JP2011031128A - Coating liquid filling method to inkjet head and coating liquid filling device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、インクジェットヘッドに対して、塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填方法および塗布液充填装置に関する。 The present invention relates to a coating liquid filling method and a coating liquid filling apparatus for filling an inkjet head with a coating liquid for filling the inkjet head.
このようなインクジェットヘッドとしては、塗布液の吐出部と、この塗布液の吐出部と連結された塗布液の貯留部と、この塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与することにより塗布液の貯留部に貯留された塗布液を吐出部から吐出させる圧電素子とからなる吐出機構を、その長手方向に多数個列設した構成のものが採用されている。 As such an ink jet head, pressure is applied to a coating liquid discharge section, a coating liquid storage section connected to the coating liquid discharge section, and a coating liquid stored in the coating liquid storage section. Thus, a configuration is adopted in which a number of ejection mechanisms each including a piezoelectric element that ejects the coating liquid stored in the coating liquid storage section from the ejection section are arranged in the longitudinal direction.
ところで、このようなインクジェットヘッドの使用を開始するときには、インクジェットヘッドの貯留部に予め塗布液を充填しておかないと、圧電素子の作用により塗布液を吐出部から吐出することができない。このため、インクジェットヘッドの使用開始時には、インクジェットヘッドに対して塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填工程が実行される。 By the way, when the use of such an ink jet head is started, the application liquid cannot be discharged from the discharge portion by the action of the piezoelectric element unless the storage portion of the ink jet head is previously filled with the application liquid. For this reason, at the start of use of the inkjet head, a coating liquid filling step for filling the inkjet head with the coating liquid is performed.
このインクジェットヘッドへの塗布液充填工程においては、インクジェットヘッドにおける塗布液の貯留部に対して、加圧した塗布液を圧送するようにしている。また、インクジェットヘッドにインクジェット用インクを充填する際に、溶剤および表面張力調整材を含み、溶剤および表面張力調整剤の成分比率がインクジェットヘッド用インクにおける成分比率よりそれぞれ高いインク充填補助剤をインクジェット用インクより先にインクジェットヘッドに充填する方法も提案されている（特許文献１参照）。 In the coating liquid filling process to the inkjet head, the pressurized coating liquid is pumped to the coating liquid storage part in the inkjet head. In addition, when the inkjet head is filled with the inkjet ink, an ink filling auxiliary agent that includes a solvent and a surface tension adjuster and that has a higher component ratio of the solvent and the surface tension adjuster than the component ratio of the inkjet head ink is used for inkjet. A method of filling an ink jet head prior to ink has also been proposed (see Patent Document 1).
なお、カラーフィルターの製造工程において、インク内にとけ込んだ空気が析出してインクジェットヘッド内に送り込まれ、これにより吐出不良が生じることを防止するため、印刷実行中に脱気したインクをインクジェットヘッドに供給するカラーフィルターの製造装置も提案されている（特許文献２参照）。 In addition, in the color filter manufacturing process, air that has melted into the ink precipitates and is sent into the ink jet head, thereby preventing ejection failure. An apparatus for manufacturing a color filter to be supplied has also been proposed (see Patent Document 2).
上述したように、圧力を付与した塗布液をインクジェットヘッドに圧送する場合や、特許文献１に記載されたようなインク充填補助剤を予め充填する場合には、インクジェットヘッドにおける貯留部内に、空気の気泡が侵入するという問題が生ずる。
As described above, when the coating liquid to which pressure is applied is pumped to the ink jet head, or when the ink filling aid as described in
インクジェットヘッドにおける貯留部内に空気の気泡が存在した場合には、圧電素子の作用により貯留部内の塗布液に圧力を付与しても、空気の気泡が圧力のバッファとなって、圧電素子の作用により付与された圧力を吸収してしまうことから、貯留部内の塗布液を吐出部より吐出することができず、吐出不良が生ずるという問題がある。このような吐出不良が発生した場合においては、インクジェットヘッド内の塗布液を全て排出した後、再度、塗布液の充填工程を実行する必要があることから、作業者に対する負荷が極めて大きなものとなる。 When air bubbles are present in the reservoir of the inkjet head, even if pressure is applied to the coating liquid in the reservoir by the action of the piezoelectric element, the air bubbles serve as a pressure buffer, and the action of the piezoelectric element Since the applied pressure is absorbed, there is a problem in that the coating liquid in the storage unit cannot be discharged from the discharge unit, resulting in a discharge failure. When such a discharge failure occurs, it is necessary to re-execute the coating liquid filling process after all the coating liquid in the inkjet head has been discharged, resulting in a very heavy load on the operator. .
また、特許文献１に記載されたように、溶剤および表面張力調整材を含むインク充填補助剤を使用した場合には、溶剤への引火による事故の発生を防止するため、十分な防爆対策等の安全対策が必要となり、装置全体の製造コストが増大する。さらに、塗布液として水溶性の塗布液を使用した場合には、溶剤を含む充填補助剤を使用することができないという問題もある。
In addition, as described in
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成でありながら、インクジェットヘッド内に気泡が存在することによる吐出不良の発生を有効に防止することが可能なインクジェットヘッドへの塗布液充填方法および塗布液充填装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an ink jet head that can effectively prevent the occurrence of ejection failure due to the presence of bubbles in the ink jet head while having a simple configuration. It is an object to provide a coating liquid filling method and a coating liquid filling apparatus.
