JP2010005544A - Inkjet head cleaning method and device using the method - Google Patents

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Michihiro Watanabe
道弘 渡邉
Tadayuki Saito
忠之 齊藤
Junichi Tajima
淳一 田島
Atsushi Sakamoto
淳 坂本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet head cleaning method and a maintenance device which can ensure the stable maintenance of a discharge operation for a long time by upgrading a method of repairing a nozzle water repellent-treated film which plays an important role in forming a liquid droplet. <P>SOLUTION: Three openings of an inkjet head 1 are connected together with the help of cleaning fluid supply piping, then the normal and reverse flows of the cleaning fluid are intentionally created by combination of a liquid sending pump 19, a switching valve 18, a tank 17, etc. and thereby, a nozzle, filter, channel and the like which are apt to cause a clogging, are cleaned. Further, a nanobubble is dissolved in the cleaning fluid by a nanobubble generator, resulting in the improvement of detergency and solving a problem of the clogging. Besides, for regenerating of the water repellent-treated film, a uniform film can be formed without blocking the nozzle by a selective mist coating process. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は描画や塗布に用いられるインクジェット(以下IJと略す)装置のキーデバイスであるインクジェット・ヘッド(以下IJヘッドと略す)を安定に動作させるための、溶液流路の洗浄装置およびその方法に関する。   The present invention relates to a solution channel cleaning apparatus and method for stably operating an inkjet head (hereinafter abbreviated as IJ head) which is a key device of an inkjet (hereinafter abbreviated as IJ) apparatus used for drawing and coating. .

印刷技術として発展してきたIJ技術は単に印刷技術に留まることなく、電子製造分野や一般産業機器、最近では、バイオテクノロジの分野まで適用分野が拡大している。適用分野の拡大とともに、印刷技術やその周辺技術は著しい進歩を遂げてきたが、開発当初から今日に至るまで、大きな技術課題として残っているのは、ノズルを初めとするIJの溶液流路の目詰まり等に起因する吐出不良の問題である。IJ装置に適用される吐出溶液は非常に微細な固形分粒子を包含しているもの、通常の動作状態で、吐出溶液に含まれる溶剤が容易に揮発し、残存成分が硬化を加速させるもの等様々である。順調にIJの吐出が行われている間は、ノズルを初めとする溶液流路の側壁は比較的正常な状態に保たれているが、長時間の稼動や、休止が入る場合には、側壁に固形分が付着し、次第に吐出溶液の液滴径が減少し、終局的には完全な目詰まりの状態になり、吐出不能に陥る。特定のノズルが完全な目詰まりを起せば、その列は完全な白抜けの状態になり、一目瞭然のトラブルとなる。また、目詰まりに至らなくとも、ノズル側壁等に固形分が付着し、流路が狭小化すると、その結果として吐出溶液の液滴径が減少する。とくに、IJによって薄膜を形成するような場合、膜厚のばらつきを増大させることになり、サブミクロンレベルの膜厚を対象にする場合には大きな問題となっている。   The IJ technology that has been developed as a printing technology is not limited to the printing technology, but has been expanded to include the electronic manufacturing field, general industrial equipment, and recently, the biotechnology field. With the expansion of application fields, printing technology and its peripheral technology have made remarkable progress. From the beginning of development to today, the major technical issue remains in the solution flow path of IJ, including nozzles. This is a problem of ejection failure due to clogging or the like. The discharge solution applied to the IJ device includes very fine solid particles, the solvent contained in the discharge solution easily evaporates under normal operating conditions, and the remaining components accelerate the curing, etc. There are various. While the IJ is being smoothly discharged, the side walls of the solution flow path including the nozzles are kept in a relatively normal state. As a result, the solid content adheres, and the droplet diameter of the discharge solution gradually decreases, eventually becoming completely clogged and being unable to discharge. If a particular nozzle is completely clogged, the row will be completely blank, creating obvious problems. Even if clogging does not occur, if the solid content adheres to the nozzle side wall or the like and the flow path is narrowed, the droplet diameter of the discharged solution decreases as a result. In particular, in the case where a thin film is formed by IJ, the variation in film thickness is increased, and this is a serious problem when a film thickness at a submicron level is targeted.

これらの課題を未然に防止する目的で、装置内には目的に沿ったIJヘッドのメンテナンスシステムが構築されているのが普通である。例えば下記特許文献1に示されているように、吐出溶液の充填装置を導入して、溶液流路の整備と溶液の充填を実施している。また、‘捨て打ち’と呼ぶフラッシング動作を行い、一度に全吐出を行い、溶液流路の整備を行っている。同様の動作は、一般のIJプリンタにおいても、目詰まり時に空気圧力を溶液流路に負荷することによって、吐出動作をさせるという仕組みを装備している。   In order to prevent these problems, an IJ head maintenance system is usually built in the apparatus in accordance with the purpose. For example, as disclosed in Patent Document 1 below, a discharge solution filling device is introduced to perform maintenance of the solution flow path and filling of the solution. In addition, a flushing operation called 'discarding' is performed, and all discharges are performed at once to maintain the solution flow path. A similar operation is also provided in a general IJ printer in which a discharge operation is performed by applying an air pressure to the solution flow path when clogging occurs.

また、休止時間内に、溶液が吐出しない程度の低電圧レベルの繰返しパルスをIJヘッドに印加することによって、IJヘッドの流路中の吐出溶液を常に、微小に動かし、溶液の固化を防止するという、所謂、揺動(アイドリング)を入れる方法も提案されている。
特願2007−197160
Further, by applying a repetitive pulse at a low voltage level that does not discharge the solution to the IJ head within the rest period, the discharged solution in the flow path of the IJ head is always moved minutely to prevent the solution from solidifying. A so-called swinging (idling) method has also been proposed.
Japanese Patent Application No. 2007-197160

描画や塗布に用いられるIJ法はプロセスの簡略さのために、一般のプリンタから産業用の生産設備に至るまで多用されており、とくに、産業分野では、将来、エレクトロニクス分野、バイオテクノロジ分野等の最先端分野への展開も期待されている。現在に至るまで、IJ法が常に抱えている課題は、IJヘッドの目詰まりに代表される信頼性の心配である。この解決のために、吐出溶液の開発、常に正常な状態で吐出ができる安定維持機能の開発、吐出結果の詳細検査に基づくフィードバック技術の開発等によって、近年、信頼性も大幅に向上したが、吐出溶液の特性および組成、吐出環境、ノズルのデューティ差等の使用条件等によっては相変わらず、目詰まり等の懸念が残存しており、大きな課題である。   The IJ method used for drawing and coating is widely used from general printers to industrial production equipment because of the simplicity of the process. Expansion to cutting-edge fields is also expected. Up to now, the problem that the IJ method has always been is the concern about reliability represented by clogging of the IJ head. In order to solve this problem, the reliability has been greatly improved in recent years by the development of the discharge solution, the development of a stable maintenance function that can always discharge in a normal state, the development of feedback technology based on the detailed inspection of the discharge result, etc. There are still concerns about clogging, depending on the characteristics and composition of the discharge solution, the discharge environment, the use conditions such as the duty difference of the nozzle, etc., and this is a major problem.

