記分岐弁２の代わりに脱気装置９を配設したものであり、この構成によれば自動的にインク流路１を通過するインク中の気泡を脱気してくれる。
【００２２】
次にインクジェットヘッド１２の交換について説明する。何らかのアクシデントでインクジェットヘッド１２の交換の必要が生じた場合、インクジェットヘッドの吐出動作を停止させ、開閉弁４、開閉弁５を閉にして各着脱部６、７よりインクジェットヘッド１２を装置から脱着させる。尚このとき各開閉弁４，５を閉にしているためインク流路３、インク排出路８の脱着部６，７側からのインクの漏れは発生しない。次に交換用のインクジェットヘッド１２を各脱着部６，７で結合時にどうしてもそれぞれの脱着部から気泡が進入する。その進入した気泡は次の手順で系外に排出する。
【００２３】
まず分岐弁２がメインタンク側にあることを確認し、開閉弁４、開閉弁５を開閉する。その後サブタンク１０を加圧することでインク流路３中の気泡はインクジェットヘッド１２を通過してインク排出路８中の気泡と共に廃液タンク１３内に排出される。その後開閉弁５を開閉し、インクジェットヘッド１２のノズル孔から少量のインクを排出後、加圧手段を停止させる。その後吐出動作に移行するここで図１及び図２ではインクジェットヘッド１２とメインタンク１１の流路は１本で記載しているが、２本用いてインクジェットヘッド１２の両端からインクを流入させ、中央部に気泡が貯まる構成にして、前記中央部にインク排出路を接続させてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液体吐出装置によれば、インク中の気泡を確実に除去でき、かつインクジェットヘッドの交換も容易行われるため高品質な液体吐出装置を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における製造装置の構成図（１）
【図２】本発明の実施の形態１における製造装置の構成図（２）
【符号の説明】
１　インク流路
２　分岐弁
３　インク流路
４　開閉弁
５　開閉弁
６　脱着部
７　脱着部
８　インク排出路
９　脱気装置
１０　サブタンク
１１　メインタンク
１２　インクジェットヘッド
１３　廃液タンク

Claims

インクジェットヘッドから基板に向けて液体を吐出する装置であって、前記インクジェットヘッドへ供給する液体を内部に貯留するための第１のメインタンクと前記第１のタンクに供給する液体を貯留するための第２のタンクと前記第２のタンク内の液体を前記第１のタンクに供給するための第１の流路と、前記第１の流路の途中に分岐弁を配設することを特徴とする液体吐出装置。
インクジェットヘッドから基板に向けて液体を吐出する装置であって、前記インクジェットヘッドへ供給する液体を内部に貯留するための第１のタンクと前記第１のタンクに供給する液体を貯留するための第２のタンクと前記第２のタンク内の液体を前記第１のタンクに供給するための第１の流路と、前記第１の流路の途中に脱気装置を配設したことを特徴とする液体吐出装置。
前記インクジェットヘッドには前記第１のタンクからの第２の流路と、液体排出路が配設されており、前記液体排出路は廃液タンクに接続されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
前記第２の流路の途中には第１の開閉弁を具備することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
前記液体排出路の途中には第２の開閉弁を具備することを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタの製造装置。
前記インクジェットヘッドを着脱する第１の着脱部は、前記第２の流路上で前記インクジェットヘッドと第１の開閉弁との間に配設されていることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
前記インクジェットヘッドを着脱する第２の着脱部は、前記液体排出路上で、前記インクジェットヘッドと前記第２の開閉弁との間に配設されていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
前記第１の開閉弁は前記インクジェットヘッドの脱着作業時以外は開放されていることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造装置。
前記第２の開閉弁は前記インクジェットヘッドの脱着作業時以外は閉じていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。