JP2007325993A - Functional material coating system and method - Google Patents

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Naoki Morita
直己 森田
Kazuyuki Tada
一幸 多田
Kenji Ikeda
賢治 池田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a functional material coating system and method, which have an excellent discharge stability, and enable a formation of a good function film without depending on a viscosity of an application liquid of a functional material. <P>SOLUTION: The application liquid 14 of the functional material is continuously pressurized and discharged in a liquid column form from a nozzle 121 of a discharge head 12. The application liquid 14 discharged in the liquid column form is atomized and applied to a coating workpiece 10. In this manner, since the application liquid 14 is discharged by the continuous pressurization, it becomes possible to discharge the application liquid 14 stably and to apply it to the coating workpiece 10 even if it is an application liquid having a high viscosity (for example, from the viscosity which is close to water: about 3 mPa s or less to the viscosity: about 300 mPa s). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、電子材料、光学材料など機能性材料を所望の被塗布物に塗布するための機能性材料塗布液、及び機能性材料塗布方法に関する。   The present invention relates to a functional material coating liquid and a functional material coating method for coating a functional material such as an electronic material and an optical material on a desired object.

従来、コピー機に搭載される感光性ドラムなど電子写真部材は、主としてDIP法により行われてきた。この方法では、材料の性能管理のため、実際に塗布されるよりも相当多くの量を要求されるため、無駄が多かった。また、浸漬速度や乾燥速度の精密な管理が必要とされるため、環境変動などにより、バラツキが発生し、不良品となる割合が高かった。   Conventionally, an electrophotographic member such as a photosensitive drum mounted on a copying machine has been mainly performed by a DIP method. In this method, a considerably larger amount than that actually applied is required for performance management of the material, which is wasteful. In addition, since precise control of the dipping rate and drying rate is required, there was a high percentage of defective products due to variations due to environmental fluctuations.

一方、近年、インクジェット技術の工業用途への適用の検討が盛んである。家庭でのカラープリントや写真の印刷にインクジェットは広く、いきわたっているが、印刷対象を用紙ではなく、また塗布液をインクではなく工業用材料とすること例が発表されている。   On the other hand, in recent years, studies on application of inkjet technology to industrial applications are actively conducted. Inkjet is widely used for color printing and photo printing at home, but examples of printing are not paper, but examples of using coating liquid as industrial material instead of ink have been announced.

例えば、特許文献1〜4には、このようなインクジェット技術を用いて、高分子膜や導電性膜などの機能膜を形成し、電子写真部材などの工業製品を製造することが提案されている。   For example, Patent Documents 1 to 4 propose using such an ink jet technique to form a functional film such as a polymer film or a conductive film to manufacture an industrial product such as an electrophotographic member. .

特開平11−19554号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-19554 特開2001−88306公報JP 2001-88306 A 米国特許6245745号明細書US Pat. No. 6,245,745 特開2004−248272公報JP 2004-248272 A

しかしながら、上記提案では、間欠的に吐出圧力を付与してノズルから直接液滴を吐出する、所謂、ドロップオンデマン型の吐出方式により、機能性膜の塗布を行っているため、塗布液が高粘度の場合、安定した吐出性能が得られないのが現状である。   However, in the above proposal, since the functional film is applied by a so-called drop-on-deman type discharge method in which droplets are directly discharged from a nozzle by intermittently applying a discharge pressure, the coating liquid has a high viscosity. In this case, the present situation is that stable discharge performance cannot be obtained.

一方で、機能膜を形成する機能性材料の塗布液は、低粘度から高粘度まで種々のものがあり、塗布液の粘度に依存せず、安定して吐出性能を維持し、良好な機能膜を形成できることが求められている。   On the other hand, there are various functional material coating liquids that form functional films, ranging from low viscosity to high viscosity, which do not depend on the viscosity of the coating liquid, stably maintain discharge performance, and have good functional films. Is required to be formed.

そこで、本発明は、上記従来の諸問題に鑑み、機能性材料の塗布液の粘度に依存せず、吐出安定性に優れ、良好な機能膜を形成可能な機能性材料塗布装置、及び機能性材料塗布方法を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above-mentioned conventional problems, the present invention is not dependent on the viscosity of the functional material coating solution, and has excellent ejection stability and a functional material coating apparatus capable of forming a good functional film, and functionality. It is an object to provide a material application method.

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の機能性材料塗布装置は、
機能性材料を被塗布物へ塗布するための機能性材料塗布装置であって、
前記塗布液を吐出する複数のノズル、及び前記各ノズルに共通して通じる塗布液室を有する塗布液吐出ヘッドと、
前記塗布液を連続的に加圧して塗布液室に供給し、前記ノズルから当該塗布液を液柱状に吐出するための加圧手段と、
前記ノズルから液柱状に吐出される前記塗布液を液滴化するための液滴化手段と、
を備えることを特徴としている。
The above problem is solved by the following means. That is,
The functional material coating apparatus of the present invention is
A functional material application device for applying a functional material to an object to be coated,
A plurality of nozzles that discharge the coating liquid, and a coating liquid discharge head having a coating liquid chamber that communicates in common with each nozzle;
Pressurizing means for continuously pressurizing and supplying the coating liquid to the coating liquid chamber, and discharging the coating liquid in a liquid column shape from the nozzle;
Droplet forming means for forming the coating liquid discharged from the nozzle in a liquid column shape into droplets;
It is characterized by having.

本発明の機能性材料塗布装置では、機能性材料の塗布液を連続して加圧して、ノズルから液柱状の塗布液を吐出させ、その吐出した液柱状の塗布液を液滴化して、被塗布物へ塗布する。このように、連続的に加圧して塗布液を吐出させるため、高粘度の塗布液でも、安定して塗布液を吐出し、被塗布物へ塗布することが可能となる。   In the functional material coating apparatus of the present invention, the functional material coating liquid is continuously pressurized, the liquid columnar coating liquid is ejected from the nozzle, and the ejected liquid columnar coating liquid is made into liquid droplets. Apply to the coating. In this way, since the coating liquid is discharged under continuous pressure, the coating liquid can be stably discharged and applied to the object to be coated even with a high viscosity coating liquid.

本発明の機能性材料塗布装置において、前記液滴化手段は、前記塗布液室に供給される前記塗布液に対し振動を付与する振動付与手段であることがよい。   In the functional material coating apparatus of the present invention, it is preferable that the droplet forming unit is a vibration applying unit that applies vibration to the coating solution supplied to the coating solution chamber.

また、この場合、前記振動付与手段は、前記塗布液の吐出方向に対して直交方向から前記塗布液に対し振動を付与するように配置され、且つ前記振動付与手段により付与された振動を吸収する振動吸収手段であって、前記振動付与手段に対向して配設する振動吸収手段をさらに有することができる。   In this case, the vibration applying means is arranged to apply vibration to the coating liquid from a direction orthogonal to the discharge direction of the coating liquid, and absorbs the vibration applied by the vibration applying means. The vibration absorbing means may further include a vibration absorbing means disposed to face the vibration applying means.

本発明の機能性材料塗布装置において、前記塗布液の粘度を検知する粘度検知手段をさらに有することができる。   The functional material coating apparatus of the present invention may further include a viscosity detecting means for detecting the viscosity of the coating liquid.

また、この場合、前記粘度検知手段により検知された粘度に応じて、前記加圧手段による前記塗布液への加圧を変化させる加圧制御手段をさらに有することができる。また、前記粘度検知手段により検知された粘度に応じて、前記液滴化手段による前記塗布液への液滴化条件を変化させる液滴化制御手段も有することができる。   In this case, it may further include a pressurization control unit that changes the pressurization of the coating liquid by the pressurization unit in accordance with the viscosity detected by the viscosity detection unit. Moreover, it can also have a droplet formation control means for changing a droplet formation condition to the coating liquid by the droplet formation means in accordance with the viscosity detected by the viscosity detection means.

本発明の機能性材料塗布装置において、液滴化された前記塗布液の間隔を検知する液滴間隔検知手段をさらに有することができる。   The functional material coating apparatus of the present invention may further include droplet interval detection means for detecting the interval between the droplets of the coating liquid.

また、この場合、前記液滴間隔検知手段により検知された前記塗布液の液滴間隔に応じて、前記加圧手段による前記塗布液への加圧を変化させる加圧制御手段をさらに有することができる。また、前記液滴間隔検知手段により検知された前記塗布液の液滴間隔に応じて、前記液滴化手段による前記塗布液への液滴化条件を変化させる液滴化制御手段もさらに有することができる。また、前記液滴間隔検知手段により検知された前記塗布液の液滴間隔に応じて、前記塗布液の粘度を変化させる粘度制御手段を有することができる。   In this case, the apparatus may further include a pressurization control unit that changes the pressurization of the coating liquid by the pressurizing unit according to the droplet interval of the coating liquid detected by the droplet interval detecting unit. it can. In addition, the apparatus further includes droplet formation control means for changing the droplet formation condition of the coating liquid by the droplet forming means in accordance with the droplet interval of the coating liquid detected by the droplet interval detection means. Can do. Moreover, it can have a viscosity control means which changes the viscosity of the coating liquid according to the droplet interval of the coating liquid detected by the droplet interval detecting means.

本発明の機能性材料塗布装置において、前記機能性材料吐出ヘッドを複数備えることができる。また、この場合、当該複数の前記機能性材料吐出ヘッド毎に異なる塗布液を吐出することができる。   In the functional material coating apparatus of the present invention, a plurality of the functional material ejection heads can be provided. In this case, a different coating liquid can be discharged for each of the plurality of functional material discharge heads.

本発明の機能性材料塗布装置において、前記記録材料吐出ヘッドは、前記被塗布物の塗布領域幅と同等或いはそれ以上の幅を有することができる。   In the functional material coating apparatus of the present invention, the recording material ejection head may have a width equal to or greater than a coating area width of the object to be coated.