また、溶液流路、とくにノズル側壁に吐出液の固形分等が固着していき、吐出液滴の体積が時系列的に変化していくことに伴う塗布膜厚の変動も大きな課題である。目詰まりによって吐出不能になるのは大きな問題ではあるが、運転動作中に液滴体積が変動し、結果として膜厚変動を起すことも、致命的な問題となる。   In addition, the coating film thickness variation due to the solid volume of the discharged liquid adhering to the solution flow path, particularly the nozzle side wall, and the volume of the discharged droplets changing in time series is also a big problem. Although it becomes a big problem that the ejection becomes impossible due to clogging, it is also a fatal problem that the droplet volume fluctuates during the driving operation and as a result, the film thickness fluctuates.

この発明における第一の目的は、溶液流路の安定確保による吐出不能を回避することである。不幸にして、目詰まりを起し、吐出不能に陥ったIJヘッドを救済する装置を開発することである。IJヘッドの構造を良く理解し、IJヘッドの他の構造部分を損傷することなく、目詰まり解消方法を提案することである。   The first object of the present invention is to avoid inability to discharge due to ensuring the stability of the solution flow path. It is to develop a device that relieves the IJ head that is unfortunately clogged and has become unable to eject. To better understand the structure of the IJ head and to propose a clogging elimination method without damaging other structural parts of the IJ head.

次に、IJヘッドを救済する過程において、壊滅的な損傷以外の修復法を提案するのを第二の目的とする。具体例としては、IJにおける液滴形成に重要な役割を果たすノズルプレートの撥水処理膜の形成方法等が該当する。   Next, the second object is to propose a repair method other than catastrophic damage in the process of repairing the IJ head. As a specific example, there is a method for forming a water-repellent treatment film of a nozzle plate that plays an important role in droplet formation in IJ.

以上の配慮により、IJ法におけるIJヘッドの信頼性向上を図ることによって、安定な描画や塗布を実現できる装置および方法を提供することが目的である。   With the above consideration, it is an object to provide an apparatus and a method capable of realizing stable drawing and coating by improving the reliability of the IJ head in the IJ method.

本発明は基板上にIJヘッドを用いて塗布溶液を吐出塗布する成膜装置において、動作中に発生するIJヘッドのノズルの目詰まりや塗布溶液の固化による溶液流路の狭小化による吐出液滴体積の変動を防止するための、IJ塗布装置ないに組込で構成されるインライン型の洗浄装置や、IJヘッドを塗布装置から取り外し、オフラインで修復させる洗浄装置に関するものである。   The present invention is a film forming apparatus that discharges and applies a coating solution onto a substrate by using an IJ head. A droplet discharged by narrowing of a solution flow path due to clogging of a nozzle of an IJ head that occurs during operation or solidification of a coating solution. The present invention relates to an in-line type cleaning apparatus that is built in without an IJ coating apparatus, and a cleaning apparatus that removes an IJ head from the coating apparatus and repairs it offline.

一般に、IJヘッドの溶液流路の側壁等に付着する固体やゲル状の物質は、塗布溶液中に含まれる固形分が析出したり、塗布溶液を構成しているバインダ等の樹脂分が半硬化したものであることが多い。これらは、時間の経過とともに、安定な物質に変化していくため、液滴の体積の時間変化や目詰まり等を逐一、モニタすることで、状態変化を把握し、適宜、メンテナンスプロセスを導入することによって、常に安定な吐出を維持する必要がある。   In general, solid or gel-like substances adhering to the side walls of the solution flow path of the IJ head cause the solid content contained in the coating solution to precipitate, or the resin component such as the binder constituting the coating solution to be semi-cured. Often. These change to stable substances over time, so monitor changes in the volume of liquid droplets over time, clogging, etc., to grasp the change in state and introduce maintenance processes as appropriate. Therefore, it is necessary to always maintain stable discharge.

この解決のために、請求項1では、洗浄液中に微細な気泡を発生させ、洗浄液中に溶解させて、IJヘッドの溶液流路内に注入、循環させる。一般に、洗浄液としては、固化やゲル化した塗布物質を溶解させることができる溶液が望ましいが、一方では、IJヘッドの構造が有機材料をベースとした接着構造で成り立っていることが多いため、この部分に損傷を与えるような洗浄液であってはならない。洗浄剤に溶解されたナノバブルは活性化により、洗浄液単独よりも、はるかに溶解能力を上げ、細かい領域の固化析出やゲル物質に対しても強力な作用を及ぼす。   In order to solve this problem, in the first aspect, fine bubbles are generated in the cleaning liquid, dissolved in the cleaning liquid, and injected and circulated into the solution flow path of the IJ head. In general, a solution that can dissolve a solidified or gelled coating substance is desirable as the cleaning liquid, but on the other hand, the structure of the IJ head is often composed of an adhesive structure based on an organic material. The cleaning solution must not damage the parts. When activated, the nanobubbles dissolved in the cleaning agent have a much higher dissolving ability than the cleaning liquid alone, and have a strong effect on solidified precipitates in fine areas and gel substances.

次に、微細気泡は水では発生し易いが、溶剤を中心とする溶液では、気泡径が大きくなることがある。IJヘッドのノズル径は通常、10〜50ミクロン程度であり、あまり、バブル径が大きくなると、それぞれのバブルが合体して、巨大なバブルとなり、スムースな送液を妨害することになる。ノズルの目詰まり解消のために、剛な金属細線をノズル位置に精密位置決めして通すという方法も提案されているが、微妙な加工精度で出来ているノズル周りにキズをつけることが多く、液滴形成に大きな影響をもつため、できれば避けたい方法である。その懸念を一掃するのが、ナノバブルを用いる方法であり、請求項2では、発生させるバブルの平均径を規定する方法である。   Next, fine bubbles are likely to be generated in water, but in a solution centered on a solvent, the bubble diameter may increase. The nozzle diameter of the IJ head is usually about 10 to 50 microns, and if the bubble diameter becomes too large, the bubbles are combined to form a huge bubble, which obstructs smooth liquid feeding. In order to eliminate clogging of the nozzle, a method has been proposed in which a rigid fine metal wire is precisely positioned and passed through the nozzle position. Since it has a great influence on droplet formation, it is a method that should be avoided if possible. The method of using nanobubbles wipes out the concern. In claim 2, the method of defining the average diameter of the generated bubbles is used.