請求項１に記載の発明は、塗布液の吐出部と、前記塗布液の吐出部と連結された塗布液の貯留部と、前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与することにより前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液を前記吐出部から吐出させる圧電素子とからなる吐出機構を複数個列設したインクジェットヘッドに対して、水溶性の塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填方法であって、前記インクジェットヘッドにおける貯留部に脱気され、圧力が付与された導入液を圧送することにより、前記吐出部から圧力が付与された導入液を吐出させる導入液圧送工程と、前記貯留部への導入液の圧送を停止するとともに、前記貯留部に脱気された塗布液を送液する塗布液送液工程とを備えたことを特徴とする。
The invention described in
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、７０キロパスカル以上の圧力が付与された導入液を前記インクジェットヘッドに圧送する。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, in the introduction liquid pressure-feeding step, the introduction liquid to which a pressure of 70 kilopascals or more is applied is pressure-fed to the inkjet head.
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送する。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, in the introduction liquid pressure feeding step, the introduction liquid to which pressure is applied is intermittently pressure fed to the inkjet head.
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液の圧送を２０回乃至２００回間欠的に繰り返す。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, in the introduction liquid pressure feeding step, the pressure feeding of the introduction liquid to which pressure is applied is intermittently repeated 20 to 200 times.
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, in the introduction liquid pressure-feeding step, the pressure-applied introduction liquid is pressure-fed to the inkjet head continuously for 200 seconds to 400 seconds.
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前記導入液は純水である。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the introduction liquid is pure water.
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前記導入液は塗布液である。
The invention according to
請求項８に記載の発明は、インクジェットヘッドに対して、水溶性の塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填装置であって、塗布液の吐出部と、前記塗布液の吐出部と連結された塗布液の貯留部と、前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与することにより前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液を前記吐出部から吐出させる圧電素子とからなる吐出機構を複数個列設したインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの貯留部に対して圧力が付与された導入液を圧送する導入液圧送機構と、前記導入液圧送機構により前記インクジェットヘッドに対して圧送される導入液を脱気する第１脱気機構と、前記インクジェットヘッドの貯留部に対して塗布液を送液する塗布液送液機構と、前記塗布液送液機構により前記インクジェットヘッドに対して送液される塗布液を脱気する第２脱気機構と、前記導入液圧送機構による前記貯留部への導入液の圧送を停止させるとともに、前記塗布液送液機構による前記貯留部への塗布液の送液を開始させる切替機構とを備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 8 is a coating liquid filling device for an inkjet head for filling an inkjet head with a water-soluble coating liquid, the coating liquid ejection section and the coating liquid ejection section. And a piezoelectric unit that discharges the application liquid stored in the application liquid storage unit from the discharge unit by applying pressure to the application liquid stored in the application liquid storage unit. An inkjet head in which a plurality of ejection mechanisms each including an element are arranged, an introduction liquid pressure feeding mechanism that pumps an introduction liquid to which pressure is applied to a storage portion of the inkjet head, and the inkjet head by the introduction liquid pressure feeding mechanism A first degassing mechanism for degassing the introduced liquid that is pumped against the liquid, a coating liquid feeding mechanism for feeding the coating liquid to the reservoir of the inkjet head, and the coating liquid feeder A second degassing mechanism for degassing the coating liquid fed to the inkjet head, and stopping the pumping of the introduced liquid to the storage portion by the introducing liquid pressure feeding mechanism, and the coating liquid feeding mechanism And a switching mechanism for starting the feeding of the coating liquid to the reservoir.
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記導入液圧送機構は、７０キロパスカル以上の圧力が付与された導入液を前記インクジェットヘッドに圧送する。 According to a ninth aspect of the invention, in the eighth aspect of the invention, the introduction liquid pressure feeding mechanism pressure-feeds the introduction liquid to which a pressure of 70 kilopascals or more is applied to the inkjet head.
請求項１０に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送する。 According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to the tenth aspect, the introduction liquid pressure feeding mechanism intermittently feeds the introduction liquid to which the pressure is applied to the inkjet head.
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液の圧送を２０回乃至２００回間欠的に繰り返す。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the tenth aspect, the introduction liquid pressure feeding mechanism intermittently repeats the pressure feeding of the introduction liquid to which pressure is applied 20 to 200 times.
請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送する。 According to a twelfth aspect of the invention, in the tenth aspect of the invention, in the introduction liquid pressure-feeding step, the pressure-applied introduction liquid is pressure-fed to the inkjet head continuously for 200 seconds to 400 seconds.
請求項１３に記載の発明は、請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記導入液は純水である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the eighth to twelfth aspects, the introduction liquid is pure water.
請求項１４に記載の発明は、請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記導入液は塗布液である。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the eighth to twelfth aspects, the introduction liquid is a coating liquid.