一方、本発明の機能性材料塗布方法は、
機能性材料を被塗布物へ塗布するための機能性材料塗布方法であって、
連続的に加圧された前記塗布液をノズルから液柱状に吐出し、当該液柱状の塗布液を液滴化しつつ前記被塗布物へ塗布することを特徴としている。
On the other hand, the functional material application method of the present invention is:
A functional material application method for applying a functional material to an object to be applied,
The coating liquid that has been continuously pressurized is ejected from a nozzle in a liquid column shape, and the liquid column-shaped coating solution is applied to the object to be coated while forming droplets.

本発明の機能性材料塗布方法では、上記本発明の機能性材料塗布装置で述べたように、連続的に加圧して塗布液を吐出させるため、高粘度の塗布液でも、安定して塗布液を吐出し、被塗布物へ塗布することが可能となる。   In the functional material coating method of the present invention, as described in the functional material coating apparatus of the present invention, since the coating liquid is discharged under continuous pressure, the coating liquid can be stably applied even with a high viscosity coating liquid. Can be discharged and applied to an object to be coated.

本発明によれば、機能性材料の塗布液の粘度に依存せず、吐出安定性に優れ、良好な機能膜を形成可能な機能性材料塗布装置、及び機能性材料塗布方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a functional material coating apparatus and a functional material coating method that can form a good functional film that is excellent in ejection stability and does not depend on the viscosity of the coating liquid of the functional material. it can.

以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合がある。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is provided to the member which has the substantially same function through all the drawings, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る機能性材料塗布装置を示す斜視図である。図2は、第1実施形態に係る機能性材料塗布装置を示す概略構成図である。図3は、第1実施形態に係る機能性材料塗布装置の内部構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a functional material coating apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the functional material coating apparatus according to the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the functional material coating apparatus according to the first embodiment.

第1実施形態に係る機能性材料塗布装置は、図1〜図3に示すように、機能性材料の塗布液14を被塗布物10へ吐出するための吐出ヘッド12と、当該吐出ヘッド12へ送液する塗布液14を貯留する塗布液タンク16と、を有している。   As shown in FIGS. 1 to 3, the functional material coating apparatus according to the first embodiment includes a discharge head 12 for discharging a functional material coating liquid 14 to an object to be coated 10, and the discharge head 12. And a coating liquid tank 16 for storing the coating liquid 14 to be fed.

また、吐出ヘッド12の一端には、塗布液供給管18が連結され、他端には、塗布液排出管20が連結されている。塗布液供給管18及び塗布液排出管20の一端側(吐出ヘッド12と非連結側)は、塗布液タンク16と連結されている。そして、塗布液供給管18には、塗布液タンク側から吐出ヘッド12に向かって、送液用ポンプ181(加圧手段:溶剤用高圧無動脈ポンプ:3連プランジャポンプ)、送液用ポンプ181の脈動を抑制するダンパ182、塗布液のゴミ異物等を除去するフィルタ183、吐出ヘッド12への塗布液14の送液を開始・停止を行うための送液用電磁弁184、送液する塗布液14の加圧力を検知するための送液圧力センサ185が配設されている。一方、塗布液排出管20には、塗布液14の排出を開始・停止する排出用電磁弁201が配設されている。   A coating liquid supply pipe 18 is connected to one end of the ejection head 12, and a coating liquid discharge pipe 20 is connected to the other end. One end side of the coating liquid supply pipe 18 and the coating liquid discharge pipe 20 (side not connected to the ejection head 12) is connected to the coating liquid tank 16. In the coating liquid supply pipe 18, a liquid feeding pump 181 (pressurizing means: high pressure arterial pump for solvent: triple plunger pump) and liquid feeding pump 181 from the coating liquid tank side toward the discharge head 12. A damper 182 that suppresses pulsation of the coating liquid, a filter 183 that removes foreign substances and the like in the coating liquid, a liquid feeding electromagnetic valve 184 that starts and stops the feeding of the coating liquid 14 to the ejection head 12, and a coating that feeds the liquid. A liquid supply pressure sensor 185 for detecting the pressure of the liquid 14 is provided. On the other hand, a discharge electromagnetic valve 201 for starting / stopping discharge of the coating liquid 14 is disposed in the coating liquid discharge pipe 20.

また、本実施形態に係る機能性材料塗布装置は、連続加圧しつつ吐出を行う連続型の吐出装置であるが、吐出した液滴の所望の位置に配置するためには、塗布液14の液滴に対し帯電・偏向制御を行うこともできる。但し、装置全体のコストを下げることに加え、塗布液14として油性液体を用いる場合には、帯電・偏向制御を用いない方が好ましい。なお、機能性材料の塗布液には油性液体が多い。   In addition, the functional material coating apparatus according to this embodiment is a continuous-type ejection apparatus that performs ejection while continuously applying pressure. However, in order to place the ejected liquid droplets at a desired position, the functional material coating apparatus is a liquid of the coating liquid 14. Charging / deflection control can also be performed on the droplet. However, in addition to reducing the cost of the entire apparatus, it is preferable not to use charging / deflection control when an oily liquid is used as the coating liquid 14. In addition, there are many oil-based liquids in the coating liquid of the functional material.

なお、排出用電磁弁201は、通常、常に閉状態とし、塗布液14の循環、混入した気泡の除去などを行う際に開放するものである。   The discharge solenoid valve 201 is normally always closed and is opened when the coating liquid 14 is circulated, mixed air bubbles are removed, and the like.

塗布液タンク16には、貯留された塗布液14の温度を検知するためのタンク用サーミスタ161(温度検知手段)と、貯留された塗布液14を加熱するためのタンク用ヒータ162(発熱手段)と、貯留された塗布液14の粘度を検知する粘度センサ163と、を有している。また、塗布液タンク16内部には、攪拌装置164が内蔵されている。加えて、塗布液タンク16には、補給管を介して補充用タンク166が連結されており、補充用ポンプ167により、溶媒が塗布液タンク16へ補充可能となっている。   The coating liquid tank 16 includes a tank thermistor 161 (temperature detecting means) for detecting the temperature of the stored coating liquid 14 and a tank heater 162 (heat generating means) for heating the stored coating liquid 14. And a viscosity sensor 163 that detects the viscosity of the stored coating liquid 14. In addition, a stirring device 164 is built in the coating liquid tank 16. In addition, a replenishment tank 166 is connected to the coating liquid tank 16 via a replenishment pipe, and a solvent can be replenished to the coating liquid tank 16 by a replenishment pump 167.

被塗布物10は、円筒体から構成されており、その両端を回転可能に支持体101により支持されている。また、被塗布物10は、被塗布物駆動装置102により回転可能に、具体的には駆動モータ102Aによりベルト102Bを介して回転駆動可能に連結されている。また、被塗布物10の周囲には、非接触で乾燥用ヒータ103(焼成用ヒータ)が配設されている。   The object to be coated 10 is composed of a cylindrical body, and both ends thereof are supported by a support body 101 so as to be rotatable. Further, the object to be coated 10 is connected so as to be rotatable by an object to be coated driving device 102, specifically, rotatably driven by a drive motor 102A via a belt 102B. Further, a drying heater 103 (firing heater) is disposed around the workpiece 10 in a non-contact manner.

吐出ヘッド12と被塗布物10との間を遮蔽可能に、液受け22(吐出塗布液回収手段)が設けられている。液受け22は、図4(A)に示すように被塗布物10への塗布を停止するとき(即ち非塗布時)は、吐出ヘッド12と被塗布物10との間を遮って位置し、図4(B)に示すように、塗布時には吐出ヘッド12と被塗布物10との間と離間して位置するように液受け駆動装置221により可動可能に配置されている。即ち、液受け22は、その可動により被塗布物10への塗布開始・停止を行う。また、液受け22は、塗布液タンク16とフィルタ223を介して排出管222により連結されており、吐出した塗布液14を受け止めた場合、当該塗布液タンク16へ排出するようになっている。   A liquid receiver 22 (discharged coating liquid recovery means) is provided so as to shield between the discharge head 12 and the object to be coated 10. As shown in FIG. 4A, the liquid receiver 22 is positioned so as to block between the ejection head 12 and the coating object 10 when the application to the coating object 10 is stopped (that is, during non-coating). As shown in FIG. 4B, the liquid receiving and driving device 221 is movably disposed so as to be positioned apart from the discharge head 12 and the object 10 during application. That is, the liquid receiver 22 starts and stops application to the workpiece 10 by its movement. The liquid receiver 22 is connected to the coating liquid tank 16 through a filter 223 by a discharge pipe 222. When the discharged coating liquid 14 is received, the liquid receiver 22 is discharged to the coating liquid tank 16.

ここで、図4は、第1実施形態に係る塗布開始・停止機構を示す模式図である。なお、図4において、吐出ヘッド、被塗布物、液受け以外は、省略して示している。   Here, FIG. 4 is a schematic diagram showing a coating start / stop mechanism according to the first embodiment. In FIG. 4, parts other than the discharge head, the object to be coated, and the liquid receiver are omitted.

なお、塗布開始・停止を行う機構は、上記液受け22を駆動する方式に限られず、例えば、図5に示すように、ファン224(送風装置)を塗布液14の液滴上方に設け、当該ファン224により塗布液14の液滴へ風圧を与え、当該液滴の吐出方向を変化させて、液受け22へぶつけるようにして塗布の停止し、当該風圧を解除することで塗布を開始する方式でもよい。ここで、図5は、第1実施形態に係る他の塗布開始・停止機構を示す模式図である。なお、図5において、吐出ヘッド、被塗布物、液受け、ファン以外は、省略して示している。   Note that the mechanism for starting and stopping the application is not limited to the method of driving the liquid receiver 22. For example, as shown in FIG. 5, a fan 224 (blower) is provided above the droplets of the application liquid 14. A system in which the wind pressure is applied to the droplets of the coating liquid 14 by the fan 224, the ejection direction of the droplets is changed, the coating is stopped so as to hit the liquid receiver 22, and the coating is started by releasing the wind pressure. But you can. Here, FIG. 5 is a schematic view showing another application start / stop mechanism according to the first embodiment. In FIG. 5, components other than the discharge head, the object to be coated, the liquid receiver, and the fan are omitted.