請求項3ではIJヘッドの塗布溶液の注入口と最終的な出口であるノズルの両方から洗浄液を加圧手段によって循環させ、IJヘッドの細部にわたって洗浄する仕組みについて考慮したものである。当然溶解した固化物質やゲル化した付着物はIJヘッドの溶液流路から離脱すると循環路の途中に置かれたメッシュ状フィルタによりろ過され、洗浄液のみが循環される仕組みで洗浄が行われる。   The third aspect considers a mechanism for cleaning the details of the IJ head by circulating the cleaning liquid from both the injection port of the coating solution of the IJ head and the nozzle as the final outlet by the pressurizing means. Naturally, the dissolved solidified substance or the gelled deposit is filtered by a mesh filter placed in the middle of the circulation path when it leaves the solution flow path of the IJ head, and cleaning is performed by a mechanism in which only the cleaning liquid is circulated.

本発明の目的の主眼は、目詰まり等で機能しなくなったIJヘッドを修復することにあるが、目詰まりの兆候や、液滴体積(具体的には、基板上に着弾した後のドットの大きさで判断する。)の変化を時系列的に監視すれば、壊滅的な不具合を露呈する前に、対策をうつ方が、便利である。請求項4は、この視点に立った考えで、IJ塗布装置に搭載されているIJヘッドに予め、洗浄用の循環流路を作っておき、ドット等の監視によって、目詰まりの予兆を感じ取ったら、動作を切換えて洗浄動作を行うものである。   The main purpose of the present invention is to repair an IJ head that has stopped functioning due to clogging or the like. However, there is an indication of clogging or the volume of a droplet (specifically, the dot volume after landing on the substrate). If it is monitored in time series, it is convenient to take countermeasures before the catastrophic failure is revealed. According to claim 4, from this viewpoint, if a circulation path for cleaning is created in advance in the IJ head mounted on the IJ coating apparatus and a sign of clogging is detected by monitoring dots or the like. The cleaning operation is performed by switching the operation.

IJヘッドの修復には、目詰まり等の溶液流路の洗浄のみでは不十分であり、液滴のメニスカス形成に重要な役割を果たすノズルプレートの撥水処理膜の損耗を回復することも必要である。請求項5はその意図を汲んだものである。通常、ノズルプレート上にノズル口が形成されており、とくに、ノズル口端の撥水処理の損耗が激しい。撥水処理を損耗したままに放置しておくと、吐出溶液とノズルプレートとの‘濡れ’が十分となる結果、液滴形成に大きな妨げとなる。したがって、ノズル口端も含めたノズルプレート全体の撥水処理膜の修復は必要である。単純に、ノズルプレート上に塗布を行うと、ノズル口を塞ぐおそれがあり、超撥水材料のミスト塗布を実現するのが請求項5である。   To repair the IJ head, it is not sufficient to clean the solution flow path such as clogging, and it is also necessary to recover the wear of the water repellent film on the nozzle plate that plays an important role in the formation of the meniscus of the droplets. is there. Claim 5 is based on the intention. Usually, a nozzle opening is formed on the nozzle plate, and particularly, the water repellent treatment at the end of the nozzle opening is severely worn. If the water-repellent treatment is left worn, the 'wetting' between the discharged solution and the nozzle plate becomes sufficient, resulting in a significant hindrance to droplet formation. Therefore, it is necessary to repair the water-repellent film on the entire nozzle plate including the nozzle mouth end. If application is simply performed on the nozzle plate, the nozzle opening may be clogged, and the mist application of the super water-repellent material is realized in claim 5.

本発明はIJ法によって、描画や塗布を行う際に、信頼性上、最も懸案となっているIJヘッドの目詰まりや、吐出溶液の固化による溶液流路の狭小化に起因する液滴体積の変動を抑えるのに効果的なIJヘッドの洗浄装置お呼びその方法を提供するものである。本発明を実際のプロセスに適用することによって、常に安定な吐出状態を維持でき、その結果、描画においては描画欠陥の防止、成膜塗布においては薄膜欠陥の防止および膜厚ばらつきの維持減少を実現できる。一方、今までは、消耗品として扱われ、目詰まりを寿命の一つとして考慮され、廃棄されていた高価なIJヘッドを蘇生でき、設備コスト面でも得るところは多い。   According to the present invention, when drawing or coating is performed by the IJ method, the droplet volume of the IJ head, which is the most important issue in terms of reliability, is reduced due to clogging of the IJ head or narrowing of the solution flow path due to solidification of the discharge solution. The present invention provides a method and apparatus for cleaning an IJ head that is effective in suppressing fluctuations. By applying the present invention to an actual process, it is possible to maintain a stable ejection state at all times. As a result, it is possible to prevent drawing defects in drawing, prevent thin film defects in film coating, and maintain and reduce film thickness variations. it can. On the other hand, up to now, it is treated as a consumable, clogging is considered as one of the lifetimes, and the expensive IJ head that has been discarded can be revived, and there are many places to gain in terms of equipment cost.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、対象となるIJヘッドの構造について述べる。IJヘッドは半導体と同じような微細化プロセスで製造される。一般には、圧電素子を駆動源として圧電素子デバイスの変形によって送液、液滴形成、吐出が行われる。圧電素子の変形モードによって、直動型、ダイヤフラム型(面外変形型)、せん断型に分けることができる。前二者は吐出溶液(インク)が固定され、吐出のための負荷がほぼ一定で、小さい場合に多用され、高精細化も可能である。一方、後者は各種の薄膜形成に用いられるもので、多くの変化に富んだ吐出溶液に対応する場合が多く、粘度や表面張力のような流体特性にも比較的広い許容範囲をもつことが要求されている。ここでは、一般のプリンタに比べて、一段と高い信頼性を要求される一般産業用に用いられるせん断型のIJヘッドの概略を図1に示す。IJヘッド1には通常、吐出溶液を容器から供給する注入口2と吐出溶液中やIJヘッド内部に残存する空気を追い出す機能を持つ排出口3が取り付けられており、IJ塗布の最下流となるノズル口4と合計3つの開口部を有しているのがわかる。   First, the structure of the target IJ head will be described. The IJ head is manufactured by a miniaturization process similar to that of a semiconductor. In general, liquid feeding, droplet formation, and ejection are performed by deformation of a piezoelectric element device using a piezoelectric element as a drive source. Depending on the deformation mode of the piezoelectric element, it can be divided into a direct acting type, a diaphragm type (out-of-plane deformation type), and a shearing type. In the former two cases, the discharge solution (ink) is fixed, the load for discharge is almost constant, and it is frequently used when it is small, and high definition is also possible. On the other hand, the latter is used for various types of thin film formation, and is often compatible with many varied discharge solutions, and requires a relatively wide tolerance for fluid properties such as viscosity and surface tension. Has been. Here, FIG. 1 shows an outline of a shearing type IJ head used for general industry that requires much higher reliability than a general printer. The IJ head 1 is usually provided with an inlet 2 for supplying a discharge solution from a container and a discharge port 3 having a function of expelling air remaining in the discharge solution or inside the IJ head, which is the most downstream of IJ coating. It can be seen that it has a nozzle opening 4 and a total of three openings.