請求項１および請求項８に記載の発明によれば、圧送された脱気後の導入液により気泡を消滅させることができ、簡単な構成でありながら、インクジェットヘッド内に気泡が存在することによる吐出不良の発生を有効に防止することが可能となる。 According to the first and eighth aspects of the invention, the bubbles can be extinguished by the pumped introduced liquid after deaeration, and the air bubbles are present in the ink jet head while having a simple configuration. It is possible to effectively prevent the occurrence of ejection failure.
請求項２および請求項９に記載の発明によれば、導入液を確実に各吐出部より吐出させることが可能となる。 According to the second and ninth aspects of the present invention, the introduction liquid can be reliably discharged from each discharge portion.
請求項３、請求項４、請求項１０および請求項１１に記載の発明によれば、導入液の使用量を低減させながら、効率的に気泡を消滅させることが可能となる。 According to the third, fourth, tenth, and eleventh aspects of the invention, it is possible to efficiently eliminate the bubbles while reducing the amount of the introduction liquid used.
請求項５および請求項１２に記載の発明によれば、短時間で効率的に気泡を消滅させることが可能となる。 According to the fifth and twelfth aspects of the present invention, it is possible to efficiently eliminate bubbles in a short time.
請求項６および請求項１３に記載の発明によれば、安全かつ安価な純水を利用することにより、水溶性の塗布液をインクジェットヘッド内に充填させることが可能となる。
According to the inventions described in
請求項７および請求項１４に記載の発明によれば、塗布液そのものを利用して塗布液のインクジェットヘッド内への充填作業を実行することが可能となる。
According to the invention described in
この発明は、水溶性の塗布液をインクジェットヘッド内に充填するためのものである。このような水溶性の塗布液をインクジェットヘッド内に充填するときには、特許文献１に記載されたような溶剤を含む充填補助剤を使用することはできない。また、この発明は、例えば、塗布液として、特開２００７−３３７９７号公報に記載されたような、液晶表示基板の製造に使用される水溶性のスペーサ粒子分散液を使用する場合に、特に好適なものである。このようなスペーサ粒子分散液は、溶剤と接触することによりスペーサ粒子が凝集し、これにより、インクジェットヘッドにおける吐出口に詰まりを生ずるという問題を生ずる。
The present invention is for filling an inkjet head with a water-soluble coating liquid. When such an aqueous coating solution is filled in the ink jet head, a filling aid containing a solvent as described in
この発明の実施形態を説明するに先立ち、最初に、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成して液晶層封入用のギャップを形成する、インクジェット塗布装置を利用した液晶表示装置の製造方法について説明する。 Prior to describing the embodiment of the present invention, first, a spacer region containing spacer particles is applied on a substrate by applying a spacer particle dispersion liquid by an ink jet method to form a spacer region containing the spacer particles. A manufacturing method of a liquid crystal display device using an ink jet coating apparatus for forming the gap will be described.
図１は、表面にスペーサ粒子分散液が吐出された後の透明基板１の一部を示す部分表面図である。
FIG. 1 is a partial surface view showing a part of the
この液晶表示装置の製造方法は、液晶の封入工程等の前工程として実行されるものであり、透明基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するためのものである。 This method of manufacturing a liquid crystal display device is executed as a pre-process such as a liquid crystal encapsulation process, and is for forming a gap for encapsulating a liquid crystal layer by interposing spacer particles between transparent substrates. .
この液晶表示装置の製造方法を実行するときには、最初に、スペーサ領域生成工程を実行する。このスペーサ領域生成工程においては、透明基板１上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出することによりスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成する。このときには、多数のインクジェットヘッドを列設したインクジェットヘッドユニットを透明基板１に対して相対的に移動することにより、透明基板の表面にスペーサ粒子分散液を吐出するインクジェット塗布装置が使用される。
When this liquid crystal display device manufacturing method is executed, a spacer region generation step is first executed. In this spacer region generating step, a spacer region containing spacer particles is formed by discharging a spacer particle dispersion liquid in which spacer particles are dispersed by an ink jet method onto the