また、液滴化された塗布液14の液滴間距離を検知するためのエリアセンサ24(例えば、CCDセンサ、CMOSセンサなど)が配設されている。エリアセンサ24は、当該エリアセンサ24により得られた塗布液14の液滴の画像データに基づき、当該液滴化された塗布液14の液滴間距離を算出するためのものである。   In addition, an area sensor 24 (for example, a CCD sensor, a CMOS sensor, or the like) for detecting a distance between droplets of the coating liquid 14 formed into droplets is provided. The area sensor 24 is for calculating the inter-droplet distance of the coating liquid 14 formed into droplets based on the image data of the droplets of the coating liquid 14 obtained by the area sensor 24.

そして、これら各部材は、システム制御部26と連結されている(図3参照)。また、システム制御部26には、液滴間距離算出部261、ポンプ制御部262、電磁弁制御部263、圧電素子制御部264、ヒータ制御部265、液受け駆動制御部266、被塗布物駆動制御部267、攪拌装置駆動制御部268、が含まれている。また、システム制御部26には、タイマ28、及びメモリ30とも連結されている。   These members are connected to the system control unit 26 (see FIG. 3). Further, the system control unit 26 includes an inter-droplet distance calculation unit 261, a pump control unit 262, a solenoid valve control unit 263, a piezoelectric element control unit 264, a heater control unit 265, a liquid receiving drive control unit 266, and an object drive. A control unit 267 and a stirring device drive control unit 268 are included. The system control unit 26 is also connected to a timer 28 and a memory 30.

以下、吐出ヘッド12について説明する。ここで、図6は、第1実施形態に係る塗布液吐出ヘッドを示す斜視図である。図7は、第1実施形態に係る塗布液吐出ヘッドの断面図である。   Hereinafter, the ejection head 12 will be described. Here, FIG. 6 is a perspective view showing the coating liquid discharge head according to the first embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view of the coating liquid discharge head according to the first embodiment.

吐出ヘッド12は、図6〜図7に示すように、例えば、ステンレスやニッケル合金などからなる筒状体で構成されている。そして、吐出ヘッド12には、長手方向に配列された複数のノズル121(例えば、ノズル径25μm)と、各ノズル121に共通して連通する塗布液室122と、塗布液室122を介してノズル121と対向して設けられた圧電素子123(例えばPZTセラミック膜、ポリフッ化ビニリデン膜(PVF膜))と、を有している。 As shown in FIGS. 6 to 7, the ejection head 12 is configured by a cylindrical body made of, for example, stainless steel or nickel alloy. The ejection head 12 includes a plurality of nozzles 121 (for example, a nozzle diameter of 25 μm) arranged in the longitudinal direction, a coating liquid chamber 122 that communicates in common with each nozzle 121, and nozzles via the coating liquid chamber 122. And a piezoelectric element 123 (for example, a PZT ceramic film, a polyvinylidene fluoride film (PVF 2 film)) provided so as to be opposed to 121.

また、吐出ヘッド12の塗布液室122には、送液された塗布液14の温度を検知するためのヘッド用サーミスタ124(温度検知手段)と、送液された塗布液14を加熱するためのヘッド用ヒータ125(発熱手段)とを有している。   Further, in the coating liquid chamber 122 of the ejection head 12, a head thermistor 124 (temperature detection means) for detecting the temperature of the fed coating liquid 14 and a heated coating liquid 14 are heated. And a head heater 125 (heat generating means).

なお、吐出ヘッド12は、塗布時、図示しない駆動装置によりヘッド長手方向に配列されたノズル間隔分、当該ヘッド長手方向に往復して移動するようになっている。これにより、ノズル間隔分の隙間が生じることなく被塗布物10に塗布液14を塗布することができる。無論、被塗布物10の方を移動可能なようにしてもよい。   The ejection head 12 is moved back and forth in the longitudinal direction of the head by a nozzle interval arranged in the longitudinal direction of the head by a driving device (not shown) during application. Thereby, the coating liquid 14 can be apply | coated to the to-be-coated article 10 without the clearance gap for a nozzle space | interval arising. Of course, the workpiece 10 may be movable.

ここで、圧電素子123は、塗布液室122に送液されてきた塗布液14に対し、所定の振動を付与し、ノズル121から液柱状に吐出した塗布液14を液滴化するためのものである。圧電素子123は、図示しないが、例えばPZTセラミック膜に電極から高周波電圧を印加して振動(音波)を発生せしめ、この振動を塗布液室122の塗布液14へ伝達せしめる。   Here, the piezoelectric element 123 applies predetermined vibrations to the coating liquid 14 sent to the coating liquid chamber 122 to form droplets of the coating liquid 14 discharged from the nozzle 121 in a liquid column shape. It is. Although not shown, the piezoelectric element 123 generates a vibration (sound wave) by applying a high frequency voltage from an electrode to a PZT ceramic film, for example, and transmits this vibration to the coating liquid 14 in the coating liquid chamber 122.

圧電素子123は、ノズル121と対向して設けられ、塗布液14の吐出方向と同一方向から、図示しない外部機器より増幅され例えばピーク間電圧(Vpp)50V程度までの電圧で出力する駆動正弦波が供給されると、定在波(進行波と反射波との混合した波:つまり、照射した進行波とノズル面に反射した反射波との混合波)による振動を付与して、ノズル121から液柱状に吐出した塗布液14を液滴化する。   The piezoelectric element 123 is provided facing the nozzle 121 and is amplified by an external device (not shown) from the same direction as the discharge direction of the coating liquid 14 and is output at a voltage of, for example, a peak-to-peak voltage (Vpp) of about 50V. Is supplied with vibration by a standing wave (mixed wave of traveling wave and reflected wave: that is, a mixed wave of irradiated traveling wave and reflected wave reflected on the nozzle surface) The coating liquid 14 discharged in the form of a liquid column is formed into droplets.

ここで、図8〜図10に、粘度約9mPa・s程度の塗布液14の吐出状態を示す。圧電素子123を駆動させず、例えば、送液用ポンプ181により0.9MPaで吐出ヘッド12から塗布液14を吐出した場合、図8に示すように、液柱状の塗布液14が吐出する。そして、圧電素子123により塗布液14に振動を付与すると、図9及び図10に示すように、液柱状に吐出された塗布液14が液滴化される。なお、図9は、90kHzの振動を塗布液14に付与した場合であり、図10は60kHzの振動を塗布液14に付与した場合である。図示するように、90kHzの振動を塗布液14に付与した場合は、60kHz振動を塗布液14に付与したに場合に比べ、塗布液の液滴径が小さく、液滴間距離(液滴間隔)が狭くなっている。しかし、ポンプ圧力は一定であるので、単位時間あたりの噴射量は同一である。   Here, the discharge state of the coating liquid 14 having a viscosity of about 9 mPa · s is shown in FIGS. For example, when the coating liquid 14 is discharged from the discharge head 12 at 0.9 MPa by the liquid feeding pump 181 without driving the piezoelectric element 123, the liquid columnar coating liquid 14 is discharged as shown in FIG. Then, when vibration is applied to the coating liquid 14 by the piezoelectric element 123, the coating liquid 14 discharged in a liquid column shape is formed into droplets as shown in FIGS. 9 shows a case where a vibration of 90 kHz is applied to the coating liquid 14, and FIG. 10 shows a case where a vibration of 60 kHz is applied to the coating liquid 14. As shown in the figure, when the vibration of 90 kHz is applied to the coating liquid 14, the droplet diameter of the coating liquid is smaller than when the 60 kHz vibration is applied to the coating liquid 14, and the inter-droplet distance (droplet interval). Is narrower. However, since the pump pressure is constant, the injection amount per unit time is the same.

図8に示すように、液滴化せず、液柱状の状態で塗布液を塗布すると、吐出ヘッド12から離れた位置では、無秩序な噴流となるため、塗布膜の均一性が確保できない。よって、塗布液14の液滴化が必要である。   As shown in FIG. 8, when the coating liquid is applied in a liquid column state without forming droplets, a disordered jet is formed at a position away from the ejection head 12, and thus the uniformity of the coating film cannot be ensured. Therefore, it is necessary to make the coating liquid 14 into droplets.

ここで、図8は、振動を付与しない場合における塗布液14の吐出状態を示す模式図である。図9は、90kHzの振動を付与した場合における塗布液14の吐出状態を示す模式図である。図10は、60kHzの振動を付与した場合における塗布液14の吐出状態を示す模式図である。   Here, FIG. 8 is a schematic view showing a discharge state of the coating liquid 14 when no vibration is applied. FIG. 9 is a schematic diagram showing a discharge state of the coating liquid 14 when a vibration of 90 kHz is applied. FIG. 10 is a schematic diagram showing a discharge state of the coating liquid 14 when a vibration of 60 kHz is applied.

なお、塗布液14の液滴化の際、圧電素子が付与する振動の周波数は、圧電素子の振動特性、吐出ヘッドの振動特性、塗布液の速度、ノズルの直径などの相関関係により決定される。例えば、塗布液の流体速度(吐出速度)は、下記式で示す関係で表すことができる。
式(1):流体速度(μm/sec)=周波数(Hz)×粒子間隔(μm)(Velocity=fλ)
また、「Rayleigh/Theory of Sound」によると、最も液滴化しやすいのは(粒子を生成しやすいのは)、
式(2):粒子間隔(μm)=4.51×ノズル径(μm)(λ=4.51×d)
である。
また、液滴化された液滴(粒子)の体積は、
式(3):体積(μm)=ノズル面積(μm)×粒子間隔(μm)(Volume=Aλ)
となる。
Note that the frequency of vibration imparted by the piezoelectric element when the coating liquid 14 is formed into droplets is determined by the correlation between the piezoelectric element vibration characteristics, the ejection head vibration characteristics, the coating liquid speed, the nozzle diameter, and the like. . For example, the fluid speed (discharge speed) of the coating liquid can be expressed by the relationship represented by the following formula.
Formula (1): Fluid velocity (μm / sec) = frequency (Hz) × particle interval (μm) (Velocity = fλ)
Also, according to “Rayleigh / Theory of Sound”, the most likely to form droplets (they are more likely to generate particles)
Formula (2): Particle spacing (μm) = 4.51 × Nozzle diameter (μm) (λ = 4.51 × d)
It is.
In addition, the volume of droplets (particles) into droplets is
Formula (3): Volume (μm 3 ) = Nozzle area (μm 2 ) × Particle spacing (μm) (Volume = Aλ)
It becomes.