さらに、IJヘッド1の溶液流路を図2に、模式的に示す。注入口2から入った吐出溶液はまず、マニホールド5に進み、フィルタ6を通して、電極つきのチャネル7に供給され、流路部材が圧電材料によって形成されているため、この部分の伸縮作用で、ノズルプレート8に開けられたノズル口4から吐出される仕組みとなっている。フィルタ6はノズル4およびチャネル7の目詰まりの予防策として前段に配置されるもので、通常、メッシュ番号#1450から#2400程度のものが用いられる。吐出動作の過程において、最も目詰まりが起こる可能性が高いのは、ノズル4であり、完全な目詰まりに至らなくとも、ノズル径の縮小によって液滴体積が変わる事態が起こり易い。先に述べたように、フィルタメッシュ6は本来、目詰まり防止の目的で配置されたものであるが、粗大固形分やゴミをここで除去できるものの、固化し易い樹脂バインダ等が入っている吐出溶液の場合には、吐出動作休止時にメッシュまわりでゲル化が進行し易いことが実験結果から分かっている。ひとたび、この部分にゲル化した生成物が付着すると、大きな流路抵抗となり、圧力水頭差に影響を与える。即ち、付着がまだらになると、吐出液滴の体積変化に直結し、形成される塗布膜にムラを生じることになる。また、各チャネル7の側壁にも吐出溶液の固化物やゲル化物資が付着することがあり、これらは配管抵抗の増大を招く。これらの課題を解決するのが、本発明である。   Furthermore, the solution flow path of the IJ head 1 is schematically shown in FIG. The discharge solution entered from the injection port 2 first proceeds to the manifold 5 and is supplied to the channel 7 with electrodes through the filter 6, and the flow path member is formed of a piezoelectric material. 8 is a mechanism for discharging from a nozzle port 4 opened at 8. The filter 6 is disposed in the preceding stage as a preventive measure against clogging of the nozzle 4 and the channel 7, and generally a filter having mesh numbers # 1450 to # 2400 is used. In the course of the discharge operation, the nozzle 4 is most likely to be clogged, and even if the nozzle 4 does not become completely clogged, the droplet volume is likely to change due to the reduction in the nozzle diameter. As mentioned above, the filter mesh 6 is originally arranged for the purpose of preventing clogging, but it can remove coarse solids and dust here, but it contains a resin binder that is easy to solidify. In the case of a solution, it is known from experimental results that gelation tends to proceed around the mesh when the discharge operation is stopped. Once the gelled product adheres to this part, the flow resistance becomes large and affects the pressure head difference. That is, when the adhesion is mottled, it directly leads to a change in the volume of the ejected droplets, resulting in unevenness in the formed coating film. Moreover, the solidified product or gelled material of the discharge solution may also adhere to the side walls of each channel 7, which causes an increase in piping resistance. The present invention solves these problems.

次に、IJヘッドで、長時間の運転で損耗する部位はノズル4を含むノズルプレート8の表面に施されている撥水処理膜9である。この膜は、吐出が行われるノズル先端での液滴形状(メニスカス)を制御し、液滴として生成させる重要な役割を有している。ところが長時間の運転の後には、吐出溶液に含まれる微小な固形分による磨耗損傷や、ノズルプレートの拭取り動作(ワイピング動作)による機械的な損傷によって、機能が相当に劣化している。したがって、溶液流路内に蓄積する障害物の固化物質やゲル化物質を取り除き、さらに、液滴を制御するノズル面での撥水処理膜を初期の状態に戻すのが本発明の役割である。   Next, the portion of the IJ head that is worn out for a long time is the water repellent film 9 applied to the surface of the nozzle plate 8 including the nozzles 4. This film has an important role of controlling the shape of the droplet (meniscus) at the tip of the nozzle where ejection is performed and generating the droplet as a droplet. However, after long-time operation, the function is considerably deteriorated due to wear damage due to minute solids contained in the discharged solution and mechanical damage due to wiping operation (wiping operation) of the nozzle plate. Therefore, it is the role of the present invention to remove the obstacle solidifying substance and gelling substance accumulated in the solution flow path, and to return the water repellent film on the nozzle surface for controlling the droplets to the initial state. .

第1の実施例について説明する。図3は本発明のIJヘッドの洗浄メンテナンスシステムの系統図を示したものである。このシステムはノズル洗浄ユニット、フィルタ洗浄ユニットおよびナノバブル生成ユニットの3つのユニットよりなり、オフラインで、IJヘッド単体を洗浄修復する装置である。   A first embodiment will be described. FIG. 3 shows a system diagram of an IJ head cleaning maintenance system according to the present invention. This system is composed of three units, a nozzle cleaning unit, a filter cleaning unit, and a nano bubble generation unit, and is an apparatus for cleaning and repairing an IJ head alone offline.