この透明基板１の表面には、それぞれ画素領域であるレッドのカラーフィルターの領域Ｒと、グリーンのカラーフィルターの領域Ｇと、ブルーのカラーフィルターの領域Ｂと、これらの画素領域を区画するブラックマトリックス７とが構成される。そして、スペーサ粒子分散液は、ブラックマトリックス７に向けて吐出され、そこにスペーサ領域５が形成される。
On the surface of the
スペーサ領域生成工程に引き続き、乾燥工程を実行する。この乾燥工程は、透明基板１をホットプレートに搬送し、この透明基板１をホットプレート上で加熱することにより、スペーサ粒子分散液から揮発成分を蒸発させるとともに、スペーサ領域５のスペーサ粒子を透明基板１に固着させる工程である。
Subsequent to the spacer region generation step, a drying step is performed. In this drying process, the
この工程においては、最初にスペーサ粒子分散液から揮発成分が蒸発することから、表面張力によりスペーサ領域５のスペーサ粒子同士が互いに集まって接触する。そして、それらが焼成されて互いに固着するとともに、透明基板１の表面に対しても強い力で固着する。このため、このスペーサ領域５のスペーサ粒子により、液晶層封入用のギャップを形成することができる。
In this step, since the volatile components are first evaporated from the spacer particle dispersion, the spacer particles in the
次に、この発明に係るインクジェットヘッドへの塗布液充填装置の構成について説明する。図２は、この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置の概要図であり、図３は、そのインクジェットヘッド１０を模式的に示す断面図である。
Next, the configuration of the coating liquid filling apparatus for the ink jet head according to the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic view of a coating liquid filling apparatus for the
このインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置は、後述する透明基板搬送機構８５により搬送される透明基板１に対し、この透明基板１と対向配置されたインクジェットヘッド１０に対して、水溶性の塗布液を充填するためのインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置である。そして、この塗布液としては、上述した液晶表示基板の製造に使用される水溶性のスペーサ粒子分散液が使用される。以下、このスペーサ粒子分散液を、単に「塗布液」と呼称する。但し、この発明は、スペーサ粒子分散液以外の水溶性の塗布液に対しても、同様に適用可能である。
The coating liquid filling apparatus for the
この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置は、インクジェットヘッド１０における後述する貯留部１５に対して圧力が付与された導入液を圧送するための導入液圧送機構２０と、この導入液圧送機構２０によりインクジェットヘッド１０に対して圧送される導入液を脱気する第１脱気機構３０と、インクジェットヘッド１０の貯留部１５に対して塗布液を送液する塗布液送液機構４０と、この塗布液送液機構４０によりインクジェットヘッド１０に対して送液される塗布液を脱気する第２脱気機構６０と、導入液圧送機構２０によるインクジェットヘッド１０への導入液の圧送を停止させるとともに、塗布液送液機構４０によるインクジェットヘッド１０への塗布液の送液を開始させる三方切替弁５０と、使用済みの導入液または塗布液を排出するための排液機構７０とを備える。
The coating liquid filling device for the
インクジェットヘッド１０には、図３に示すように、導入液および塗布液の供給口１２と、導入液および塗布液の排出口１３と、これらの供給口１２および排出口１３をつなぐ主流路１４とが形成されている。また、このインクジェットヘッド１０は、導入液および塗布液の吐出部１７と、この吐出部１７と連結された導入液および塗布液の貯留部１５と、この貯留部１５に貯留された塗布液に圧力を付与することにより貯留部１５に貯留された塗布液を吐出部１７から吐出させるピエゾ素子等の圧電素子１６とからなる吐出機構が、その内部に複数個列設された構成を有する。そして、各貯留部１５は、各々、上記主流路１４と連結されている。
As shown in FIG. 3, the
再度図２を参照して、インクジェットヘッド１０に対して圧力が付与された導入液を圧送するための導入液圧送機構２０は、導入液を貯留するための導入液貯留槽２１と、この導入液貯留槽２１を囲うチャンバー２２と、このチャンバー２２内を加圧するための加圧ポンプ２３と、開閉弁２４とを備える。導入液貯留槽２１内の導入液は、加圧ポンプ２３の作用により常に加圧されており、開閉弁２４が開放された場合には、導入液貯留槽２１内の導入液は、後述する第１脱気機構３０を介してインクジェットヘッド１０に圧送される。
Referring to FIG. 2 again, an introduction liquid
なお、この加圧ポンプは、導入液貯留槽２１内の導入液を７０ｋＰａ（キロパスカル）以上の圧力で加圧する。このため、インクジェットヘッド１０には、この導入液圧送機構２０の作用により、７０ｋＰａ以上の圧力が付与された導入液が圧送される。
In addition, this pressurization pump pressurizes the introduction liquid in the introduction
インクジェットヘッド１０に対して圧送される導入液を脱気する第１脱気機構３０は、導入液圧送機構２０から圧送された導入液を通過させる中空子よりなる脱気モジュール３２と、この脱気モジュール３２から空気を排出する排気ポンプ３１とから構成される。導入液圧送機構２０から圧送された導入液は、この第１脱気機構３０を通過するときに、そこに混在する空気が排出される。
The
インクジェットヘッド１０の貯留部１５に対して塗布液を送液する塗布液送液機構４０は、塗布液として、液晶表示基板の製造に使用される水溶性のスペーサ粒子分散液を貯留する第１塗布液貯留槽４１と、この第１塗布液貯留槽４１とインクジェットヘッド１０における供給口１２とを接続する管路４６と、インクジェットヘッド１０を通過した塗布液を貯留する第２塗布液貯留槽４２と、この第２塗布液貯留槽４２とインクジェットヘッド１０における排出口１３とを接続する管路４７と、第２塗布液貯留槽４２と第１塗布液貯留槽４１とを接続する管路４８とを備える。
The coating
管路４６中には、上述した第２脱気機構６０および三方切替弁５０が配設されている。また、管路４７には、上述した廃液機構７０に接続する三方切替弁４４が配設されている。さらに、管路４８には、除去液を濾過するためのフィルター４５が配設されている。