ここで、例えば、塗布液の流体速度10m/sec、ノズル径25μmとしたとき、好適周波数は、88.7kHzとなる。また、液滴の体積は、約55pl(pico litre)(55,000μm)である。但し、液滴化の観点のみで、周波数は決定されず、吐出ヘッドと圧電素子の振動特性を考慮する必要がある。即ち、吐出ヘッドの構造と圧電素子の特性に基づく共振点を考慮することで、圧電素子に印加する電圧の調整を行なう必要がある。例えば、本実施形態では、ピーク間電圧(Vpp)30V程度の電圧を圧電素子に印加する。 Here, for example, when the fluid speed of the coating liquid is 10 m / sec and the nozzle diameter is 25 μm, the preferred frequency is 88.7 kHz. The volume of the droplet is about 55 pl (pico liter) (55,000 μm 3 ). However, the frequency is not determined only from the viewpoint of droplet formation, and it is necessary to consider the vibration characteristics of the ejection head and the piezoelectric element. That is, it is necessary to adjust the voltage applied to the piezoelectric element by considering the resonance point based on the structure of the ejection head and the characteristics of the piezoelectric element. For example, in the present embodiment, a voltage having a peak-to-peak voltage (Vpp) of about 30 V is applied to the piezoelectric element.

また、粘度約9mPa・s程度の塗布液14を10m/secで吐出するための圧力は例えば約0.9MPaであるが、粘度3mPa・s程度の塗布液を吐出する場合は、例えば0.3MPa程度の圧力を必要とすることが実験によりわかった。したがって、粘度100mPa・s程度の塗布液を吐出するためには、例えば10MPa程度の圧力が必要であると予想される。これは、塗布液に掛かる圧力と流速が流路抵抗を係数とする1次の関係にあることより説明される。ただし、上記の数値は一例である。   The pressure for discharging the coating liquid 14 having a viscosity of about 9 mPa · s at 10 m / sec is, for example, about 0.9 MPa. However, when discharging the coating liquid having a viscosity of about 3 mPa · s, for example, 0.3 MPa Experiments have shown that a degree of pressure is required. Therefore, in order to discharge a coating liquid having a viscosity of about 100 mPa · s, it is expected that a pressure of about 10 MPa, for example, is necessary. This is explained by the fact that the pressure applied to the coating liquid and the flow velocity have a linear relationship with the channel resistance as a coefficient. However, the above numerical values are examples.

それは、ノズルの形状により抵抗値が大きく変わるからである。ノズル加工方法には、一般的にポンチ加工方法、エレクトロフォーミング(電鋳)加工方法、放電加工方法、レーザ加工方法などが挙げられる。それぞれの加工方法には得失があり、一概にどの方法が好ましいか決定することはできないが、ノズル径を一定にして比較した場合、ノズルにおける流路抵抗の観点からは、ノズルの断面形状に大きなテーパを有するエレクトロフォーミング(電鋳)が極力、噴射の圧力を低く保つという観点では好ましい。   This is because the resistance value varies greatly depending on the shape of the nozzle. Examples of the nozzle machining method generally include a punch machining method, an electroforming (electroforming) machining method, an electric discharge machining method, and a laser machining method. Each processing method has its advantages and disadvantages, and it is not possible to determine which method is preferable in general. However, when compared with a constant nozzle diameter, the cross-sectional shape of the nozzle is large from the viewpoint of the flow resistance of the nozzle. Tape forming electroforming is preferable from the viewpoint of keeping the injection pressure as low as possible.

なお、吐出ヘッド12は、上記構成に限られず、図11に示すように、ヘッドの長手方向一端に配設された圧電素子123(例えばPZTセラミック膜)と、ヘッドの長手方向他端に配設には振動吸収部材126(例えばシリコンラバー)を有する構成でもよい。ここで、図11は、第1実施形態に係る他の塗布液吐出ヘッドの断面図である。   The ejection head 12 is not limited to the above configuration, and as shown in FIG. 11, a piezoelectric element 123 (for example, a PZT ceramic film) disposed at one end in the longitudinal direction of the head and the other end in the longitudinal direction of the head. May be configured to include a vibration absorbing member 126 (for example, silicon rubber). Here, FIG. 11 is a cross-sectional view of another coating liquid discharge head according to the first embodiment.

この形態で、振動は圧電素子123を挟みこんだピストンにより塗布液室122の塗布液14へ伝達せしめるものであるが、このとき吐出ヘッド12(塗布液室122)の振動進行方向に直交する多数のノズル121から吐出された液柱状の塗布液14に振動が伝わり、液柱状の塗布液14が液滴化され、塗布液の液滴が生成する。つまり、圧電素子123は、塗布液14の吐出方向に対して直交方向から塗布液14に対し振動を付与している。   In this form, the vibration is transmitted to the coating liquid 14 in the coating liquid chamber 122 by the piston sandwiching the piezoelectric element 123. At this time, many vibrations orthogonal to the vibration traveling direction of the discharge head 12 (the coating liquid chamber 122) are transmitted. The vibration is transmitted to the liquid columnar coating liquid 14 discharged from the nozzle 121, and the liquid columnar coating liquid 14 is formed into droplets, thereby generating droplets of the coating liquid. That is, the piezoelectric element 123 imparts vibration to the coating liquid 14 from a direction orthogonal to the discharge direction of the coating liquid 14.

一方、上述のように、吐出ヘッド12の長手方向他端に、即ち圧電素子123に対向するように振動吸収部材126が設けられるため、伝播する振動を吸収され、当該振動が進行波の状態を保ち反射波を生じさせず定在波とならないようになっている。   On the other hand, as described above, the vibration absorbing member 126 is provided at the other longitudinal end of the ejection head 12, that is, so as to face the piezoelectric element 123, so that the propagating vibration is absorbed, and the vibration is in a traveling wave state. It does not generate a reflected wave and does not become a standing wave.

このような進行波による振動を塗布液14に付与することで、塗布液14の液滴分離長さを十分均一に保ち、サテライト粒子が生成し難くなる。なお、このような進行波による振動によって、液滴化する手法として詳細には、特公平6−84072号に準じて実施することができる。   By applying such a traveling wave vibration to the coating liquid 14, the droplet separation length of the coating liquid 14 is kept sufficiently uniform, and satellite particles are hardly generated. In addition, it can implement in detail according to Japanese Patent Publication No. 6-84072 as a method of making it a droplet by the vibration by such a traveling wave.

ここで、定在波による液滴化の場合、高粘度の塗布液を液滴化するのに好適であり、進行波による液滴化の場合、低粘度の塗布液を液滴化するのに好適である。また、進行波による液滴化の場合は、定在波による液滴化の場合に比べ、液滴化の均一性に富む。用いる塗布液14に応じて、適宜選択することもできるし、これらを組み合わせることも効果的である。   Here, in the case of droplet formation by standing wave, it is suitable for forming a high-viscosity coating liquid. In the case of droplet formation by traveling wave, it is suitable for forming a low-viscosity coating liquid. Is preferred. In addition, in the case of droplet formation by traveling waves, the uniformity of droplet formation is rich compared to the case of droplet formation by standing waves. According to the coating liquid 14 to be used, it can also select suitably, and combining these is also effective.

以下、本実施形態に係る機能性材料塗布装置の塗布動作を、システム制御部26の動作により説明する。ここで、図12は、第1実施形態に係る機能性材料塗布装置のシステム制御部の動作を示すフォロー図である。なお、以下、時間の取得は、タイマ28により行う。   Hereinafter, the coating operation of the functional material coating apparatus according to the present embodiment will be described by the operation of the system control unit 26. Here, FIG. 12 is a follow diagram showing the operation of the system control unit of the functional material coating apparatus according to the first embodiment. Hereinafter, the timer 28 acquires the time.

まず、例えば、図示しないインターフェースからユーザにより塗布開始の信号を検知すると、ステップ500において、液受け駆動制御部266により液受け22を駆動し被塗布物10と吐出ヘッド12の間を遮断する。加えて、ポンプ制御部262により送液用ポンプ181を駆動すると共に、電磁弁制御部263により送液用電磁弁184を開放する。また、圧電素子制御部264により圧電素子123を駆動する。これにより、ノズル121から液柱状の塗布液14が吐出すると共に、液柱状の塗布液14が液滴化される。   First, for example, when a user detects an application start signal from an interface (not shown), the liquid receiver 22 is driven by the liquid receiver drive control unit 266 to shut off the object to be coated 10 and the ejection head 12 in Step 500. In addition, the pump control unit 262 drives the liquid feeding pump 181 and the electromagnetic valve control unit 263 opens the liquid feeding electromagnetic valve 184. In addition, the piezoelectric element control unit 264 drives the piezoelectric element 123. As a result, the liquid columnar coating liquid 14 is discharged from the nozzle 121 and the liquid columnar coating liquid 14 is made into droplets.