本装置の最大の特徴であるナノバブル生成ユニットから説明する。一般に、マイクロバブルやナノバブルはきちんとした境界があるわけではないが、洗浄対象であるフィルタのメッシュの大きさやノズルの直径から判断して、平均径(個数分布における生成確率50%のバブル径と定義)として1ミクロン以下を考慮する対象と考え、この領域をナノバブルとここでは表現する。バブル発生に分布があるので、当然のことながら1ミクロン以上のバブルも存在するが、大きいバブルは洗浄液槽で浮上速度が速く、必然的に消滅する。バブル径と浮上速度(消滅時間)とは決まった関係があり、洗浄液槽の滞留時間を制御することで、バブル径を一定値以下に設定することは可能である。バブルの作り方は様々ある。散気板方式は無数の微細孔に通気してバブルを作る方法である。また、エジェクタ方式は激しい気液混合により気体を液体に溶解させ、せん断により気泡化する方法である。攪拌混合方式は液体中で攪拌により、気体をせん断して気泡化する方法である。次に、加圧溶解方式はポンプで加圧溶解槽に送られてきた液体に圧縮機で気体を吹き込んで溶かし、加圧水を作り、それを減圧することによって過剰となった溶解気体がバブルとなって析出するものである。最後に、ポンプサクション方式は、気液両方を取り込んだポンプでアキュームレータに押し込み、気体を液体に溶解させ、過剰となった溶解気体がバブルとなって析出するものである。   The nanobubble generation unit, which is the greatest feature of this apparatus, will be described. In general, microbubbles and nanobubbles do not have a definite boundary. However, the average diameter (defined as the bubble diameter with a generation probability of 50% in the number distribution) is determined based on the size of the filter mesh to be cleaned and the nozzle diameter. ) Is considered as an object to consider 1 micron or less, and this region is expressed here as nanobubbles. Since there is a distribution of bubble generation, naturally there are bubbles of 1 micron or more, but large bubbles inevitably disappear in the washing liquid tank and inevitably disappear. There is a fixed relationship between the bubble diameter and the rising speed (disappearance time), and it is possible to set the bubble diameter to a certain value or less by controlling the residence time of the cleaning liquid tank. There are various ways to create bubbles. The diffuser plate method is a method of creating bubbles by ventilating countless fine holes. The ejector method is a method in which gas is dissolved in a liquid by vigorous gas-liquid mixing, and bubbles are formed by shearing. The stirring and mixing method is a method in which a gas is sheared into bubbles by stirring in a liquid. Next, in the pressure dissolution method, gas is blown and dissolved in the liquid sent to the pressure dissolution tank by a pump to create pressurized water, and the excess dissolved gas becomes bubbles by reducing the pressure. To be deposited. Finally, in the pump suction system, a gas-liquid pump is pushed into an accumulator to dissolve the gas in the liquid, and the excess dissolved gas is deposited as bubbles.

実施例では、ポンプサクション方式と加圧溶解方式を組合せた方式を採用している。図3のナノバブル生成ユニットにおいて、循環加圧ポンプ10で、洗浄液と空気を取り込み加圧しながら、加圧溶解タンク11に送り、この中で洗浄液中に十分空気を溶解させ、バブル生成ノズル12で減圧して、バブルプール13中に放出される。これを循環させていけば、ナノバブルを洗浄液中に生成できる。   In the embodiment, a method in which a pump suction method and a pressure dissolution method are combined is adopted. In the nano-bubble generating unit of FIG. 3, the circulating pressure pump 10 takes in the cleaning liquid and air and pressurizes them, and sends them to the pressurized dissolution tank 11 where the air is sufficiently dissolved in the cleaning liquid, and the bubble generating nozzle 12 reduces the pressure. Then, it is discharged into the bubble pool 13. If this is circulated, nanobubbles can be generated in the cleaning liquid.

次に、ノズル洗浄ユニットおよびフィルタ洗浄ユニットについて説明する。IJヘッド1の溶液流路を洗浄するためには、吐出溶液の注入口2、排出口3およびノズル口4の3つの開口部を有効に接続して行う。装置から取外したIJヘッド1には加圧洗浄キャップ14および循環洗浄キャップ15が循環経路に従って、ノズルプレートに取り付けられる。循環経路とは、IJヘッドの吐出溶液の注入口2よりナノバブル含有の洗浄液を入れ、ノズル口4および排出口3に出すという経路が一つと、ノズル口4より入れ、注入口2及び排出口3から出すという二つの洗浄経路を想定している。前者は、殆どの流量が注入口2から排出口3へのルートに集中するため、フィルタおよびマニホールド5の洗浄に適している。一方、後者は直接ノズルプレート8から洗浄液をIJヘッドの圧電素子でできたチャネル7に通すため、ノズル4および流路7の洗浄に適した経路である。これら二つの経路では洗浄液を内部に押し込む際の抵抗はかなり異なるため、図3に示すように、IJヘッドを固定しているブラケット16が回転して上下を逆に出来るようにしている。注入口2から洗浄液を入れる場合には、IJヘッド稼動時と同様に、ノズルプレート8は下向きに、ノズル口4から入れる場合には、ノズルプレート8は上向きにすると、余分な負荷がかからず、IJヘッドへの損傷も軽微で済むことになる。洗浄液の循環はナノバブル生成ユニットと直結した洗浄液タンク17を中心にして、切換えバルブ18の設定流路に従って、送液ポンプ19により循環される。この流路の途中には、洗浄によって、IJヘッドから離脱した固化物質やゲル化物質を取り除くためのフィルタ20や、IJヘッド内のチャネル7やノズル4に損傷を与えないように、随所に圧力センサ21を配置し、循環を行っている。これらの制御はシーケンサ(PLC)22によって行い、全自動運転が可能である。   Next, the nozzle cleaning unit and the filter cleaning unit will be described. In order to clean the solution flow path of the IJ head 1, the three openings of the injection solution injection port 2, the discharge port 3, and the nozzle port 4 are effectively connected. The pressure cleaning cap 14 and the circulation cleaning cap 15 are attached to the nozzle plate along the circulation path from the IJ head 1 removed from the apparatus. The circulation path is one path in which a cleaning liquid containing nanobubbles is introduced from the injection solution injection port 2 of the IJ head and is discharged to the nozzle port 4 and the discharge port 3, and the injection port 2 and the discharge port 3 are inserted from the nozzle port 4. Two cleaning routes are assumed, starting from The former is suitable for cleaning the filter and the manifold 5 because most of the flow rate is concentrated on the route from the inlet 2 to the outlet 3. On the other hand, the latter is a path suitable for cleaning the nozzle 4 and the flow path 7 because the cleaning liquid is directly passed from the nozzle plate 8 to the channel 7 made of the piezoelectric element of the IJ head. In these two paths, the resistance when the cleaning liquid is pushed into the inside is considerably different, so that the bracket 16 fixing the IJ head can be rotated upside down as shown in FIG. When the cleaning liquid is introduced from the inlet 2, the nozzle plate 8 is directed downward and when the nozzle plate 8 is directed upward when the nozzle plate 8 is directed upward, as in the case of the IJ head operation, no extra load is applied. Therefore, the damage to the IJ head can be minimized. Circulation of the cleaning liquid is circulated by the liquid feed pump 19 around the cleaning liquid tank 17 directly connected to the nanobubble generating unit according to the set flow path of the switching valve 18. In the middle of this flow path, pressure is applied everywhere so as not to damage the filter 20 for removing the solidified substance and the gelled substance separated from the IJ head by washing and the channel 7 and the nozzle 4 in the IJ head. A sensor 21 is arranged to circulate. These controls are performed by a sequencer (PLC) 22 and fully automatic operation is possible.