In the
なお、管路４６、４７、４８には、図示しない循環ポンプ等を備える塗布液の循環機構が配設されており、塗布液の塗布動作中は塗布液はこの循環機構の作用により、第１塗布液貯留槽４１、第２脱気機構６０、三方切替弁５０、インクジェットヘッド１０、三方切替弁４４、第２塗布液貯留槽４２およびフィルター４５から成る循環路中を循環する。
The
インクジェットヘッド１０に対して送液される塗布液を脱気する第２脱気機構６０は、第１脱気機構３０と同様、第１塗布液貯留槽４１から送液された塗布液を通過させる中空子よりなる脱気モジュール６２と、この脱気モジュール６２から空気を排出する排気ポンプ６１とから構成される。第１塗布液貯留槽４１から送液された塗布液は、この第２脱気機構６０を通過するときに、そこに混在する空気が排出される。
Similar to the
使用済みの導入液または塗布液を排出するための排液機構７０は、三方切替弁４４と排液槽７１とを接続する管路７３と、この管路７３内に配設された開閉弁７２とを備える。使用済みの導入液または塗布液を排出するときには、三方切替弁４４が切り換えられるとともに開閉弁７２が開放され、廃棄すべき導入液または塗布液が排液槽７１に排出される。
A
図４は、この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置を含むインクジェット塗布装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the main electrical configuration of an inkjet coating apparatus including a coating liquid filling apparatus for the
このインクジェット塗布装置は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ８１と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ８２と、論理演算を実行するＣＰＵ８３とから成る制御部８０を備える。この制御部８０は、インターフェース８４を介して、インクジェットヘッド１０と接続されている。また、この制御部８０は、インターフェース８４を介して、図１に示す透明基板１を、インクジェットヘッド１０と対向する位置において、その主面と平行な方向に搬送する透明基板搬送機構８５と接続されている。さらに、この制御部８０は、インターフェース８４を介して、上述した開閉弁２４、７２および三方切替弁４４、５０を駆動する電磁弁駆動部８６と、上述したポンプ２３、３１、６１および塗布液の循環機構における循環ポンプを駆動するためのポンプ駆動部８７とに接続されている。
The ink jet coating apparatus includes a
次に、以上のように構成されたインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置による塗布液の充填動作について説明する。図５は、この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填方法を示すフローチャートである。
Next, the filling operation of the coating liquid by the coating liquid filling apparatus to the
透明基板１への塗布液の塗布動作を実行する前には、インクジェット塗布装置におけるインクジェットヘッド１０への塗布液の充填が完了しているか否かを判定する（ステップＳ１）。そして、インクジェットヘッド１０への塗布液の充填が完了しているときには、後述する透明基板１への塗布液の塗布動作を開始する（ステップＳ６、ステップＳ７）。一方、インクジェットヘッド１０への塗布液の充填動作が完了していないときには、この発明に係る充填動作を開始する。
Before performing the operation of applying the coating liquid onto the
インクジェットヘッド１０に塗布液を充填するときには、最初に、インクジェットヘッド１０に対して導入液を圧送する（ステップＳ２）。この導入液の圧送工程は、以下のようにして実行される。
When filling the
すなわち、この第１実施形態としては、導入液として純水を使用する。そして、導入液としての純水を、図２に示す導入液圧送機構２０における導入液貯留槽２１に貯留しておく。また、導入液貯留槽２１内の純水を、チャンバー２２内を加圧する加圧ポンプ２３の作用により、７０ｋＰａ以上の圧力に加圧しておく。また、三方切替弁４４を、インクジェットヘッド１０と排液槽７１とが連通する状態、あるいは、閉止状態としておく。しかる後、開閉弁２４を開放するとともに、三方切替弁５０を、第１脱気機構３０とインクジェットヘッド１０とが連通する状態に切り換える。
That is, in the first embodiment, pure water is used as the introduction liquid. And the pure water as an introduction liquid is stored in the introduction
これにより、導入液貯留槽２１内の純水は、第１脱気機構３０により脱気された後、７０ｋＰａ以上の圧力をもって、インクジェットヘッド１０に圧送される。インクジェットヘッド１０に圧送された脱気後の純水は、図３に示すインクジェットヘッド１０の供給口１２から主流路１４を介して貯留部１５に浸入する。そしてこの純水は、吐出部１７から吐出される。このときには、インクジェットヘッド１０への純水の圧送に伴って、空気の気泡が貯留部１５内に存在している。
Thereby, the pure water in the introduction
図６は、インクジェットヘッド１０への導入液としての純水の圧送状態を示すタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart showing a pumping state of pure water as an introduction liquid to the
インクジェットヘッド１０への導入液としての純水の圧送は、制御部８０の制御によって、電磁弁駆動部８６を介して開閉弁２４を開閉制御することにより実行される。そして、インクジェットヘッド１０への純水の圧送動作は、図６（ａ）に示すように、時間Ｔ２サイクルの間に、時間Ｔ１だけ純水が圧送される間欠動作により行われる。この時間Ｔ２は例えば４秒であり、時間Ｔ１は例えば２秒である。そして、この間欠圧送動作は、２０回乃至２００回繰り返される。
The pumping of pure water as the introduced liquid into the
なお、これら加圧ポンプ２３による加圧値や、時間Ｔ１、Ｔ２の長さは、処理に要するタクトや省液目的等に応じて適宜に変更される。 In addition, the pressurization value by these pressurization pumps 23 and the length of time T1, T2 are changed suitably according to the tact required for a process, the liquid-saving purpose, etc.