次に、ステップ501において、ヘッド用サーミスタ124及びタンク用サーミスタ161から塗布液14の温度を検知し、検知した塗布液温度が所定の温度以上か否かを判定する。塗布液温度が予めメモリ30に記憶させた所定温度以上で肯定されるとステップ503に進む。一方、否定するとステップ502に進み、ヒータ制御部265によりヘッド用ヒータ125及びタンク用ヒータ162を所定時間駆動し、塗布液を加熱する。これと共に、攪拌装置駆動制御部268により攪拌装置164を所定時間駆動し、塗布液タンク16内の塗布液を攪拌する。そして、ステップ501に進む。   Next, in step 501, the temperature of the coating liquid 14 is detected from the head thermistor 124 and the tank thermistor 161, and it is determined whether or not the detected coating liquid temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. If the coating liquid temperature is affirmed at a predetermined temperature or higher stored in the memory 30 in advance, the process proceeds to step 503. On the other hand, if no, the process proceeds to step 502, where the heater controller 265 drives the head heater 125 and the tank heater 162 for a predetermined time to heat the coating solution. At the same time, the stirring device drive control unit 268 drives the stirring device 164 for a predetermined time to stir the coating solution in the coating solution tank 16. Then, the process proceeds to step 501.

次に、ステップ503において、液滴化された塗布液の液滴間距離を測定する。具体的には、液間距離は、例えば次のようにして測定することができる。例えば、エリアセンサ24により吐出している液滴状の塗布液の画像データを検知(取得)する。液滴間距離算出部261により画像データの信号を解析し、液滴ライン画像データを抽出する。次に、液滴ライン画像データを2値化処理し、信号レベルを判定し周波数を演算する。そして、予めメモリ30に記憶された周期−液間距離変換テーブルを参照し、その周波数に応じて液間距離を算出(測定)する。   Next, in step 503, the distance between droplets of the coating liquid formed into droplets is measured. Specifically, the inter-liquid distance can be measured, for example, as follows. For example, the image data of the droplet-shaped coating liquid discharged by the area sensor 24 is detected (acquired). The inter-droplet distance calculation unit 261 analyzes the image data signal and extracts the droplet line image data. Next, the droplet line image data is binarized, the signal level is determined, and the frequency is calculated. Then, the liquid-liquid distance is calculated (measured) according to the frequency by referring to the cycle-liquid distance conversion table stored in the memory 30 in advance.

ステップ504において、液間距離が所定の値(例えば、ノズル径25μm×4.51=112.75μm:式(2)参照)以上か否かを判定する。所定の値以上と肯定すれば、ステップ510に進む。一方、否定するとステップ505に進む。   In step 504, it is determined whether or not the inter-liquid distance is equal to or greater than a predetermined value (for example, nozzle diameter 25 μm × 4.51 = 112.75 μm: see formula (2)). If it is affirmed that the predetermined value is exceeded, the process proceeds to step 510. On the other hand, if negative, the process proceeds to step 505.

次に、ステップ505において、粘度センサ163から塗布液粘度を検知し、検知した塗布液粘度が、予めメモリ30に記憶した所定粘度以下で肯定されるとステップ506に進む。一方、否定されると、ステップ509に進む。   Next, in step 505, the coating solution viscosity is detected from the viscosity sensor 163, and if the detected coating solution viscosity is affirmed below a predetermined viscosity stored in the memory 30 in advance, the process proceeds to step 506. On the other hand, if negative, the process proceeds to step 509.

ステップ506において、送液圧力センサ185から送液用ポンプ181による塗布液14の圧力(ポンプ圧)を検知し所定の圧力以上か否かを判定する。このポンプ圧が予めメモリ30に記憶させた所定圧力(例えば、塗布液流量2.3ml/minとなるように500〜800kPaで設定)以上で肯定されるとステップ507に進む。一方、否定するとステップ508に進む。   In step 506, the pressure (pump pressure) of the coating liquid 14 by the liquid feeding pump 181 is detected from the liquid feeding pressure sensor 185, and it is determined whether or not the pressure is equal to or higher than a predetermined pressure. When this pump pressure is affirmed at a predetermined pressure (for example, set at 500 to 800 kPa so as to be a coating liquid flow rate of 2.3 ml / min) stored in the memory 30 in advance, the process proceeds to step 507. On the other hand, if negative, the process proceeds to step 508.

また、ステップ507において、圧電素子制御部264により圧電素子123から付与する振動周波数を所定値下げるように調整する。そして、ステップ504に進む。   In step 507, the piezoelectric element control unit 264 adjusts the vibration frequency applied from the piezoelectric element 123 so as to decrease by a predetermined value. Then, the process proceeds to step 504.

また、ステップ508において、ポンプ制御部262により送液用ポンプ181のポンプ圧を所定値上げるように調整する。そして、ステップ504に進む。   In step 508, the pump control unit 262 adjusts the pump pressure of the liquid feeding pump 181 so as to increase by a predetermined value. Then, the process proceeds to step 504.

また、ステップ509において、ポンプ制御部262により補充用ポンプ167により塗布液タンク16へ溶媒を所定量補充すると共に、攪拌装置駆動制御部268により攪拌装置164を所定時間駆動し、塗布液タンク16内の塗布液を攪拌する。そして、ステップ504に進む。   In step 509, the pump controller 262 replenishes the coating liquid tank 16 with a predetermined amount by the replenishing pump 167, and the stirrer drive control unit 268 drives the stirrer 164 for a predetermined time. Stir the coating solution. Then, the process proceeds to step 504.

一方、ステップ510において、被塗布物駆動制御部267により被塗布物駆動装置102を駆動し、被塗布物10を回転駆動する(例えば、被塗布物10の回転速度を1回転/1秒(1rps)とする)。   On the other hand, in step 510, the object driving control unit 267 drives the object driving device 102 to rotate the object 10 (for example, the rotation speed of the object 10 is 1 rotation / 1 second (1 rps). )).

次に、ステップ511において、液受け駆動制御部266により液受け22を被塗布物10と吐出ヘッド12との間の遮断を解除、即ち当該間から液受け22を離間する。これにより、塗布液14の被塗布物10への塗布が開始される。   Next, in step 511, the liquid receiver drive control unit 266 releases the blocking of the liquid receiver 22 between the object to be coated 10 and the ejection head 12, that is, the liquid receiver 22 is separated from the interval. Thereby, application | coating to the to-be-coated object 10 of the coating liquid 14 is started.

次に、ステップ512において、液受け22を被塗布物10と吐出ヘッド12との間の遮断を解除、即ち塗布開始から所定時間が経過した否かを判定する。当該経過時間が予めメモリ30に記憶した所定時間(即ち、塗布時間)が経過して肯定されると、ステップ513に進む。一方、否定されるとステップ512に進む。   Next, in step 512, it is determined whether or not the liquid receiver 22 is disconnected from the object to be coated 10 and the ejection head 12, that is, whether or not a predetermined time has elapsed from the start of application. When the predetermined time (that is, application time) stored in the memory 30 in advance has elapsed and the result is affirmed, the process proceeds to step 513. On the other hand, if negative, the process proceeds to step 512.

次に、ステップ513において、液受け駆動制御部266により液受け22を駆動して被塗布物10と吐出ヘッド12との間を遮断する。加えて、ポンプ制御部262により送液用ポンプ181の駆動を停止すると共に、電磁弁制御部263により送液用電磁弁184を閉じる。また、圧電素子制御部264により圧電素子123の駆動を停止する。これにより、塗布が終了する。   Next, in step 513, the liquid receiver 22 is driven by the liquid receiver drive control unit 266 to shut off the object to be coated 10 and the ejection head 12. In addition, the pump control unit 262 stops driving the liquid feeding pump 181 and the electromagnetic valve control unit 263 closes the liquid feeding electromagnetic valve 184. Further, the driving of the piezoelectric element 123 is stopped by the piezoelectric element control unit 264. Thereby, application | coating is complete | finished.

次に、ステップ514において、ステップ513終了、即ち塗布終了から所定時間経過したか否かを判定する。当該経過時間が予めメモリ30に記憶された所定時間(即ち、塗布膜の平滑化時間)が経過して肯定されると、ステップ515に進む。一方、否定されると、ステップ514に進む。   Next, in step 514, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the end of step 513, that is, the end of application. When the predetermined time (that is, the coating film smoothing time) stored in the memory 30 in advance has elapsed and the result is affirmed, the process proceeds to step 515. On the other hand, if negative, the process proceeds to step 514.

ここで、上述のように塗布が開始されると、図13(A)に示すように、吐出ヘッド12から塗布液14の液滴が吐出され、当該液滴が被塗布物10上に塗布される。次に、図13(B)に示すように、被塗布物に塗布された塗布液14の膜が平滑化される。そして、図13(C)に示すように塗布液14の塗布膜141を形成することができる。ここで、図13は、第1実施形態に係る機能性塗布装置による塗布膜の形成過程を示す工程図である・   Here, when coating is started as described above, droplets of the coating liquid 14 are ejected from the ejection head 12 and the droplets are coated on the coating object 10 as shown in FIG. The Next, as shown in FIG. 13B, the film of the coating liquid 14 applied to the object to be coated is smoothed. Then, a coating film 141 of the coating solution 14 can be formed as shown in FIG. Here, FIG. 13 is a process diagram showing the formation process of the coating film by the functional coating apparatus according to the first embodiment.