次に、洗浄に用いるナノバブルの気泡径について言及する。洗浄液は通常、エチルアルコールやアセトンのような有機溶剤である。これらの溶剤の粘度や表面張力等の流体力学的な特性は水とはかなり異なるため、バブルの径や溶解率等が異なってくる。そのために、添加剤等を加えて,物性値を近づけても構わない。バブルの大きさを規定するのはノズル径である。とくに目詰まり等の信頼性の問題が懸念されるのは、一般のプリンタではなく、エレクトロニクスデバイスの薄膜製造に使われる塗布装置である。この分野に使われるIJヘッドのノズル径は10〜50ミクロン程度であり、これ以上の直径を持つバブルは通過できない。しかも、洗浄効果を発揮するためには、バブルの平均径の10倍程度の自由行程をもつ必要がある。このことは、逆に、ノズル径の1/10程度のバブル径に抑える必要があるということを示唆している。   Next, the bubble diameter of nanobubbles used for cleaning will be mentioned. The cleaning liquid is usually an organic solvent such as ethyl alcohol or acetone. Since the hydrodynamic characteristics such as viscosity and surface tension of these solvents are significantly different from those of water, the bubble diameter and dissolution rate differ. Therefore, an additive etc. may be added and a physical property value may be approximated. It is the nozzle diameter that defines the size of the bubble. In particular, the problem of reliability such as clogging is not a general printer, but a coating apparatus used for manufacturing a thin film of an electronic device. The nozzle diameter of the IJ head used in this field is about 10 to 50 microns, and bubbles having a diameter larger than this cannot pass. In addition, in order to exert the cleaning effect, it is necessary to have a free stroke of about 10 times the average diameter of the bubbles. This suggests that it is necessary to suppress the bubble diameter to about 1/10 of the nozzle diameter.

図4に、溶液を水とした場合のバブル径の測定結果の例を示す。バブルの生成個数分布を示したもので、50%の生成確率をもって平均バブル径と定義している。このようなデータを実際の洗浄剤のもとに採取し、ナノバブルを生成する必要がある。図5にバブル径とバブルの浮上速度との関係を示す。このデータは水を用いた場合であるが、バブル径が大きくなる程、浮上速度が増す。即ち、消滅速度が速まる。この原理を用いて、バブルプール13を設計すれば、比較的径が揃ったバブルが得られる。この考えに基づいたのが請求項2である。   FIG. 4 shows an example of the measurement result of the bubble diameter when the solution is water. The bubble generation number distribution is shown, and the average bubble diameter is defined with a generation probability of 50%. It is necessary to collect such data under the actual cleaning agent and generate nanobubbles. FIG. 5 shows the relationship between the bubble diameter and the bubble rising speed. This data is for water, but as the bubble diameter increases, the ascent rate increases. That is, the disappearance speed is increased. If the bubble pool 13 is designed using this principle, bubbles having relatively uniform diameters can be obtained. Claim 2 is based on this idea.

また、洗浄液の適正化によって、ナノバブルの力を借りなくとも、十分な洗浄効果が期待できる場合がある。洗浄液の循環のみで洗浄する仕組みの例を図6に示す。ナノバブルの生成ユニットがかなりの体積を占めるため、小型化や塗布装置へのビルトインが可能となる。図3の説明において、詳細を述べたので、ここでは省略するが、この基本的な考えに立脚したのが請求項3である。   In addition, due to the optimization of the cleaning liquid, there may be a case where a sufficient cleaning effect can be expected without using the power of nanobubbles. An example of a mechanism for cleaning only by circulating the cleaning liquid is shown in FIG. Since the nanobubble generation unit occupies a considerable volume, it is possible to reduce the size and to build in the coating apparatus. Since the details have been described in the description of FIG. 3, although omitted here, the basic idea is based on claim 3.

次に、第二の実施例について説明する。図7にIJ塗布装置の斜視図を示す。塗布装置はIJヘッド1、IJヘッド支持構造体23、タンク24、供給配管25、基板搬送テーブル26、テーブル駆動用アクチュエータ27、ガイドレール28、位置検出手段29、台座30および制御装置31よりなり、非接触方式で、基板32上にIJ塗布するものである。IJヘッド1は吐出溶液の供給をうけ、複数のノズル4に分岐させて吐出するデバイスである。IJヘッド支持構造体23はIJヘッド1を基板搬送テーブル26の上方において支持するための枠体であり、ノズル面を下にして実装する。タンク24は吐出溶液を貯留する容器であり、供給配管25により、IJヘッド1へ吐出溶液を供給する。また、基板搬送テーブル26はテーブル駆動用アクチュエータ27により、ガイドレール28に沿って、IJヘッド1に対し、相対的に水平移動する台である。テーブルの上面には、静電チャック等により、基板32が保持される。テーブル駆動用アクチュエータ27は基板搬送テーブル26の下側に設置される駆動装置であり、通常、ガイドレール28の上に載置される。ガイドレール28は台座30上に敷いた直線状の軌道である。以上は、テーブル移動型と呼ばれる塗布装置の仕組みであるが、基板が載置されたテーブルを固定し、IJヘッドを含む構造体を移動させながら塗布する方法もある。また、位置検出手段29は基板搬送テーブル26の位置をセンサで検出し、基板搬送テーブル26の速度が適正であるように、テーブル駆動用アクチュエータ27をフィードバック制御する。台座30は全体を支える基礎である。最後に、制御装置31は、IJヘッド1およびテーブル駆動用アクチュエータ27の移動速度や吐出タイミング等の動作をコンピュータ等によって制御する機器であり、システム全体の司令塔である。   Next, a second embodiment will be described. FIG. 7 shows a perspective view of the IJ coating apparatus. The coating device comprises an IJ head 1, an IJ head support structure 23, a tank 24, a supply pipe 25, a substrate transport table 26, a table driving actuator 27, a guide rail 28, a position detection means 29, a pedestal 30 and a control device 31. IJ is applied onto the substrate 32 in a non-contact manner. The IJ head 1 is a device that receives supply of a discharge solution and branches and discharges it to a plurality of nozzles 4. The IJ head support structure 23 is a frame for supporting the IJ head 1 above the substrate transport table 26 and is mounted with the nozzle surface facing down. The tank 24 is a container for storing the discharge solution, and supplies the discharge solution to the IJ head 1 through the supply pipe 25. The substrate transport table 26 is a table that moves horizontally relative to the IJ head 1 along the guide rail 28 by a table driving actuator 27. A substrate 32 is held on the upper surface of the table by an electrostatic chuck or the like. The table driving actuator 27 is a driving device installed on the lower side of the substrate transfer table 26 and is usually placed on the guide rail 28. The guide rail 28 is a linear track laid on the pedestal 30. The above is a mechanism of a coating apparatus called a table moving type, but there is also a method of coating while fixing a table on which a substrate is placed and moving a structure including an IJ head. Further, the position detection means 29 detects the position of the substrate transport table 26 with a sensor, and feedback-controls the table driving actuator 27 so that the speed of the substrate transport table 26 is appropriate. The pedestal 30 is a foundation that supports the whole. Finally, the control device 31 is a device that controls operations such as movement speed and ejection timing of the IJ head 1 and the table driving actuator 27 by a computer or the like, and is a control tower of the entire system.