このとき、上述したように、インクジェットヘッド１０の貯留部１５内には、純水の圧送に伴う空気の気泡が存在している。ここで、純水への空気の溶存量は、気体の圧力状態に応じて決定される。このため、貯留部１５内に残存した空気は、その圧力に応じた量が純水中に吸収される。そして、空気の気泡と接している純水中の空気の濃度と気泡の圧力が釣り合った時点で、空気の吸収は終了する。しかしながら、貯留部内への脱気した純水の圧送を継続することにより、空気は継続して純水中に吸収されることになる。
At this time, as described above, air bubbles accompanying the pumping of pure water exist in the
特に、この実施形態においては、導入液としての純水に７０ｋＰａ以上の圧力を付与しておき、この純水を間欠的に圧送することから、空気の気泡を、効率的に脱気させ、圧力が付与された純水中に吸収させることが可能となる。なお、このときの導入液としての純水に付与する圧力としては、７０ｋＰａ以上の圧力であることが好ましく、２００ｋＰａ以上の圧力であることがより好ましい。 In particular, in this embodiment, since pressure of 70 kPa or higher is applied to pure water as an introduction liquid and the pure water is intermittently pumped, air bubbles are efficiently degassed and pressure is increased. Can be absorbed in pure water. In addition, as a pressure provided to the pure water as the introduction liquid at this time, a pressure of 70 kPa or more is preferable, and a pressure of 200 kPa or more is more preferable.
再度、図５を参照して、以上の純水の圧送動作により、インクジェットヘッド１０の貯留部１５内から空気の気泡が消滅したか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断は、例えば、圧電素子１６の作用により貯留部１５内の純水を加圧して、この純水が吐出部１７から適正に吐出されるか否かで判断する。純水が吐出部１７から適正に吐出されない場合には、空気の気泡が残存していると判断して、再度、脱気された純水の圧送動作を実行する（ステップＳ２）。
Referring to FIG. 5 again, it is determined whether or not air bubbles have disappeared from the
なお、一般的には、圧電素子１６の作用による熱エネルギーの付与と圧力変化とにより、純水における空気の溶存量が減少して気泡が発生しやすいことから、インクジェットヘッド１０により純水を吐出することは困難と考えられている。しかしながら、この実施形態のように、脱気した純水を連続してインクジェットヘッド１０に圧送することで、インクジェットヘッド１０により純水を吐出することが可能となっている。
Generally, since the dissolved amount of air in pure water is reduced due to the application of thermal energy and the pressure change due to the action of the
純水が吐出部１７から適正に吐出され、空気の気泡が消滅したと判断できる場合には、インクジェットヘッド１０へ供給する液を、純水から塗布液に切り換える（ステップＳ４）。このときには、三方切替弁５０を、第２脱気機構６０とインクジェットヘッド１０とが連通する状態に切り換えるとともに、三方切替弁４４を、排液槽７１側に切り換える。そして、一定時間が経過し、インクジェットヘッド１０内から純水が完全に排出されれば、三方切替弁４４を、インクジェットヘッド１０と第２塗布液貯留槽４２とが連通する状態に切り換える。
If it can be determined that the pure water is properly discharged from the
この状態においては、第１塗布液貯留槽４１内の塗布液が、第２脱気機構６０により脱気された後、インクジェットヘッド１０に供給される。そして、この脱気された塗布液は、インクジェットヘッド１０の供給口１２から主流路１４を介して貯留部１５に浸入する。このときには、貯留部１５内には、空気の気泡は存在していない。また、塗布液は第２脱気機構６０の作用により脱気されている。そして、貯留部１５内の塗布液は、圧電素子１６の作用により吐出部１７から吐出される。また、一部の塗布液は、インクジェットヘッド１０における排出口１３を介して第２塗布液貯留部４２に回収される。
In this state, the coating liquid in the first coating
導入液としての純水と塗布液との切替が完了すれば（ステップＳ５）、透明基板１への塗布液の塗布を開始する。この場合には、図４に示す透明基板搬送機構８５により、透明基板１をインクジェットヘッド１０の吐出部１７と対向する位置において、その主面と平行な方向に搬送する（ステップＳ６）。そして、インクジェットヘッド１０における圧電素子１６の作用により、貯留部１５内の塗布液を吐出部１７から透明基板１の表面に向けて吐出させることにより、塗布液の塗布を実行する（ステップＳ７）。
When the switching between the pure water as the introduction liquid and the coating liquid is completed (step S5), the application of the coating liquid to the
なお、上述した実施形態においては、インクジェットヘッド１０への導入液としての純水の圧送工程は、間欠的に実行される。これにより、純水の使用量を低減させながら貯留部１５内の空気の気泡を脱気した純水中に効率的に吸収することが可能となる。このとき、純水の間欠圧送動作は、供給時間を１乃至４秒程度とした状態で、２０回乃至２００回繰り返すことが好ましい。
In the above-described embodiment, the process of pumping pure water as the liquid introduced into the
ただし、この純水の圧送動作を、図６（ａ）に示すように間欠的に実行するかわりに、図６（ｂ）に示すように連続的に実行してもよい。この場合においては、純水の連続圧送時間Ｔ３は、２００秒以上４００秒以下とすることが好ましい。このように、２００秒以上連続して脱気した純水を圧送することにより、インクジェットヘッド１０の貯留部１５内に存在する空気の気泡を脱気した純水中に吸収させて消滅させることが可能となる。なお、この圧送時間は、より長い方が効果的ではあるが、これを４００秒以上とした場合には、気泡の消滅に寄与しない無駄な純水が使用されることになり、好ましくない。
However, this pure water pumping operation may be executed continuously as shown in FIG. 6B, instead of being intermittently executed as shown in FIG. 6A. In this case, it is preferable that the continuous pumping time T3 of pure water be 200 seconds or more and 400 seconds or less. Thus, by pumping pure water degassed continuously for 200 seconds or more, air bubbles existing in the