なお、塗布終了後、被塗布物の回転を所定時間継続することで、塗布膜の平滑化に加え、塗布膜の液だれ防止を図ることができる。塗布液14の被塗布物10表面への着弾は必ずしも全面にわたるものではなく、着弾した液滴間には隙間が存在する。また、ジェットはノズル加工の精度に起因する僅かな曲がりを有する場合がある。このため、塗布液14は被塗布物10表面に着弾後、当初、粘度が高いほど、液滴の形状を反映して半球に近い形状で存在する。このため、均一な塗布膜を形成するためには、塗布終了後、被塗布物を回転させる、即ち平滑化工程における時間管理が重要である。また、被塗布物10を回転させながら塗布膜の平滑化を行うと、その遠心力により、塗布液14が被塗布物10に対して凸状の形状を守る方向に働くため、回転速度を液だれを起こさない程度に低下させることが、好ましい。被塗布物10表面との親和性により塗布液14は広がり、被塗布物10の回転時間と共に隣接着弾滴と引き合いながら、塗布膜は平坦化していくことになる。   In addition, by continuing the rotation of the coating object for a predetermined time after the coating is completed, it is possible to prevent the coating film from dripping in addition to smoothing the coating film. The landing of the coating liquid 14 on the surface of the object to be coated 10 does not necessarily cover the entire surface, and there is a gap between the landed droplets. Also, the jet may have a slight bend due to nozzle processing accuracy. For this reason, after landing on the surface of the object 10 to be coated, the coating liquid 14 is present in a shape close to a hemisphere reflecting the shape of the droplet as the viscosity increases. For this reason, in order to form a uniform coating film, it is important to manage the time in the smoothing step by rotating the object to be coated after the coating is completed. Further, when the coating film is smoothed while rotating the object to be coated 10, the centrifugal force causes the coating liquid 14 to work in a direction to protect the convex shape with respect to the object to be coated 10. It is preferable to reduce it to such an extent that no one is caused. The coating liquid 14 spreads due to the affinity with the surface of the object 10 to be coated, and the coating film is flattened while attracting adjacent landing droplets with the rotation time of the object 10 to be coated.

次に、ステップ515において、ヒータ制御部265により乾燥用ヒータ103(焼成用ヒータ)を所定時間駆動する。これにより、塗布された塗布膜の乾燥を行う。なお、塗布液14の材料種によっては、乾燥のみならず、例えば、熱硬化などの焼成が行う。この際、塗布膜の乾燥ムラ(焼きムラ)を防止するために、被塗布物駆動制御部267により被塗布物10の回転速度を上げることが好ましい、一方で、乾燥・焼成が進んだ後は、回転速度を下げることも可能である。   Next, in step 515, the heater controller 265 drives the drying heater 103 (firing heater) for a predetermined time. Thereby, the applied coating film is dried. Depending on the material type of the coating liquid 14, not only drying but also baking such as thermosetting is performed. At this time, in order to prevent drying unevenness (baking unevenness) of the coating film, it is preferable to increase the rotation speed of the object to be coated 10 by the object driving control unit 267. It is also possible to reduce the rotation speed.

次に、ステップ516において、被塗布物駆動制御部267により被塗布物駆動装置102の駆動を停止し、被塗布物10を回転を止める。   Next, in step 516, the object driving control unit 267 stops driving the object driving apparatus 102 and stops the object 10 to rotate.

以上のようにして、塗布が終了する。なお、本実施形態では、塗布、乾燥は吐出ヘッド12及び乾燥用ヒータの設置により1箇所で行われているが、被塗布物10の回転を継続したまま、スライド機構により乾燥室へ移動させることで、工程を分割し、処理能力を向上させることも可能である   As described above, the application is completed. In this embodiment, coating and drying are performed at one place by installing the discharge head 12 and the drying heater. However, the object to be coated 10 is moved to the drying chamber by the slide mechanism while continuing to rotate. It is possible to divide the process and improve the processing capacity.

以上、説明した本実施形態に係る機能性材料塗布装置では、機能性材料の塗布液14を連続して加圧して、ノズル121から液柱状の塗布液14を吐出させ、その吐出した液柱状の塗布液14を液滴化して、被塗布物10へ塗布する。このように、連続的に加圧して塗布液14を吐出させるため、高粘度の塗布液(例えば水に近い粘度3mPa・s程度以下のものから、粘度300mPa・s程度の塗布物)でも、安定して塗布液14を吐出し、被塗布物10へ塗布することが可能となる。   In the functional material coating apparatus according to the present embodiment described above, the functional material coating liquid 14 is continuously pressurized to discharge the liquid columnar coating liquid 14 from the nozzle 121, and the discharged liquid columnar liquid crystal The coating liquid 14 is formed into droplets and applied to the article 10 to be coated. In this way, since the coating liquid 14 is discharged under continuous pressure, even a high-viscosity coating liquid (for example, a coating having a viscosity of about 3 mPa · s or less close to water to a coating having a viscosity of about 300 mPa · s) is stable. Then, the coating liquid 14 can be discharged and applied to the article 10 to be coated.

さらに。各検知手段(センサ)及び制御部により、塗布液の最適な吐出安定性を実現することが可能となる。   further. Each detection means (sensor) and control unit can realize optimum discharge stability of the coating liquid.

(第2実施形態)
図14は、第2実施形態に係る機能性材料塗布装置を示す概略側面図である。図15は、第2実施形態に係る機能性材料塗布装置を示す概略正面図である。但し、図14及び図15において、吐出ヘッド、被塗布物以外の構成は省略して示している。
(Second Embodiment)
FIG. 14 is a schematic side view showing a functional material coating apparatus according to the second embodiment. FIG. 15 is a schematic front view showing a functional material coating apparatus according to the second embodiment. However, in FIG.14 and FIG.15, structures other than a discharge head and a to-be-coated object are abbreviate | omitted and shown.

本実施形態に係る機能性材料塗布装置は、図14及び図15に示すように、不図示の駆動装置により、被塗布物10の長手方向に移動可能で、当該被塗布物の塗布領域幅よりも短い短尺な吐出ヘッド12を備える形態である。   As shown in FIGS. 14 and 15, the functional material coating apparatus according to the present embodiment can be moved in the longitudinal direction of the coating object 10 by a driving device (not shown), and can be moved from the coating area width of the coating object. This is also a mode in which a short and short ejection head 12 is provided.

短尺な吐出ヘッド12は、図16に示すように、例えば、ヘッド移動方向Sに対して、格子状のノズル121の配列が傾斜するようにして、ノズル121を配列したマトリックス型の吐出ヘッドとしてる。このように、格子状のノズル121配列における一列をヘッド移動方向に傾斜させると、当該ヘッド移動方向に直行方向に沿うノズル幅(ノズルが移動したときのノズルの軌跡間隔)を短くすることができ、高密度の塗布が可能となる。これにより、装置製造のコスト低下のために製造速度を上げることが容易に可能でとなり、工業的に有利となる。ここで、図16は、第2実施形態に係る吐出ヘッドを示す概略正面図である。   As shown in FIG. 16, the short ejection head 12 is, for example, a matrix type ejection head in which the nozzles 121 are arranged such that the arrangement of the grid-like nozzles 121 is inclined with respect to the head movement direction S. . Thus, if one row in the grid-like nozzle 121 array is inclined in the head movement direction, the nozzle width (nozzle trajectory interval when the nozzle moves) along the direction perpendicular to the head movement direction can be shortened. High density application is possible. As a result, it is possible to easily increase the manufacturing speed due to the cost reduction of the device manufacturing, which is industrially advantageous. Here, FIG. 16 is a schematic front view showing the ejection head according to the second embodiment.

これら以外は第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。   Since other than these are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

以上説明した本実施形態に係る機能性材料塗布装置でも、第1実施形態と同様に、機能性材料の塗布液14を連続して加圧して、ノズルから液柱状の塗布液14を吐出させ、その吐出した液柱状の塗布液14を液滴化して、被塗布物10へ塗布する。このように、連続的に加圧して塗布液14を吐出させるため、高粘度の塗布液でも、安定して塗布液14を吐出し、被塗布物10へ塗布することが可能となる。   In the functional material coating apparatus according to the present embodiment described above, as in the first embodiment, the functional material coating liquid 14 is continuously pressurized, and the liquid columnar coating liquid 14 is discharged from the nozzle. The discharged liquid columnar coating liquid 14 is made into droplets and applied to the object 10 to be coated. As described above, since the coating liquid 14 is discharged by continuously applying pressure, the coating liquid 14 can be stably discharged and applied to the coating object 10 even with a high-viscosity coating liquid.

ここで、本実施形態では、吐出ヘッド12が一つの形態を説明したが、これに限られず、2以上の吐出ヘッド12を配設した形態でもよい。具体的には、例えば、図17に示すように、被塗布物10を挟んで、異なる機能性材料の塗布液を吐出する2つの吐出ヘッド12A、12Bを配設した形態が挙げられる。ここで、図17は、第2実施形態に係る他の塗布装置を示す概略側面図である。なお、図17では、被塗布物10、吐出ヘッド12A、12B以外は省略して示している。   Here, in the present embodiment, one form of the ejection head 12 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a form in which two or more ejection heads 12 are disposed may be used. Specifically, for example, as shown in FIG. 17, there is a form in which two ejection heads 12 </ b> A and 12 </ b> B that eject coating liquids of different functional materials are disposed with the workpiece 10 interposed therebetween. Here, FIG. 17 is a schematic side view showing another coating apparatus according to the second embodiment. In FIG. 17, components other than the object to be coated 10 and the ejection heads 12A and 12B are omitted.

図17の形態の場合、図18(A)に示すように、吐出ヘッド12Aから塗布液14Aの液滴が吐出されてくると、当該液滴が被塗布物10上に塗布される。次に、図18(B)に示すように、塗布液14Aの塗布膜が形成される。次に、図18(C)に示すように、被塗布物に塗布された塗布液14Aの塗布膜上に対して吐出ヘッド12Bから塗布液14Bの液滴が吐出されてくると、当該液滴が被塗布物10の塗布液14Aの膜上に塗布される。そして、図18(D)に示すように塗布液14A、14Bが積層されるように塗布され、異なる材料からなる機能性材料の塗布膜が積層されたものが得られる。ここで、図18は、第2実施形態に係る機能性塗布装置による塗布膜の他の形成過程を示す工程図である。なお、141Aは、塗布液14Aによる機能性材料の塗布膜を示し、141Bは塗布液14Bによる機能性材料の塗布膜を示している。   In the case of the form of FIG. 17, as shown in FIG. 18A, when a droplet of the coating liquid 14 </ b> A is ejected from the ejection head 12 </ b> A, the droplet is applied onto the object to be coated 10. Next, as shown in FIG. 18B, a coating film of the coating liquid 14A is formed. Next, as shown in FIG. 18C, when the droplet of the coating liquid 14B is ejected from the ejection head 12B onto the coating film of the coating liquid 14A applied to the coating object, the droplet Is applied on the film of the coating liquid 14A of the article 10 to be coated. And as shown in FIG.18 (D), it apply | coats so that coating liquid 14A, 14B may be laminated | stacked, and what laminated | stacked the coating film of the functional material which consists of a different material is obtained. Here, FIG. 18 is a process diagram showing another forming process of the coating film by the functional coating apparatus according to the second embodiment. In addition, 141A shows the coating film of the functional material by the coating liquid 14A, and 141B shows the coating film of the functional material by the coating liquid 14B.