ここに示したような、通常のIJ塗布装置においては、空気抜きや吐出溶液の充填、乾燥防止等の始動に当ってのメンテナンスシステムは装備されているが、目詰まり防止やその予兆として現れる不安定吐出を防止し、対策するような仕組みは装備されていない。そのため、最も簡単な仕組みとして、吐出溶液と洗浄液を置換し、IJヘッドの注入口2から入れ、ノズルプレート8を洗浄キャップ33で覆って、吐出動作時と同じ方向に循環させる仕組みを図8に示す。この装置を具備しているだけで、吐出の安定性は増し、正常な塗布を実現できる。これが請求項4である。   The normal IJ coating device as shown here is equipped with a maintenance system for starting the air, filling the discharge solution, preventing drying, etc., but it is unstable and appears as a sign of preventing clogging. There is no mechanism to prevent or prevent discharge. Therefore, the simplest mechanism is to replace the discharge solution with the cleaning solution, put it through the injection port 2 of the IJ head, cover the nozzle plate 8 with the cleaning cap 33, and circulate in the same direction as during the discharge operation in FIG. Show. By only having this device, the ejection stability increases and normal application can be realized. This is the fourth aspect.

最後に第三の実施例について説明する。前にも示したように、安定な吐出動作を維持するためには、溶液流路であるノズルやフィルタの目詰まりや狭小化を防止するばかりでなく、吐出溶液の液滴を形成するのに、重要な役割を果たすノズルプレート8上に形成された撥水処理膜9の損傷を回復することが重要である。吐出動作を繰り返すうちに、ノズルの壁面は、吐出溶液中に含有されている微細な固形分等の影響で、摩耗が激しく、また、ノズルプレート8上に形成された撥水処理膜9も、拭取り動作(ワイピング)や充填吸引動作(サッキング)時の機械的な負荷によって損傷し、安定な液滴が作れないおそれがある。図9にノズル断面に対して、吐出溶液のメニスカス形状を模式的に示す。同図(a)は撥水処理層9が健在であり、この状態で押し出すための電圧パルスが印加されると、理想的な液滴が形成される。一方、同図(b)は撥水処理膜が損傷を受けた場合を示しており、吐出溶液とノズルプレートの‘濡れ’が容易になるため、この状態で電圧パルスを印加されても、液滴が出来難く、形成されたとしても不安定になる。そのために、撥水処理膜の再生は安定吐出を実現する上で、極めて重要な事項である。   Finally, a third embodiment will be described. As previously indicated, in order to maintain a stable discharge operation, not only clogging and narrowing of the nozzles and filters, which are the solution flow paths, but also the formation of droplets of the discharge solution It is important to recover the damage of the water repellent film 9 formed on the nozzle plate 8 that plays an important role. While repeating the discharge operation, the wall surface of the nozzle is severely worn due to the influence of fine solids contained in the discharge solution, and the water repellent film 9 formed on the nozzle plate 8 is also It may be damaged by a mechanical load during wiping operation (wiping) or filling suction operation (sucking), and stable droplets may not be formed. FIG. 9 schematically shows the meniscus shape of the discharge solution with respect to the nozzle cross section. In FIG. 6A, the water repellent treatment layer 9 is healthy, and ideal voltage droplets are formed when a voltage pulse for extruding is applied in this state. On the other hand, FIG. 5B shows a case where the water-repellent film is damaged, and it becomes easy to “wet” the discharge solution and the nozzle plate. Drops are difficult to form and even if formed, they become unstable. Therefore, the regeneration of the water repellent film is an extremely important matter for realizing stable ejection.

図10にIJヘッドのノズルプレート8上に形成された撥水処理膜の再生を図る装置の概略図を示す。撥水材料を収納したタンク34から、供給された撥水材料は二流体スプレーノズル35から、前方ある距離離れたミスト搬送ファン(貫流ファン)36に向かって噴射される。撥水材料の微粒子のうち、比較的重いものは貫流ファン36に到達する前に、落下し、回収される。貫流ファン36に届いたものだけが、方向を変え、IJヘッドのノズルプレート上に堆積する。この際、重要なのは撥水処理膜を均一に再生すると同時に、ノズルを埋めてしまわないことである。そのために、重い微粒子を避け、できるだけ小さな微粒子で成膜することが好ましい。その後、乾燥室37に移動し、ヒータ38によって乾燥させ、撥水処理膜の再生が可能となる。   FIG. 10 shows a schematic view of an apparatus for regenerating the water repellent film formed on the nozzle plate 8 of the IJ head. The supplied water repellent material is sprayed from the tank 34 containing the water repellent material from the two-fluid spray nozzle 35 toward a mist conveying fan (cross-flow fan) 36 that is a certain distance ahead. Among the fine particles of the water repellent material, relatively heavy ones are dropped and collected before reaching the once-through fan 36. Only what reaches the cross-flow fan 36 changes direction and accumulates on the nozzle plate of the IJ head. At this time, it is important that the water repellent film is uniformly regenerated and the nozzle is not filled. Therefore, it is preferable to form a film with as small particles as possible while avoiding heavy particles. Thereafter, the film moves to the drying chamber 37 and is dried by the heater 38, so that the water repellent film can be regenerated.