以上のように、この発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填方法によれば、簡単な構成でありながら、インクジェットヘッド１０内に気泡が存在することによる吐出不良の発生を有効に防止することが可能となる。
As described above, according to the coating liquid filling method for the
次に、この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填方法の他の実施形態について説明する。
Next, another embodiment of the method for filling the
上述した第１実施形態においては、導入液として純水を使用している。これに対して、この発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填方法においては、導入液として、第１塗布液貯留槽４１に貯留された塗布液と同様の塗布液を使用している。
In the first embodiment described above, pure water is used as the introduction liquid. On the other hand, in the coating liquid filling method to the
この第２実施形態においては、図２に示す導入液圧送機構２０の導入液貯留槽２１内に、予め、第１塗布液貯留槽４１に貯留された塗布液と同様の塗布液を貯留しておく。そして、導入液圧送機構２０により、インクジェットヘッド１０に対して、第１実施形態の純水に代えて塗布液を圧送する。その他の動作は、基本的には上述した第１実施形態と同様である。但し、導入液の圧送工程（ステップＳ２）で使用されインクジェットヘッド１０内に残留する塗布液は、排液槽７１に排出されるのではなく、そのまま透明基板１への塗布に使用される。
In the second embodiment, an application liquid similar to the application liquid stored in the first application
この第２実施形態においては、導入液と塗布液が同じ液であることから、導入液と塗布液との切替工程（ステップＳ５）において、厳密な管理が不要となるという効果を奏する。なお、この実施形態のように導入液として塗布液を使用する場合には、導入液として使用した塗布液を透明基板１への塗布に再利用するようにしてもよい。
In the second embodiment, since the introduction liquid and the coating liquid are the same liquid, there is an effect that strict management is not required in the switching step (step S5) between the introduction liquid and the coating liquid. In addition, when using a coating liquid as an introduction liquid like this embodiment, you may make it reuse the coating liquid used as an introduction liquid for application | coating to the
また、上述の実施形態では、第１脱気機構３０を導入液の送液方向に関して導入液圧送機構２０の後段に配置し、導入液圧送機構２０からインクジェットヘッド１０へ圧送される導入液に対して脱気を行ったが、これに限定されず、第１脱気機構３０を導入液の送液方向に関して導入液圧送機構２０の前段に配置して、予め導入液に対して脱気を行ってから導入液貯留槽２１に供給してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
１ 透明基板
５ スペーサ領域
７ ブラックマトリックス
１０ インクジェットヘッド
１２ 供給口
１３ 排出口
１４ 主流路
１５ 貯留部
１６ 圧電素子
１７ 吐出部
２０ 導入液圧送機構
２１ 導入液貯留槽
２２ チャンバー
２３ 加圧ポンプ
３０ 第１脱気機構
３１ 脱気モジュール
４０ 塗布液送液機構
４１ 第１塗布液貯留槽
４２ 第２塗布液貯留槽
４４ 三方切替弁
５０ 三方切替弁
６０ 第２脱気機構
６１ 脱気モジュール
７０ 排液機構
７１ 排液槽
８０ 制御部
８５ 透明基板搬送機構
８６ 電磁弁駆動部
８７ ポンプ駆動部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記インクジェットヘッドにおける貯留部に脱気され、圧力が付与された導入液を圧送することにより、前記吐出部から圧力が付与された導入液を吐出させる導入液圧送工程と、
前記貯留部への導入液の圧送を停止するとともに、前記貯留部に脱気された塗布液を送液する塗布液送液工程と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。 By applying pressure to the coating liquid discharge section, the coating liquid storage section connected to the coating liquid discharge section, and the coating liquid stored in the coating liquid storage section, the coating liquid storage section A coating liquid filling method for filling an inkjet head for filling a water-soluble coating liquid with respect to an inkjet head in which a plurality of ejection mechanisms each including a piezoelectric element that ejects a stored coating liquid from the ejection unit is arranged. There,
An introduction liquid pressure feeding step for discharging the introduction liquid given pressure from the discharge part by pumping the introduction liquid degassed and given pressure to the storage part in the inkjet head;
While stopping the pumping of the introduction liquid to the storage part, a coating liquid feeding process of feeding the degassed coating liquid to the storage part,
A method of filling a coating liquid into an inkjet head, comprising:
前記導入液圧送工程においては、７０キロパスカル以上の圧力が付与された導入液を前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。 In the coating liquid filling method to the inkjet head according to claim 1,
In the introduction liquid pressure feeding step, a coating liquid filling method for an ink jet head in which an introduction liquid to which a pressure of 70 kilopascals or more is applied is pressure fed to the ink jet head.