この方法を利用すると、塗布液14A及び塗布液Bを同時に塗布、平坦化、乾燥焼成を行うことができ、乾燥前複数層塗布の実現が可能となる。   If this method is used, the coating liquid 14A and the coating liquid B can be simultaneously applied, planarized, and dried and fired, and a plurality of layers can be applied before drying.

ここで、上記他の形態においては、塗布液14Bを塗布液14Aの例えば2倍の塗布量で塗布している状態を示しているが、そのためには、例えば、吐出ヘッド12Bの移動速度を吐出ヘッド12Aの移動速度に対して半分の移動速度としている。同様のことは、被塗布物10の回転速度を半分とすることでも可能である。なお、この場合、吐出ヘッド12Bの吐出条件を、吐出ヘッド12の吐出条件に対し、例えば塗布液14の吐出速度(ポンプ圧)を倍とし、圧電素子123の駆動周波数を倍とすることにより、塗布量を倍にすることも可能だが、一般に、吐出速度を上げるにポンプの圧力を上げることは、ポンプの性能、また液の循環系の耐圧の問題から好ましくない。   Here, in the other embodiment, the coating liquid 14B is applied in a coating amount that is, for example, twice that of the coating liquid 14A. For this purpose, for example, the moving speed of the ejection head 12B is discharged. The moving speed is half that of the moving speed of the head 12A. The same can be done by halving the rotation speed of the article 10 to be coated. In this case, the discharge conditions of the discharge head 12B are set such that, for example, the discharge speed (pump pressure) of the coating liquid 14 is doubled and the drive frequency of the piezoelectric element 123 is doubled with respect to the discharge conditions of the discharge head 12. Although it is possible to double the coating amount, it is generally not preferable to increase the pump pressure to increase the discharge speed because of problems with the pump performance and pressure resistance of the liquid circulation system.

一方、図示しないが、塗布液14Bを塗布液14Aの例えば1/2倍の塗布量で塗布する場合、吐出ヘッド12A及び吐出ヘッド12Bの移動速度は共に同じにして、吐出ヘッド12Bの吐出条件を、吐出ヘッド12の吐出条件に対し、例えば塗布液14の吐出速度(ポンプ圧)を1/2倍とし、圧電素子123の駆動周波数を1/2倍とすることが好ましい。なお、この場合、吐出ヘッド12Bの移動速度を吐出ヘッド12Aの移動速度に対して2倍の移動速度としたり、被塗布物10の回転速度を2倍とすることでも可能であるが、塗布液14の着弾液滴間の距離が開くため、得られる塗布膜の平坦化には好ましくない   On the other hand, although not shown, when the coating liquid 14B is applied at a coating amount that is, for example, ½ times that of the coating liquid 14A, the moving speeds of the discharge head 12A and the discharge head 12B are both the same, and the discharge conditions of the discharge head 12B are set. For example, the discharge speed (pump pressure) of the coating liquid 14 is preferably halved and the drive frequency of the piezoelectric element 123 is preferably halved with respect to the discharge conditions of the discharge head 12. In this case, it is possible to set the moving speed of the discharge head 12B to twice the moving speed of the discharge head 12A, or to set the rotation speed of the object 10 to be doubled. Since the distance between the 14 landing droplets increases, it is not preferable for flattening the obtained coating film.

即ち、塗布量の増加は、被塗布物10の回転速度(移動速度)、吐出ヘッド12の移動速度の低下、塗布量の減少は、吐出ヘッド12による塗布液14の吐出量の低下で実施することが好ましい。   That is, the increase in the coating amount is performed by the rotation speed (moving speed) of the object to be coated 10 and the movement speed of the ejection head 12 are decreased. It is preferable.

また、他の形態を示すと、図19(A)に示すように、被塗布物の所定領域に対して吐出ヘッド12Aから塗布液14Aの液滴が吐出されてくると、当該液滴が被塗布物10の所定領域上に塗布される。次に、図19(B)に示すように、被塗布物の所定領域(上記吐出ヘッド12による塗布液14の領域以外の領域)に対して吐出ヘッド12Bから塗布液14Bの液滴が吐出されてくると、当該液滴が被塗布物10の所定領域上に塗布される。そして、図19(C)に示すように塗布液14A、14Bがそれぞれ所定の領域に塗布され、異なる材料からなる機能性材料膜がパターニングされたものが得られる。ここで、図19は、第2実施形態に係る機能性塗布装置による塗布膜の他の形成過程を示す工程図である。   In another form, as shown in FIG. 19A, when a droplet of the coating liquid 14A is ejected from the ejection head 12A to a predetermined area of the coating object, the droplet is covered. It is applied onto a predetermined area of the applied object 10. Next, as shown in FIG. 19B, droplets of the coating liquid 14B are ejected from the ejection head 12B to a predetermined area of the object to be coated (area other than the area of the coating liquid 14 by the ejection head 12). When it comes, the droplet is applied onto a predetermined area of the object to be coated 10. Then, as shown in FIG. 19C, coating liquids 14A and 14B are respectively applied to predetermined regions, and a functional material film made of a different material is patterned. Here, FIG. 19 is a process diagram showing another formation process of the coating film by the functional coating apparatus according to the second embodiment.

この方法を利用すると、例えば、図20〜22に示すような異なる機能性材料膜がパターニングされた膜が得られる。   When this method is used, for example, a film in which different functional material films are patterned as shown in FIGS.

以上、いずれの実施形態に係る機能性材料塗布装置は、塗布液を連続加圧しつつ吐出を行う連続型の塗布装置であるが、所謂、圧電素子により間欠的に塗布液の液滴を吐出するドロップオンデマンド(DOD)型の塗布装置に比べ、連続型では常時噴射しているので、ノズルでの乾燥は問題とはならない。この事は、機能性材料塗布装置として連続型が好適であることの理由の1つである。機能性材料はその塗布液状態においては有機溶剤を使用することが多く、揮発性が高い場合が多く、DOD型では、一時休止などの直後に目詰まりを発生し、装置の安定性を得ることができない。   As described above, the functional material coating apparatus according to any of the embodiments is a continuous coating apparatus that discharges while continuously pressurizing the coating liquid, but intermittently ejects droplets of the coating liquid by a so-called piezoelectric element. Compared to a drop-on-demand (DOD) type coating device, the continuous type sprays constantly, so drying at the nozzle is not a problem. This is one of the reasons why the continuous type is suitable as the functional material coating apparatus. Functional materials often use organic solvents in the coating solution state, and are often highly volatile. With the DOD type, clogging occurs immediately after a pause, etc., and device stability is obtained. I can't.

連続型塗布装置がDOD型塗布装置に比べて優れている他の点は、高粘度及び粘度の異なる液体への対応が容易であることである。すなわち、DOD型に用いるピエゾ振動あるいは、急速沸騰(Thermal Ink Jet)では、液体粘度としては、概ね10mPa・s程度が限界であり、それ以上の高粘度液体を噴射することは困難である。が、連続型の場合、塗布液の吐出はポンプ圧力に依存するため、好適なポンプを選択することで基本的には粘度の制約がない。   Another point that the continuous type coating apparatus is superior to the DOD type coating apparatus is that it can easily cope with liquids having high viscosity and different viscosities. That is, in piezoelectric vibration or rapid boiling (Thermal Ink Jet) used for the DOD type, the liquid viscosity is approximately 10 mPa · s, and it is difficult to eject a high-viscosity liquid higher than that. However, in the case of the continuous type, since discharge of the coating liquid depends on the pump pressure, there is basically no restriction on viscosity by selecting a suitable pump.

また、機能性材料の製膜においては、材料は複数種を塗布する場合が十分考えられる。DOD型塗布装置では、噴射液体の粘度に応じてピエゾあるいはヒータを中心とする流路構造の最適設計を行なう必要があるが、連続型塗布装置の場合、ポンプ圧の調整を行なえば、異なる粘度の塗布液を吐出ヘッド等の構成の変更をおこなうことなく吐出することが可能である。従って、装置設計も簡易であり、また、機能性液体の選定の自由度が極めて高い。これも連続型が好適であることの大きな理由である。   Moreover, in the film formation of a functional material, it is fully conceivable that a plurality of materials are applied. In the DOD type coating device, it is necessary to optimally design the flow path structure centered on a piezo or a heater according to the viscosity of the jet liquid. In the case of a continuous type coating device, if the pump pressure is adjusted, the different viscosity It is possible to discharge the coating liquid without changing the configuration of the discharge head or the like. Therefore, the device design is simple and the degree of freedom in selecting the functional liquid is extremely high. This is also a major reason why the continuous type is suitable.

また、いずれの実施形態では、塗布液液滴化手段として圧電素子を適用した形態を説明したが、これに限られず、塗布液を加熱し、当該熱の揺らぎにより液滴化する方式でもよいし、静電吸引を利用して液滴化する方式でもよい。また、被塗布物として円筒体(ドラム)の場合を説明したが、無論、板状体をはじめ、その他の形状のものも適用することができる。   In any of the embodiments, the form in which the piezoelectric element is applied as the coating liquid droplet forming means has been described. Alternatively, a method of forming droplets using electrostatic attraction may be used. Moreover, although the case of the cylindrical body (drum) was demonstrated as a to-be-coated object, of course, the thing of other shapes including a plate-shaped body is also applicable.