本発明の対象となる産業用インクジェットヘッドの概観図である。It is a general-view figure of the industrial inkjet head used as the object of the present invention. 本発明の対象となる産業用インクジェットヘッド内の溶液流路を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the solution flow path in the industrial inkjet head used as the object of this invention. 本発明の一実施例である、インクジェットヘッドの洗浄メンテナンスシステムの系統図である。1 is a system diagram of an inkjet head cleaning maintenance system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明に関連したナノバブルの気泡径の分布に関する測定例である。It is an example of a measurement related to the distribution of the bubble diameter of nanobubbles related to the present invention. 本発明に関連したナノバブルの気泡径と浮上速度との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the bubble diameter of the nanobubble relevant to this invention, and the rising speed. 本発明の一実施例である洗浄液の循環のみでインクジェットヘッドの洗浄を行うシステムの例を示したものである。1 shows an example of a system for cleaning an ink jet head only by circulation of a cleaning liquid according to an embodiment of the present invention. 本発明に関わるインクジェット塗布装置の斜視図である。1 is a perspective view of an ink jet coating apparatus according to the present invention. 本発明の一実施例であるインクジェット塗布装置に洗浄システムを組込んだ場合の配管系統図の例を示したものである。The example of a piping system at the time of incorporating a washing | cleaning system into the inkjet coating device which is one Example of this invention is shown. インクジェットヘッドのノズル部分での液滴形成直前のメニスカス形状を模式的に示した図である。(a)撥水処理膜が健在の場合(b)撥水処理膜が損耗した場合It is the figure which showed typically the meniscus shape just before droplet formation in the nozzle part of an inkjet head. (A) When the water repellent film is healthy (b) When the water repellent film is worn 本発明の一実施例で、撥水処理膜の修復するための装置の構成と斜視図を示したものである。1 shows a configuration and a perspective view of an apparatus for repairing a water repellent film in an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェットヘッド
2 インクジェットヘッドの溶液注入口
3 インクジェットヘッドの溶液排出口
4 インクジェットヘッドのノズル(口)
5 マニホールド
6 メッシュフィルタ
7 電極つきチャネル(インクジェットヘッド内流路)
8 ノズルプレート
9 撥水処理膜
10 循環加圧ポンプ
11 加圧溶解タンク
12 バブル生成ノズル
13 バブルプール
14 加圧洗浄キャップ
15 循環洗浄キャップ
16 インクジェットヘッド固定ブラケット
17 洗浄液タンク
18 切換えバルブ
19 送液ポンプ
20 中間フィルタ
21 圧力センサ
22 制御用シーケンサ(PLC)
23 ヘッド支持構造体
24 タンク
25 供給配管
26 基板搬送テーブル
27 テーブル駆動用アクチュエータ
28 ガイドレール
29 位置検出手段
30 台座
31 制御装置
32 基板
33 洗浄キャップ
34 撥水材料収納タンク
35 二流体スプレーノズル
36 ミスト搬送ファン(貫流ファン)
37 乾燥室
38 ヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 2 Solution injection port of inkjet head 3 Solution discharge port of inkjet head 4 Nozzle (mouth) of inkjet head
5 Manifold 6 Mesh filter 7 Electrode channel (flow path in inkjet head)
8 Nozzle plate 9 Water repellent treatment film 10 Circulating pressure pump 11 Pressurizing dissolution tank 12 Bubble generating nozzle 13 Bubble pool 14 Pressure cleaning cap 15 Circulating cleaning cap 16 Inkjet head fixing bracket 17 Cleaning liquid tank 18 Switching valve 19 Liquid feeding pump 20 Intermediate filter 21 Pressure sensor 22 Control sequencer (PLC)
23 Head support structure 24 Tank 25 Supply pipe 26 Substrate transport table 27 Table drive actuator 28 Guide rail 29 Position detection means 30 Base 31 Controller 32 Substrate 33 Cleaning cap 34 Water repellent material storage tank 35 Two-fluid spray nozzle 36 Mist transport Fan (through-flow fan)
37 Drying room 38 Heater

Claims (5)

基板上にインクジェットヘッドを用いて塗布溶液を吐出塗布する成膜装置をインクジェットヘッド・ノズルの目詰まりを生じることなく、長期間安定した吐出塗布を維持するためのインクジェットヘッド洗浄装置において、ナノバブル生成機構を具備し、洗浄液中にナノバブルを溶解することによって、インクジェットヘッド溶液流路の洗浄を行うことを特徴とする装置および方法。   Nano-bubble generation mechanism in an inkjet head cleaning device for maintaining a stable ejection application for a long period of time without causing clogging of the inkjet head / nozzle in a film forming apparatus for ejecting and applying a coating solution onto a substrate using an inkjet head An apparatus and method for cleaning an ink jet head solution flow path by dissolving nanobubbles in a cleaning liquid. 請求項1の洗浄装置において、発生させるナノバブルの平均径を1ミクロン以下にすることを特徴とするインクジェットヘッド洗浄装置および方法。   2. The cleaning apparatus and method according to claim 1, wherein the average diameter of the generated nanobubbles is 1 micron or less. インクジェットヘッドの塗布溶液の上流である注入口および下流であるノズル表面から、洗浄液を交互に注入できるような洗浄キャップを有し、洗浄液を循環させることを可能とする加圧送液手段を具備したことを特徴とするインクジェットヘッド洗浄装置および方法。   Having a cleaning cap that can alternately inject the cleaning liquid from the inlet upstream of the coating solution of the inkjet head and the nozzle surface downstream, and equipped with a pressurized liquid feeding means that allows the cleaning liquid to circulate An inkjet head cleaning apparatus and method. インクジェット塗布装置を構成するインクジェットヘッドの注入口および排出口に直結する塗布溶液配管に、洗浄液配管を切換えバルブを介して直結し、注入口、排出口、ノズル口の三つの開口部の開閉を組み合わせることによって、洗浄液を循環させ、インクジェットヘッドのフィルタ面、溶液流路側壁、ノズル面等インクジェットヘッド内部の洗浄をインラインで可能な機構を具備したことを特徴とするインクジェット塗布装置および方法。   The cleaning solution piping is directly connected to the coating solution piping directly connected to the inlet and outlet of the inkjet head constituting the inkjet coating apparatus through a switching valve, and the opening and closing of the three openings of the inlet, outlet and nozzle are combined. Thus, an inkjet coating apparatus and method comprising a mechanism capable of in-line cleaning of the interior of the inkjet head, such as a filter surface of the inkjet head, a solution flow path sidewall, and a nozzle surface, by circulating the cleaning liquid. インクジェット塗布において、吐出溶液の液滴形成に大きな影響をもつノズル面の撥水処理膜に関して、長期間の稼動に伴う損耗や、吐出溶液の充填工程やノズルプレートの拭取り工程に起因する損傷を修復するために、ノズル口を閉塞することなく成膜することを特徴とする微細ミストによる撥水層形成装置および方法。
In inkjet coating, the water-repellent film on the nozzle surface, which has a large effect on the formation of droplets of the discharge solution, is subject to wear and tear due to long-term operation and damage caused by the discharge solution filling process and nozzle plate wiping process. An apparatus and method for forming a water-repellent layer using fine mist, wherein the film is formed without clogging the nozzle opening for repair.
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