前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。 In the coating liquid filling method to the inkjet head according to claim 2,
In the introduction liquid pressure feeding step, a coating liquid filling method for an ink jet head, wherein the introduction liquid to which pressure is applied is intermittently pressure fed to the ink jet head.
前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液の圧送を２０回乃至２００回間欠的に繰り返すインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。 In the coating liquid filling method to the inkjet head according to claim 3,
In the introduction liquid pressure feeding step, a method of filling the ink jet head with the coating liquid that intermittently repeats the pressure feeding of the introduction liquid to which pressure is applied 20 to 200 times.
前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。 In the coating liquid filling method to the inkjet head according to claim 2,
In the introduction liquid pressure-feeding step, a coating liquid filling method for an ink-jet head, in which a pressure-applied introduction liquid is pressure-fed to the ink-jet head for 200 to 400 seconds continuously.
前記導入液は純水であるインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。 In the coating liquid filling method to the inkjet head in any one of Claims 1 thru | or 5,
The method of filling a coating liquid into an inkjet head, wherein the introduction liquid is pure water.
前記導入液は塗布液であるインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。 In the coating liquid filling method to the inkjet head in any one of Claims 1 thru | or 5,
The method for filling a coating liquid into an inkjet head, wherein the introduction liquid is a coating liquid.
塗布液の吐出部と、前記塗布液の吐出部と連結された塗布液の貯留部と、前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与することにより前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液を前記吐出部から吐出させる圧電素子とからなる吐出機構を複数個列設したインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの貯留部に対して圧力が付与された導入液を圧送する導入液圧送機構と、
前記導入液圧送機構により前記インクジェットヘッドに対して圧送される導入液を脱気する第１脱気機構と、
前記インクジェットヘッドの貯留部に対して塗布液を送液する塗布液送液機構と、
前記塗布液送液機構により前記インクジェットヘッドに対して送液される塗布液を脱気する第２脱気機構と、
前記導入液圧送機構による前記貯留部への導入液の圧送を停止させるとともに、前記塗布液送液機構による前記貯留部への塗布液の送液を開始させる切替機構と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。 A coating liquid filling device for an inkjet head for filling an inkjet head with a water-soluble coating liquid,
By applying pressure to the coating liquid discharge section, the coating liquid storage section connected to the coating liquid discharge section, and the coating liquid stored in the coating liquid storage section, the coating liquid storage section An inkjet head in which a plurality of ejection mechanisms each including a piezoelectric element that ejects the stored coating liquid from the ejection unit;
An introduction liquid pumping mechanism for pumping the introduction liquid to which pressure is applied to the reservoir of the inkjet head;
A first degassing mechanism for degassing the introduced liquid pumped to the inkjet head by the introduced liquid pressure feeding mechanism;
A coating liquid feeding mechanism for feeding a coating liquid to the reservoir of the inkjet head;
A second degassing mechanism for degassing the coating liquid fed to the inkjet head by the coating liquid feeding mechanism;
A switching mechanism that stops the pumping of the introduction liquid to the reservoir by the introduction liquid pumping mechanism, and starts the feeding of the coating liquid to the reservoir by the coating liquid feeding mechanism;
A coating liquid filling apparatus for an ink jet head, comprising:
前記導入液圧送機構は、７０キロパスカル以上の圧力が付与された導入液を前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。 In the coating liquid filling device to the inkjet head according to claim 8,
The introduction liquid pressure feeding mechanism is a coating liquid filling apparatus for an ink jet head for pressure feeding an introduction liquid to which a pressure of 70 kilopascals or more is applied to the ink jet head.
前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。 In the coating liquid filling apparatus to the inkjet head according to claim 10,
The introduction liquid pressure feeding mechanism is a coating liquid filling apparatus for an ink jet head that intermittently pressure-feeds the introduction liquid to which pressure is applied to the ink jet head.
前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液の圧送を２０回乃至２００回間欠的に繰り返すインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。 In the coating liquid filling apparatus to the inkjet head according to claim 10,
The introduction liquid pressure feeding mechanism is a coating liquid filling apparatus for an ink jet head that intermittently repeats the pressure feeding of the introduction liquid to which pressure is applied 20 to 200 times.
前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。 In the coating liquid filling apparatus to the inkjet head according to claim 10,
In the introduction liquid pressure feeding step, a coating liquid filling apparatus for an ink jet head that pressure-feeds the introduction liquid to which pressure is applied to the ink jet head for 200 seconds to 400 seconds continuously.
前記導入液は純水であるインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。 The coating liquid filling apparatus for an ink jet head according to any one of claims 8 to 12,
An apparatus for filling a coating liquid onto an inkjet head, wherein the introduction liquid is pure water.
前記導入液は塗布液であるインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
The coating liquid filling apparatus for an ink jet head according to any one of claims 8 to 12,
The introduction liquid is a coating liquid filling apparatus for an inkjet head, which is a coating liquid.
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