また、本実施形態に係る機能性材料塗布装置は、電子写真用部材(電子写真用感光体、機能性ベルト(中間転写体)、転写ロール、帯電ロールなど)や、その他工業製品(例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、半導体製品)に適宜利用することができる。   In addition, the functional material coating apparatus according to the present embodiment includes electrophotographic members (electrophotographic photoreceptors, functional belts (intermediate transfer bodies), transfer rolls, charging rolls, etc.), and other industrial products (for example, liquid crystal Display, plasma display, semiconductor product).

第1実施形態に係る機能性材料塗布装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the functional material application apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る機能性材料塗布装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the functional material coating device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る機能性材料塗布装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the functional material coating device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る塗布開始・停止機構を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the application | coating start / stop mechanism which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る他の塗布開始・停止機構を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other application start / stop mechanism concerning 1st Embodiment. 第1実施形態に係る塗布液吐出ヘッドを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the coating liquid discharge head which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る塗布液吐出ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the coating liquid discharge head which concerns on 1st Embodiment. 振動を付与しない場合における塗布液14の吐出状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the discharge state of the coating liquid 14 when not giving a vibration. 90kHzの振動を付与した場合における塗布液14の吐出状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the discharge state of the coating liquid 14 when a 90 kHz vibration is provided. 60kHzの振動を付与した場合における塗布液14の吐出状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the discharge state of the coating liquid 14 when a 60 kHz vibration is provided. 第1実施形態に係る他の塗布液吐出ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the other coating liquid discharge head which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る機能性材料塗布装置のシステム制御部の動作を示すフォロー図である。It is a follow figure showing operation of a system control part of a functional material application device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る機能性塗布装置による塗布膜の形成過程を示す工程図である・FIG. 6 is a process diagram showing a process of forming a coating film by the functional coating apparatus according to the first embodiment. 第2実施形態に係る機能性材料塗布装置を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the functional material coating device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る機能性材料塗布装置を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the functional material coating device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る吐出ヘッドを示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the discharge head which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る他の塗布装置を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the other coating device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る機能性塗布装置による塗布膜の他の形成過程を示す工程図である。It is process drawing which shows the other formation process of the coating film by the functional coating device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る機能性塗布装置による塗布膜の他の形成過程を示す工程図である。It is process drawing which shows the other formation process of the coating film by the functional coating device which concerns on 2nd Embodiment. パターニングされた異なる機能性材料膜の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the different functional material film | membrane patterned. パターニングされた異なる機能性材料膜の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the different functional material film | membrane patterned. パターニングされた異なる機能性材料膜の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the different functional material film | membrane patterned.

符号の説明Explanation of symbols

10 被塗布物
101 支持体
102 被塗布物駆動装置
102A 駆動モータ
102B ベルト
103 乾燥用ヒータ
12 吐出ヘッド
121 ノズル
122 塗布液室
123 圧電素子
124 ヘッド用サーミスタ
125 ヘッド用ヒータ
126 振動吸収部材
14 塗布液
141 塗布膜
16 塗布液タンク
161 タンク用サーミスタ
162 タンク用ヒータ
163 粘度センサ
164 攪拌装置
166 補充用タンク
167 補充用ポンプ
18 塗布液供給管
181 送液用ポンプ
182 ダンパ
183 フィルタ
184 送液用電磁弁
185 送液圧力センサ
20 塗布液排出管
201 排出用電磁弁
22 液受け
221 液受け駆動装置
222 排出管
223 フィルタ
224 ファン
24 エリアセンサ
26 システム制御部
261 液滴間距離算出部
262 ポンプ制御部
263 電磁弁制御部
264 圧電素子制御部
265 ヒータ制御部
266 液受け駆動制御部
267 被塗布物駆動制御部
268 攪拌装置駆動制御部
28 タイマ
30 メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coating object 101 Support body 102 Coating object drive apparatus 102A Drive motor 102B Belt 103 Drying heater 12 Discharge head 121 Nozzle 122 Coating liquid chamber 123 Piezoelectric element 124 Head thermistor 125 Head heater 126 Vibration absorbing member 14 Coating liquid 141 Coating film 16 Coating liquid tank 161 Tank thermistor 162 Tank heater 163 Viscosity sensor 164 Stirrer 166 Replenishing tank 167 Replenishing pump 18 Coating liquid supply pipe 181 Liquid feeding pump 182 Damper 183 Filter 184 Liquid feeding solenoid valve 185 Liquid pressure sensor 20 Coating liquid discharge pipe 201 Discharge solenoid valve 22 Liquid receiver 221 Liquid receiver driving device 222 Discharge pipe 223 Filter 224 Fan 24 Area sensor 26 System controller 261 Inter-droplet distance calculator 262 Pump controller 263 Electromagnetic valve control unit 264 Piezoelectric element control unit 265 Heater control unit 266 Liquid receiving drive control unit 267 Coating object drive control unit 268 Stirring device drive control unit 28 Timer 30 Memory

Claims (11)

機能性材料を被塗布物へ塗布するための機能性材料塗布装置であって、
前記塗布液を吐出する複数のノズル、及び前記各ノズルに共通して通じる塗布液室を有する塗布液吐出ヘッドと
前記塗布液を連続的に加圧して塗布液室に供給し、前記ノズルから当該塗布液を液柱状に吐出するための加圧手段と、
前記ノズルから液柱状に吐出される前記塗布液を液滴化するための液滴化手段と、
を備えることを特徴とする機能性材料塗布装置。
A functional material application device for applying a functional material to an object to be coated,
A plurality of nozzles for discharging the coating liquid, a coating liquid discharging head having a coating liquid chamber that communicates in common with the nozzles, and continuously pressurizing and supplying the coating liquid to the coating liquid chamber; A pressurizing means for discharging the coating liquid into a liquid column,
Droplet forming means for forming the coating liquid discharged from the nozzle in a liquid column shape into droplets;
A functional material applicator characterized by comprising:
前記液滴化手段は、前記塗布液室に供給される前記塗布液に対し振動を付与する振動付与手段であることを特徴とする請求項1に記載の機能性材料塗布装置。   The functional material coating apparatus according to claim 1, wherein the droplet forming unit is a vibration applying unit that applies vibration to the coating liquid supplied to the coating liquid chamber. 前記塗布液の粘度を検知する粘度検知手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の機能性材料塗布液装置。   The functional material coating liquid apparatus according to claim 1, further comprising a viscosity detection unit configured to detect the viscosity of the coating liquid. 前記塗布液の粘度を検知する粘度検知手段と、
前記粘度検知手段により検知された粘度に応じて、前記加圧手段による前記塗布液への加圧を変化させる加圧制御手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の機能性材料塗布液装置。
Viscosity detecting means for detecting the viscosity of the coating solution;
A pressure control means for changing the pressure applied to the coating liquid by the pressure means according to the viscosity detected by the viscosity detection means;
The functional material coating solution apparatus according to claim 1, further comprising:
前記塗布液の粘度を検知する粘度検知手段と、
前記粘度検知手段により検知された粘度に応じて、前記液滴化手段による前記塗布液への液滴化条件を変化させる液滴化制御手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の機能性材料塗布装置。
Viscosity detecting means for detecting the viscosity of the coating solution;
In accordance with the viscosity detected by the viscosity detection unit, a droplet formation control unit that changes a droplet formation condition to the coating liquid by the droplet formation unit;
The functional material coating apparatus according to claim 1, further comprising:
液滴化された前記塗布液の間隔を検知する液滴間隔検知手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の機能性材料塗布装置。   The functional material coating apparatus according to claim 1, further comprising a droplet interval detection unit that detects an interval between the droplets of the coating liquid. 液滴化された前記塗布液の間隔を検知する液滴間隔検知手段と、
前記液滴間隔検知手段により検知された前記塗布液の液滴間隔に応じて、前記加圧手段による前記塗布液への加圧を変化させる加圧制御手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の機能性材料塗布液装置。
Droplet interval detecting means for detecting the interval between the coating liquids formed into droplets;
A pressurizing control unit that changes the pressurization of the coating liquid by the pressurizing unit according to the droplet interval of the coating liquid detected by the droplet interval detecting unit;
The functional material coating solution apparatus according to claim 1, further comprising:
液滴化された前記塗布液の間隔を検知する液滴間隔検知手段と、
前記液滴間隔検知手段により検知された前記塗布液の液滴間隔に応じて、前記液滴化手段による前記塗布液への液滴化条件を変化させる液滴化制御手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の機能性材料塗布装置。
Droplet interval detecting means for detecting the interval between the coating liquids formed into droplets;
The apparatus further comprises droplet formation control means for changing a droplet formation condition of the coating liquid by the droplet forming means according to the droplet interval of the coating liquid detected by the droplet interval detection means. The functional material coating apparatus according to claim 1.
液滴化された前記塗布液の間隔を検知する液滴間隔検知手段と、
前記液滴間隔検知手段により検知された前記塗布液の液滴間隔に応じて、前記塗布液の粘度を変化させる粘度制御手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の機能性材料塗布液装置。
Droplet interval detecting means for detecting the interval between the coating liquids formed into droplets;
Viscosity control means for changing the viscosity of the coating liquid in accordance with the droplet spacing of the coating liquid detected by the droplet spacing detecting means;
The functional material coating liquid apparatus according to claim 1, wherein
前記機能性材料吐出ヘッドを複数備えることを特徴とする請求項1に記載の機能性材料塗布液装置。   The functional material coating liquid apparatus according to claim 1, comprising a plurality of the functional material ejection heads. 機能性材料を被塗布物へ塗布するための機能性材料塗布方法であって、
連続的に加圧された前記塗布液をノズルから液柱状に吐出し、当該液柱状の塗布液を液滴化しつつ前記被塗布物へ塗布することを特徴とする機能性材料塗布方法。
A functional material application method for applying a functional material to an object to be applied,
A functional material coating method, wherein the coating liquid that has been continuously pressurized is ejected from a nozzle in a liquid column shape, and the liquid column-shaped coating solution is applied to the object to be coated while forming droplets.
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